- str. 28 - POZ.9. ŁAWY FUNDAMENTOWE Na podstawie dokumentacji geotechnicznej, opracowanej przez Przedsiębiorstwo Opoka Usługi Geologiczne, opracowanie marzec 2012r, stwierdzono następującą budowę podłoża gruntowego w rejonie projektowanego budynku: 1. Istniejące podpiwniczenie budynku. Planowana jest rozbiórka i wykonanie zasypu piaszczystego. 2. W poziomie posadowienia występują grunty mineralne piaszczyste reprezentowane przez piaski drobne i średnie w stanie średniozagęszczonym I D = 0.5. Grunty tej warstwy mogą stanowić podłoże pod projektowany budynek. Woda gruntowa do głębokości 5.0m nie występuje. Do obliczeń nośności podłoża gruntowego przyjęto parametry gruntów warstwy 2, tj. dla piasków drobnych w stanie średniozagęszczonym, I D = 0.50 ( warstwa Ia wg określeń w dokumentacji geotechnicznej ) Parametry fizyczne i mechaniczne gruntów: 1. Kąt tarcia wewnętrznego: Φ (n) = 30.5 γ m = 0.9 Φ (r) = 27.5 2. Spójność c (n) u = 0 3. Ciężar objętościowy γ (n) = 17.5kN/m 3 γ m = 0.9 γ (r) = 15.7kN/m 3 Model obliczeniowy ławy fundamentowej patrz rysunek poniżej. Q r γ Dmin H D min q r B γ B Parametry do obliczania nośności ław: γ B = γ Dmin = 15.7kN/m 3 D min = 2.0m Metoda badań B m = 0.9 0.9 = 0.81 B / L = 0 Współczynniki nośności: γ (n) = 30.5 N B = 10.0 N C pominięto N D = 19.0 W dalszych obliczeniach pominięto wpływ spójności gruntu N C Jednostkowy opór graniczny podłoża gruntowego: q f = 10.0 17.5 0.8 + 19.0 17.5 2.0 = 805kPa
- str. 29 - m q f = 0.75 0.81 805 = 489kPa Obciążenia elementów do zestawień obciążeń na ławy fundamentowe: I. Stropodach o konstrukcji drewnianej Przyjęto na podstawie obliczeń z poz.1 q 1 = 3.0kN/m 2 II. Stropodach o konstrukcji żelbetowej Przyjęto na podstawie obliczeń z poz.2 q 2 = 10.5kN/m 2 III. Strop nad kondygnacją parteru Stropy o rozpiętości do 6m na podstawie poz.3.1, q 3 = 13.0kN/m 2 Stropy o rozpiętości 6.9m na podstawie poz.3.3, q 4 = 14.6kN/m 2 IV. Płyta posadzkowa na parterze Płyta o rozpiętości do 6m na podstawie poz.4.1, q 5 = 14.3kN/m 2 Płyta o rozpiętości ponad 6.om na podstawie poz.4.2, q 6 = 15.6kN/m 2 V. Klatka schodowa Przyjęto jako uśrednione obciążenie z poz.5. A = 8.4 3.1 = 26.0m 2 q 71 = 13.1kN/m 2 A 1 = 3.0 3.1 = 9.3m 2 q 72 = 13.2kN/m 2 A 2 = 0.25 3.1 = 0.8m 2 q 73 = 12.8kN/m 2 A 3 = 1.75 3.1 = 5.4m 2 q 74 = 13.0kN/m 2 A 4 = 3.4 3.1 = 10.5m 2 Σ q i Ai = 338kN q 7 = q śr = 338 / 26.0 = 13.0kN/m 2 VI. Ściany zewnętrzne nadziemia 1/ Ciężar ściany murowanej z cegły wapienno-piaskowej o grubości 25cm 0.25 19 1.1 = 5.22kN/m 2 2/ Tynk cementowo-wapienny + gładź gipsowa jednostronnie ( 0.015 19 + 0.005 12 ) 1.3 = 0.45kN/m 2 3/ Okładzina z płyt kamiennych 0.04 26 1.2 = 1.25kN/m 2 Razem ciężar 1m 2 ściany g 8 = 6.9kN/m 2 VII. Ściany wewnętrzne nadziemia 1/ Ciężar ściany murowanej z cegły wapienno-piaskowej o grubości 25cm 0.25 19 1.1 = 5.22kN/m 2 2/ Tynk cementowo-wapienny + gładź gipsowa z dwóch stron 2 ( 0.015 19 + 0.005 12 ) 1.3 = 0.90kN/m 2 Razem ciężar 1m 2 ściany g 9 = 6.1kN/m 2
- str. 30 - VIII. Ściany fundamentowe wewnętrzne o grubości 38cm 1/ Ciężar ściany murowanej z bloczków betonowych 0.38 24 1.1 = 10.3kN/m 2 Razem ciężar 1m 2 ściany g 10 = 10.3kN/m 2 IX. Ściany fundamentowe wewnętrzne o grubości 51cm 1/ Ciężar ściany murowanej z bloczków betonowych 0.51 24 1.1 = 13.46kN/m 2 Razem ciężar 1m 2 ściany g 11 = 13.5kN/m 2 X. Ściany fundamentowe zewnętrzne 1/ Ciężar ściany murowanej z bloczków betonowych 0.38 24 1.1 = 10.03kN/m 2 2/ Izolacja termiczna ze styropianu o grubości 10cm 0.10 0.45 1.2 = 0.05kN/m 2 3/ Obmurówka z bloczków betonowych o grubości 14cm 0.14 24 1.1 = 3.67kN/m 2 4/ Wyprawa cementowa od zewnątrz 0.015 19 1.3 = 0.37kN/m 2 Razem ciężar 1m 2 ściany g 10 = 14.1kN/m 2
- str. 31 - Poz.9.1. Ława pod ścianą wewnętrzną obciążoną traktem 6.9 + 3.1m Zestawienie obciążeń na 1mb ławy: 1/ Obciążenie ze stropodachu drewnianego 0.5 3.0 6.9 = 10.4kN/m 2/ Obciążenie ze stropodachu żelbetowego 0.5 10.5 3.1 = 16.2kN/m 3/ Obciążenie ze stropu nad parterem 0.5 14.6 6.9 = 50.4kN/m 0.5 13.0 3.1 = 20.2kN/m 4/ Obciążenie z płyt posadzki parteru 0.5 15.6 6.5 = 50.7kN/m 0.5 14.3 2.7 = 19.3kN/m 5/ Ciężar ściany kondygnacji I - II 6.1 7.6 = 46.4kN/m 6/ Ciężar ściany fundamentowej 13.5 2.6 = 35.1kN/m Razem poz.1 6 P = 248.7kN/m 7/ Ciężar gruntu na odsadzkach fundamentowych ( 1.0 0.51 ) 2.5 18 1.2 = 26.5kN/m 8/ Ciężar ławy fundamentowej 1.0 0.4 24 1.1 = 10.6kN/m Razem obciążenie całkowite N = 286 kn/m Przyjęto ławę o wymiarach B H = 1.00 0.40m Naprężenia w gruncie pod ławą q = 286 / 1.0 = 286kPa < m q fnb Przyjęto zbrojenie ławy: - zbrojenie wieńca 2 3 Ø 12 A-III - strzemiona wieńca Ø 6 co 25 A-0 Poz.9.2. Ława pod pozostałymi ścianami Do obliczeń przyjęto ławę obciążoną traktem 4.5m Zestawienie obciążeń na 1mb ławy: 1/ Obciążenie ze stropodachu drewnianego 0.5 10.5 3.1 = 16.2kN/m 2/ Obciążenie ze stropu nad parterem i klatki schodowej 0.5 13.0 3.1 = 20.2kN/m 3/ Obciążenie z płyty posadzki parteru 0.25 15.6 6.5 = 25.4kN/m 4/ Ciężar ściany kondygnacji I - II 6.1 9.1 = 55.5kN/m 5/ Ciężar ściany fundamentowej 14.1 2.6 = 36.7kN/m Razem poz.1 5 P = 184.6kN/m 6/ Ciężar gruntu na odsadzkach fundamentowych ( 0.8 0.62 ) 2.5 18 1.2 = 9.7kN/m 7/ Ciężar ławy fundamentowej 0.8 0.4 24 1.1 = 8.4kN/m Razem obciążenie całkowite N = 203 kn/m
- str. 32 - Przyjęto ławę o wymiarach B H = 0.80 0.40m Naprężenia w gruncie pod ławą q = 203 / 0.8 = 254kPa < m q fnb Przyjęto zbrojenie ławy: - zbrojenie wieńca 2 3 Ø 12 A-III - strzemiona wieńca Ø 6 co 25 A-0 Poz.9.3. Podwalina pod ścianę dylatacyjną Zestawienie obciążeń na 1mb podwaliny: 1/ Obciążenie ze stropodachu żelbetowego 0.5 3.0 8.4 = 12.6kN/m 2/ Obciążenie ze stropu nad parterem 0.5 13.0 3.1 = 20.2kN/m 3/ Obciążenie z płyt posadzki parteru 0.5 14.3 2.7 = 19.3kN/m 4/ Ciężar ściany kondygnacji I - II 6.1 8.1 = 49.4kN/m 5/ Ciężar ściany fundamentowej 10.3 2.0 = 20.6kN/m 6/ Ciężar podwaliny 0.5 0.4 24 1.1 = 5.3kN/m Razem poz.1 6 P = 127 kn/m Schemat statyczny belka ciągła 3-przęsłowa o równych rozpiętościach przęseł. Rozpiętość obliczeniowa przęseł L 1 = L 2 = L 3 = 2.2m Siły wewnętrzne i reakcje: V 1 = V 4 = 0.4 127 2.2 = 112kN V 2L = V 3P = 0.6 127 2.2 = 168kN V 2P = V 3L = 0.5 127 2.2 = 140kN R 1 = R 4 = 112kN R 2 = R 3 = 168 + 140 = 308kN M 12 = M 34 = 0.080 127 x 2.2 2 = 49kNm M 23 = 0.050 127 x 2.2 2 = 31kNm M 2 = -0.100 127 x 2.2 2 = -62kNm Wymiarowanie Przyjęto beton C16/20, stal A-III 34GS Wymiary belki: b = 0.50m h = 0.50 m a = 0.06m d = 0.44m M = 62kNm ξ eff = 0.06 A sy1 = 4.2cm 2 5Ø12 M R = 83kNm Sprawdzenie na ścinanie V Sd = V 23 = 168 127 0.30 = 130kN C16/20 f ctd = 870kPa k = 1.6 0.44 = 1.16 ρ L = 6.03 / ( 50 44 ) = 0.00274 V Rd1 = 0.35 1.16 870 ( 1.2 + 40 0.00274 ) 0.50 0.44 = 102kN
- str. 33 - V Sd = 143kN > V Rd1 = 102kN zbrojenie na ścinanie jest obliczeniowo wymagane Nośność strzemion 2-ciętych Ø8 w rozstawie co 10cm, Przyjęto ctg θ = 1.75 A sw1 = 1.00cm 2 f ywd1 = 19kN/cm 2 z = 0.97 0.44 = 0.43m V Rd31 = 1.00 19 / 0.10 0.43 1.75 = 143kN > V Sd Przyjęto zbrojenie: - górą w przęsłach i nad podporami 5Ø12 A-III - strzemiona 2Ø8 co 15cm A-0 Poz.9.4. Podwalina poprzeczna Zestawienie obciążeń dla podwaliny: A. Obciążenie siłą skupioną reakcja z poz.9.3 Q 1 = 308kN B. Obciążenie ciągłe podwaliny 1/ Ciężar podwaliny 0.6 0.5 24 1.1 = 7.9kN/m 2/ Ciężar gruntu na podwalinie 0.6 2.0 18.0 1.2 = 31.1kN/m Razem obciążenie ciągłe q 2 = 39.0 kn/m Schemat statyczny - patrz rysunek obok: Rozpiętość obliczeniowa L = 2.7m a = 0.4m L + a = 3.1m Wyznaczenie sił wewnętrznych: R A = 0.5 39.0 2.7 308 0.4 / 2.7 = 7.0kN R B = 0.5 39.0 2.7 + 308 3.1 / 2.7 = 406kN M AB = 0.5 7.0 2 / 39.0 = 0.6kNm M B = 308 0.4 = 123kNm obc. q 2 Q 1 A L B a Wymiarowanie Przyjęto beton C16/20, stal A-III 34GS Wymiary belki: b = 0.60m h = 0.50 m a = 0.06m d = 0.44m M = 123kNm ξ eff = 0.11 A sy1 = 8.4cm 2 5Ø16 M R = 145kNm Sprawdzenie na ścinanie V Sd = 308kN C16/20 f ctd = 870kPa k = 1.6 0.44 = 1.16 ρ L = 6.03 / ( 50 44 ) = 0.00274 V Rd1 = 0.35 1.16 870 ( 1.2 + 40 0.00274 ) 0.50 0.44 = 102kN V Sd = 143kN > V Rd1 = 102kN zbrojenie na ścinanie jest obliczeniowo wymagane Nośność strzemion 2-ciętych Ø8 w rozstawie co 10cm,
- str. 34 - Przyjęto ctg θ = 1.75 A sw1 = 2.00cm 2 f ywd1 = 19kN/cm 2 z = 0.95 0.44 = 0.42m V Rd31 = 1.00 19 / 0.10 0.42 1.75 = 140kN > V Sd Nośność prętów odgiętych 2Ø16 A-III co 50cm Przyjęto ctg α = 1.0 sin α = 0.707 A sw2 = 2.01cm 2 f ywd1 = 35kN/cm 2 V Rd32 = 4.02 35 / 0.50 0.42 ( 1.75 + 1.0 ) 0.707 = 230kN V Rd3 = 140 + 230 = 370kN > V Sd = 308kN Przyjęto zbrojenie: - dołem w przęsłach 3Ø12 A-III - górą w przęsłach i nad podporami 5Ø16 A-III - strzemiona w strefie wspornika Ø8 co 10cm A-0 - strzemiona w strefie przęsła belki Ø8 co 20cm A-0 - na wsporniku 2 pręty odgięte 2Ø16 A-III Poz.9.5. Wspornik w ścianie nośnej Zestawienie obciążeń dla podwaliny: A. Obciążenie siłą skupioną reakcja z poz.9.3 Schemat statyczny belka wspornikowa: Wysięg wspornika: a = 0.4m M = 112 0.4 = 45kNm Przyjęto konstrukcyjnie: 1. Wymiary przekroju 60 40cm 2. Klasa betonu C16/20, stal A-III 34GS 3. Zbrojenie: - dołem 2Ø12 A-III - górą 3Ø16 A-III - strzemiona w strefie wspornika Ø8 co 10cm A-0 - strzemiona w strefie przęsła belki Ø8 co 20cm A-0 Poz.9.6. Podwalina przekazująca obciążenie na grunt Obciążenie siłą skupioną reakcja z poz.9.4 Q = 406kN Rozstaw podwalin a = 2.2m Obciążenie w przeliczeniu na 1mb podwaliny: q = 406 / (1.1 2.2) = 168kNm Q = 112kN Schemat statyczny belka ciągła 3-przęsłowa o równych rozpiętościach przęseł. Rozpiętość obliczeniowa przęseł L 1 = L 2 = L 3 = 2.2m Siły wewnętrzne i reakcje: V 1 = V 4 = 0.4 168 2.2 = 148kN V 2L = V 3P = 0.6 168 2.2 = 222kN V 2P = V 3L = 0.5 168 2.2 = 185kN R 1 = R 4 = 148kN
- str. 35 - R 2 = R 3 = 222 + 185 = 407kN M 12 = M 34 = 0.080 168 x 2.2 2 = 65kNm M 23 = 0.050 168 x 2.2 2 = 41kNm M 2 = -0.100 168 x 2.2 2 = -81kNm Wymiarowanie Przyjęto beton C16/20, stal A-III 34GS Wymiary belki: b = 0.60m h = 0.40 m a = 0.06m d = 0.34m M = 81kNm ξ eff = 0.12 A sy1 = 7.2cm 2 5Ø16 M R = 89kNm Sprawdzenie na ścinanie V Sd = V 23 = 222 168 0.30 = 172kN C16/20 f ctd = 870kPa k = 1.6 0.34 = 1.26 ρ L = 10.05 / ( 60 34 ) = 0.00493 V Rd1 = 0.35 1.26 870 ( 1.2 + 40 0.00493 ) 0.60 0.34 = 109kN V Sd = 172kN > V Rd1 = 109kN zbrojenie na ścinanie jest obliczeniowo wymagane Nośność strzemion 4-ciętych Ø8 w rozstawie co 12m, Przyjęto ctg θ = 1.75 A sw1 = 2.00cm 2 f ywd1 = 19kN/cm 2 z = 0.94 0.34 = 0.32 V Rd31 = 2.00 19 / 0.12 0.32 1.75 = 177 > V Sd Przyjęto zbrojenie: - górą w przęsłach i nad podporami 5Ø16 A-III - strzemiona 2Ø8 co 12cm A-0