OBLICZENIA STATYCZNE. ZałoŜenia do obliczeń Wiatr Strefa I, Śnieg strefa II Kategoria Geotechniczna obiektu Na podstawie Rozporządzenia Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadowienia budynków z dnia 24grudnia 998 r. (DZ.U. nr 26, poz. 39) zalicza się projektowany obiekt do pierwszej kategorii geotechnicznej. 2. Konstrukcja 2. Stan projektowany Altana wykonana w konstrukcji drewnianej. Główne elementy nośne - ramy drewniane wykonane z połączonych desek. Na nich opierają się płatwie 2x2 cm, podpierające krokwie 6x2 cm. Ramy zamocowane są do ław za pomocą kotew stalowych. Ławy Ŝelbetowe wylewane na mokro. 3. Materiały konstrukcyjne Przyjęto stal zbrojeniową A-0 (St0S) ; A-III (34GS) Beton B 20 Drewno kl. C 30 4. Charakterystyka warunków geotechnicznych Z uwagi na brak aktualnych badań technicznych podłoŝa gruntowego, do obliczeń przyjęto g fn =0,5 MPa W przypadku stwierdzenia podczas wykonywania wykopów gruntu o mniejszej nośności naleŝy fundamenty przeprojektować.
Poz. Rama 20/40 9 8 0 0,235 0,273 0,304 0,333 2 3 4 5 7 6 0,355 0,377 0,340 0,303 0,262 0,28 2,000 0,48 0,460 0,433 0,404 0,372 0,204 0,62 0,279 0,244 0,3 H=3,350 V=5,000 PRĘTY UKŁADU: Typy prętów: 00 - sztyw.-sztyw.; 0 - sztyw.-przegub; 0 - przegub-sztyw.; - przegub-przegub 22 - cięgno Pręt: Typ: A: B: Lx[m]: Ly[m]: L[m]: Red.EJ: Przekrój: 00 2 0,000 2,000 2,000,000 B 40,0x20,0 2 00 2 3 0,48 0,28 0,528,000 B 40,0x20,0 3 00 3 4 0,460 0,262 0,529,000 B 40,0x20,0 4 00 4 5 0,433 0,303 0,528,000 B 40,0x20,0 5 00 5 6 0,404 0,340 0,528,000 B 40,0x20,0 6 00 6 7 0,372 0,377 0,530,000 B 40,0x20,0 7 00 7 8 0,62 0,355 0,390,000 B 40,0x20,0 8 00 8 9 0,204 0,333 0,39,000 B 40,0x20,0 9 00 9 0 0,244 0,304 0,390,000 B 40,0x20,0 0 00 0 0,279 0,273 0,390,000 B 40,0x20,0 00 2 0,3 0,235 0,390,000 B 40,0x20,0 WIELKOŚCI PRZEKROJOWE: Nr. A[cm2] Ix[cm4] Iy[cm4] Wg[cm3] Wd[cm3] h[cm] Materiał: 800,0 06667 26667 5333 5333 40,0 46 Drewno C30 2
STAŁE MATERIAŁOWE: Materiał: Moduł E: NapręŜ.gr.: AlfaT: [N/mm2] [N/mm2] [/K] 46 Drewno C30 2000 30,000 5,00E-06 OBCIĄśENIA: ([kn],[knm],[kn/m]) Pręt: Rodzaj: Kąt: P(Tg): P2(Td): a[m]: b[m]: Grupa: A "" Zmienne γf=,00 2 Liniowe 37, 0,60 0,60 0,00 0,53 3 Liniowe 37, 0,60 0,60 0,00 0,53 4 Liniowe 37, 0,60 0,60 0,00 0,53 5 Liniowe 37, 0,60 0,60 0,00 0,53 6 Liniowe 37, 0,60 0,60 0,00 0,53 7 Liniowe 37, 0,60 0,60 0,00 0,39 8 Liniowe 37, 0,60 0,60 0,00 0,39 9 Liniowe 37, 0,60 0,60 0,00 0,39 0 Liniowe 37, 0,60 0,60 0,00 0,39 Liniowe 37, 0,60 0,60 0,00 0,39 Grupa: B "" Zmienne γf=,30 Liniowe 90,0,50,50 0,00 2,00 2 Liniowe 0,0 0,90 0,90 0,00 0,53 3 Liniowe 0,0 0,90 0,90 0,00 0,53 4 Liniowe 0,0 0,90 0,90 0,00 0,53 5 Liniowe 0,0 0,90 0,90 0,00 0,53 6 Liniowe 0,0 0,90 0,90 0,00 0,53 7 Liniowe 0,0 0,90 0,90 0,00 0,39 8 Liniowe 0,0 0,90 0,90 0,00 0,39 9 Liniowe 0,0 0,90 0,90 0,00 0,39 0 Liniowe 0,0 0,90 0,90 0,00 0,39 Liniowe 0,0 0,90 0,90 0,00 0,39 Grupa: C "" Zmienne γf=,30 Liniowe 90,0 0,35 0,35 0,00 2,00 2 Liniowe-X 90,0 0,30 0,30 0,00 0,53 3 Liniowe-X 90,0 0,30 0,30 0,00 0,53 4 Liniowe-X 90,0 0,30 0,30 0,00 0,53 5 Liniowe-X 90,0 0,30 0,30 0,00 0,53 6 Liniowe-X 90,0 0,30 0,30 0,00 0,53 7 Liniowe-X 90,0 0,30 0,30 0,00 0,39 8 Liniowe-X 90,0 0,30 0,30 0,00 0,39 9 Liniowe-X 90,0 0,30 0,30 0,00 0,39 0 Liniowe-X 90,0 0,30 0,30 0,00 0,39 Liniowe-X 90,0 0,30 0,30 0,00 0,39 OBCIĄśENIOWE WSPÓŁ. BEZPIECZ.: Grupa: Znaczenie: ψd: γf: CięŜar wł.,0 A Stałe Zmienne,00,00 B Obc. śniegem Zmienne,00,40 C Obc. wiatrem Zmienne,00,30 3
SIŁY PRZEKROJOWE: T.I rzędu ObciąŜenia obl.: CięŜar wł.+abc Pręt: x/l: x[m]: M[kNm]: Q[kN]: N[kN]: 0,00 0,000 0,0 7,6-0,6,00 2,000 0,5 2,8 0, 2 0,00 0,000 0,5, 2,6,00 0,528 0,8 0,0 2,8 3 0,00 0,000 0,8 0,3 2,8 0,28 0,47 0,8* -0,0 2,9 0,27 0,43 0,8* 0,0 2,8,00 0,529 0,6-0,8 3,0 4 0,00 0,000 0,6-0,5 3,,00 0,528 0, -,5 3,4 5 0,00 0,000 0, -,2 3,6,00 0,528 9,2-2,2 4,0 6 0,00 0,000 9,2 -,8 4,2,00 0,530 8,0-2,8 4,7 7 0,00 0,000 8,0 -,0 5,4,00 0,390 7,5 -,6 6,0 8 0,00 0,000 7,5-2,3 5,7,00 0,39 6,4-3,0 6,2 9 0,00 0,000 6,4-3,7 5,8,00 0,390 4,9-4,4 6,3 0 0,00 0,000 4,9-5, 5,7,00 0,390 2,7-5,9 6, 0,00 0,000 2,7-6,6 5,3,00 0,390-0,0-7,3 5,5 * = Wartości ekstremalne NAPRĘśENIA: T.I rzędu ObciąŜenia obl.: CięŜar wł.+abc Pręt: x/l: x[m]: SigmaG: SigmaD: SigmaMax/Ro: [MPa] 46 Drewno C30 0,00 0,000-0,0-0,0 0,000,00 2,000-2,0 2,0 0,065* 2 0,00 0,000 -,9 2,0 0,067,00 0,528-2,0 2, 0,068* 3 0,00 0,000-2,0 2, 0,068 0,30 0,59-2,0 2, 0,069*,00 0,529-2,0 2,0 0,068 4 0,00 0,000-2,0 2,0 0,068* 4
,00 0,528 -,9,9 0,065 5 0,00 0,000 -,9,9 0,065*,00 0,528 -,7,8 0,059 6 0,00 0,000 -,7,8 0,059*,00 0,530 -,4,6 0,052 7 0,00 0,000 -,4,6 0,052*,00 0,390 -,3,5 0,049 8 0,00 0,000 -,3,5 0,049*,00 0,39 -,,3 0,043 9 0,00 0,000 -,,3 0,043*,00 0,390-0,8,0 0,033 0 0,00 0,000-0,8,0 0,033*,00 0,390-0,4 0,6 0,09 0,00 0,000-0,4 0,6 0,09*,00 0,390 0, 0, 0,002 * = Wartości ekstremalne REAKCJE PODPOROWE: T.I rzędu ObciąŜenia obl.: CięŜar wł.+abc Węzeł: H[kN]: V[kN]: Wypadkowa[kN]: M[kNm]: -7,6 0,6 7,7 2 0,0 9,2 9,2 Poz. 2 Krokiew 6/2 Wymiary przekroju: przekrój prostokątny Szerokość b = 6,0 cm Wysokość h = 2,5 cm Zacios na podporach t k = 3,0 cm Drewno: Drewno z gatunków iglastych, klasy C27 Klasa uŝytkowania konstrukcji: klasa 2 Geometria: Kąt nachylenia połaci dachowej α = 36,0 0 Rozstaw krokwi a = 0,90 m Długość wspornika l w = 0,70 m Długość odcinka dolnego l d = 2,5 m Długość odcinka górnego l g = 0,00 m ObciąŜenia dachu: - obciąŝenie stałe g k = 0,600 kn/m 2 połaci dachowej; γ f =,0 - obciąŝenie śniegiem (wg PN-80/B-0200/Z-: dach jednospadowy, strefa II, nachylenie połaci 36,0 st.): S k = 0,576 kn/m 2 rzutu połaci dachowej, γ f =,40 - obciąŝenie parciem wiatru (wg PN-77/B-020/Z-2: połać nawietrzna wariant II strefa I, teren B, z=h=0,0 m, budowla zamknięta, wymiary budynku H=0,0 m, B=0,0 m, L=0,0 m, nachylenie połaci 36,0 st., beta=,80): 5
p k = 0,44 kn/m 2 połaci dachowej, γ f =,30 - obciąŝenie ssaniem wiatru (wg PN-77/B-020/Z-2: dolna połać nawietrzna, wariant I, strefa I, teren B, z=h=0,0 m, budowla zamknięta, wymiary budynku H=0,0 m, B=0,0 m, L=0,0 m, nachylenie połaci 36,0 st., beta=,80): p k = -0,80 kn/m 2 połaci dachowej, γ f =,30 - obciąŝenie ociepleniem g kk = 0,000 kn/m 2 połaci dachowej WYNIKI: Momenty obliczeniowe - kombinacja (obc.stałe max.+śnieg+wiatr) M przęsł = 0,52 knm; M podp = -0,28 knm Warunek nośności - przęsło: σ m,y,d /f m,y,d = 0,78 < Warunek nośności - podpora: σ m,y,d /f m,y,d = 0,63 < Warunek uŝytkowalności (wspornik): u fin = (-),57 mm < u net,fin = 2,0 l / 200 = 7,00 mm Warunek uŝytkowalności (odcinek dolny): u fin = 2,38 mm < u net,fin = l / 200 = 0,75 mm Poz. 3 Płatew 2/2 DANE: Wymiary przekroju: przekrój prostokątny Szerokość b = 2,0 cm Wysokość h = 2,0 cm Drewno: Drewno z gatunków iglastych, klasy C27 Klasa uŝytkowania konstrukcji: klasa 2 Geometria: Płatew podparta tylko słupami Rozstaw słupów l = 2,60 m ObciąŜenia płatwi: - obciąŝenie stałe [0,600 (0,70+0,5 2,00)/cos 36,0 o ] G k =,26 kn/m; γ f =,0 - uwzględniono dodatkowo cięŝar własny płatwi - obciąŝenie śniegiem [0,576 (0,70+0,5 2,00)] S k = 0,979 kn/m; γ f =,40 - obciąŝenie wiatrem - wariant I (pionowe) [(0,44 (0,70+0,5 2,00)/cos 36,0 o ) cos 36,0 o ] W k,z = 0,245 kn/m; γ f =,30 - obciąŝenie wiatrem - wariant I (poziome) [(0,44 (0,70+0,5 2,00)/cos 36,0 o ) sin 36,0 o ] W k,y = 0,78 kn/m; γ f =,30 - obciąŝenie wiatrem - wariant II (pionowe) [(-0,80 (0,70+0,5 2,00)/cos 36,0 o ) cos 36,0 o ] W k,z = -0,306 kn/m; γ f =,30 - obciąŝenie wiatrem - wariant II (poziome) [(-0,80 (0,70+0,5 2,00)/cos 36,0 o ) sin 36,0 o ] W k,y = -0,222 kn/m; γ f =,30 WYNIKI: Momenty obliczeniowe - kombinacja (obc.stałe max.+śnieg+wiatr) M y,max = 2,62 knm; M z,max = 0,20 knm 6
Warunek nośności: k m σ m,y,d /f m,y,d + σ m,z,d /f m,z,d = 0,377 < σ m,y,d /f m,y,d + k m σ m,z,d /f m,z,d = 0,52 < Warunek uŝytkowalności: - kombinacja (obc.stałe+śnieg+wiatr) u fin,z =,00 mm; u fin,y = 0,5 mm u fin =,0 mm < u net,fin = 3,00 mm Poz. 4 Ława fundamentowa szer. 50 cm Opis fundamentu : Typ: ława schodkowa Wymiary: B = 0,50 m H =,00 m w = 0,30 m B g = 0,50 m B t = 0,00 m B s = 0,00 m e B = 0,00 m Posadowienie fundamentu: D =,20 m D min =,20 m brak wody gruntowej w zasypce Opis podłoŝa: N r nazwa gruntu h [m] nawod niona (n) ρ o [t/m 3 ] γ f,min γ f,max (r) φ u [ o ] (r) c u [kpa] M 0 [kpa] M [kpa] Piaski drobne 2,00 nie,65 0,90,0 27,80 0,00 74369 9296 2 Piaski średnie,00 nie,70 0,90,0 30,30 0,00 230 8 2478 6 NapręŜenie dopuszczalne dla podłoŝa σ dop [kpa] = 50,0 kpa Kombinacje obciąŝeń obliczeniowych: N r typ obc. N [kn/m] T B [kn/m] M B [knm/m] e [kpa] e [kpa/m] długotrwałe 30,00 2,00 0,00 0,00 0,00 Materiały : Zasypka: cięŝar objętościowy: 20,00 kn/m 3 współczynniki obciąŝenia: γ f,min = 0,90; γ f,max =,20 Beton: klasa betonu: B20 cięŝar objętościowy: 24,00 kn/m 3 współczynniki obciąŝenia: γ f,min = 0,90; γ f,max =,0 Zbrojenie: klasa stali: A-III (34GS) otulina zbrojenia c nom = 85 mm ZałoŜenia obliczeniowe : Współczynniki korekcyjne oporu granicznego podłoŝa: - dla nośności pionowej m = 0,8 7
- dla stateczności fundamentu na przesunięcie m = 0,72 - dla stateczności na obrót m = 0,72 Współczynnik tarcia gruntu o podstawę fundamentu: f = 0,50 Współczynniki redukcji spójności: - przy sprawdzaniu przesunięcia: 0,50 - przy korekcie nachylenia wypadkowej obciąŝenia:,00 Czas trwania robót: powyŝej roku (λ=,00) Stosunek wartości obc. obliczeniowych N do wartości obc. charakterystycznych N k N/N k =,20 WYNIKI-PROJEKTOWANIE: WARUNKI STANÓW GRANICZNYCH PODŁOśA - wg PN-8/B-03020 Nośność pionowa podłoŝa: Decyduje: kombinacja nr Decyduje nośność w poziomie: posadowienia fundamentu Obliczeniowy opór graniczny podłoŝa Q fn = 28,7 kn N r = 45,6 kn < m Q fn = 04,3 kn (43,74% ) Nośność (stateczność) podłoŝa z uwagi na przesunięcie poziome: Decyduje: kombinacja nr Decyduje nośność w poziomie: posadowienia fundamentu Obliczeniowy opór graniczny podłoŝa Q ft = 2,3 kn T r = 2,0 kn < m Q ft = 5,3 kn (3,04% ) ObciąŜenie jednostkowe podłoŝa: Decyduje: kombinacja nr NapręŜenie maksymalne σ max = 39,2 kpa σ max = 39,2 kpa < σ dop = 50,0 kpa (92,80% ) Stateczność fundamentu na obrót: Decyduje: kombinacja nr Decyduje moment wywracający M ob,2 = 2,00 knm/mb, moment utrzymujący M ub,2 =,40 knm/mb M o = 2,00 knm/mb < m M u = 8,2 knm/mb (24,37% ) Osiadanie: Decyduje: kombinacja nr Osiadanie pierwotne s'= 0,04 cm, wtórne s''= 0,02 cm, całkowite s = 0,06 cm s = 0,06 cm < s dop =,00 cm (5,90% ) OBLICZENIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE FUNDAMENTU - wg PN-B-03264: 2002 Nośność na przebicie: dla fundamentu o zadanych wymiarach nie trzeba sprawdzać nośności na przebicie Wymiarowanie zbrojenia: Decyduje: kombinacja nr Zbrojenie potrzebne (zbrojenie minimalne) A s = 0,5 cm 2 /mb Przyjęto konstrukcyjnie φ2 mm co 20,0 cm o A s = 5,65 cm 2 /mb Obliczenia wykonał mgr inŝ. Zbigniew Idzik Upr. BPP-268/79 8