5. ANALIZA NOŚNOŚCI ELEMENTÓW śelbetowych ZAŁOśENIA : - I strefa wiatrowa teren zabudowany - 3 strefa śniegowa - strefa przemarzania 1.00 m - spadek połaci dachu α = 14.00 = 25.0 % - wysokość ściany ( góra wieńca ) poziom : - ściana: 24cm - rozpiętość osiowa kratownic dachowych 31.80 m - rozstaw dźwigara co 6.60 m - beton B20 5.2. ObciąŜenia zmienne. 5.2.1. ObciąŜenie śniegiem ( α = 14.00 ) - obciąŝenia dla 3 strefy śniegowej śnieg 1,2 0,80 1,2 1,15 1,5 = 1,73 kn/m² 5.2.2. ObciąŜenie wiatrem I strefa teren B - zawietrzna parcie 0,25 1,0 0,10 1,8 0,05 1,3 = 0,07 kn/m² - zawietrzna ssanie:0,25 1,0 (-0,40) 1,8 0,18 1,3 = -0,23 kn/m² - obciąŝenia dla ściany parcie: - 0.25 0.8 0.70 1.8 = 0.25 kn/m² 1.30 = 0.33 kn/m² 5.3. Wymiarowanie głównych elementów konstrukcji 5.3.1. Słup Ŝelbetowy S-1 30 60cm co 6.60m 1. ZałoŜenia: ObciąŜenie dla słupa: - wiatrem z dachu ( długość połaci l = 0.5 ( 16.50 + 2 0.30 ) = 8.55 ) P max = 0.50 0.32 6.60 8.55 sinα/cosα = 2,25 2,3 kn - parcie na ścianę ( wysokość ściany h = 9.10) q max = 0.33 6.60 = 2,18 kn/m Siły przekrojowe : M poziom 0,20 = 2,3 8,20 + 2,18 8.2 4,10 = 18,86 + 73,30 = 92,16 knm - P = 370kN. - cięŝar słupa 0.30 0.50 8.2m 25 x 1.2 = 59,04 - P = 370kN + 59,04kN = 429,04kN Mimośród: e o = 0,02m e e = 0,02m e s = M/N = 92,16 knm / 429,04kN = 0,22m
e = 0,02 + 0,02 + 0,22 =0,26m Beton klasy B30 Stal klasy A-IIIN f yk = 490,0 (MPa) Konstrukcja o węzłach przesuwnych Nr kondygnacji (licząc od góry n = 1 Wysokość słupa l = 8,2 (m) Długość obliczeniowa l 0 = 16,4 (m) Względny udział obciąŝeń długotrwałych N d /N = 1,00 Współczynnik pełzania betonu ϕ p = 2,40 Element prefabrykowany Obliczenia z uwzględnieniem równomiernego rozkładu zbrojenia w przekroju Obliczenia zgodne z PN-B-03264:1999 Nośność przekroju sprawdzana w sposób ścisły (z wyznaczenia rozkładu napręŝeń) 2. Przekrój: b = 40,0 (cm) h = 60,0 (cm) d = 5,0 (cm) 3. Przypadki obciąŝeniowe: Przypadek N O N (kn) M y (kn*m) M z (kn*m) 1. 219,00 92,20 0,00 2. 429,00 92,20 0,00 Numer przypadku wymiarującego: 2 4. Wyniki: Rzeczywista powierzchnia prętów zbrojeniowych: A s1 = 4,0 (cm2) A s2 = 2,0 (cm2) 2 φ16 = 4,0 (cm2) 1 φ16 = 2,0 (cm2) Rozkład prętów zbrojeniowych: Przekrój zbrojony prętami φ 16 Całkowita liczba prętów w przekroju = 6 Liczba prętów na boku b = 2 Liczba prętów na boku h = 3 Rzeczywista powierzchnia zbrojenia = 12,1 (cm2) Stopień zbrojenia µ = 0,50 (%) - minimalny µ min = 0,30 (%) maksymalny µ max = 6,00 (%) Analiza przypadków obciąŝeniowych:
Przypadek N O 1 N = 219,00 (kn) M y = 92,20 (kn*m) M z = 0,00 (kn*m) Momenty obliczeniowe M y = 142,08 (kn*m) M z = 9,42 (kn*m) Smukłość słupa λ y = 94,7 > 25 λ z = 142,0 > 25 Mimośród statyczny siły podłuŝnej e s = 42,1 (cm) e s = 0,0 (cm) Mimośród niezamierzony e n = 2,7 (cm) e n = 2,7 (cm) Mimośród początkowy e 0 = 44,8 (cm) e 0 = 2,7 (cm) Siła krytyczna N kr = 708,83 (kn) N kr = 600,48 (kn) Mimośród obliczeniowy e = η e 0 e = 64,9 (cm) e = 4,3 (cm) N n = 320,61 (kn) Stopień wykorzystania nośności = 68,3 (%) Przypadek N O 2 N = 429,00 (kn) M y = 92,20 (kn*m) M z = 0,00 (kn*m) Momenty obliczeniowe M y = 213,10 (kn*m) M z = 41,06 (kn*m) Smukłość słupa λ y = 94,7 > 25 λ z = 142,0 > 25 Mimośród statyczny siły podłuŝnej e s = 21,5 (cm) e s = 0,0 (cm) Mimośród niezamierzony e n = 2,7 (cm) e n = 2,7 (cm) Mimośród początkowy e 0 = 24,2 (cm) e 0 = 2,7 (cm) Siła krytyczna N kr = 837,37 (kn) N kr = 600,48 (kn) Mimośród obliczeniowy e = η e 0 e = 49,7 (cm) e = 9,6 (cm) N n = 441,37 (kn) Stopień wykorzystania nośności = 97,2 (%) 5.3.1. Słup Ŝelbetowy S-2 30 40cm co 7,95m 1. ZałoŜenia: ObciąŜenie dla słupa: - parcie na ścianę ( wysokość ściany h = 11.70) q max = 0.33 7,95 = 2.62 kn/m Siły przekrojowe : M poziom 0,60 = 2,62 11.70 = 30.65 knm - cięŝar słupa 0.40 0.50 12.10m 25 x 1.2 = 72,60 - P = 72,60 kn Mimośród: e o = 0,02m e e = 0,02m e s = M/N = 30.65 knm / 72,60kN = 0,42m e = 0,02 + 0,02 + 0,42 =0,46m Beton klasy B30 Stal klasy A-IIIN f yk = 490,0 (MPa) Konstrukcja o węzłach przesuwnych Nr kondygnacji (licząc od góry n = 1 Wysokość słupa l = 12,0 (m) Długość obliczeniowa l 0 = 24,0 (m) Względny udział obciąŝeń długotrwałych N d /N = 1,00 Współczynnik pełzania betonu ϕ p = 2,40 Element prefabrykowany
Obliczenia z uwzględnieniem równomiernego rozkładu zbrojenia w przekroju Obliczenia zgodne z PN-B-03264:1999 Nośność przekroju sprawdzana w sposób ścisły (z wyznaczenia rozkładu napręŝeń) 2. Przekrój: b = 40,0 (cm) h = 50,0 (cm) d = 5,0 (cm) 3. Przypadki obciąŝeniowe: Przypadek N O N (kn) M y (kn*m) M z (kn*m) 1. 72,60 30,65 0,00 Numer przypadku wymiarującego: 1 4. Wyniki: Rzeczywista powierzchnia prętów zbrojeniowych: A s1 = 4,0 (cm2) A s2 = 0,0 (cm2) 2 φ16 = 4,0 (cm2) 0 φ16 = 0,0 (cm2) Rozkład prętów zbrojeniowych: Przekrój zbrojony prętami φ 16 Całkowita liczba prętów w przekroju = 4 Liczba prętów na boku b = 2 Liczba prętów na boku h = 2 Rzeczywista powierzchnia zbrojenia = 8,0 (cm2) Stopień zbrojenia µ = 0,40 (%) - minimalny µ min = 0,30 (%) maksymalny µ max = 6,00 (%) Analiza przypadków obciąŝeniowych: Przypadek N O 1 N = 72,60 (kn) M y = 30,65 (kn*m) M z = 0,00 (kn*m) Momenty obliczeniowe M y = 54,21 (kn*m) M z = 4,68 (kn*m) Smukłość słupa λ y = 166,3 > 25 λ z = 207,8 > 25 Mimośród statyczny siły podłuŝnej e s = 42,2 (cm) e s = 0,0 (cm) Mimośród niezamierzony e n = 4,0 (cm) e n = 4,0 (cm) Mimośród początkowy e 0 = 46,2 (cm) e 0 = 4,0 (cm) Siła krytyczna N kr = 190,53 (kn) N kr = 191,21 (kn) Mimośród obliczeniowy e = η e 0 e = 74,7 (cm) e = 6,4 (cm) N n = 136,15 (kn) Stopień wykorzystania nośności = 53,3 (%)
5.3.2. Słup Ŝelbetowy S-3 24 30cm ObciąŜenie dla słupa: - parcie na ścianę ( wysokość ściany h = 7,80) q max = 0.33 3.40 = 1,12 kn/m Siły przekrojowe : M poziom 0,60 = 1,12 7,80 = 8,74 knm - cięŝar słupa 0.24 0.30 7,80m 25 x 1.2 = 16,85 - stropy 3,40 x 1,35 x 26,15 = 120,03 - ściana 6,6 x 3,9 x 3,40 = 87,51 - P = 16,85 + 120,03 + 87,51 = 224,36 kn 1. ZałoŜenia: Beton klasy B20 Stal klasy A-IIIN f yk = 490,0 (MPa) Struktura o węzłach nieprzesuwnych Wysokość słupa l = 4,8 (m) Długość obliczeniowa l 0 = 4,8 (m) Względny udział obciąŝeń długotrwałych N d /N = 1,00 Współczynnik pełzania betonu ϕ p = 2,62 Element prefabrykowany Obliczenia z uwzględnieniem równomiernego rozkładu zbrojenia w przekroju Obliczenia zgodne z PN-B-03264:1999 Nośność przekroju sprawdzana w sposób ścisły (z wyznaczenia rozkładu napręŝeń) 2. Przekrój: b = 30,0 (cm) h = 24,0 (cm) d = 5,0 (cm) 3. Przypadki obciąŝeniowe: Przypadek N O N (kn) M y (kn*m) M z (kn*m) 1. 230,00 0,00 15,00 Numer przypadku wymiarującego: 1 4. Wyniki: Rzeczywista powierzchnia prętów zbrojeniowych: A s1 = 4,0 (cm2) A s2 = 0,0 (cm2) 2 φ16 = 4,0 (cm2) 0 φ16 = 0,0 (cm2)
Rozkład prętów zbrojeniowych: Przekrój zbrojony prętami φ 16 Całkowita liczba prętów w przekroju = 4 Liczba prętów na boku b = 0 Liczba prętów na boku h = 0 Rzeczywista powierzchnia zbrojenia = 8,0 (cm2) Stopień zbrojenia µ = 0,00 (%) - minimalny µ min = 0,30 (%) maksymalny µ max = 6,00 (%) Analiza przypadków obciąŝeniowych: Przypadek N O 1 N = 230,00 (kn) M y = 0,00 (kn*m) M z = 15,00 (kn*m) Momenty obliczeniowe M y = -6,91 (kn*m) M z = 25,04 (kn*m) Smukłość słupa λ y = 69,3 > 25 λ z = 55,4 > 25 Mimośród statyczny siły podłuŝnej e s = 0,0 (cm) e s = 6,5 (cm) Mimośród niezamierzony e n = 2,0 (cm) e n = 2,0 (cm) Mimośród początkowy e 0 = 2,0 (cm) e 0 = 8,5 (cm) Siła krytyczna N kr = 688,22 (kn) N kr = 1058,77 (kn) Mimośród obliczeniowy e = η e 0 e = 3,0 (cm) e = 10,9 (cm) N n = 386,70 (kn) Stopień wykorzystania nośności = 59,5 (%)