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