Politechnika Gdańska

Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska Katedra Budownictwa i Inżynierii Materiałowej Przykład zbierania obciążeń dla dachu stromego wg PN-B-02001, PN-B-02010/Az1

i PN-B-02011/Az1

Jerzy Bobiński

Gdańsk, wersja 0.32 (2014)

Politechnika Gdańska Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska 20. Obciążenia dachu stromego

Katedra Budownictwa i Inżynierii Materiałowej Przykład 20: dach stromy – zbieranie obciążeń Dla dachu stromego o rozpiętości L = 9 , 8 m i nachyleniu połaci α = 42 ◦ zebrać obciążenia od ciężaru własnego, śniegu i wiatru. Rozstaw krokwi jest równy a = 0 , 9

m. Budynek znajduje się w Gdańsku, jego wysokość do dolnej krawędzi dachu wynosi H = 7 m. Typ terenu B (wiatr). Poddasze użytkowe (ocieplone).

C

hg

D

E

hd

α

A

B

L

I Wersja A – dach jętkowy (kN/m),

I Wersja B – dach płatwiowo-kleszczowy (kN/m2).

Konstrukcje drewniane – Przykład zbierania obciążeń dla dachu stromego wg PN-B-02001, PN-B-02010/Az1 i PN-B-02011/Az1

2 / 10

Politechnika Gdańska Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska 20a. Ciężar własny

Katedra Budownictwa i Inżynierii Materiałowej Przekrój poprzeczny przez dach

dachówka

łaty 4,5 × 6,3

folia PE

wełna min. 18 cm

paroizolacja

ruszt stalowy

płyta GK

kontrłaty 5,8 × 3,2

a = 90 cm

krokiew 8 × 20

Konstrukcje drewniane – Przykład zbierania obciążeń dla dachu stromego wg PN-B-02001, PN-B-02010/Az1 i PN-B-02011/Az1

3 / 10

Politechnika Gdańska Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska 20a. Ciężar własny

Katedra Budownictwa i Inżynierii Materiałowej Obciążenia stałe

Rodzaj obciążenia

Obc. char.

γf

Obc. obl.

dachówka holenderka

0,55

1,2

0,66

0 , 045 · 0 , 063

łaty

· 5 , 5

0,05

1,2

0,06

0 , 32

0 , 032 · 0 , 058

kontrłaty

· 5 , 5

0,01

1,2

0,01

0 , 9

0 , 08 · 0 , 20

krokiew

· 5 , 5

0,10

1,1

0,11

0 , 9

wełna min.

0 , 18 · 1 , 0

0,18

1,2

0,22

ruszt + płyta GK

0,15

1,2

0,18

kN

kN

Razem (całość)

gk =1,04

g =1,24

m2

m2

Obciążenie ciężarem własnym na 1 krokiew (wersja A): g a = a · g

k

k = 0 , 9 · 1 , 04 = 0 , 94 kN/m g a = a · g = 0 , 9 · 1 , 24 = 1 , 12 kN/m Konstrukcje drewniane – Przykład zbierania obciążeń dla dachu stromego wg PN-B-02001, PN-B-02010/Az1 i PN-B-02011/Az1

4 / 10

Politechnika Gdańska Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska 20b. Śnieg

Katedra Budownictwa i Inżynierii Materiałowej Obciążenie śniegiem (1)

Lokalizacja: Gdańsk → 3 strefa śniegowa ( A = 15 m.n.p.m).

Obciążenie charakterystyczne śniegiem gruntu: kN

Qk = max { 0 , 006 · 15 − 0 , 6; 1 , 2 } = max {− 0 , 51; 1 , 2 } = 1 , 2 m2

Współczynnik kształtu dachu (wzory (P-89) i (P-90)):

– połać nawietrzna:

60 − α

60 − 42

C 2 = 1 , 2

= 1 , 2

= 0 , 72

30

30

– połać zawietrzna:

60 − α

60 − 42

C 2 = 0 , 8

= 0 , 8

= 0 , 48

30

30

Konstrukcje drewniane – Przykład zbierania obciążeń dla dachu stromego wg PN-B-02001, PN-B-02010/Az1 i PN-B-02011/Az1

5 / 10

Politechnika Gdańska Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska 20b. Śnieg

Katedra Budownictwa i Inżynierii Materiałowej Obciążenie śniegiem (2) – wersja A

Obciążenie charakterystyczne śniegiem rzutu dachu na 1 krokiew:

– połać nawietrzna:

sa = a · Q

2 k

k · C 2 = 0 , 9 · 1 , 2 · 0 , 72 = 0 , 78 kN/m

– połać zawietrzna:

sa = a · Q

1 k

k · C 1 = 0 , 9 · 1 , 2 · 0 , 48 = 0 , 52 kN/m Współczynnik obciążenia γf = 1 , 5.

Obciążenie obliczeniowe śniegiem rzutu dachu na 1 krokiew:

– połać nawietrzna:

sa = sa · γ

2

2 k

f = 0 , 78 · 1 , 5 = 1 , 17 kN/m

– połać zawietrzna:

sa = s a · γ

1

1 k

f = 0 , 52 · 1 , 5 = 0 , 78 kN/m Konstrukcje drewniane – Przykład zbierania obciążeń dla dachu stromego wg PN-B-02001, PN-B-02010/Az1 i PN-B-02011/Az1

6 / 10

Politechnika Gdańska Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska 20b. Śnieg

Katedra Budownictwa i Inżynierii Materiałowej Obciążenie śniegiem (2) – wersja B

Obciążenie charakterystyczne śniegiem rzutu dachu:

– połać nawietrzna:

s 2 k = Qk · C 2 = 1 , 2 · 0 , 72 = 0 , 86 kN/m2

– połać zawietrzna:

s 1 k = Qk · C 1 = 1 , 2 · 0 , 48 = 0 , 58 kN/m2

Współczynnik obciążenia γf = 1 , 5.

Obciążenie obliczeniowe śniegiem rzutu dachu:

– połać nawietrzna:

s 2 = s 2 k · γf = 0 , 86 · 1 , 5 = 1 , 29 kN/m2

– połać zawietrzna:

s 1 = s 1 k · γf = 0 , 58 · 1 , 5 = 0 , 87 kN/m2

Konstrukcje drewniane – Przykład zbierania obciążeń dla dachu stromego wg PN-B-02001, PN-B-02010/Az1 i PN-B-02011/Az1

7 / 10

Politechnika Gdańska Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska 20c. Wiatr

Katedra Budownictwa i Inżynierii Materiałowej Obciążenie wiatrem (1)

Lokalizacja: Gdańsk → 2 strefa wiatrowa.

Charakterystyczne ciśnienie prędkości wiatru qk = 0 , 42 kPa.

Wysokość kalenicy: z = H + hd + hg = 7 , 0 + 2 , 65 + 1 , 76 = 11 , 41 m.

Współczynnik ekspozycji (przyjęto teren B): Ce = 0 , 55 + 0 , 02 · z = 0 , 55 + 0 , 02 · 11 , 41 = 0 , 78

Współczynnik aerodynamiczny:

– połać nawietrzna:

C 2 z = 0 , 015 · 42 − 0 , 2 = 0 , 43

– połać zawietrzna:

C 1 z = − 0 , 4

Współczynnik działania porywów wiatru β = 1 , 8.

Konstrukcje drewniane – Przykład zbierania obciążeń dla dachu stromego wg PN-B-02001, PN-B-02010/Az1 i PN-B-02011/Az1

8 / 10

Politechnika Gdańska Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska 20c. Wiatr

Katedra Budownictwa i Inżynierii Materiałowej Obciążenie wiatrem (2) – wersja A

Obciążenie charakterystyczne wiatrem na 1 krokiew:

– połać nawietrzna:

pa = 0 , 9 · 0 , 42 · 0 , 78 · 0 , 43 · 1 , 8 = 0 , 23 kN/m 2 k

– połać zawietrzna:

pa = 0 , 9 · 0 , 42 · 0 , 78 · ( − 0 , 4) · 1 , 8 = − 0 , 21 kN/m 1 k

Współczynnik obciążenia γf = 1 , 5.

Obciążenie obliczeniowe wiatrem na 1 krokiew:

– połać nawietrzna:

pa = pa · γ

2

2 k

f = 0 , 23 · 1 , 5 = 0 , 35 kN/m

– połać zawietrzna:

pa = pa · γ

1

1 k

f = − 0 , 21 · 1 , 5 = − 0 , 32 kN/m Konstrukcje drewniane – Przykład zbierania obciążeń dla dachu stromego wg PN-B-02001, PN-B-02010/Az1 i PN-B-02011/Az1

9 / 10

Politechnika Gdańska Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska 20c. Wiatr

Katedra Budownictwa i Inżynierii Materiałowej Obciążenie wiatrem (3) – wersja B

Obciążenie charakterystyczne wiatrem:

– połać nawietrzna:

p 2 k = 0 , 42 · 0 , 78 · 0 , 43 · 1 , 8 = 0 , 25 kN/m2

– połać zawietrzna:

p 1 k = 0 , 42 · 0 , 78 · ( − 0 , 4) · 1 , 8 = − 0 , 24 kN/m2

Współczynnik obciążenia γf = 1 , 5.

Obciążenie obliczeniowe wiatrem:

– połać nawietrzna:

p 2 = p 2 k · γf = 0 , 25 · 1 , 5 = 0 , 38 kN/m2

– połać zawietrzna:

p 1 = p 1 k · γf = − 0 , 24 · 1 , 5 = − 0 , 36 kN/m2

Konstrukcje drewniane – Przykład zbierania obciążeń dla dachu stromego wg PN-B-02001, PN-B-02010/Az1 i PN-B-02011/Az1

10 / 10