pdf, Mathcad schody dobre3

background image

Obliczenia

statyczno-wytrzmałościowe

schodów

Mateusz Janion

Schody

Dane:

Schody płytowe monolityczne z belkami spocznikowymi.

Szerokość biegu,

szer

150 cm

=

Obciążenie zmienne,

qz

3.00

kN

m

2

=

Beton klasy B15,

fcd

8.0 MPa

=

fctd

0.73 MPa

=

fctm

1.6 MPa

=

fck

12 MPa

=

Ecm

27 GPa

=

α

1.00

=

Stal klasy A-II,

fyd

310 MPa

=

fyk

355 MPa

=

ξeff.lim

0.55

=

Na schodach przewiduje się ułożenie warswty lastryka o gr. 3cm.

Wymiary schodka:

hschod

20 cm

=

sschod

25 cm

=

Ciężar objętościowy materiałów i współczynniki obciążenia przyjęto wg PN-82/B-02001.

Obliczenia:

Zebranie obciążeń:

Wartości charakterystyczne ciężaru objętościowego potrzebynych materiałów:

Beton zbrojony niezagęszczony,

qbznzg

24

kN

m

3

=

Beton niezagęszczony,

qbnzg

23

kN

m

3

=

Lastryko,

qlast

22

kN

m

3

=

background image

Obliczenia

statyczno-wytrzmałościowe

schodów

Mateusz Janion

1. Płyta biegowa

Przyjęto płytę grubości,

grpł.b

12 cm

=

obciążenie stałe

płyta,

qpłyta.b

grpł.b qbznzg

1.1

=

qpłyta.b 3.168 10

3

×

Pa

=

stopnie,

qstopnie

0.5 hschod

qbnzg

1.1

=

qstopnie 2.53 10

3

×

Pa

=

lastryko,

qlastryko

0.03 cm

qlast

1.2

=

qlastryko 7.92 Pa

=

Suma obciążeń stałych,

qstałe.b

qpłyta.b qstopnie

+

qlastryko

+

=

qstałe.b 5.706 kPa

=

obciążenie zmienne

qzmienne

qz 1.3

=

qzmienne 3.9 10

3

×

Pa

=

2. Płyta spocznikowa

Przyjęto płytę grubości,

grpł.s

8 cm

=

obciążenie stałe

plyta,

qpłyta.s

grpł.s qbznzg

1.1

=

qpłyta.s 2.112 10

3

×

Pa

=

lastryko j.w.,

qlastryko 7.92 Pa

=

Suma obciążeń stałych,

qstałe.s

qpłyta.s

qlastryko

+

=

qstałe.s 2.12 10

3

×

Pa

=

obciążenie zmienne j.w.

qzmienne 3.9 10

3

×

Pa

=

3. Belka spocznikowa

Przyjęto belkę o wymiarach,

hbelki

40cm

=

bbelki

20cm

=

obciążenie stałe

belka,

qbelka

bbelki hbelki grpł.s

(

)

qbznzg

1.1

=

qbelka 1.69 10

3

×

kg

s

2

=

płyta biegowa,

qpb

qpłyta.b qstopnie

+

(

)

210

cm

0.5

=

qpb 5.983 10

3

×

kg

s

2

=

background image

Obliczenia

statyczno-wytrzmałościowe

schodów

Mateusz Janion

lastryko,

ql

2 qlastryko

210

cm

0.5

=

ql 16.632

kg

s

2

=

płyta spocznikowa,

qs

qpłyta.s 150

cm

0.5

=

qs 1.584 10

3

×

kg

s

2

=

Suma obciążeń stałych,

qstałe.bs

qbelka qpb

+

ql

+

qs

+

=

qstałe.bs 9.273 10

3

×

kg

s

2

=

obciążenie zmmienne

qzmienne.bs

qz 210cm 150cm

+

(

)

0.5

1.3

=

qzmienne.bs 7.02 10

3

×

kg

s

2

=

Schemat statyczny:

nr 1

background image

Obliczenia

statyczno-wytrzmałościowe

schodów

Mateusz Janion

nr 2

Obliczenie zbrojenia:

1. Płyta biegowa

Wybrano płyte biegową, w której występuje największy moment zginający. Dla reszty
płyt przyjęto zbrojenie spęłniajace wymagania występujące w najbardziej "zginanej"
płycie biegowej.

Płytę biegową projketuję, jako płytę jednokierunkowo zginaną.

Dane:

dane betonu i stali podane na początku

wymiary przekroju:

h

12cm

=

b

100cm

=

ś

rednica zbrojenia:

ϕ

6mm

=

klasa ekspozycji

X0 - brakryzyka korozji lub agresji środowiska

otulina

cmin

10mm

=

∆c

5mm

=

Stan graniczny nośności:

a) zbrojenie główne

Msd

4.989 kN

m

=

a1

cmin ∆c

+

ϕ

2

+

=

a1 0.018m

=

d

h

a1

=

d

0.102 m

=

sb

Msd

α fcd

b

d

2

=

sb 0.06

=

background image

Obliczenia

statyczno-wytrzmałościowe

schodów

Mateusz Janion

ξeff

1

1

2 sb

=

ξeff 0.062

=

< ξ

eff.lim

0.55

=

ζeff

1

0.5

ξeff

=

ζeff 0.969

=

As1.req

Msd

ζeff d

fyd

=

As1.req 1.628 cm

2

=

minimalne pole zbrojenia

1.

As.min1

0.0013 b

d

=

As.min1 1.326 cm

2

=

2.

As.min2

0.26 b

d

fctm

fyk

=

As.min2 1.195 cm

2

=

3.

kc

0.4

=

k

0.8

=

fct.eff

fctm

=

σs.lim

400 MPa

=

Pole A

ct

rozciąganej strefy prostokątnego przekroju elementu

ż

elbetowego przy zginaniu oblicza się ze wzoru:

Act

0.5 b

h

=

Act 0.06 m

2

=

As.min3

kc k

fct.eff

Act

σs.lim

=

As.min3 0.768 cm

2

=

Minimalne pole zbrojenia wynosi:

max As.min1 As.min2

,

As.min3

,

(

)

1.326 cm

2

=

rozstaw

As.ϕ6

0.28cm

2

=

sreq

As.ϕ6

As1.req

100

cm

=

sreq 17.197 cm

=

s

ϕ

0.6cm

=

ϕ

s

2.0cm

s

25.0cm

s

1.2 h

1.2 h

14.4 cm

=

sprov

14.0cm

=

As.prov

As.ϕ6 100

cm

sprov

=

As.prov 2.00 cm

2

=

przyjęto zbrojenie

ϕ

6 mm

=

A-II co 14cm

As1

As.prov 2.00 cm

2

=

=

Z uwagi możliwości wystapienia momentu częściowego utwierdzenia, co drugi
pręt należy odgiąc do góry.

background image

Obliczenia

statyczno-wytrzmałościowe

schodów

Mateusz Janion

b) zbrojenie rozdzielcze

As.rozdz 0.15 As.prov

0.15 As.prov

0.30 cm

2

=

srozdz 30.0cm

srozdz.prov

25.0cm

=

As.rozdz.prov

As.ϕ6

srozdz.prov

100

cm

=

As.rozdz.prov 1.12 cm

2

=

Przyjęto zbrojenie rozdzielcze:

ϕ

6 mm

=

co 25cm

As.rozdz.prov 1.12 cm

2

=

c) zbrojenie na ścinanie

Vsd

11.843kN

=

przyjęto:

ϕl

0

=

k

1

=

VRd1

0.35 fctd

k

1.2

40

ϕl

+

(

)





b

d

=

VRd1 31.273 kN

=

Vsd VRd1

υ

0.6 1

fck

250 MPa

=

υ

0.571

=

VRd2

0.5

υ

fcd

b

d

=

VRd2 233.05 kN

=

Vsd VRd2

Jest to odcinek I rodzaju - zbrojenie na ścinanie nie jest potrzebne.

Stan graniczny użytkowania:

a) szerokość rozwarcia rys:

ukośne


Nie trzeba sprawdzać, bo jest to odcinek I rodzaju

prostopadłe

d

h

0.85

=

Zatem można skorzystać z metody uproszczonej (zał. D PN).

Stopień zbrojenia:

ρ1

As1

b d

100

=

ρ1 0.2

=

zatem

ζ

0.90

=

σs

Msd

ζ d

As1

=

σs 271.7 MPa

=

background image

Obliczenia

statyczno-wytrzmałościowe

schodów

Mateusz Janion

Maksymalna średnica zbrojenia zgodnie z tab. D.1 wyniesie 10mm.
Zatem szerokość rys prostopadłych (przy zastosowaniu zbrojenia 6mm)
można uważać za ograniczoną do wartości w

lim

=0.3mm.

b) ugięcie

L

f

47920.7

=

L

f

f

269.07

47920.7

=

f

5.615

10

3

×

=

Ibet

b h

3

12

=

Ibet 1.44 10

4

×

cm

4

=

h0

120

=

RH

50%

=

ΦRH

1

1

RH

1.0

0.1

3

h0

+

=

ΦRH 2.014

=

fcm

fck 8MPa

+

20 MPa

=

=

βfcm

16.8

MPa

fcm

=

βfcm 3.757

=

t0

28

=

βt0

1

0.1

t0

0.20

+

=

βt0 0.488

=

ϕns.t0

ΦRH βfcm

βt0

=

ϕns.t0 3.695

=

Ec.eff

Ecm

1

ϕns.t0

+

=

Ec.eff 5.751 10

3

×

MPa

=

Es

200GPa

=

αet

Es

Ec.eff

=

αet 34.777

=

x1

0.5 b

h

2

αet As1

d

+

b h

αet As1

+

=

x1 6.23 cm

=

I1

b h

3

12

b h

x1

h

2

2

+

αet As1

d

x1

(

)

2

+

=

I1 1.556 10

4

×

cm

4

=

Bns

Ec.eff I1

894.818 kN m

2

=

=

a

f

Ecm Ibet

1

cm

Bns

=

a

0.024 cm

=

background image

Obliczenia

statyczno-wytrzmałościowe

schodów

Mateusz Janion

Ugięcie dopuszczalne:

leff

269.07cm

=

alim

leff
200

=

alim 1.345 cm

=

a

alim

<

Warunek spełniony.

2. Płyta spocznikowa (1)

Płytę spocznikową projektuję, jako płytę jednokierunkowo zginaną.

Dane:

dane betonu i stali podane na początku

wymiary przekroju:

h

8cm

=

b

100cm

=

ś

rednica zbrojenia:

ϕ

6mm

=

klasa ekspozycji

X0 - brakryzyka korozji lub agresji środowiska

otulina

cmin

10mm

=

∆c

5mm

=

Stan graniczny nośności:

a) zbrojenie główne

Msd

4.859 kN

m

=

a1

cmin ∆c

+

ϕ

2

+

=

a1 0.018m

=

d

h

a1

=

d

0.062 m

=

sb

Msd

α fcd

b

d

2

=

sb 0.158

=

ξeff

1

1

2 sb

=

ξeff 0.173

=

< ξeff.lim 0.55

=

ζeff

1

0.5

ξeff

=

ζeff 0.914

=

As1.req

Msd

ζeff d

fyd

=

As1.req 2.767 cm

2

=

background image

Obliczenia

statyczno-wytrzmałościowe

schodów

Mateusz Janion

minimalne pole zbrojenia

1.

As.min1

0.0013 b

d

=

As.min1 0.806 cm

2

=

2.

As.min2

0.26 b

d

fctm

fyk

=

As.min2 0.727 cm

2

=

3.

kc

0.4

=

k

0.8

=

fct.eff

fctm

=

σs.lim

400 MPa

=

Pole A

ct

rozciąganej strefy prostokątnego przekroju elementu

ż

elbetowego przy zginaniu oblicza się ze wzoru:

Act

0.5 b

h

=

Act 0.04 m

2

=

As.min3

kc k

fct.eff

Act

σs.lim

=

As.min3 0.512 cm

2

=

Minimalne pole zbrojenia wynosi:

max As.min1 As.min2

,

As.min3

,

(

)

0.806 cm

2

=

rozstaw

As.ϕ6

0.28cm

2

=

sreq

As.ϕ6

As1.req

100

cm

=

sreq 10.118 cm

=

s

ϕ

0.6cm

=

ϕ

s

2.0cm

s

25.0cm

s

1.2 h

1.2 h

9.6 cm

=

sprov

6.0cm

=

As.prov

As.ϕ6 100

cm

sprov

=

As.prov 4.67 cm

2

=

przyjęto zbrojenie

ϕ

6 mm

=

A-I co 6cm

As1

As.prov 4.67 cm

2

=

=

b) zbrojenie rozdzielcze

As.rozdz 0.15 As.prov

0.15 As.prov

0.70 cm

2

=

srozdz 30.0cm

srozdz.prov

25.0cm

=

background image

Obliczenia

statyczno-wytrzmałościowe

schodów

Mateusz Janion

As.rozdz.prov

As.ϕ6

srozdz.prov

100

cm

=

As.rozdz.prov 1.12 cm

2

=

Przyjęto zbrojenie rozdzielcze:

ϕ

6 mm

=

co 25cm

As.rozdz.prov 1.12 cm

2

=

c) zbrojenie na ścinanie

Vsd

6.834kN

=

przyjęto:

ϕl

0

=

k

1

=

VRd1

0.35 fctd

k

1.2

40

ϕl

+

(

)





b

d

=

VRd1 19.009 kN

=

Vsd VRd1

υ

0.6 1

fck

250 MPa

=

υ

0.571

=

VRd2

0.5

υ

fcd

b

d

=

VRd2 141.658 kN

=

Vsd VRd2

Jest to odcinek I rodzaju - zbrojenie na ścinanie nie jest potrzebne.

Stan graniczny użytkowania:

a) szerokość rozwarcia rys:

ukośne


Nie trzeba sprawdzać, bo jest to odcinek I rodzaju

prostopadłe

d

h

0.775

=

Zatem nie można skorzystać z metody uproszczonej.

Ac

1.00m

0.08m

+

1.08 m

=

=

u

2 1.00

m

2 m

=

=

h0

2 Ac

u

=

h

80 mm

=

RH

50%

=

ΦRH

1

1

RH

1.0

0.1

3

h0

+

=

ΦRH 5.873

=

fcm

fck 8MPa

+

20 MPa

=

=

βfcm

16.8

MPa

fcm

=

βfcm 3.757

=

t0

28

=

βt0

1

0.1

t0

0.20

+

=

βt0 0.488

=

background image

Obliczenia

statyczno-wytrzmałościowe

schodów

Mateusz Janion

ϕns.t0

ΦRH βfcm

βt0

=

ϕns.t0 10.777

=

Ec.eff

Ecm

1

ϕns.t0

+

=

Ec.eff 2.293 10

3

×

MPa

=

Es

200GPa

=

αet

Es

Ec.eff

=

αet 87.238

=

x1

0.5 b

h

2

αet As1

d

+

b h

αet As1

+

=

x1 4.742 cm

=

I1

b h

3

12

b h

x1

h

2

2

+

αet As1

d

x1

(

)

2

+

=

I1 5.573 10

3

×

cm

4

=

ρ

As1

b d

=

ρ

7.527

10

3

×

=

xII

d

ρ αet

2

αet

+

(

)

ρ αet





43.39 cm

=

=

III

b xII

3

3





ρ αet

b

d

d

xII

(

)

2

+

3.286

10

6

×

cm

4

=

=

W

b h

2

6

=

W

1.067

10

3

×

cm

3

=

Mcr

W fcm

21.333 kN m

=

=

Msd.k

3.758kN m

=

Msd.k Mcr

<

Przekrój się nie zarysuje.

b) ugięcie

L

f

70653.4

=

L

f

f

150.0

70653.4

=

f

2.123

10

3

×

=

Ibet

b h

3

12

=

Ibet 4.267 10

3

×

cm

4

=

Bns

Ec.eff I1

127.755 kN m

2

=

=

a

f

Ecm Ibet

1

cm

Bns

=

a

0.019 cm

=

background image

Obliczenia

statyczno-wytrzmałościowe

schodów

Mateusz Janion

Ugięcie dopuszczalne:

leff

150.0cm

=

alim

leff
200

=

alim 0.75 cm

=

a

alim

<

Warunek spełniony.

3. Płyta spocznikowa (2)

Projektuję tą płytę jako płytę dwukierunkowo zginaną.
Ze wzgłedu na to, że momenty w tej płycie są mniejsze od momentów występujących w
płycie spocznikowej (1) zdecydowałem się przyjąć zbrojenie na obu kierunkach zginania
takie same jak w płycie spocznikowej (1), jedynie z tą różnicą, że co drugi pręt przy
podporze zostanie odgięty do góry ze względu na możliwośc wystąpienia momentu
wynikającego z częściowego utwierdzenia.

4. Belka spocznikowa

Dane:

dane betonu i stali podane na początku

wymiary przekroju:

h

40cm

=

bw

20cm

=

hf

8cm

=

ś

rednica zbrojenia:

ϕ

22mm

=

klasa ekspozycji

X0 - brakryzyka korozji lub agresji środowiska

otulina

cmin

10mm

=

∆c

5mm

=

background image

Obliczenia

statyczno-wytrzmałościowe

schodów

Mateusz Janion

l0

150cm

20cm

+

1.7 m

=

=

beff 4 hf

,

4 hf

0.32 m

=

beff

bw

l0

10

+

0.37 m

=

=

Przyjęto:

beff

32cm

=

Najwiekszy obliczeniowy moment zginający dodatni (przyjęto schemat belki swobodnie
podpartej):

Msd

0.125 qzmienne.bs qstałe.bs

+

(

)

l0

2

=

Msd 5.886 kN m

=

Stan graniczny nośności:

a) zbrojenie główne

Msd 5.886 kN m

=

a1

cmin ∆c

+

ϕ

2

+

=

a1 0.026m

=

d

h

a1

=

d

0.374 m

=

Mf

α fcd

beff

hf

d

0.5 hf

(

)

=

Mf 68.403 kN m

=

Przekrój pozornie teowy.

sb

Msd

α fcd

beff

d

2

=

sb 0.016

=

ξeff

1

1

2 sb

=

ξeff 0.017

=

< ξ

eff.lim

0.55

=

ζeff

1

0.5

ξeff

=

ζeff 0.992

=

As1.req

Msd

ζeff d

fyd

=

As1.req 0.512 cm

2

=

minimalne pole zbrojenia

1.

As.min1

0.0013 b

d

=

As.min1 4.862 cm

2

=

2.

As.min2

0.26 b

d

fctm

fyk

=

As.min2 4.383 cm

2

=

3.

kc

0.4

=

k

0.8

=

fct.eff

fctm

=

σs.lim

400 MPa

=

Pole A

ct

rozciąganej strefy prostokątnego przekroju elementu

ż

elbetowego przy zginaniu oblicza się ze wzoru:

background image

Obliczenia

statyczno-wytrzmałościowe

schodów

Mateusz Janion

Act

0.5 b

h

=

Act 0.2 m

2

=

As.min3

kc k

fct.eff

Act

σs.lim

=

As.min3 2.56 cm

2

=

Minimalne pole zbrojenia wynosi:

As1.req

max As.min1 As.min2

,

As.min3

,

(

)

4.86 cm

2

=

=

przyjęto zbrojenie

2

ϕ

22 mm

=

A-I A

s1.prov

2 3.80

cm

2

7.60 cm

2

=

=

b) zbrojenie na ścinanie

Vsd

0.5 qzmienne.bs qstałe.bs

+

(

)

l0

13.849 kN

=

=

przyjęto:

ϕl

0

=

k

1

=

VRd1

0.35 fctd

k

1.2

40

ϕl

+

(

)





bw

d

=

VRd1 22.934 kN

=

Vsd VRd1

υ

0.6 1

fck

250 MPa

=

υ

0.571

=

VRd2

0.5

υ

fcd

bw

0.9

d

=

VRd2 153.813 kN

=

Vsd VRd2

Warunek został spełniony.

s

0.75 d

0.75 d

28.05 cm

=

s

40.cm

s

5cm

Przyjmuję rozstaw strzemion:

s

25cm

=

c) zakotwienie prętów zbrojenia głównego

podstawowa długość zakotwienia

fbd

1.6MPa

=

lb

ϕ

4

fyd
fbd

=

lb 106.56 cm

=

background image

Obliczenia

statyczno-wytrzmałościowe

schodów

Mateusz Janion

obliczeniowa długość zakotwienia

αa

1.00

=

lbd

αa lb

As1.req

As1.prov

=

lbd 68.17 cm

=

lb.min

0.3 lb

32 cm

=

=

lb.min

10

ϕ

cm

=

=

lb.min

10cm

=

Przyjęto:

lbd 68 cm

=

Stan graniczny użytkowania:

a) szerokość rozwarcia rys:

ukośne


Nie trzeba sprawdzać, bo jest to odcinek I rodzaju

prostopadłe

d

h

0.935

=

Zatem można skorzystać z metody uproszczonej (zał. D PN).

Stopień zbrojenia:

ρ1

As1.prov

bw d

100

=

ρ1 1.02

=

zatem

ζ

0.80

=

σs

Msd

ζ d

As1.prov

=

σs 25.9 MPa

=

Maksymalna średnica zbrojenia zgodnie z tab. D.1 wyniesie 32mm.
Zatem szerokość rys prostopadłych (przy zastosowaniu zbrojenia
22mm) można uważać za ograniczoną do wartości w

lim

=0.3mm.

b) ugięcie

Korzystam z metody uproszczonej.

l0 6.00m

(l

eff

/d)

max

=18

alim

leff
200

=

δ1

200

alim

leff

=

δ1 1

=

Msd.k

4.576kN m

=

background image

Obliczenia

statyczno-wytrzmałościowe

schodów

Mateusz Janion

σs

Msd.k

δ1 d

As1.prov

=

σs 16.099 MPa

=

δ2

250MPa

σs

=

δ2 15.529

=

δ3

1.000

=

leff

d

4.011

=

<

18

δ1

δ2

δ3

279.519

=

Warunek został spełniony, zatem wartość ugięcia "a" można uważać za
ograniczoną do odpowiedniej wartości a

lim

=0.3mm.


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
pdf, Mathcad sciana oporowa
pdf Mathcad, dzwigar
pdf Mathcad, Zbrojenie silosa
pdf Mathcad, silos napory
pdf, Mathcad dzwigar
pdf, Mathcad Zbrojenie silosa
Mathcad Schody tuuu id 287191
Mathcad Projekt Schody druk
Mathcad, Projekt Schody druk
Mathcad sprezone kolokwium 03 06 11 gr2 pdf
schody 2
instr 2011 pdf, Roztw Spektrofoto
(ebook PDF)Shannon A Mathematical Theory Of Communication RXK2WIS2ZEJTDZ75G7VI3OC6ZO2P57GO3E27QNQ
KSIĄŻKA OBIEKTU pdf
Mathcad przepona kotwiczna projekt 2
zsf w3 pdf

więcej podobnych podstron