Politechnika Poznańska
Wydział Budownictwa, Architektury i
Inżynierii Środowiska
Kier. Budownictwo. Spec. Konstr. Bud. i inż.
ĆWICZENIE PROJEKTOWE
Z KONSTRUKCJI BETONOWYCH
Projekt monolitycznego ramy żelbetowej.
Wykonał: Sprawdzali:
Piotr Świrzyński dr inż. Mizera Grabiec
Semestr VII
Grupa I
KARTA KONSULTACYJNA
Lp.
|
Data konsultacji |
Zaawansowanie |
Podpis |
1.
|
|
|
|
2.
|
|
|
|
3.
|
|
|
|
4.
|
|
|
|
5.
|
|
|
|
6.
|
|
|
|
7.
|
|
|
|
8.
|
|
|
|
9.
|
|
|
|
10.
|
|
|
|
11.
|
|
|
|
12.
|
|
|
|
13.
|
|
|
|
14.
|
|
|
|
WYMIAROWANIE WSTĘPNE KONSTRUKCJI
Zebranie obciążeń ( zestawienie ogólne )
Obciążenie śniegiem:
Przedmiotowy obiekt zlokalizowany jest w Wrocławiu - I strefa klimatyczna.
Sk = Qk * C
Qk = 0,7 kN/m2
C = 0,8 ( dla dachu o pochyleniu 100
Sk = 0,7 * 0,8 = 0,56 kN/m2
Obciążenie charakterystyczne:
Sk = 0,56 kN/m2
Obciążenie obliczeniowe:
S = Sk * 1,4 = 0,784 kN/m2
Obciążenie ciężarem własnym stropodachu:
Stropodach
|
charakt. kN/m2 |
wsp. γf |
oblicz. kN/m2 |
a) 2 * papa na podłożu betonowym, posypana żwirkiem
b) gładź cementowa gr. 5 cm 21,0 KN/m3 * 0,05m
c) styropian gr. 15 cm 0,45 KN/m3 * 0,15m
d) płyta panwiowa 30 * 150 * 600
e) Płyty karton - gips (12,5 mm) + konstrukcja |
0,15
1,05
0,067
2,70
0,25 |
1,2
1,3
1,2
1,1
1,2 |
0,18
1,36
0,08
2,97
0,30 |
RAZEM |
4,22 kN/m2 |
|
4,89 kN/m2 |
Obciążenie użytkowe stropów międzykondygnacyjnych:
Obc. użytkowe stropów
|
charakt. kN/m2 |
wsp. γf |
oblicz. kN/m2 |
a) obciążenie stropu q1
b) obciążenie stropu q2
|
6,0
9,5 |
1,2
1,2 |
7,2
11,4 |
Obciążenie ciężarem własnym stropów międzykondygnacyjnych:
Stropy międzykondygnacyjne
|
charakt. kN/m2 |
wsp. γf |
Oblicz. kN/m2 |
a) Płytki kamionkowe na zapr. cem - wap gr. 7mm
b) gładź cementowa gr. 5 cm 21,0 KN/m3 * 0,05m
c) styropian gr. 3 cm 0,45 KN/m3 * 0,03m
d) q1 - płyta kanałowa S/600/150 q2 - płyta spiroll SP 26,5
e) tynk cem.-wap. gr. 1,5 cm 19,0 KN/m3 * 0,015m
|
0,32
1,05
0,01
q1 = 3,52 q2 = 3,90
0,28
|
1,2
1,3
1,2
1,1 1,1
1,3
|
0,38
1,36
0,01
q1 = 3,87 q2 = 4,29
0,36
|
RAZEM |
q1 = 5,18 q2 = 5,56 kN/m2 |
|
q1 = 5,98 q2 = 6,40 kN/m2 |
Zebranie obciążeń działających na poszczególne rygle
Rozstaw ram - 6,00 m
Schemat ramy
Rygiel stropu międzykondygnacyjnego ( Poz. 1 )
Przyjęte wymiary przekroju rygla - 60 * 30 (cm)
Rygiel stropu (Poz. 1) |
charakt. kN/m |
wsp. γf |
Oblicz. kN/m |
25,0 KN/m3 * 0,60m * 0,30m
b) obciążenie ciężarem stropu charakt. 5,56 kN/m2 * 6,0 m obliczen. 6,40 kN/m2 * 6,0 m |
4,5
33,36
|
1,1
-
|
4,95
38,40
|
Suma |
37,86 |
|
43,35 |
c) obciążenie użytkowe q2 charakt. 9,5 kN/m2 * 6,0 m obliczen. 11,4 kN/m2 * 6,0 m
|
57,00
|
- |
68,40 |
RAZEM |
94,86 kN/m |
|
111,75 kN/m |
Rygiel stropu międzykondygnacyjnego ( Poz. 2 )
Przyjęte wymiary przekroju rygla - 60 * 30 (cm)
Rygiel stropu (Poz. 2) |
charakt. kN/m |
wsp. γf |
Oblicz. kN/m |
25,0 KN/m3 * 0,60m * 0,30m
b) obciążenie ciężarem stropu charakt. 5,18 kN/m2 * 6,0 m obliczen. 5,98 kN/m2 * 6,0 m |
4,5
31,08
|
1,1
-
|
4,95
35,88
|
Suma |
35,58 |
|
40,83 |
c) obciążenie użytkowe q1 charakt. 6,0 kN/m2 * 6,0 m obliczen. 7,2 kN/m2 * 6,0 m
|
36,0
|
- |
43,2 |
RAZEM |
71,58 kN/m |
|
84,03 kN/m |
Rygiel stropodachu ( Poz. 3 )
Przyjęte wymiary przekroju rygla - 50 * 30 (cm)
Rygiel stropodachu (Poz. 3)
|
charakt. kN/m |
wsp. γf |
Oblicz. kN/m |
25,0 KN/m3 * 0,50m * 0,30m
b) obciążenie ciężarem stropodachu charakt. 4,22 kN/m2 * 6,0 m obliczen. 4,89 kN/m2 * 6,0 m
|
3,75
25,32
|
1,1
- |
4,12
29,34 |
Suma |
29,07 |
- |
33,46 |
c) obciążenie śniegiem charakt. 0,56 kN/m2 * 6,0 m obliczen. 0,784 kN/m2 * 6,0 m
|
3,36 |
- |
4,70 |
RAZEM |
32,43 kN/m |
|
38,16 kN/m |
Przyjęcie wymiarów rygli i słupów ( wymiarowanie wstępne )
Przyjęcie podstawowych danych:
- klasa betonu: B-25 fcd = 13,3 MPa
- klasa stali: A-III fyd = 350 MPa
- szerokość przekroju: b = 0,30 m
- stopień zbrojenia (ekonom.) ρ = 1,2 %
- zbrojenie (założenie wstępne) φp = 20 mm
- grubość otuliny ( klasa środowiska - 1 )
przyjmuję wartość c2 = 25 mm
Grubość warstwy otuliny zwiększam o Δh = 5 mm
( warunek ze względu na odchyłki przy wykonawstwie )
c = 25 + 5 = 30 mm
a = c + φp/2 = 25 + 20/2 = 40 mm
Rygiel stropu miedzykondygnacyjnego ( Poz. 1 )
Obliczenia wysokości użytecznej przekroju rygla:
-------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------
A0 = ξeff * ( 1 - 0,5 * ξeff )
A0 = 0,3715 * ( 1 - 0,5 * 0,3715 ) = 0,3025
----------------------------------------------------------
---------------------------------------------------------
hobl = dobl + a = 0,59 + 0,040 = 0,63m
Przyjmuję przekrój rygla o wymiarach:
b = 30 cm, h = 65 cm, dprzyjęte = 61 cm
Rygiel stropu miedzykondygnacyjnego ( Poz. 2 )
Obliczenia wysokości użytecznej przekroju rygla:
-------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------
A0 = ξeff * ( 1 - 0,5 * ξeff )
A0 = 0,3715 * ( 1 - 0,5 * 0,3715 ) = 0,3025
----------------------------------------------------------
---------------------------------------------------------
hobl = dobl + a = 0,51 + 0,040 = 0,55m
Przyjmuję przekrój rygla o wymiarach:
b = 30 cm, h = 55 cm, dprzyjęte = 51 cm
Rygiel stropodachu ( Poz. 3 )
Obliczenia wysokości użytecznej przekroju rygla:
-------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------
A0 = ξeff * ( 1 - 0,5 * ξeff )
A0 = 0,3715 * ( 1 - 0,5 * 0,3715 ) = 0,3025
----------------------------------------------------------
---------------------------------------------------------
hobl = dobl + a = 0,34 + 0,040 = 0,38m
Przyjmuję przekrój rygla o wymiarach:
b = 30 cm, h = 45 cm, dprzyjęte = 41 cm
Słupy drugiego piętra ( Poz. 4, Poz.7 )
Dane wyjściowe: b = 0,30 m
h = 0,50 m
l0 = 4,55 m ( wartość bardziej niekorzystna )
Sprawdzenie warunku wyboczeniowego:
Warunek spełniony
Sprawdzenie warunku sztywności:
Warunek spełniony
Słupy pierwszego piętra ( Poz. 5, Poz.8 )
Dane wyjściowe: b = 0,30 m
h = 0,50 m
l0 = 4,00 m
Sprawdzenie warunku wyboczeniowego:
Warunek spełniony
Sprawdzenie warunku sztywności:
Warunek spełniony
Słupy parteru ( Poz. 6, Poz. 9 )
Dane wyjściowe: b = 0,30 m
h = 0,50 m
l0 = 3,5 m
Sprawdzenie warunku wyboczeniowego:
Warunek spełniony
Sprawdzenie warunku sztywności:
Warunek spełniony
ANALIZA WARIANTÓW OBCIĄŻEŃ
Obciążenia stałe
Obc. stałe - rygiel stropu nad parterem (Poz. 1) |
charakt. kN/m |
wsp. γf |
Oblicz. kN/m |
25,0 kN/m3 * 0,65m * 0,30m
b) obciążenie ciężarem stropu charakt. 5,56 kN/m2 * 6,0 m obliczen. 6,40 kN/m2 * 6,0 m |
4,88
33,36 |
1,1
-
|
5,37
38,40
|
RAZEM |
38,24 |
|
43,77 |
Obc. stałe - rygiel stropu nad I piętrem (Poz. 2) |
charakt. kN/m |
wsp. γf |
Oblicz. kN/m |
25,0 kN/m3 * 0,55m * 0,30m
b) obciążenie ciężarem stropu charakt. 5,18 kN/m2 * 6,0 m obliczen. 5,98 kN/m2 * 6,0 m |
4,12
31,08 |
1,1
-
|
4,53
35,88
|
RAZEM |
35,20 |
|
40,41 |
Obc. stałe - rygiel stropodachu (Poz. 3) |
charakt. kN/m |
wsp. γf |
Oblicz. kN/m |
25,0 kN/m3 * 0,45m * 0,30m * 1/cos100
b) obciążenie ciężarem stropodachu charakt. 4,22 kN/m2 * 6,0 m * 1/cos100 obliczen. 4,89 kN/m2 * 6,0 m * 1/cos100 |
3,59
25,71 |
1,1
-
|
3,95
29,79
|
RAZEM |
29,30 |
|
33,74 |
Siły skupione P |
charakt. kN |
wsp. γf |
Oblicz. kN |
25,0 kN/m3 * 0,45m * 0,25m *(6,00-0,30)m+ +[18,0 KN/m3*3,55*0,25m*(6,00-0,30)m+ +0,45 KN/m3*0,10m*4,00 m*(6,00-0,30)m+ +19,0 KN/m3*0,015m*4,00m* *(6,00-0,30)m]*0,7
25,0 kN/m3 * 0,45m * 0,25m *(6,00-0,30)m+ +[18,0 KN/m3*3,13*0,25m*(6,00-0,30)m+ +0,45 KN/m3*0,10m*3,58 m*(6,00-0,30)m+ +19,0 KN/m3*0,015m*3,58m* *(6,00-0,30)m]*0,7
25,0 kN/m3 * 0,20m * 0,30m *(6,00-0,30)m+ +0,45 KN/m3*0,10m*0,30 m*(6,00-0,30)m+ +19,0 KN/m3*0,015m*0,30m*(6,00-0,30)m |
85,04
76,94
9,11 |
1,1
1,1
1,1 |
93,54
84,64
10,02 |
Momenty zginające |
charakt. kNm |
wsp. γf |
Oblicz. kNm |
charakt. 85,04 kN * 0,125 m obliczen. 93,54 kN * 0,125 m
charakt. 76,94 kN * 0,125 m obliczen. 84,64 kN * 0,125 m
charakt. 9,11 kN * 0,15 m obliczen. 10,02 kN * 0,15 m
|
10,63
9,62
1,37 |
-
-
- |
11,69
10,58
1,50 |
Słupy |
charakt. kN/m |
wsp. γf |
Oblicz. kN/m |
25,0 kN/m3 * 0,50m * 0,30m
|
3,75 |
1,1 |
4,12 |
Obciążenie śniegiem
Przedmiotowy obiekt zlokalizowany jest w Wrocławiu - I strefa klimatyczna.
Sk = Qk * C
Qk = 0,7 kN/m2
C = 0,8 ( dla dachu o pochyleniu 100
Sk = 0,7 * 0,8 = 0,56 kN/m2
Obciążenie charakterystyczne:
Sk = 0,56 kN/m2
Obciążenie obliczeniowe:
S = Sk * 1,4 = 0,784 kN/m2
Obc. śniegiem - rygiel stropodachu (poz. 3) |
charakt. kN/m |
wsp. γf |
Oblicz. kN/m |
a) obciążenie śniegiem charakt. 0,56 kN/m2 * 6,0 m obliczen. 0,784 kN/m2 * 6,0 m
|
3,36 |
- |
4,70 |
Obciążenie użytkowe
Obc. użytkowe stropów |
charakt. kN/m |
wsp. γf |
oblicz. kN/m |
a) obciążenie stropu q1 charakt. 6,0 kN/m2 * 6,0 m obliczen. 7,2 kN/m2 * 6,0 m
b) obciążenie stropu q2 charakt. 9,5 kN/m2 * 6,0 m obliczen. 11,4 kN/m2 * 6,0 m |
36,00
57,00
|
-
- |
43,20
68,40
|
Obciążenie wiatrem
pk = qk * Ce * C * β
gdzie:
qk - charakterystyczne ciśnienie prędkości wiatru
qk = 250 Pa = 0,25 KN/m2
Ce - wsp. ekspozycji ( dla terenu „B” - teren zabudowany przy wysokości istniejących budynków do 10 m, wysokość budynku h=12,0 m)
Ce = 0,8
C- wsp. aerodynamiczny
β - wsp. działania porywów wiatru
Δ = 0,15 - logarytmiczny dekrement tłumienia
Budowla niepodatna na dynamiczne działanie wiatru β = 1,8
Obc. wiatrem |
charakt. kN/m |
wsp. γf |
oblicz. kN/m |
0,25 kN/m2 * 0,8 * 0,7 * 1,8 * 6m
0,25 kN/m2 * 0,8 * (-0,9) * 1,8 * 6m
0,25 kN/m2 * 0,8 * (-0,4) * 1,8 * 6m
|
1,51
-1,94
-0,86
|
1,3
1,3
1,3
|
1,97
-2,52
-1,12
|