Piotr Kucab Rok akademicki 2008/2009r.

II BD, LP3

POLITECHNIKA RZESZOWSKA WYDZIAŁ BUDOWNICTWA I INŻYNIERII ŚRODOWISKA KATEDRA BUDOWNICTWA OGÓLNEGO

PROJEKT Nr 3

Zestawienie obciążeń w budynku jednorodzinnym i projekt konstrukcyjny dachu

Prowadzący:

mgr inż. Przemysław Miąsik

Spis treści

Zestawienie obciążeń w budynku jednorodzinnym

A) Zestawienie obciążeń na dach ……………………………………………...………..... 5

1) Obciążenia stałe (PN-82/B 02001) ……………………………………..……… 5

2) Obciążenie śniegiem (PN-80/B 02010), (PN-80/B 02010/Az1) ………………. 5

3) Obciążenie od wiatru (PN-77/B 02011) ……………………………………….. 6

B) Zestawienie obciążeń na strop 2 ………………………………………………………. 6

1) Obciążenia stałe (PN-82/B 02001) …………………………………………….. 6

2) Obciążenia zmienne technologiczne (PN-82/B 02003) ………………………... 7

C) Zestawienie obciążeń na strop 1 ………………………………………………………. 7

1) Obciążenia stałe (PN-82/B 02001) …………………………………………….. 7

2) Obciążenia zmienne technologiczne (PN-82/B 02003) …………………...…... 7

D) Zestawienie obciążeń na ścianę 3 ……………………………………………………... 8

1) Obciążenie od dachu ……………………………………………………...…… 8

2) Obciążenie od stropu 2 ………………………………………………………… 9

3) Obciążenie od ściany znajdującej się powyżej obliczanej kondygnacji ………. 9

4) Obciążenie od stropu 1 ……………………………………………………….. 10

5) Obciążenie ciężarem własnym ściany 3 ……………………………………… 10

6) Obciążenie wiatrem …………………………………………………………... 10

E) Zestawienie obciążeń na 1m długości ławy fundamentowej …………………………. 11

1) Obciążenie od ściany 3 ………………………………………………………... 11

2) Obciążenie poziome …………………………………………………………... 11

3) Ciężar własny fundamentu ……………………………………………………. 11

4) Obciążenie odsadzki zewnętrznej ciężarem gruntu …………………………… 12

5) Obciążenie odsadzki wewnętrznej gruntem, warstwami 4, obciążeniem

użytkowym ………………………………….......………………………….… 12

6) Redukcja obciążeń do środka ciężkości podstawy fundamentu ……………… 12

6.1) obciążenie pionowe …………………………………………………….. 12

6.2) obciążenia poziome ……………………….…………............................. 12 6.3) obciążenie momentu zginającego …………………………………......... 12

7) Przekrój poprzeczny budynku jednorodzinnego A-A (schemat D) …………... 13

Projekt konstrukcyjny dachu

A) Zestawienie obciążeń na dach ………………………………………………………… 14

1. Zestawienie obciążeń działających na połać dachu ………………………….. 14

2. Zestawienie obciążeń działających na krokiew ……………………………… 14

3. Materiał ………………………………………………………………………. 14

3.1) Charakterystyczne wartości materiałowe ……………………………….. 14

3.2) Obliczeniowe wartości materiałowe ……………………………………. 14

B) KROKIEW - stan graniczny nośności ……………………………………………….. 15

1) Wymiary przekroju poprzecznego: 80 mm x 160 mm ……………………….. 15

2) Wartości reakcji podporowych od obciążeń prostopadłych …………………. 15

3) Wartość maksymalnej siły ściskającej krokiew ………………………………. 16

4) Warunki nośności dla krokwi ……………………………………………….... 16

5) Stan graniczny użytkowalności ……………………………………………… 17

5.1) Dla obciążeń zmiennych ……………………………………………….. 17

5.2) Dla obciążeń stałych …………………………………………………… 17

C) JĘTKA - stan graniczny nośności …………………………………………………… 17

1) Wartość maksymalnej siły ściskającej jętki ……………………………... 17

2) Wymiary przekroju poprzecznego: 160 mm x 90 mm …………………... 17

3) Współczynnik wyboczenia ………………………………………………. 18

4) Smukłość jętki …………………………………………………………… 18

5) Naprężenia krytyczne przy ściskaniu ……………………………………. 18

6) Smukłość sprowadzona przy ściskaniu ………………………………….. 18

7) Współczynnik k_y i k_z .................................................................................. 19

8) Współczynnik wyboczeniowy …………………………………………… 19

9) Warunek nośności dla jętki ……………………………………………… 19

10) Przekrój poprzeczny dachu o konstrukcji jętkowej ……………………. 20

Zestawienie obciążeń w budynku jednorodzinnym

Nr projektu 3

Lokalizacja - Łódź;

Schemat budynku - D;

Długość
;

Kąt
;

Rodzaj gruntu - Pd (piasek drobny);

Wskaźnik plastyczności gruntu
;

Charakterystyka poszczególnych warstw budynku:

Dach:

1. pokrycie blachą fałdową T-40
   

Strop 2:

2. wylewka betonowa 30mm

folia
wełna mineralna 120mm
płyta żelbetowa 120mm
tynk mineralny 5mm

Strop 1:

3. parkiet mozaikowy 8mm

wylewka cementowa 45mm
styropian 30mm

płyta żelbetowa 120mm
tynk mineralny 5mm

Podłoże:

4. płytki ceramiczne 8mm

wylewka cementowa 40mm

styropian 50mm

2 x papa na lepiku

warstwa betonu 110mm

podsypka z piasku 120mm

Ściany konstrukcyjne:

5. tynk mineralny 5mm

mur z betonu komórkowego 365mm

tynk mineralny 5mm

Ściany działowe:

6. tynk cementowo-wapienny 8mm

cegła dziurawka 65mm

tynk cementowo-wapienny 8mm

A) Zestawienie obciążeń na dach

1. Obciążenia stałe (PN-82/B 02001)

2. Obciążenie śniegiem (PN-80/B 02010), (PN-80/B 02010/Az1)

Łódź
II strefa

3. Obciążenie od wiatru (PN-77/B 02011)

Łódź
I strefa

Współczynnik aerodynamiczny dla dachów dwuspadowych

Przyjmuję teren A-niezabudowany

Współczynnik dynamicznych porywów wiatru

Rodzaj obciążenia	Wartość charakterystyczna		Wartość obliczeniowa
				-
1. Stałe	0,090	0,063	-	0,108	0,076
2. Śniegiem	0,604	0,423	1,0	0,906	0,634
3. Wiatrem	0,146	-	0,9	0,171	-
	0,840	0,486		1,185	0,710

B) Zestawienie obciążeń na strop 2

1) Obciążenia stałe (PN-82/B 02001)

Warstwa	Grubość	Ciężar obj.			g
				-
Wylewka betonowa	0,030	24,0	0,720	1,3	0,936
Wełna mineralna	0,120	1,2	0,144	1,2	0,173
Płyta żelbetowa	0,120	25,0	3,000	1,1	3,300
Tynk mineralny	0,005	17,0	0,085	1,3	0,111
			3,949		4,519

2) Obciążenia zmienne technologiczne (PN-82/B 02003)

Obciążenie użytkowe

Zestawienie obciążeń na strop 2

Rodzaj obciążenia	Wartość charakterystyczna	Wartość obliczeniowa
1. Obciążenia stałe	3,949	4,519
2.Obciążenia technologiczne	0,600	0,840
	4,549	5,359

C) Zestawienie obciążeń na strop 1

1. Obciążenia stałe (PN-82/B 02001)

Warstwa	Grubość	Ciężar obj.
				-
Parkiet mozaikowy	0,008	7,3	0,058	1,2	0,070
Wylewka cementowa	0,045	24,0	1,080	1,3	1,404
Styropian	0,030	0,45	0,014	1,2	0,016
Płyta żelbetowa	0,120	25,0	2,880	1,1	3,168
Tynk mineralny	0,005	17,0	0,085	1,3	0,111
			4,117		4,769

2. Obciążenia zmienne technologiczne (PN-82/B 02003)

Obciążenie użytkowe
,

Obciążenie zastępcze od ścianek działowych

Obliczamy ciężar 1
ścianki działowej

Warstwa	Grubość	Ciężar objętościowy	+ zaprawa
Cegła dziurawka	0,065	14,000	14,500
Tynk obustronny	0,008	19,000

Zestawienie obciążeń na strop 1

Rodzaj obciążeń	Wartość charakterystyczna	Wartość obliczeniowa
1. Stałe	4,117	4,769
2. Zmienne technologiczne	2,250	2,925
	6,367	7,694

D) Zestawienie obciążeń na ścianę 3

1. Obciążenia od dachu

Sumujemy obciążenia pionowe na 1
dachu

Długość dachu

Obliczamy obciążenie od dachu na 1m długości ściany

2) Obliczamy obciążenie od stropu 2:

3) Obciążenie od ściany znajdującej się powyżej obliczanej kondygnacji:

Obliczamy ciężar 1
powierzchni ściany

Warstwa	Grubość	Ciężar obj.
				-
Tynk mineralny	0,005	17,0	0,085	1,300	0,111
Mur z betonu komórkowego	0,365	6,0	2,190	1,200	2,409
Tynk mineralny	0,005	17,0	0,085	1,300	0,111
			2,360		2,850

Suma obciążeń z wyższych kondygnacji:

4) Obciążenia od stropu 1:

5) Obciążenie ciężarem własnym ściany 3:

Sumujemy obciążenia pionowe

Obciążenie	Wartość charakterystyczna	Wartość obliczeniowa
	22,248	27,786
	15,281	18,465
	6,018	7,268
	42,647	53,519

6) Obciążenie wiatrem:

E) Zestawienie obciążeń na 1m długości ławy fundamentowej

Materiał - żelbet,

Grunt - Pd, Ip=0,8 (piasek drobny, zagęszczony),

głębokość przemarzania gruntu

Łódź

Przyjmujemy
z warunku

1) Obciążenie od ściany 3:

L=1,0m - długość obliczeniowa ławy fundamentowej

2. Obciążenie poziome:

h - wysokość budynku

l=5,493m - rozpiętość dachu

3. Ciężar własny fundamentu:

4. Obciążenie odsadzki zewnętrznej ciężarem gruntu:

5. Obciążenie odsadzki wewnętrznej gruntem, warstwami 4, obciążeniem użytkowym:

Obciążenie	Grubość	Ciężar obj.
				-
Obciążenie użytkowe	-	-	1,5	1,4	2,100
Płytki ceramiczne	0,008	21,0	1,500	1,400	2,100
Wylewka cementowa	0,040	24,0	0,168	1,300	0,218
Styropian	0,050	0,45	0,960	1,200	1,152
2 x papa na lepiku	0,005	-	0,023	1,100	0,025
Płyta betonowa	0,110	25,0	0,150	1,300	0,195
Podsypka z piasku	0,120	20,0	2,750	1,100	3,025
Grunt	0,767	20,0	2,400	1,200	2,880
		Σ	23,291	Σ	28,003

6. Redukcja obciążeń do środka ciężkości podstawy fundamentu

1. Obciążenie pionowe

2. Obciążenia poziome

3. Obciążenie momentu zginającego

Projekt konstrukcyjny dachu

A) Zestawienie obciążeń na dach

1. Zestawienie obciążeń działających na połać dachu

Rodzaj obciążenia	Wartość charakterystyczna		Wartość obliczeniowa
				-
1. Stałe	0,090	0,063	-	0,108	0,076
2. Śniegiem	0,604	0,423	1,0	0,906	0,634
3. Wiatrem	0,146	-	0,9	0,171	-
	0,840	0,486		1,185	0,710

2. Zestawienie obciążeń działających na krokiew

Przyjęto rozstaw krokwi a=1 [m]

Obciążenie	Wartości charakterystyczne		Wartości obliczone
		qk⊥	qkII	q⊥	qII
		kN/m	kN/m	kN/m	kN/m
Suma obciążeń dla kombinacji podstawowej	0,840	0,486	1,185	0,710

3. Materiał

3.1) Charakterystyczne wartości materiałowe

Przyjęto dla klasy drewna konstrukcyjnego litego C24 o wilgotności 12 %

fm,k	ft,0,k	ft,90,k	fc,0,k	fc,90,k	fv,k	E0,mean	E90,mean	E0,05	Gmean
MPa	MPa	MPa	MPa	MPa	MPa	MPa	MPa	MPa	MPa
24	14	0,4	21	5,3	2,5	11000	370	7400	690

γ_M=1,3 - częściowy współczynnik bezpieczeństwa (drewno i materiały drewnopochodne)

k_mod=0,8 - współczynnik modyfikacyjny ( obc. średniotrwałe)

3.2) Obliczeniowe wartości materiałowe:

fm,d	ft,0,d	ft,90,d	fc,0,d	fc,90,d	fv,d
MPa	MPa	MPa	MPa	MPa	MPa
14,769	8,615	0,246	12,923	3,262	1,538

B) KROKIEW - stan graniczny nośności

1) Wymiary przekroju poprzecznego: 80 mm x 160 mm:

2) Wartości reakcji podporowych od obciążeń prostopadłych:

3) Wartość maksymalnej siły ściskającej krokiew:

km = 0.7 dla przekrojów prostokątnych

4) Warunki nośności dla krokwi:

Ld= l+2h = 3,3+0,32=3,62 m

k_crit = 1 dla λ_rel,m ≤ 0,75

5) Stan graniczny użytkowalności:

5.1) Dla obciążeń zmiennych:

5.2) Dla obciążeń stałych:

0,706 cm < 1,650 cm - warunek SGU jest spełniony

C) JĘTKA - stan graniczny nośności

1) Wartość maksymalnej siły ściskającej jętki :

2) Wymiary przekroju poprzecznego: 90 mm x 160 mm:

3) Współczynnik wyboczenia:

μ = μ_y = μ_z = 1,00 przyjmujemy jak dla belki podpartej przegubowo na końcach.

4) Smukłość jętki:

5) Naprężenia krytyczne przy ściskaniu:

6) Smukłość sprowadzona przy ściskaniu:

7) Współczynnik ky i kz:

β_c - współczynnik dotyczący prostoliniowości elementów dla drewna

β_c=0,2

8) Współczynnik wyboczeniowy:

9) Warunek nośności dla jętki:

k_C - min (k_cy, k_cz)

kc=0,286826

- warunek jest spełniony

2

---