Projekt monolitycznego budynku żelbetowego

Podstawa opracowania: Temat projektu wydany przez Instytut Budownictwa Politechniki
Wrocławskiej - Zakład Konstrukcji Betonowych - dr D. Styś

Strop płytowo-żebrowy

1. Założenia konstrukcyjne

• wymiary rzutu B x L = 27,0 x 84,0 m,

• ilość kondygnacji: n = 3,

• wysokość kondygnacji: h = 4,0 m,

• wysokość budynku H = n x h = 3 x 4,0 = 12,0 m,

• lokalizacja - Białystok,

• obciążenie zmienne użytkowe p = 11,0 kN/m² kPa,

• stosunek p_d/p = 0,60,

• dopuszczalna szerokość rozwarcia rys w_lim = 0,2 mm (dla 3 klasy środowiska) minimalna grubość otuliny - 40mm,

• grunt - glina plastyczna,

• beton klasy B20 o charakterystykach:

	fck = 16 MPa	fcd = 10,6 MPa	Ecm = 27,5 GPa
	fctk = 1,3 MPa	fctm = 1,9 MPa	fctd = 0,87 MPa

• stal klasy A-III o charakterystykach:

fyk = 410 MPa

fyd = 350 MPa

ftk = 500MPa

1.1. Rozplanowanie siatki konstrukcyjnej stropu

p. rysunek 1.1. i 1.2.

1. Płyta

Zestawienie obciążeń:

Pozycja obliczeń	Obciążenie charakterystyczne [kN/m^2]	γf > 1	γf < 1	Obciążenie obliczeniowe dla γf > 1 [kN/m^2]	Obciążenie obliczeniowe dla γf < 1 [kN/m^2]
1. Płytki kamionkowe 14mm	0,64	1,20	0,90	0,77	0,58
2. Gładź cementowa 0,03m	0,63	1,30	0,80	0,82	0,50
3. Papa na emulsji asfaltowej	0,05	1,20	0,90	0,06	0,05
4. Płyta żelbetowa 0,12m	0,12⋅25,0 = 3,0	1,10	0,90	3,3	2,7
5. Tynk cementowo wapienny 0,02m	0,38	1,30	0,80	0,49	0,30
	gk = 4,70 kN/m^2			g01 = 5,44 kN/m^2	g02 = 4,13 kN/m^2

Obciążenie zmienne:

p_k = 11,0 kN/m²

p₀ = 11,0⋅1,2 = 13,2 kN/m²,

długotrwała część obciążenia zmiennego:

p_dk = 11,0⋅0,6 = 6,6 kN/m²

p_d0 = 13,2⋅0,6 = 7,92 kN/m².

Obciążenia całkowite:

q'_k = 11,0 + 4,7 = 15,7 kN/m²

q'₀₁ = 13,2 + 5,44 = 18,64 kN/m²

q'₀₂ = 13,2 + 4,13 = 17,33 kN/m²

Na podstawie tabeli 5.3 w skrypcie zalecane rozpiętości płyty o grubości 80 mm o całkowitym obciążeniu charakterystycznym wynoszącym 15 kN/m² zawierają się w przedziale 1,6 ÷ 2,1m.

Przyjmuję, że na podporze skrajnej teoretyczny punkt podparcia znajduje się w odległości h_f/2 od krawędzi podpory, a więc l_eff,1 = 2,0 + ^0,12/₂ = 2,06 m. Dla podpór pośrednich - w osiach żeber: l_eff,2 = 2,0 m.

Dla minimalnej otuliny 40 mm oraz założonej wstępnie średnicy prętów  = 10 mm wysokość użyteczna przekroju wynosi:

d = 0,12 - 0,04 - 0,01⋅0,5 = 0,075 m.

Warunek konieczny dla płyt jednokierunkowo zbrojonych :

l_eff/d = ^2,06/_0,075 = 27,5 < 50.

Stanu granicznego użytkowania można nie sprawdzać jeśli dla naprężeń w stali _s = 250 MPa oraz betonu B20, stopień zbrojenia jest w granicach 0,5% (na podstawie regresji liniowej tabeli 9 w załączniku do skryptu). Wówczas:

l_eff/d = 27,5 = l_eff/d _(max) = 27,5.

Warunek dla płyt o d ≤ 0,25 m oraz b ≥ 4 h_f:

V_{Rd 1} = 2,2⋅k⋅_Rd⋅b_w⋅d = 2,2⋅1,0⋅870⋅0,25⋅1,0⋅0,075 = 35,9 kN

V_{Rd 2} = 0,5⋅⋅f_cd⋅b_w⋅0,9d = 0,5⋅(0,7 - ¹⁶/₂₀₀)⋅10600⋅1,0⋅0,9⋅0,075 = 221,8 kN

Maksymalna siła tnąca z 1 mb płyty:

V_Sd = 0,5⋅2,06⋅18,64 = 19,20 kN < V_{Rd 1} < V_{Rd 2.}

Płyta nie wymaga zbrojenia na ścinanie.

1.3. Żebro

Żebro stanowi belka czteroprzęsłowa o różnych rozpiętościach przęseł.




Przyjęto wstępnie rozpiętości obliczeniowe:

l_{eff 1} = l_{eff 4} = 6,0⋅1,025 = 6,15 m

l_{eff 2} = l_{eff 3} = 7,50 m

Zestawienie obciążeń na 1 mb żebra (rozstaw 2,0 m):

Obciążenie stałe:

g'_k = 4,70⋅2,0 = 9,4 kN/m,

g'₀₁ = 5,44⋅2,0 = 10,88 kN/m,

g'₀₂ = 4,13⋅2,0 = 8,26 kN/m.

Obciążenie zmienne:

p₀ = 13,2⋅2,0 = 26,4 kN/m.

Na tym etapie można nie uwzględniać ciężaru własnego żebra.

---