Projekt budynku (magazynu) 3-kondygnacyjnego w układzie płytowo-słupowym

POLITECHNIKA GDAŃSKA

WYDZIAŁ INŻYNIERII LĄDOWEJ I ŚRODOWISKA

KATEDRA KONSTRUKCJI BETONOWYCH

Projekt budynku (magazynu) 3-kondygnacyjnego w

układzie płytowo-słupowym

Ć

wiczenie projektowe z przedmiotu:

Podstawy Inżynierskich Konstrukcji Betonowych

PROJEKTANT:

Bartłomiej Górski 127250
grupa KB1
semestr 7 inż. (zimowy)
r.ak. 2013/2014

SPRAWDZAJĄCY: mgr inż. Marek Kin; mgr inż. Paweł Kowalczyk

DATA ODDANIA: 6.12.2013 r.

OCENA:

Gdańsk, 2013 r.

1

Projekt budynku (magazynu) 3-kondygnacyjnego w układzie płytowo-słupowym

TEMAT

2

Projekt budynku (magazynu) 3-kondygnacyjnego w układzie płytowo-słupowym

Spis treści

Strona tytułowa

1

Karta tematu

2

Spis treści

3

1.0 Zebranie obciążeń

4

1.1. Płyta

5

1.1.1. Sprawdzenie pracy płyty

5

1.1.2. Dobór grubości płyty - h

f

6

1.2. Żebro

6

1.2.1. Dobranie wysokości żebra – h

ż

6

1.2.2. Dobranie szerokości żebra – b

ż

6

1.3. Słup

6

1.3.1. Określenie geometrii słupa

6

1.4. Stopa fundamentowa

7

1.4.1. Stopa zewnętrzna

7

1.4.2. Stopa wewnętrzna

7

1.5. Ława fundamentowa

7

1.5.1. Określenie geometrii ławy

7

Wizualizacja 1/1

8

Część rysunkowa:

Rys.1 – Rzut fundamentów 1:100
Rys. 2 – Rzut parteru 1:100
Rys. 3 – Rzut piętra 1:100
Rys. 4 – Przekrój pionowy A-A 1:50
Rys. 5 - Wizualizacja 1/1 (str. 8 w tekście)

3

Projekt budynku (magazynu) 3-kondygnacyjnego w układzie płytowo-słupowym

O B L I C Z E N I A S T A T Y C Z N E

O B L I C Z E N I A S T A T Y C Z N E

i W Y M I A R O W A N I E

i W Y M I A R O W A N I E

0. DANE MATERIAŁOWE I GEOMETRYCZNE

Beton - C25/30

•

wytrzymałość charakterystyczna na ściskanie – f

ck

= 25 MPa = 2,5 kN/cm

2

•

wytrzymałość obliczeniowa na ściskanie – f

cd

:

gdzie: α

cc

= 1,0 oraz γ

c

= 1,4

•

ś

rednia wytrzymałość betonu na rozciąganie – f

ctm

= 2,5 MPa = 0,26 kN/cm

2

•

charakterystyczna wytrzymałość na rozciąganie – f

ctk

= 1,8 MPa = 0,18 kN/cm

2

•

obliczeniowa wytrzymałość na rozciąganie (α

cc

= 1,0 i γ

c

= 1,4 ) – f

ctd

= 1,29 MPa = 0,13 kN/cm

2

•

ś

rednia wytrzymałość betonu na rozciąganie w chwili zarysowania – f

ct,eff

= f

ctm

(założono

zarysowanie po 28 dniach) = 2,6 Mpa = 0,26 kN/cm

2

•

sieczny moduł sprężystości – E

cm

= 31 GPa = 3200 kN/cm

2

•

obliczeniowa wartość siecznego modułu sprężystości – E

cd

:

gdzie: γ

cE

= 1,2

•

zasięg granicznej względnej strefy ściskanej - ξ

eff.lim

:

gdzie: ε

cu3

– odszktałcenia w betonie ściskanym = 3,5 ‰ = 3,5

.

10

-3

ε

sy

– odszktałcenia zbrojenia w punkcie uplastycznienia stali równe:

•

klasa ekspozycji – XC1

•

klasa konstrukfcji – S4

Stal – klasa C (A-IIIN) (B500SP)

•

charakterystyczna granica plastyczności - f

yk

= 500 MPa= 50 kN/cm

2

•

obliczeniowa granica plastyczności – f

yd

= f

ywd

:

gdzie: γ

s

= 1,15

•

moduł sprężystości – E

s

= 200 GPa = 20000 kN/cm²

4

f

cd

=

α

cc

⋅f

ck

γ

c

=

1,0

⋅25

1,4

=17,86 MPa=1,79 kN /cm

2

f

yd

= f

ywd

=

f

yk

γ

s

=

500

1,15

=434,78 MPa=43,48 kN /cm

2

ξ

eff.lim

=0,8⋅

|

ε

cu3

|

|

ε

cu3

|

+|

ε

sy

|

=0,8⋅

3,5

⋅10

3

3,5

⋅10

3

+2,174⋅10

3

=0,493 [-]

ε

sy

=

f

yd

E

s

=

43,478

20000

=0,0021739=2,174⋅10

3

[-]

E

cd

=

E

cm

γ

cE

=

3100

1,2

=2583 kN /cm

2

Projekt budynku (magazynu) 3-kondygnacyjnego w układzie płytowo-słupowym

Otulina

•

otulina nominalna – c

nom

:

gdzie: c

min

– minimalna wartość otuliny wg wyrażenia:

Przyjęto :

c

min,b

– minimalna otulina ze względu na przyczepność = ϕ – zakładana maksymalna średnica

pręta – 14 mm i maksymalny wymiar kruszywa <= 32 mm

c

min,dur

– 15 mm (klasa S4; środowisko XC1)

∆

c

dur,γ

– poprawka ze względu na bezpieczeństwo – 0 mm

∆

c

dur,st

– poprawka ze względu na stosowanie stali nierdzewnej – 0 mm

∆

c

dur,add

– poprawka ze względu dodatkowych – 0 mm

∆

c

dev

– poprawka ze względu na wykonawstwo wg zakresu:

Przyjęte wymiary elementów:

•

wysokość płyty – h

f

•

wysokość (c

1

) i szerokość (c

2

) słupa

5

h

f

=30 cm[w uproszczeniu dla magazynu]

c

1

=c

2

=45 cm[w uproszczeniu dla magazynu]

c

nom

=c

min

+∆ c

dev

=15+5=20 mm=2,0 cm

c

min

=max

{

c

min ,b

≥ϕ

c

min ,dur

+∆ c

dur ,

γ

∆ c

dur , st

∆ c

dur , add

10 mm

}

=max

{

14

15

10

}

=15 mm

(0

dla el. prefabrykowanych

) (0)5mm≤∆ c

dev

≤10 mm→ przyjęto∆ c

dev

=5 mm

Projekt budynku (magazynu) 3-kondygnacyjnego w układzie płytowo-słupowym

Poz.1.0 Płyta stropowa

1. Statyka
1.0. Zebranie obciążeń

Lp.

Rodzaj obciążenia

Grubość

[m]

Ciężar

[kN/m

3

]

Wart. char.

[kN/m

2

]

γ

f

[-]

Wart. obl.

[kN/m

2

]

Obciążenia stałe

1

lastryko

0,02

24

0,48

1,35

0,65

2

beton dociskowy

0,03

24

0,72

1,35

0,97

3

styropian

0,05

0,5

0,03

1,35

0,03

4

1x folia PE

-

-

-

-

-

5

płyta żelbetowa

0,25

25,0

6,25

1,35

8,44

6

tynk cem-wap

0,02

24,0

0,36

1,35

0,49

Razem na 1m

2

g

k

= 7,84 kN/m

2

g

o

= 10,58 kN/m

2

Obciążenia zmienne

1

powierzchnia magazynu

7,5

1,5

11,25

Razem na 1m

2

p

kf

= 7,5 kN/m

2

p

of

= 11,25 kN/m

2

1.1. Schemat statyczny

Strop płaski został obliczony metodą ram wydzielonych , zebranie obc. z pasma na kierunku X = 6,1 m
Y = 5,2

RYSUNKI

Obliczenie wartości obciążeń charaktersytycznych działających na dane pasmo:

·

kierunek x

·

kierunek y

1.2. Wyznaczenie sił wewnętrznych

1.2.1. Przypadki obliczeniowe

•

ULS (SGN) – stan granicznej nośności

◦ Mnożnik obc. stałego – 1,35

◦ Mnożnik obc. zmiennego – 1,5

◦ Współczynnik redukcyjny obc. zmiennego – ψ ; przyjęto 1,0 (zal. 1,0 dla magazynu - kat.E)

•

SLS (SGU) – stan granicznego użytkowania (kombinacja quasi-stała)

6

g

y

k

= g

k

⋅l

y

=7,84⋅5,2=40,77 kN /m

p

y

k

= p

k

⋅l

y

=7,5⋅5,2=39,0 kN /m

g

x

k

=g

k

⋅l

x

=7,84⋅6,1=47,82 kN /m

p

x

k

= p

k

⋅l

x

=7,5⋅6,1=45,75 kN / m

Projekt budynku (magazynu) 3-kondygnacyjnego w układzie płytowo-słupowym

◦ Mnożnik obc. stałego – 1,0

◦ Mnożnik obc. zmiennego – 1,0

◦ Współczynnik redukcyjny obc. zmiennego – ψ ; przyjęto 0,8 (zal. 0,8 dla magazynu - kat.E)

1.2.2. Kombinacje obciążeń

Utworzono kominacje obciążeń automatycznie w programie robot wg poniższych relacji:

•

Grupa G1 i G2 – obciążenie stałe słupa (G1) i płyty (G2)

•

Grupa E1 lub E2 lub E3 lub E4 lub E5 – obciążenie zmienne rozłożone na osobnym przęśle ramy

G1 i G2 + E1 lub E2 lub E3 lub E4

Efekt końcowy: uzyskano wszystkie możliwe kombinacje rozłożenia obciążenia zmiennego na przęsłach.

7

Projekt budynku (magazynu) 3-kondygnacyjnego w układzie płytowo-słupowym

1.2.3. Wyniki obliczeń statycznych

Wykres sił wewnętrznych – SGN – Kierunek X

Wykres sił wewnętrznych – SGN – Kierunek Y

8