Obliczenia więźby dachowej.
1.0 Dane.
Dachówka karpiówka pojedyncza
Wysokość od poziomu terenu do kalenicy 10,2 m.
Rozstaw krokwi 0,9 m.
Pochylenie dachu 51o
2.0 Obciążenie śniegiem dla strefy I ( Kalisz )
Obciążenie wiatrem dla strefy I ( Kalisz ).
Obciążenie stałe.
Dachówka karpiówka pojedyncza
qk = 0,95 kPa
qo = qk⋅ γf = 1,14 kPa
Ciężar łaty 50x50 co 25 cm.
qk = (0,06)2 ⋅6 = 0,015 kN/m2
qo = 1,1 ⋅0,015 = 0,0165 kN/m.
Uszczelnienie zaprawą.
qk = 0,05 kN/m2
qo = 0,05 ⋅1,3 = 0,065 kN/m2
I Sprawdzenie łaty.
Obciążenie łaty.
Śnieg i obciążenie stałe.
Wiatr i obciążenia stałe.
Siły wewnętrzne.
Schemat nr 1 dla
Schemat nr 2 dla
Sprawdzenie nośności przekroju.
m = m1 ⋅ m2 ⋅ m3 ⋅ m4
m1 = 1,0 - uwzględnienie warunku wilgotności
m2 = 1,0 - uwzględnienie skoku temperatury
m3 = 1,0 - uwzględnienie rodzaju drewna
m4 = 1,0 - uwzględnienie wyboczenie drewna
Warunek nie jest spełniony dla łaty 50x50 , dlatego należy zmienić przekrój łaty na inny. Przyjąłem łaty 60x60 o Wy = Wx = 0,36 cm3.
Warunek został spełniony.
Sprawdzenie ugięcia.
I0I Sprawdzenie nośności krokwi.
1.0 Obciążenie wymianem.
Wymian przenosi się na krokiew jako siła skupiona.
2.0 Schemat obliczeniowy krokwi i jętki.
Obciążenie najbardziej niekorzystne.
Wiatr i obciążenie stałe.
Przyjmuję krokwie 75x175 ,a jętkę 75x150 i murłatę 160 x 160.
2.2Uwzględniam także obciążenie od :
Papa
2.2.2 Wełna mineralna typu L
Deski
2.3.4 Ciężar własny krokwi
Suma obciążeń
Ostateczne obciążenie rozłożone wynosi qo = 0,418 + 1,8136 = 2,231 kN/m.
Sprawdzenie nośności krokwi.
Krokiew 75 x 150 F = 0,023 m2 = 130 cm2 Jx = 3349,6 cm4
Jętka 75 x 150 F = 0,011 m2 = 110 cm2 Jx = 2109,375 cm4
Ekstremalne siły wewnętrzne
μ = 1,0
dla drewna K 27 odczytuję z normy
Odczytuję dla obliczonego --> [Author:SG] λc , także z normy , wartości :
Siły osiowe i momenty.
3.2.1 Momenty
Mmax = 1,597 kNm
Siły tnące.
Tmax = 4,1 kN
Nmax = 17,578 + 2,6103 = 20,188 kN
Warunek.
Warunek spełniony , ale przekrój krokwi został zmieniony na inny z powodów ekonomicznych , na 75 x 150 F = 0,01125 m2 , Wx = 281,13 cm3 , Jx = 2109,38 cm4 , odczytane z normy na podstawie λc = 85,45 :
kwx = 0,36 i
Warunek spełniony !!!
4.0 Sprawdzenie naprężeń normalnych z uwzględnieniem wyboczenia.
W płaszczyźnie prostopadłej do działania momentu zginającego.
Niestety trzeba zmienić szerokość krokwi i przyjąłem krokwie 100 x 150
F = 150 cm2 = 0,015 m2 Jy = 1250 cm4 Wy = 250 cm3
Warunek spełniony !!!
5.0 Sprawdzenie naprężeń stycznych ( ścinających ).
Q = 4,1 kN b = 0,1 m. Jbr = Jx = 2812,5 cm4 Rdv = 1,4 MPa
Warunek nie spełniony , trzeba zmienić przekrój , zmieniam na 110 x 175
F = 0,01925 m2 Jbr = 4912,76 cm4 Sx = 0 ,00167 m3
Warunek spełniony.
Sprawdzenie ugięć dla krokwi.
Ugięcie krokwi będzie liczone jak dla belki swobodnie podpartej o l = 3,7 m ( jętka - kalenica ).
Jx = 4912,76 cm4
fmax =0,2 mm < 18,5 mm
Warunek spełniony.
III Sprawdzenie nośności jętki.
1.0 Siły naprężeniowe.
Ponieważ jętka nie jest obciążona żadnymi siłami to ( pomijam jej ciężar własny ) M.= 0 i T = 0
N = 11,153 kN
Jx = 2109,375 cm4 , Wx = 281,25 cm3 , F = 0,01125 m2
Ze względów ekonomicznych zmieniam przekrój jętki na 50 x 100
F = 0,005 m2 , Jx = 416,67 cm , Wx = 83,33 cm3
Warunek spełniony.
1.1 Sprawdzenie nośności na ścinanie.
Ponieważ jętka nie była obciążona warunku na ścinanie nie sprawdzamy.
1.2Sprawdzenie ugięcia jętki.
fmax =0,09 mm < 14,7 mm
Warunek spełniony.
Obliczenia nadproża.
Przyjęcie danych.
Obciążenie z cegły pełnej na zaprawie cem. - wapiennej - 0,25 m - grubość muru
Tynk cementowo - wapienny z jednej strony 0,02 m.
Belka nadproża ze stali St3SX o Ra = 220 MPa
Dobranie obciążeń.
Obciążenie z cegły pełnej.
γ = 18 kN/m3
qk = 18 kN/m3 ⋅0,25 m = 4,5 kN/m2
qo = 4,5 kN/m2 ⋅ 1,1 = 4,95 kN/m2
Ciężar belki.
qo = 2 ⋅1,1 ⋅0,11 = 0,242 kN/m.
Tynk cementowo - wapienny
γ = 19 kN/m3
qk = 19 ⋅0,02 = 0,38 kN/m2
qo = 0,494 kN/m2
Długość obliczeniowa.
ls = 1,48 +0,03 +1,48 +0,15 = 3,14 m
lo = 1,05 ⋅ls = 3,3 m
Całościowe obliczenie.
Schemat obliczeniowy.
Ponieważ w obrębie trójkąta nie ma jakiś elementów , które dawały by siłę skupioną to obciążenie pozostaje bez zmian.
Maksymalny moment.
Obliczenie wskaźnika na zginanie.
Przyjmuję 2 I100 o Wx = 34,2 cm3 , a 2 Wx = 68,4 cm3
Sprawdzenie naprężeń w belce dwuteowej.
Warunek spełniony.
Obliczenia belek stropowych z płytami typu WPS
Przyjęcie danych.
Parkiet dębowy 2,2 cm γ = 7,0 kN/m3
Gładź cementowa 2,0 cm γ = 21 kN/m3
Styropian na podkładzie z bet. komórkowego konstrukcyjnego 2,0 + 4,0 cm g = 0,490 kN/m2
Polepa 7,0 cm γ = 12 kN/m3
Płyty WPS 100 , 120 g100 = 0,481 kN/m2 g120 = 0,569 kN/m2
Tynk cem. - wap. 2,0 cm γ = 22,0 kN/m3
Belka metalowa
Obliczenie płyty WPS.
Obciążenie płyty.
ciężar własny płyty
Styropian z podłożem
Parkiet dębowy
Polepa
Tynk cementowo - wapienny
Gładź cementowa
Suma
1.1 Obciążenie ścianką działową ( dla belki nr 1 )
Tynk cementowo - wapienny
γ = 19 kN/m3 γf = 1,3
Cegła zwykła budowlana
γ = 11 kN/m3 γf = 1,2
1.3 Obciążenie ścianką działową ( dla belki nr 2 )
Tynk cementowo - wapienny
γ = 19 kN/m3 γf = 1,3
Cegła zwykła budowlana
γ = 11 kN/m3 γf = 1,2
1.2 Obciążenie zmienne.
3.0 Obciążenie belki nr 1.
Obciążenie belki nr 2.
dojdzie jeszcze obciążenie od ścianki podłużnej
Obciążenie belki stalowej.
Przyjmuję belkę stalową I 200 o ciężarze
Założenie obciążeń.
Dla belki nr 1. 5.1.2 Dla belki nr 2
dla 0 < l < 1,82
dla 1,82 < l < 3,33
Ciężar belki na 1mb.
5.3 Całościowe obciążenie belek.
Dla belki nr 1 5.3.2 Dla belki nr 2
Długość obliczeniowa belek.
6.1 Dla belki nr 1. 6.2 Dla belki nr 2
Momenty zginające.
Mmax = 51,421 kNm Mmax = 26,503 kNm
Sprawdzenie wytrzymałości założonych dwuteowników.
Ra = 1700 MPa
8.1 Dla belki nr 1.
Niestety dwuteownik I 200 nie spełnia warunków dlatego przyjąłem dwuteownik I 240 o :
Dla belki nr 2.
Dwuteownik I 200 spełnia warunki ale z powodów ekonomicznych przyjąłem belkę I 180 o :
9.0 Sprawdzenie strzałki ugięcia.
Dla belki nr 1 i 2.
W obydwu przypadkach ugięcie dopuszczalne nie zostało przekroczone.
fdop < fmax
Obliczenia 1 m.b. muru
Przyjęcie danych.
Ściany budynku są wykonane z cegły pełnej
Przyjąłem strop do obliczeń o rozstawie 100
Założenia do obliczeń.
grubość ścian 0,25 m - wewnętrzne
ciężar stropu go = 3,676 kN/m2
obciążenie zmienne normalne 1,2 kN/m2
obciążenie zmienne obliczeniowe go1 = 1,2 ⋅ 1,4 = 1,68 kN/m2
obciążenie całkowite przypadające na 1 m długości beli stropowej
go2 = 5,975 kN/m2 ⋅ 1,0 + 1,68 kN/m2 ⋅ 1,0 + 0,311 kN/m2 ⋅ 1,1 = 7,997 kN/m
Obciążenie od stropu poddasza.
Obciążenie na ścianę od stropu piętra.
Wymiarowanie ściany.
5.1Obciążenie murem.
Obciążenie tynku .
Suma obciążeń.
7.0 Obliczenie mimośrodu.
M = 36,73 ⋅ 0,12 = 4,4076 kNm
Dla jednej belki stropowej po jednej stronie mimośród statyczny wynosi 0,07 m , ale dla mojego przypadku moment statyczny es = 0
Moment przypadkowy.
Jest to najbardziej niekorzystny wariant.
Wyznaczenie całkowitego mimośrodu.
Wysokość obliczeniowa.
Wyznaczenie współczynnika ϕ.
Odczytuję z normy ϕ = 0,71
Nośność muru wewnętrznego.
Przyjęte do obliczeń zaprawę 3 i cegły 5 spełniają wymagane założenia.
Warunek spełniony.1. OPIS TECHNICZNY.
1.1. DANE OGÓLNE.
Dom wolnostojący dla rodziny 5 - osobowej, parterowy, podpiwniczony z poddaszem mieszkalnym. Garaż znajduje się w piwnicy. Inwestorem jest Urząd Gminy w Kaliszu.
1.2. ZESTAWIENIE POWIERZCHNI I KUBATURY.
powierzchnia użytkowa 97.2 m2
powierzchnia całkowita 155.90 m2
kubatura 633.0 m2
1.3 OPIS TERENU.
Działka przy której ma być posadowiony przy ulicy Grochowej w Kaliszu w podmiejskiej dzielnicy willowej. Ulica ta jest w pełni uzbrojona i posiada sieć kanalizacyjną - ogólnospławną , gazową oraz elektryczną napowietrzną. Centralne ogrzewanie z kotłowni własnej na węgiel i na drewno, kuchnia gazowo - elektryczna. Nawierzchnia ulicy jest utwardzona i pokryta asfaltem , chodnik pokryty jest płytami. Rejon ten jest przeznaczony pod zabudowę domkami jedno i dwurodzinnymi. Większość inwestycji jest już zrealizowanych , a reszta jest w trakcie realizacji. Kształt działki jest prostokątny o szerokości 21,05 m i długości 30,07 m. Powierzchnia terenu jest lekko spadzista , ponieważ spadek na długości jest rzędu 1m. Teren ten znajduje się na wysokości 208 - 209 m.n.p.m.
Dopuszczalne naprężenia na grunt według danych zawartych w dokumentacji geologiczno - inżynierskich na ulicy Grochowej wynoszą 0,25 MPa. Najwyższy poziom wody gruntowej wynosi 204 m.
1.3. WYPOSAŻENIE W INSTALACJE.
instalacja wodociągowa podłączona do sieci miejskiej,
instalacja gazowa,
ciepła woda,
instalacja elektryczna i ochronna przed porażeniem,
instalacja centralnego ogrzewania,
instalacja dzwonkowa,
instalacja telefoniczna.
PROGRAM UŻYTKOWY BUDYNKU I JEGO OPIS.
Opis: Zgodnie z dostarczonymi przez inwestora danymi zaprojektowany domek jest jednopiętrowy i przeznaczony dla rodziny pięcioosobowej. Podpiwniczenie zaprojektowane zostało pod całym budynkiem , podobnie jest z poddaszem , które zostało wykorzystane maksymalnie. Dach jest spadzisty.
Piwnica:
korytarz 4.50 m2
kotłownia 8.80 m2
pom. wielofunk. 10.30 m2
pom. gosp. 5.20 m2
spiżarnia 4.50 m2
garaż 20.4 m2
schody 3.0 m2
RAZEM: 56.70 m2
Parter:
pokój dzienny 20.4 m2
jadalnia 5.4 m2
kuchnia 12.2 m2
WC 1.8 m2
schody 3.0 m2
hall 10.7 m2
garderoba 3.1 m2
RAZEM: 55.3 m2
Poddasze:
pokój -2osob. 15.8 m2
pokój -1osob. 7.3 m2
pokój -1osob. 11.1 m2
łazienka 4.1 m2
przedpokój 5.6 m2
RAZEM: 43.9 m2
1.5. OPIS KONSTRUKCJI BUDYNKU.
. ŁAWY FUNDAMENTOWE - wylewane z betonu B 15, stal A-0, wylewane w deskowaniu. Głębokość posadowienia ław 2.95 m poniżej terenu. Grunt nad i pod ławą fundamentową - glina piaszczysta.
. ŚCIANY - ściany piwnic cegła pełna klasy 100 na zaprawie cementowej, ściany zewnętrzne z cegły pełnej klasy 150 na zaprawie cementowo - wapiennej (grubość 25 cm), bloczki gazobetonowe D7. Ściany działowe wykonane z cegły dziurawki klasy 75 na zaprawie cementowo - wapiennej. Ściany nośne i osłonowe wyższych kondygnacji zostały zaprojektowane jako ściany wielowarstwowe ,a ściany niższych kondygnacji jako ściany jednowarstwowe. W ścianach kondygnacji piwnicznej należy wykonać dwie izolacje przeciwwilgociowe. Pierwsza 5 cm nad posadzką piwnicy , a drugą 30 cm nad poziomem terenu. Na zewnętrznej części ścian piwnic należy wykonać pionową izolację przeciwwilgociową przez dwukrotne posmarowanie lepikiem asfaltowym na gorąco otynkowanych tynkiem cem.- wapiennym i zatartym na ostro. Pomiędzy styropianem należy wykonać izolację przeciwwilgociową z folii polietylenowej.
. STROPY - nad piwnicą i parterem gęstożebrowe DZ-3. Strop nad piętrem - lekki, drewniany oparty na jętkach o wymiarach 8x16 cm z ociepleniem wełny mineralnej.
. WIEŃCE - wykonane z betonu B15 i stali A-0.
. NADPROŻA - okienne i drzwiowe wykonane z belek prefabrykowanych L-19 i belek stalowych I 200 ,I 100
. DACH - dwuspadowy, krokwiowo - jętkowy, pokryty dachówką karpiówką (podwójnie) na łatach drewnianych.
. SCHODY - żelbetowe z betonu klasy B-15, zbrojoną stalą StO i 34GS.
. PODOKIENNIKI - Wewnêtrzne i zewnêtrzne wykonane przyjêto z prefabrykatów lastrikowych.
. PODŁOGI - w pomieszczeniach mieszkalnych i hallu klepka dębowa układana na lepiku. W kuchni i na korytarzach płytki PCW, wiatrołap i łazienka - płytki podłogowe ceramiczne. W piwnicy posadzka cementowa,na tarasie i schodach zewnętrznych lastriko szlifowane. Wewnętrzne schody na poddasze licowane drewnianą wykładziną dębową.
. STOLARKA - w kondygnacji piwnicy, parteru i poddasza przewidziano okna i drzwi balkonowe podwójne o konstrukcji zespolonej. Drzwi wewnętrzne w części mieszkalnej budynku przyjęto płytowe. W piwnicach przyjęto drzwi deskowe, drzwi zewnętrzne wejściowe - klepkowe. Cała stolarka okienna i drzwiowa jest typowa (COBRPSB - Stolbud).
. BALUSTRADY ZEWNĘTRZNE - deski drewniane mocowane na słupkach stalowych.
. ELEWACJE - wyprawiona tynkiem półszlachetnym. Fragmenty elewacji licowane deskami sosnowymi. Cokół wyposażony ceramicznymi płytkami, taras i garaż licowane kamieniem (piaskowcem) łamanym.
. TYNKI WEWNĘTRZNE - cementowo-wapienne kategorii III, na poddaszu fragmenty ściany wykończone drewnem. W piwnicy są to tynki kategorii II. W kuchni , łazience i WC przewidziano wykonanie okładzin z płytek z glazury i terakoty do wysokości 1,8 m.
. MALOWANIE - wewnętrzne farbą emulsyjną w kolorach jasnych, w łazience i WC wykładzina z glazury do wysokości 1.5m. W piwnicy ściany białkowane wapnem. Tynki zewnętrzne malowane na biało farbą emulsyjną. Wykończenia drewniane na zewnątrz pokryte bejcą i lakierowane lakierem wodoodpornym. Stalowe elementy balustrady malowane lakierem bitumicznym.
14.IZOLACJE PRZECIWWILGOCIOWE
pionowa : jedna warstwa gruntująca Abizol R oraz jedna warstwa zabezpieczająca Abizol P,
pozioma ; na ławach pod posadzką piwnic i na murach pod stropem piwnic dwie warstwy papy na lepiku.
15.OBRÓBKI BLACHARSKIE - przewiduje się wykonanie rynien i rur spustowych oraz obróbki blacharskie okapów i kominów z blachy ocynkowanej grubości 0.5 mm.