SPIS TREÚCI SPIS TREÚCI... 1 1. PODSTAWA OPRACOWANIA... 2 1.1. ZA OÝENIA PROJEKTOWE... 2 1.2. ZASTOSOWANE NORMY, PRZEPISY I LITERATURA... 2 2. PRZEDMIOT OPRACOWANIA I CEL OPRACOWANIA... 3 3. OGÓLNA CHARAKTERYSTYKA BUDYNKU... 3 4. OPIS ELEMENTÓW WIÆ BY... 4 5. OBLICZENIA STATYCZNO WYTRZYMA OÚCIOWE... 5 6. PROJEKTOWANE ELEMENTY... 16 RYSUNKI KONSTRUKCYJNE: 01 Rzut wiêêby dachowej 02 Przekroje A-A i B-B 03 Rys. zestawczy elementów do wymiany
1. PODSTAWA OPRACOWANIA 1.1. ZA OÝENIA PROJEKTOWE. Koncepcja architektoniczna i uzgodnienia z inwestorem. Szereg wizji lokalnych wykonanych w sierpniu 2011r. 1.2. ZASTOSOWANE NORMY, PRZEPISY I LITERATURA. Normy: PN-B-02011:1977/Az1:2009/Z1-3 - Obci¹ enie wiatrem. PN-80/B-02010/Az1/Z1 - Obci¹ enie œniegiem. PN-82/B-02001 - Obci¹ enia staùe. PN-82/B-02000 - Obci¹ enia budowli. PN-82/B-02003 - Obci¹ enia budowli. Obci¹ enia zmienne technologiczne i monta owe. PN-B-03150:2000 - Konstrukcje drewniane. Projektowanie i obliczanie Przepisy: Ustawa Prawo budowlane tekst jednolity Dz. U. Nr 156/1118/2006 z póêniejszymi zmianami. Rozporz¹dzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadaã budynki i ich usytuowanie - tekst jednolity Dz. U. Nr 75/690/2002 z póêniejszymi zmianami. Rozporz¹dzenia i akty prawne zwi¹zane z powy szymi Literatura: Obliczanie konstrukcji budynków wznoszonych tradycyjnie - Schabowicz Krzysztof, Pietraszek Piotr, Hoùa Jerzy; Dolnoœl¹skie Wydawnictwo Edukacyjne 2010r.
2. PRZEDMIOT OPRACOWANIA I CEL OPRACOWANIA Przedmiot opracowania: Przedmiotem opracowania jest czêœã konstrukcyjna projektu remontu dachu oddziaùu chorób wewnêtrznych Szpitala nr 2 im. dr Tadeusza Boczonia w Mysùowicach, ul. Bytomska 41. Cel opracowania: Celem opracowania jest sprawdzenie noœnoœci i okreœlenie elementów, które nale y wymieniã w drewnianej wiêêbie dachowej stanowi¹cej konstrukcjê dachu budynku. 3. OGÓLNA CHARAKTERYSTYKA BUDYNKU Budynek murowany podpiwniczony, w zabudowie wolnostoj¹cy. Konstrukcja budynku tradycyjna murowana z drewniana wiêêb¹ dachow¹, pokrycie dachu dachówka ceramiczna. Budynek jest obecnie eksploatowany zgodnie z przeznaczeniem.
4. OPIS ELEMENTÓW WIÆ BY 4.1. DANE GEOMETRYCZNE K¹t nachylenia poùaci dachowej = 38,1 o Rozpiêtoœã wi¹zara l = 12,25 m Rozstaw podpór w œwietle murùat ls = 11,43 m Rozstaw osiowy pùatwi lgx = 5,83 m Rozstaw krokwi a = 0,95 m Krokwie skùadane na pùatwiach Odlegùoœã miêdzy usztywnieniami bocznymi krokwi = 0,50 m Pùatew poœrednia o dùugoœci osiowej miêdzy sùupami l = 3,54 m - lewy koniec pùatwi oparty na sùupie z mieczami, odlegùoœã podparcia mieczami aml = 0,85 m - prawy koniec pùatwi oparty na sùupie z mieczami, odlegùoœã podparcia mieczami amp = 0,85 m Pùatew kalenicowa o dùugoœci osiowej miêdzy sùupami l = 3,54 m - lewy koniec pùatwi oparty na sùupie z mieczami, odlegùoœã podparcia mieczami aml = 0,85 m - prawy koniec pùatwi oparty na sùupie z mieczami, odlegùoœã podparcia mieczami amp = 0,85 m Wysokoœã caùkowita sùupów pod pùatew poœredni¹ hs = 2,26 m Wysokoœã caùkowita sùupów pod pùatew kalenicow¹ hs = 4,55 m Odlegùoœã pomiêdzy poziomem oparcia sùupa a poziomem oparcia murùaty h = 0,00 m Rozstaw podparã murùaty = 2,50 m Maksymalny wysiêg wspornika murùaty lmw = 1,00 m 4.2. DANE MATERIA OWE - krokiew 12/15cm (zacios 3 cm) z drewna C24 - pùatew 15/18 cm z drewna C24 - pùatew kalenicowa 15/18 cm z drewna C24 - sùup 15/16 cm z drewna C24 - sùup kalenicowy 16/16 cm z drewna C24 - kleszcze 2x 7,5/17,5 cm (zacios 3 cm) o przeœwicie gaùêzi 15 cm, z drewna C24 - Namurnica 21/14 cm z drewna C24
5. OBLICZENIA STATYCZNO WYTRZYMA OÚCIOWE 5.1. ZESTAWIENIE OBCI ÝEÑ Obci¹ enia œrodowiskowe. Obiekt zlokalizowany jest w II strefie obci¹ enia œniegiem (obci¹ enie charakterystyczne œniegiem Q = 0,9kPa) oraz w I strefie obci¹ enia wiatrem (charakterystyczne ciœnienie prêdkoœci wiatru q = 0,30kPa). Umowna gùêbokoœã przemarzania gruntu wynosi 0,80m. Obci¹ enia staùe : - Ciê ar wùasny konstrukcji dachu - Ciê ar pokrycia -0,9kPa 5.2. SCHEMATY STATYCZNE I PODSTAWOWE WYNIKI OBLICZEÑ Szkic zasadniczego ukùadu poprzecznego 782,0 226,1 454,7 38,1 15 276,0 16 276,0 15 583,0 20,0 21 1143,0 21 20,0 1225,0 0,0
Szkic ukùadu podùu nego - pùatwi poœredniej 226,1 A B 85,0 85,0 354,0 Szkic ukùadu podùu nego - pùatwi kalenicowej 454,7 A B 85,0 85,0 354,0 Obci¹ enia (wartoœci charakterystyczne i obliczeniowe): - pokrycie dachu (wg PN-82/B-02001: Dachówka ceramiczna karpiówka (pojedyncza)): gk = 0,900 kn/m 2, go = 1,080 kn/m 2 - obci¹ enie œniegiem (wg PN-80/B-02010/Az1/Z1-1: poùaã bardziej obci¹ ona, strefa 2, nachylenie poùaci 38,1 st.): - na poùaci lewej skl = 0,788 kn/m 2, sol = 1,183 kn/m 2 - na poùaci prawej skp = 0,526 kn/m 2, sop = 0,788 kn/m 2 - obci¹ enie œniegiem traktuje siê jako obci¹ enie œredniotrwaùe - obci¹ enie wiatrem (wg PN-B-02011:1977/Az1:2009/Z1-3: strefa I, teren A, wys. budynku z =10,0 m): - na poùaci nawietrznej pkl I = -0,046 kn/m 2, pol I = -0,069 kn/m 2
- na poùaci nawietrznej pkl II = 0,201 kn/m 2, pol II = 0,301 kn/m 2 - na stronie zawietrznej pkp = -0,216 kn/m 2, pop = -0,324 kn/m 2 - ocieplenie dolnego odcinka krokwi gkk = 0,000 kn/m 2, gok = 0,000 kn/m 2 - obci¹ enie monta owe kleszczy Fk = 1,0 kn, Fo = 1,2 kn Zaùo enia obliczeniowe: - klasa u ytkowania konstrukcji: 2 - dach w obiekcie starym, remontowanym (zwiêkszenie ugiêã granicznych o 50% ) - w obliczeniach statycznych krokwi uwzglêdniono wpùyw podatnoœci pùatwi - wspóùczynniki dùugoœci wyboczeniowej sùupa: w pùaszczyênie ustroju podùu nego ustalony automatycznie w pùaszczyênie wi¹zara y = 1,00 WYNIKI Obwiednia momentów zginaj¹cych w ukùadzie poprzecznym: 3,02 3,02-0,13 2,93 2,93-0,13 Obwiednia momentów w ukùadzie podùu nym - pùatwi poœredniej:
My [knm] Mz [knm] 1,22 0,28-0,25 1,08 1,22 3,54 1,22 0,28 2,26 A 10,24 29,58 3,54 10,24 B 29,58 Obwiednia momentów w ukùadzie podùu nym - pùatwi kalenicowej: My [knm] 2,91 4,55 A 0,00 24,33 3,54 0,00 B 24,33 Wymiarowanie wg PN-B-03150:2000
drewno lite iglaste wg PN-EN 338:2004, klasa wytrzymaùoœci C24 fm,k = 24 MPa, ft,0,k = 14 MPa, fc,0,k = 21 MPa, fv,k = 2,5 MPa, E0,mean = 11 GPa, k = 350 kg/m 3 Krokiew 12/15 cm (zacios na podporach 3 cm) Smukùoœã y = 85,5 < 150 z = 14,4 < 150 Maksymalne siùy i naprê enia w przêœle decyduje kombinacja: K4 staùe-max+œnieg+0,90 wiatr-wariant II My = 3,02 knm, N = 4,88 kn fm,y,d = 11,08 MPa, fc,0,d = 9,69 MPa m,y,d = 6,71 MPa, c,0,d = 0,27 MPa kc,y = 0,412 c,0,d/(kc,y fc,0,d) + m,y,d/fm,y,d = 0,674 < 1 ( c,0,d/fc,0,d) 2 + m,y,d/fm,y,d = 0,425 < 1 Maksymalne siùy i naprê enia na podporze (murùacie) decyduje kombinacja: K4 staùe-max+œnieg+0,90 wiatr-wariant II My = -0,13 knm, N = 11,41 kn fm,y,d = 11,08 MPa, fc,0,d = 9,69 MPa m,y,d = 0,46 MPa, c,0,d = 0,79 MPa ( c,0,d/fc,0,d) 2 + m,y,d/fm,y,d = 0,048 < 1 Maksymalne ugiêcie krokwi (dla przêsùa górnego) unet = 11,83 mm < unet,fin = 1,5 l / 200 = 1,5 3704/ 200 = 27,78 mm Maksymalne ugiêcie wspornika krokwi unet = 3,61 mm < unet,fin = 1,5 2 l / 200 = 1,5 2 388/ 200 = 5,81 mm Pùatew 15/18 cm Smukùoœã y = 18,3 < 150 z = 21,9 < 150 Obci¹ enia obliczeniowe
qz,max = 8,36 kn/m qy,max = 0,69 kn/m Maksymalne siùy i naprê enia w pùatwi decyduje kombinacja: K3 staùe-max+œnieg+0,90 wiatr-parcie My = 3,54 knm, Mz = 0,97 knm fm,y,d = 11,08 MPa, fm,z,d = 11,08 MPa m,y,d = 4,37 MPa, m,z,d = 1,43 MPa m,y,d/fm,y,d + km m,z,d/fm,z,d = 0,485 < 1 km m,y,d/fm,y,d + m,z,d/fm,z,d = 0,405 < 1 Maksymalne ugiêcie unet = 1,69 mm < unet,fin = 1,5 l / 200 = 13,80 mm Pùatew kalenicowa 15/18 cm Smukùoœã y = 18,3 < 150 z = 21,9 < 150 Obci¹ enia obliczeniowe qz,max = 6,87 kn/m Maksymalne siùy i naprê enia w pùatwi My = 2,91 knm fm,y,d = 11,08 MPa m,y,d = 3,59 MPa m,y,d/fm,y,d + km m,z,d/fm,z,d = 0,324 < 1 km m,y,d/fm,y,d + m,z,d/fm,z,d = 0,227 < 1 Maksymalne ugiêcie unet = 1,56 mm < unet,fin = 1,5 l / 200 = 13,80 mm Sùup 15/16 cm Smukùoœã (sùup A) y = 74,0 < 150
z = 52,2 < 150 Maksymalne siùy i naprê enia (sùup A) decyduje kombinacja: K3 staùe-max+œnieg+0,90 wiatr-parcie My = 0,00 knm, N = 29,58 kn fc,0,d = 9,69 MPa m,y,d = 0,00 MPa, c,0,d = 1,23 MPa kc,y = 0,528, kc,z = 0,822 c,0,d/(kc,y fc,0,d) + m,y,d/fm,y,d = 0,241 < 1 c,0,d/(kc,z fc,0,d) + m,y,d/fm,y,d = 0,155 < 1 Sùup kalenicowy 16/16 cm Smukùoœã (sùup A) y = 149,6 < 150 z = 98,4 < 150 Maksymalne siùy i naprê enia (sùup A) My = 0,00 knm, N = 24,33 kn fc,0,d = 9,69 MPa m,y,d = 0,00 MPa, c,0,d = 0,95 MPa kc,y = 0,109, kc,z = 0,319 c,0,d/(kc,y fc,0,d) + m,y,d/fm,y,d = 0,897 < 1 c,0,d/(kc,z fc,0,d) + m,y,d/fm,y,d = 0,307 < 1 Kleszcze 2x 7,5/17,5 cm o przeœwicie gaùêzi 15 cm, z przewi¹zkami co 146 cm Smukùoœã y = 115,4 < 150 z = 143,9 < 175 Maksymalne siùy i naprê enia decyduje kombinacja: K3 staùe-max+monta owe My = 1,84 knm fm,y,d = 20,31 MPa m,y,d = 4,80 MPa m,y,d/fm,y,d = 0,237 < 1
Maksymalne ugiêcie: decyduje kombinacja: K3 staùe-max+monta owe unet = 3,34 mm < unet,fin = 1,5 l / 200 = 1,5 5830/ 200 = 43,72 mm Namurnica 21/14 cm Czêœã murùaty le ¹ca na œcianie Obci¹ enia obliczeniowe qz = 4,97 kn/m qy = 1,56 kn/m Maksymalne siùy i naprê enia decyduje kombinacja: K5 staùe-max+wiatr Mz = 1,04 knm fm,z,d = 16,62 MPa m,z,d = 1,01 MPa m,z,d/fm,z,d = 0,061 < 1 Czêœã wspornikowa murùaty Obci¹ enia obliczeniowe qz = 4,97 kn/m, qy = 1,56 kn/m Maksymalne siùy i naprê enia decyduje kombinacja: K8 staùe-max+wiatr-wariant II+0,90 œnieg My = 2,41 knm, Mz = -0,72 knm fm,y,d = 14,77 MPa, fm,z,d = 14,77 MPa m,y,d = 3,51 MPa, m,z,d = 0,70 MPa m,y,d/fm,y,d + km m,z,d/fm,z,d = 0,271 < 1 km m,y,d/fm,y,d + m,z,d/fm,z,d = 0,214 < 1 Maksymalne ugiêcie: unet = 1,37 mm < unet,fin = 1,5 2 l / 200 = 1,5 2 1000/ 200 = 15,00 mm
Szkic ukùadu podùu nego - pùatwi poœredniej najbardziej wytê ona 209,7 A B 85,0 85,0 583,0 Pùatew poœrednia o dùugoœci osiowej miêdzy sùupami l = 5,83 m - lewy koniec pùatwi oparty na sùupie z mieczami, odlegùoœã podparcia mieczami aml = 0,85 m - prawy koniec pùatwi oparty na sùupie z mieczami, odlegùoœã podparcia mieczami amp = 0,85 m Dane materiaùowe: - pùatew 16/18 cm z drewna C24 Obci¹ enia (wartoœci charakterystyczne i obliczeniowe): - pokrycie dachu (wg PN-82/B-02001: Dachówka ceramiczna karpiówka (pojedyncza)): gk = 0,900 kn/m 2, go = 1,080 kn/m 2 - obci¹ enie œniegiem (wg PN-80/B-02010/Az1/Z1-1: poùaã bardziej obci¹ ona, strefa 2, nachylenie poùaci 38,1 st.): - na poùaci lewej skl = 0,788 kn/m 2, sol = 1,183 kn/m 2 - na poùaci prawej skp = 0,526 kn/m 2, sop = 0,788 kn/m 2 - obci¹ enie œniegiem traktuje siê jako obci¹ enie œredniotrwaùe - obci¹ enie wiatrem (wg PN-B-02011:1977/Az1:2009/Z1-3: strefa I, teren A, wys. budynku z =10,0 m): - na poùaci nawietrznej pkl I = -0,046 kn/m 2, pol I = -0,069 kn/m 2 - na poùaci nawietrznej pkl II = 0,201 kn/m 2, pol II = 0,301 kn/m 2 - na stronie zawietrznej pkp = -0,216 kn/m 2, pop = -0,324 kn/m 2 - ocieplenie dolnego odcinka krokwi gkk = 0,000 kn/m 2, gok = 0,000 kn/m 2 - obci¹ enie monta owe kleszczy Fk = 1,0 kn, Fo = 1,2 kn Zaùo enia obliczeniowe: - klasa u ytkowania konstrukcji: 2
- dach w obiekcie starym, remontowanym (zwiêkszenie ugiêã granicznych o 50% ) - w obliczeniach statycznych krokwi uwzglêdniono wpùyw podatnoœci pùatwi - wspóùczynniki dùugoœci wyboczeniowej sùupa: w pùaszczyênie ustroju podùu nego ustalony automatycznie w pùaszczyênie wi¹zara y = 1,00 WYNIKI Obwiednia momentów w ukùadzie podùu nym - pùatwi poœredniej: My [knm] Mz [knm] 1,87 0,43-0,63 2,72 5,79 16,68 1,87 0,43 2,10 A B 15,83 45,60 5,83 15,83 45,60 Wymiarowanie wg PN-B-03150:2000 drewno lite iglaste wg PN-EN 338:2004, klasa wytrzymaùoœci C24 fm,k = 24 MPa, ft,0,k = 14 MPa, fc,0,k = 21 MPa, fv,k = 2,5 MPa, E0,mean = 11 GPa, k = 350 kg/m 3 Pùatew 16/18 cm Smukùoœã y = 18,3 < 150 z = 20,6 < 150 Obci¹ enia obliczeniowe qz,max = 7,82 kn/m qy,max = 0,64 kn/m Maksymalne siùy i naprê enia w pùatwi decyduje kombinacja: K3 staùe-max+œnieg+0,90 wiatr-parcie My = 16,68 knm, Mz = 2,45 knm fm,y,d = 11,08 MPa, fm,z,d = 11,08 MPa m,y,d = 19,30 MPa, m,z,d = 3,19 MPa
m,y,d/fm,y,d + km m,z,d/fm,z,d = 1,944 > 1 (!!!) km m,y,d/fm,y,d + m,z,d/fm,z,d = 1,508 > 1 (!!!) Maksymalne ugiêcie unet = 37,58 mm > unet,fin = 1,5 l / 200 = 30,98 mm (!!!) Pùatew nale y wymieniã, przyjêto pùatew 16/26cm Dane materiaùowe: - pùatew 16/26 cm z drewna C24 Zaùo enia obliczeniowe: - klasa u ytkowania konstrukcji: 2 - dach w obiekcie starym, remontowanym (zwiêkszenie ugiêã granicznych o 50% ) - w obliczeniach statycznych krokwi uwzglêdniono wpùyw podatnoœci pùatwi - wspóùczynniki dùugoœci wyboczeniowej sùupa: w pùaszczyênie ustroju podùu nego ustalony automatycznie w pùaszczyênie wi¹zara y = 1,00 WYNIKI Obwiednia momentów w ukùadzie podùu nym - pùatwi poœredniej: My [knm] Mz [knm] 1,87 0,43-0,63 2,72 5,89 16,81 1,87 0,43 2,02 A B 16,11 45,97 5,83 16,11 45,97 Wymiarowanie wg PN-B-03150:2000 drewno lite iglaste wg PN-EN 338:2004, klasa wytrzymaùoœci C24 fm,k = 24 MPa, ft,0,k = 14 MPa, fc,0,k = 21 MPa, fv,k = 2,5 MPa, E0,mean = 11 GPa, k = 350 kg/m 3
Pùatew 16/26 cm Smukùoœã y = 12,7 < 150 z = 20,6 < 150 Obci¹ enia obliczeniowe qz,max = 7,88 kn/m qy,max = 0,64 kn/m Maksymalne siùy i naprê enia w pùatwi decyduje kombinacja: K3 staùe-max+œnieg+0,90 wiatr-parcie My = 16,81 knm, Mz = 2,45 knm fm,y,d = 11,08 MPa, fm,z,d = 11,08 MPa m,y,d = 9,33 MPa, m,z,d = 2,21 MPa m,y,d/fm,y,d + km m,z,d/fm,z,d = 0,982 < 1 km m,y,d/fm,y,d + m,z,d/fm,z,d = 0,789 < 1 Maksymalne ugiêcie unet = 12,61 mm < unet,fin = 1,5 l / 200 = 30,98 mm 6. PROJEKTOWANE ELEMENTY Zaprojektowano wymianê skorodowanych i nadmiernie wytê onych elementów. Skorodowane elementy nale y wymieniã na elementy z drewna iglastego klasy C24 o analogicznych wymiarach. Zaùo ono wymianê 25% elementów wiêêby. Bezwzglêdnie ulêgaj¹ wymianie wszystkie ùaty. Dodatkowo nale y wymieniã pùatew oznaczon¹ na rysunku poz. 3 na pùatew o wymiarach 16/26cm z drewna klasy C24 Wymianie ulega równie konstrukcja pseudo mansardy bêd¹ca okùadzin¹ œcienn¹ na wysokoœci ostatniej kondygnacji. Skùada siê ona prawdopodobnie (brak dokumentacji budynku oraz mo liwoœci obejrzenia konstrukcji) z krokiewek ksztaùtuj¹cych pùaszczyznê nachylenia opartych o mur zewnêtrzny i gzyms oraz ùat do nich przymocowanych na których uùo ono dachówki. Caùoœã nale y rozebraã i wymieniã na nowe elementy, analogiczne do zdemontowanych. Drewno u yte do wymiany elementów jak i caù¹ istniej¹ca konstrukcjê zaimpregnowaã. Impregnacjê drewna wykonaã œrodkami solnymi - nakùadaj¹c minimum dwie warstwy impregnatu solnego. Do impregnacji stosowaã œrodki solne posiadaj¹ce aktualne œwiadectwo dopuszczenia do stosowania w
budownictwie - ATEST - wydane przez I.T.B. Normy zu ycia impregnatów : 0,50 dm3-10% roztwór wodny na 1,0 m2 powierzchni drewna / 1,0 kg impregnatu na 20,0 m2 powierzchni drewna. Nie dopuszcza siê do wbudowywania drewna bez zabezpieczenia go przed szkodnikami biologicznymi - bez impregnacji. Celem zabezpieczenia drewna przed ogniem zaleca siê pokrycie drewna i zarazem zabezpieczenie przeciwpo arowe poprzez malowanie dwukrotne caùej wiêêby preparatem ogniochronnym pêczniej¹cym. W trakcie wykonywania impregnacji przestrzegaã œciœle zaleceñ producenta dotycz¹cych skùadowania i wykonywania impregnacji, zwraca siê uwagê wykonawcy na siln¹ toksycznoœã wszystkich impregnatów /silna trucizna/.