1. Założenia konstrukcyjne i rysunek zestawczy wskazanego przez konsultanta stropu lub stropodachu.

1. Dane ogólne.

Budynek ma konstrukcję mieszaną: ściany są murowane z cegły pełnej, stropy są żelbetowe-monolityczne, betonowane przy użyciu deskowań przestawnych. Konstrukcja stropów jest powtarzalna. Wymiary i ciężar stropu i stropodachu przyjmuje wstępnie, aby możliwe było zestawienie obciążeń na słupy. Jest to budynek przemysłowy z przeznaczeniem na magazyn.

Przyjmuje wstępnie dane geometryczne i materiałowe

• wymiary rzutu B
  L=20,0
  57,0 [m]

• wysokość budynku H=n
  3,0=3
  3,0=9,0 [m]

• lokalizacja - Kraków (II strefa śniegowa)

• obciążenie zmienne użytkowe q=6kN/m² [kPa]

• stosunek q_d/q określający długotrwałą część obciążenia zmiennego =0,60 [-]

• dopuszczalna szerokość rozwarcia rys w_lim=0,3 [mm] (dla I klasy środowiska - środowisko suche, wnętrze hali magazynowej)

• grunt - piasek drobny i pylasty wilgotny zagęszczony ρ_s=2,65
  , w_n=14[%], ρ=1,70
  , I_D=0,33

• beton B15 f_ck=12 [Mpa], f_cd=8,0 [Mpa](dla konstrukcji żelbetowych),

f_ctk=1,1 [MPa], f_ctd=0,73 [MPa], Ecm=26000 [MPa], f_ctm=1,6 [MPa]

• stal A-II St50B f_yk=355 [MPa], f_yd=310 [MPa], f_tk=410 [MPa],
  charakteryzuje się dużą ciągliwością, tzn. ε_uk>5% oraz f_tk/f_yk>1,08

• przyjmuje outline prętów 15 [mm] (dla I klasy środowiska)

• maksymalny stosunek w/c=0,65, gdzie w- szerokość rysy, c-grubość otuliny prętów zbrojenia

• przyjmuje dylatację wynoszącą Δ=2 [cm]

1. Projekt wstępny.

1. Rysunek zestawczy wariantu I. Geometria stropu.

(patrz załącznik nr 1)

2. Płyta monolityczna

schemat (przekrój płyty)

jastrych cem. 30mm

2xpapa na lepiku

warstwa wyrównawcza 20mm

płyta żelbetowa 80mm

tynk cem.-wap. 20mm

Wyszczególnienie	Obciążenie charakterystyczne	Współczynnik obciążenia		Obciążenie obliczeniowe
	kN/m^2	γf > 1	γf < 1	kN/m^2
jastrych cementowy 0.03*21	0.630	1.3	0.8	0.819	0.504
2 x papa na lepiku	0.100	1.3	0.8	0.130	0.080
warstwa wyrównawcza 0.02*21	0.420	1.3	0.8	0.546	0.336
płyta żelbetowa 0.12*24	1.920	1.1	0.9	2.112	1.728
tynk cem-wap. 0.02*19	0.380	1.3	0.8	0.494	0.304
Obciążenie stałe	gk=3.450	---	---	g01=4.101	g02=2.952
Obciążenie zmienne użytkowe	qk=6.000	1.2	---	q0=7.200
Długotrwała część obciążenia zmiennego	---	qd/q=0.60		qdk=2.070	qd0=4.320

Obciążenie całkowite

q'_k=q_k+g_k=3.450+6.000=9.450 [kN/m²]

q'₀₁=q₀+g₀₁=7.200+4.101=11.301 [kN/m²]

q'₀₁=q₀+g₀₁=7.200+2.952=10.152 [kN/m²]

Przyjmuje grubość płyty 0,12[m]

Przyjmuje pręty do zazbrojenia płyty średnicy Φ10

Sprawdzenie warunku sztywności

Przyjmuje, że teoretyczny punkt podparcia na skrajnej podporze wynosi h_f/2=0,12/2=0,06 [m] (oparcie płyty na wieńcu z betonu B15), a dla podpór pośrednich w osiach żeber.

l_eff¹=2,22+0,06=2,28 [m]-rozpiętość obliczeniowa dla skrajnego przęsła

l_eff²=2,35 [m]- rozpiętość obliczeniowa dla przęseł pośrednich

Wysokość użyteczna przekroju dla otuliny 15 [mm] i założonego wstępnie zbrojenia z prętów Φ10 wynosi

Warunek konieczny (warunek ugięcia dla płyt jednokierunkowo zbrojonych, ciągłych)

- warunek spełniony

Nośność płyty na ścinanie

Maksymalna siła tnąca na 1mb płyty

V_sd<V_Rd1<V_Rd2 - płyta nie wymaga zbrojenia na ścinanie

3. Żebro

q₀

g'₀₁ g'₀₂

l_eff1=5,125 l_eff2=5,0 l_eff2=5,0 l_eff1=5,125

_­

Przyjęto wstępnie rozpiętości obliczeniowe

l_eff1=5,0*1,025=5,125 [m]

l_eff2=5,0 [m]

Zestawienie obciążeń na 1mb żebra przy rozstawie 2,35 [m]. Nie uwzględniam ciężaru własnego żebra, ponieważ jest on względnie mały nie istotny przy przyjmowaniu wymiarów wstępnych.

- obciążenie stałe

g_k'=3,450*2,35=8,108 [kN/m]

g₀₁'=4,101*2,35=9,637 [kN/m]

g₀₂'=2,952*2,35=6,937 [kN/m]

• obciążenie zmienne

q₀'=7,200*2,35=16,920 [kN/m]

Maksymalne momenty przęsłowe i podporowe oraz maksymalna siła tnąca

Maksymalny moment występuje nad podporą, gdzie przekrój pracuje jako prostokątny (płyta jest w strefie rozciąganej).

Przyjmuje ekonomiczny stopień zbrojenia ρ=1,0%.

Dla l_eff=5,125 mamy d=
przyjmuje d=0,33 [m],zatem h=0,35 [m]

2,390[MPa] zatem mamy
więc b=0,35 [m]

Ostatecznie

bxh=0,35x0,35

Sprawdzenie granicznej wartości siły tnącej

V_Rd2>V_sdmax=83,74[kN]

Sprawdzam warunek zarysowania (ze względu na szerokość rozwarcia rys ukośnych)

1. Podciąg

Schemat statyczny podciągu stanowi belka czteroprzęsłowa obciążona siłami skupionymi (ciężar własny wliczam do sił skupionych).

Obciążenie zmienne

Ekstremalne wartości sił wewnętrznych wyznaczam na podstawie tablic Winklera

Maksymalna siła tnąca V_sd=T_Blmax=160,65 [kN]. Maksymalny moment występuje na podporze.

Przyjmuje stopień zbrojenia ρ=1,23%.

Sprawdzam warunek graniczny ugięcia

dla l_eff=7,175[m]

Przyjmuje d=0,38[m] co odpowiada w przybliżeniu wysokości przekroju h=0,40 [m]

dla ρ=1,23%

b=0,25[m]

Zakładam, że b/d=0,5

Przyjmuje ostatecznie wymiary przekroju poprzecznego podciągu bxh=0,25x0,50[m](
).

Sprawdzenie warunku ścinania

V_Rd2>V_sdmax=160,65 [kN]

Sprawdzam warunek zarysowania (ze względu na szerokość rozwarcia rys ukośnych)

2. Słup

1. Słup najwyższej kondygnacji

Lp	Rodzaj warstwy	Obciążenie charakterystyczne			Obciążenie obliczeniowe	Obciążenie obliczeniowe
1	Dwie warstwy papy		1,2	0,9	0,14	0,11
2	Gładź cementowa		1,3	0,8	0,82	0,50
3	Styropian		1,2	0,9	0,05	0,04
4	Paroizolacja		1,2	0,9	0,06	0,05
5	Płyta żelbetowa		1,1	0,9	2,20	1,80
6	Tynk cem.-wap.		1,3	0,8	0,49	0,30

Wymiary żeber i podciągów stropodachu przyjmuje zmniejszone w stosunku do stropów międzykondygnacyjnych (redukuje o około 20%)

• żebro: bxh=0,30x0,30 [m]

• podciąg: bxh=0,20x0,40 [m]

Obciążenie śniegiem

Dla I strefy klimatycznej charakterystyczne obciążenie śniegiem wynosi Q_k=0,7 [kN/m²]. Dla pochylenia połaci
:

• obciążenie charakterystyczne
  ,

• obciążenie obliczeniowe
  .

Zestawiam obciążenia z pola rozdziału, które dla słupa wynosi 7,65x5,00=38,25 [m²]

Zestawienie obciążeń w poziomie ostatniej (III) kondygnacji.

Przyjmuje wstępnie wymiary słupa 0,20x0,20 [m]

• obciążenie śniegiem
  ,

• ciężar własny stropodachu
  ,

• ciężar własny żeber
  ,

• ciężar własny podciągu
  ,

• 
  
  ciężar własny słupa
  ,

N₁=232,00 [kN]

Oszacowanie wymiarów

l₀=3,0-0,4=2,6 [m] (wysokość kondygnacji została pomniejszona o wysokość podciągu, o wysokość płyty nie pomniejszam co wpływa w kierunku bezpiecznym)

Dla minimalnej grubości otuliny 15 [mm] i przyjętych wstępnie średnic prętów zbrojeniowych Φ=12 [mm] wysokość użyteczna przekroju słupa wynosi d=0,20-0,015-0,006=0,179 [m]

Smukłość słupa

Sprawdzenie nośności przekroju

Nośność słupa betonowego jest wystarczająca do przeniesienia mogących wystąpić obciążeń. Pozostawiam przyjęte wymiary przekroju poprzecznego słupa i przyjmuje zbrojenie minimalne ρ_min=0,3% całkowitego przekroju słupa.

1. Słup pozostałych kondygnacji

Zestawiam obciążenia z pola rozdziału, które dla słupa wynosi 7,65x5,00=38,25 [m²]

Zestawienie obciążeń w poziomie pierwszej (I) kondygnacji.

Przyjmuje wstępnie wymiary słupa 0,25x0,25 [m]

• obciążenie z III kondygnacji
  ,

• obciążenie stałe ze stropu nad I i II kondygnacją
  ,

• obciążenie zmienne ze stropu nad I i II kondygnacją
  ,

• ciężar własny żeber
  ,

• ciężar własny podciągów
  ,

• 
  
  ciężar własny słupów
  ,

N₂=1258,78 [kN]

Dla minimalnej grubości otuliny 15 [mm] i przyjętych wstępnie średnic prętów zbrojeniowych Φ=12 [mm] wysokość użyteczna przekroju słupa wynosi d=0,25-0,015-0,006=0,229 [m]

Smukłość słupa

Sprawdzenie nośności przekroju

Nośność słupa jest niewystarczająca aby przenieść zadane obciążenie. Zwiększam zatem wysokość przekroju słupa do 0,50[m].

• ciężar własny słupów
  ,

Obecna wartość N₂=1267,38 [kN]

Dla minimalnej grubości otuliny 15 [mm] i przyjętych wstępnie średnic prętów zbrojeniowych Φ=12 [mm] wysokość użyteczna przekroju słupa wynosi d=0,50-0,015-0,006=0,479 [m]

Smukłość słupa

Sprawdzenie nośności przekroju

Nośność słupa betonowego jest wystarczająca do przeniesienia mogących wystąpić obciążeń. Pozostawiam przyjęte wymiary przekroju poprzecznego słupa i przyjmuje zbrojenie minimalne ρ_min=0,3% całkowitego przekroju słupa.

1. Stopa fundamentowa

Przyjmuje

Zakładam b=h=3,0 [m]

---