1. OPIS TECHNICZNY.
DANE OGÓLNE.
Dom wolnostojący dla rodziny pięcioosobowej, parterowy, częściowo podpiwniczony z poddaszem mieszkalnym. Garaż na 1 samochód znajduje się w poziomie piwnicy. Teren na którym zlokalizowana jest inwestycja jest przeznaczony pod zabudowę domkami jednorodzinnymi.
Budynek zlokalizowany przy ul. Karmelkowej 1 w Suwałkach, na terenie uzbrojonym.
ZESTAWIENIE POWIERZCHNI I KUBATURY.
powierzchnia użytkowa 158,47 m2
powierzchnia całkowita 220,75 m2
kubatura 793,12m3
1.3. OPIS TERENU.
Działka przy której ma być posadowiony budynek znajduje się przy ulicy Karmelkowej w Suwałkach, w podmiejskiej dzielnicy willowej. Ulica ta jest w pełni uzbrojona i posiada sieć kanalizacyjną - ogólnospławną , gazową oraz elektryczną kablową. Centralne ogrzewanie z kotłowni własnej na węgiel i na drewno, kuchnia gazowo - elektryczna. Nawierzchnia ulicy jest utwardzona i pokryta asfaltem , chodnik pokryty jest kostką betonową. Rejon ten jest przeznaczony pod zabudowę domkami jedno i dwurodzinnymi. Kształt działki jest prostokątny o szerokości 42,0 m i długości 35 m. Powierzchnia terenu jest lekko spadzista , ponieważ spadek na długości jest rzędu 1m. Teren ten znajduje się na wysokości 211 - 210 m n.p.m.
Podłoże gruntowe według rozpoznania geotechnicznego to piasek drobny pylasty o ID=0,34.
1.4. WYPOSAŻENIE W INSTALACJE.
instalacja wodociągowa podłączona do sieci miejskiej,
instalacja gazowa,
ciepła woda użytkowa,
instalacja elektryczna i ochronna przed porażeniem,
instalacja centralnego ogrzewania,
instalacja domofonowa,
instalacja telefoniczna.
PROGRAM UŻYTKOWY BUDYNKU I JEGO OPIS.
Zgodnie z dostarczonymi przez inwestora danymi zaprojektowany domek jest jednopiętrowy i przeznaczony dla rodziny pięcioosobowej. Podpiwniczenie zaprojektowane zostało pod częścią budunku (kuchnią holem, łazienką i pom. gosp.)
Na parterze kuchnia z barkiem. Jadalnia z kominkiem i wyjściem na częściowo zadaszony przez balkon taras jest połączona z pokojem dziennym.
Dach jest spadzisty o kacie nachylenia połaci 39 stopni, kryty dachówką ceramiczną.
Piwnica:
kotłownia 7,5 m2
skład opału. 4,2 m2
spiżarnia . 4,0 m2
pom. gospodarcze. 9,5 m2
garaż 18,0 m2
RAZEM: 43,2 m2
Parter:
pokój dzienny 18,0 m2
jadalnia 22,0 m2
kuchnia 18,0 m2
łazienka 6,7 m2
wiatrołap 4,0 m2
hall 9,5 m2
pom. gospodarcze. 4,5 m2
RAZEM: 82,7 m2
Poddasze:
sypialnia. 21,0 m2
sypialnia 19,0 m2
sypialnia 14,4 m2
łazienka 10,7 m2
korytarz 5,3 m2
RAZEM: 70,4 m2
1.6. OPIS KONSTRUKCJI BUDYNKU.
. ŁAWY FUNDAMENTOWE - wylewane z betonu B 15, stal A-I, wylewane w deskowaniu. Głębokość posadowienia ław od 1,3 do 2.0 m poniżej terenu. Grunt nad i pod ławą fundamentową - piasek drobny pylasty.
. ŚCIANY - ściany piwnic żelbetowe monolityczne , ściany zewnętrzne z pustaka typu SZ-220 na zaprawie cementowo - wapiennej (grubość 30 cm), Ściany działowe wykonane z cegły na zaprawie cementowo - wapiennej. Ściany nośne i osłonowe zostały zaprojektowane jako ściany jednowarstwowe. W ścianach kondygnacji piwnicznej należy wykonać dwie izolacje przeciwwilgociowe. Pierwsza pod posadzką piwnicy , a drugą 20 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. Pod styropianem należy wykonać izolację przeciwwilgociową z folii polietylenowej.
. STROPY - nad piwnicą i parterem strop Kleina (na belkach stalowych I220, płyta stropu półciężka). Strop nad poddaszem - lekki, drewniany oparty na płatwiach o wymiarach 12x15 cm z ociepleniem wełny mineralnej.
. WIEŃCE - wykonane z betonu B15 i stali A-I.
. NADPROŻA - okienne i drzwiowe wykonane z belek prefabrykowanych L-19
. DACH - dwuspadowy, płatwiowo kleszczowy, pokryty dachówką średzką falistą (Roben) na łatach drewnianych. Dojścia do kominów i anten telewizyjno- radiowych po ławach kominiarskichwykonanych z elementów metalowych ocynkowanych, ażurowych zabezpieczonych przed poślizgiem, na wspornikach z płaskownika ocynkowanego 50x4mm
. SCHODY - żelbetowe z betonu klasy B-15, zbrojoną stalą St3S
. PODOKIENNIKI - Wewnętrzne marmurowe, lastricowe lub z PCV. Zewnętrzne z blachy powlekanej.
. PODŁOGI I POSADZKI - w pomieszczeniach mieszkalnych i hallu parkiet dębowy.
W kuchni, łazienkach i wiatrołapie płytki ceramiczne.
W piwnicy posadzka cementowa.
Na tarasie i schodach zewnętrznych kostka betonowa w kolorze czerwonym lub lastriko szlifowane. Wewnętrzne schody na poddasze licowane drewnianą wykładziną dębową.
. STOLARKA - w kondygnacji 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. Szklona szkłem termoizolacyjnym.
. BALUSTRADY ZEWNĘTRZNE - deski drewniane mocowane na słupkach stalowych.
. ELEWACJE - tynk wodoszczelny przepuszczający parę wodną, szlachetny - ATLAS CERMIT DR lub AKRYLOWE ATLAS CERMIT R200 i N200
. TYNKI WEWNĘTRZNE -cementowo wapienne z gładzią gipsową, lub z płyt kartonowo- gipsowych GKB.
. MALOWANIE - wewnętrzne farbami klejowymi lub emulsyjnymi w kolorach jasnych, w łazienkach wykładzina z glazury do wysokości 2,0m.. Wykończenia drewniane na zewnątrz pokryte bejcą i lakierowane lakierem wodoodpornym. Impregnacji drewna konstrukcyjnego (uodpornienie na działanie ognia, grzybów i owadów) należy dokonać środkami nietoksycznymi dopuszczonymi do stosowania w pomieszczeniach mieszkalnych. Stalowe elementy balustrady malowane lakierem bitumicznym.
. INNE ROBOTY -Wokół budynku należy wykonać opaskę z płytek chodnikowych lub kostki betonowej o szerokości 50cm ze spadkiem 2% od budynku.
1.7. 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.
1.8. OBRÓBKI BLACHARSKIE
Przewiduje się zastosowanie rynien i rur spustowych z tworzywa sztucznego w kolorze brązowym oraz obróbki blacharskie okapów i kominów z blachy ocynkowanej grubości 0.5 mm.
OBLICZENIE WIĄZARA PŁATWIOWO-KLESZCZOWEGO
Dane:
Nachylenie połaci dachowej: =39°
Konstrukcja dachu: płatwiowo kleszczowa, drewno sosnowe
Maksymalny rozstaw krokwi: amax=1m (średnio 1m)
Pokrycie: dachówka carem. (średzka falista - Roben)
Obciążenie śniegiem: strefa III
Obciążenie wiatrem: strefa I
Położenie budynku: Suwałki
PODKŁAD POD POKRYCIE - ŁATA
ZESTAWIENIE OBCIĄŻEŃ
Przyjęto:
Rozstaw łat: co 0,36m
Łaty o wymiarach: 45x63mm ⇒ A=2,835⋅10-3m2 , ρsosny=5,5kN/m3
Dachówki o wymiarach: 444x285, grubość (g)=16mm, ρdachówki=0,7kN/m3
⇒ A=b⋅g = 4,560⋅10-3m2
Obciążenia stałe
OBCIĄŻENIE |
Wielkość charakerystyczna [kN/m] |
Współczynnik obciążenia [γf] |
Wartość obliczeniowa [kN/m] |
Ciężar własny łaty 0,002835*5,5 |
0,016 |
1,1 |
0,018 |
Ciężar dachówki ceramicznej |
0,7 |
1,2 |
0,84 |
RAZEM: |
0,716 |
- |
0,858 |
b) Obciążenie skupione (człowiek z narzędziami)
Pk=1,0kN , γ=1,2 ⇒ Pd=1,0⋅1,2=1,2kN
c) Obciążenie zmienne
- Obciążenie charakterystyczne śniegiem (Sk) na 1m2 powierzchni rzutu dla III strefy (wg PN-80/B-02010)
Sk=Qk⋅C
gdzie:
Qk= 1,1kN/m2
C1= 0,8⋅[(60-)/30 =0,8⋅[(60-39)/30] =0,8⋅0,7 =0,56
C2= 1,2⋅[(60-)/30] =1,2⋅0,7 =0,84
Qk - wartość charakterystyczna obciążenia śniegiem
C - współczynnik zależny od kształtu i pochylenia dachu
- Obciążenie charakterystyczne wywołane działaniem wiatru (wg PN-77/B-02011)
pk=qk⋅Ce⋅C⋅
gdzie:
qk - charakt. ciśnienie prędkości wiatru w III strefie obciążenia
Ce - współczynnik ekspozycji
C - współczynnik aerodynamiczny (dach dwuspadkowy)
- współczynnik działania porywów wiatru
Vk - charakterystyczna prędkość wiatru
Qk =0,25kN/m2
Ce =0,8 - rodzaj terenu B (zabudowany przy wys. istniejących bud. <10m lub zalesiony)
C =Cz =0,015⋅-0,2 =0,15⋅39-0,2 =0,385 - połać nawietrzna
C =Cz =(-0,4) - połać zawietrzna
=1,8 - dla budynków murowanych niepodatnych na dynamiczne działanie wiatru
Vk =20m/s
ZESTAWIENIE OBCIĄŻEŃ ZMIENNYCH
OBCIĄŻENIE |
Wielkość charakerystyczna [kN/m] |
Współczynnik obciążenia [γf] |
Współczynnik jednoczesn. obc. zmiennych [o] |
Wartość obliczeniowa [kN/m] |
Śnieg (Sk) 1,1*0,56*0,36 |
0,0222 |
1,4 |
- |
0,3105 |
Wiatr (pk) =0,25*0,8*0,385*1,8*0,36 |
0,0277 |
1,3 |
0,9 |
0,0324 |
SCHEMAT STATYCZNY I - ciężar własny + człowiek
Przyjęto średni rozstaw między krokwiami lśr=1,0m
Składowe obciążenia charakterystycznego:
PkV =Pk⋅cos =0,777⋅pk
PkH =Pk⋅sin =0,629⋅pk
ρkV =ρk⋅cos =0,777⋅ρk
ρkH =ρk⋅sin =0,629⋅ρk
Sprawdzenie stanu granicznego nośności (zginanie)
Wykres momentów zginających dla składowych prostopadłych V obciążenia
PkVB =0,777⋅1 =0,777kN
ρkVC =0,777⋅0,7 =0,5439kN
ρkVA =0,012432kN
OBCIĄŻENIA:
OBCIĄŻENIA: ([kN],[kNm],[kN/m])
------------------------------------------------------------------
Pręt: Rodzaj: Kąt: P1(Tg): P2(Td): a[m]: b[m]:
------------------------------------------------------------------
Grupa: A "Ciężar własny łaty" Stałe γf= 1,10
1 Liniowe 0,0 0,012 0,012 0,00 1,00
2 Liniowe 0,0 0,012 0,012 0,00 1,00
Grupa: B "Obciążenie skupione" Zmienne γf= 1,20
1 Skupione 0,0 0,777 0,43
Grupa: C "Ciężar wlasny dachówki" Stałe γf= 1,20
1 Liniowe 0,0 0,544 0,544 0,00 1,00
2 Liniowe 0,0 0,544 0,544 0,00 1,00
------------------------------------------------------------------
OBCIĄŻENIOWE WSPÓŁ. BEZPIECZ.:
------------------------------------------------------------------
Grupa: Znaczenie: d: γf:
------------------------------------------------------------------
A -"Ciężar własny łaty" Stałe 1,10
B -"Obciążenie skupione" Zmienne 1 1,00 1,20
C -"Ciężar wlasny dachówki" Stałe 1,20
------------------------------------------------------------------
MOMENTY:
SIŁY PRZEKROJOWE: T.I rzędu
Obciążenia obl.: ABC
------------------------------------------------------------------
Pręt: x/L: x[m]: M[kNm]: Q[kN]: N[kN]:
------------------------------------------------------------------
1 0,00 0,000 -0,000 0,697 0,000
0,43 0,432 0,239* -0,523 0,000
0,43 0,432 0,239* 0,410 0,000
1,00 1,000 -0,165 -0,901 0,000
2 0,00 0,000 -0,165 0,498 0,000
0,75 0,754 0,021* -0,004 0,000
0,74 0,742 0,021* 0,004 0,000
1,00 1,000 0,000 -0,168 0,000
------------------------------------------------------------------
* = Wartości ekstremalne
Wykres momentów zginających dla składowych równoległych H obciążenia
PkHB =0,629⋅1 =0,629kN
ρkHC =0,629⋅0,7 =0,4403kN
ρkHA =0,629⋅0,016 =0,010064kN
OBCIĄŻENIA:
OBCIĄŻENIA: ([kN],[kNm],[kN/m])
------------------------------------------------------------------
Pręt: Rodzaj: Kąt: P1(Tg): P2(Td): a[m]: b[m]:
------------------------------------------------------------------
Grupa: A "Ciężar własny łaty" Stałe γf= 1,10
1 Liniowe 0,0 0,010 0,010 0,00 1,00
2 Liniowe 0,0 0,010 0,010 0,00 1,00
Grupa: B "Obciążenie skupione" Zmienne γf= 1,20
1 Skupione 0,0 0,629 0,43
Grupa: C "Ciężar wlasny dachówki" Stałe γf= 1,20
1 Liniowe 0,0 0,440 0,440 0,00 1,00
2 Liniowe 0,0 0,440 0,440 0,00 1,00
------------------------------------------------------------------
==================================================================
W Y N I K I
Teoria I-go rzędu
==================================================================
OBCIĄŻENIOWE WSPÓŁ. BEZPIECZ.:
------------------------------------------------------------------
Grupa: Znaczenie: d: γf:
------------------------------------------------------------------
A -"Ciężar własny łaty" Stałe 1,10
B -"Obciążenie skupione" Zmienne 1 1,00 1,20
C -"Ciężar wlasny dachówki" Stałe 1,20
------------------------------------------------------------------
MOMENTY:
SIŁY PRZEKROJOWE: T.I rzędu
Obciążenia obl.: ABC
------------------------------------------------------------------
Pręt: x/L: x[m]: M[kNm]: Q[kN]: N[kN]:
------------------------------------------------------------------
1 0,00 0,000 0,000 0,565 0,000
0,43 0,432 0,194* -0,423 0,000
0,43 0,432 0,194* 0,332 0,000
1,00 1,000 -0,134 -0,730 0,000
2 0,00 0,000 -0,134 0,403 0,000
0,75 0,754 0,017* -0,003 0,000
0,74 0,742 0,017* 0,003 0,000
1,00 1,000 -0,000 -0,136 0,000
------------------------------------------------------------------
* = Wartości ekstremalne
Sprawdzenie warunków:
km |
σm,y,d |
+ |
σm,z,d |
≤ |
1 |
|
fm,y,d |
|
fm,z,d |
|
|
lub
σm,y,d |
+ |
km |
σm,z,d |
≤ |
1 |
fm,y,d |
|
|
fm,z,d |
|
|
gdzie:
σm,y,d i σm,z,d - są naprężeniami obl. od zginania w stosunku do osi głównych
fm,y,d i fm,z,d - są odpowiadającymi tym napr. wytrzymałościami obl. na zginanie
km =0,7 - dla przekrojów prostokątnych
σm,y,d |
= |
My |
|
|
|
|
|
σm,z,d |
= |
Mz |
|
|
Wy |
|
|
|
|
|
|
|
Wz |
gdzie:
Wy i Wz - wskażniki wytrzymałości
Wy |
= |
0,045*0,0632 |
|
|
Wz |
= |
0,063*0,0452 |
||||||||||||
|
|
6 |
|
|
|
|
6 |
||||||||||||
σm,y,d |
= |
0,239 |
= |
8028,22kPa |
= |
8,03MPa |
|||||||||||||
|
|
29,77 10-6 |
|
|
|
|
|||||||||||||
σm,z,d |
= |
0,194 |
= |
9125,12kPa |
= |
9,12MPa |
|||||||||||||
|
|
21,26 10-6 |
|
|
|
|
|||||||||||||
fm,y,d |
= |
kmod fm,y,k |
|||||||||||||||||
|
|
γM |
gdzie:
fm,y,k =30MPa - wytrzymałość charakterystyczna na zginanie (dla klasy drewna C30)
γM =1,3 - częściowy współczynnik bezpieczeństwa
kmod =1,1 - współ. kodyfikacyjny dla klas użytkowania i czasu trwania obciążenia
(człowiek z narzędziami - obciążenie chwilowe)
fm,y,d |
= |
fm,y,d |
= |
1,1 30,0 |
= |
25,38MPa |
|
|
|
|
1,3 |
|
|
σm,y,d |
+ |
km |
σm,z,d |
= |
6,55 |
+ |
0,7 |
7,38 |
= |
0,46 |
< |
1 |
||||||||||
fm,y,d |
|
|
fm,z,d |
|
25,38 |
|
|
25,38 |
|
|
|
|
||||||||||
km |
σm,y,d |
+ |
σm,z,d |
= |
0,7 |
6,55 |
+ |
7,38 |
= |
0,47 |
< |
1 |
||||||||||
|
fm,y,d |
|
fm,z,d |
|
|
25,38 |
|
25,38 |
|
|
|
|
lub
W odniesieniu do powyższego schematu, warunek stanu granicznego nośności został spełniony
Sprawdzenie stanu granicznego użytkowalności
unet.fin =L/150
unet.fin =1000/150 =6,66mm
Wariant I (obliczenia dokładne)
Po wykonaniu obliczeń w programie RM-Win dla obciążeń charakterystycznych otrzymano następujące wartości ugięcia:
wykresy ugięcia dla składowych prostopadłych obciążenia
- od obciążenia siłą skupioną (obciążenie krótkotrwałe)
PRZEMIESZCZENIA:
DEFORMACJE: T.I rzędu
Obciążenia obl.: B
------------------------------------------------------------------
Pręt: Wa[m]: Wb[m]: FIa[deg]: FIb[deg]: f[m]: L/f:
------------------------------------------------------------------
1 -0,0000 -0,0000 -0,460 0,273 0,0024 412,5
2 -0,0000 -0,0000 0,273 -0,136 0,0009 1093,5
------------------------------------------------------------------
uinst1,y =0,0020m =2,4mm
kdef =0 -(obciążenie krótkotrwałe)
ufin1,y =uinst1,y(1+kdef) =2,4mm
od obciążenia ciężarem własnym (obciążenie stałe)
PRZEMIESZCZENIA:
DEFORMACJE: T.I rzędu
Obciążenia obl.: AC
------------------------------------------------------------------
Pręt: Wa[m]: Wb[m]: FIa[deg]: FIb[deg]: f[m]: L/f:
------------------------------------------------------------------
1 -0,0000 0,0000 -0,139 0,000 0,0006 1593,1
2 -0,0000 0,0000 0,000 0,139 0,0006 1593,4
------------------------------------------------------------------
uinst2,y =0,0006m =0,6mm
kdef =0,8 -(klasa trwania obciążenia =stałe
klasa użytkowania =2)
ufin2,y =uinst2,y(1+kdef) =0,6(1+0,8) =1,08mm
Ugięcie sumaryczne:
ufin,y =ufin1,y+ufin2,y =2,4+1,08 =3,48mm
wykresy ugięcia dla składowych równoległych obciążenia
- od obciążenia siłą skupioną (obciążenie krótkotrwałe)
PRZEMIESZCZENIA:
DEFORMACJE: T.I rzędu
Obciążenia obl.: B
------------------------------------------------------------------
Pręt: Wa[m]: Wb[m]: FIa[deg]: FIb[deg]: f[m]: L/f:
------------------------------------------------------------------
1 -0,0000 0,0000 -0,373 0,221 0,0020 509,6
2 -0,0000 -0,0000 0,221 -0,110 0,0007 1350,9
------------------------------------------------------------------
uinst1,z =0,0020m =2,0mm
kdef =0 -(obciążenie krótkotrwałe)
ufin1,z = uinst1,z(1+ kdef) =2,0mm
od obciążenia ciężarem własnym (obciążenie stałe)
PRZEMIESZCZENIA:
DEFORMACJE: T.I rzędu
Obciążenia obl.: AC
------------------------------------------------------------------
Pręt: Wa[m]: Wb[m]: FIa[deg]: FIb[deg]: f[m]: L/f:
------------------------------------------------------------------
1 -0,0000 0,0000 -0,112 -0,000 0,0005 1969,2
2 -0,0000 0,0000 -0,000 0,112 0,0005 1967,6
------------------------------------------------------------------
uinst2,z =0,0005m =0,5mm
kdef =0,8 -(klasa trwania obciążenia =stałe
klasa użytkowania =2)
ufin2,z = uinst2,z(1+ kdef) =0,5(1+0,8) =0,9mm
Ugięcie sumaryczne:
ufin,z =ufin1,z+ufin2,z =2,0+0,9 =2,9mm
UGIĘCIE CAŁKOWITE:
ufin |
= |
|
ufin,y2+ufin,z2 |
|
|
|
|
ufin |
= |
|
ufin,y2+ufin,z2 |
= |
|
3,082+2,902 |
= |
|
9,4864+8,41 |
=
|
4,23mm |
< |
unet.fin |
= |
6,67mm |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Stan graniczny użytkowalności został spełniony
Wariant I (obliczenia przybliżone)
Ugięcia belek ciągłych obliczam przyjmując stosunek największego ugięcia belki ciągłej do największego ugięcia belki jednoprzęsłowej swobodnie podpartej.
dla przęseł skrajnych
0,65 - przy obciążeniu stałym
0,90 - przy obciążeniu zmiennym
dla przęseł środkowych
0,25 - przy obciążeniu stałym
0,75 - przy obciążeniu zmiennym
SCHEMAT STATYCZNY II - ciężar własny + śnieg + wiatr
Składowe obciążenia charakterystycznego:
ρkvA =ρkA⋅cos =0,16⋅0,777 =0,12432
ρkvC =ρkC⋅cos =0,7⋅0,777 =0,5439
ρkHA =ρkA⋅sin =0,16⋅0,629 =0,10064
ρkHC =ρkC⋅sin =0,7⋅0,629 =0,4403
SkVD =Sk⋅cos2 =0,22176⋅(0,777)2 =0,13389
SkHD =Sk⋅sin⋅cos =0,22176⋅0,629⋅0,777 =0,10838
pkVE =pk⋅ =pk⋅0,9 =0,024948
pkHE =0
Uwzględniono współczynnik jednoczesności obciążeń =0,9
(wg PN-82/B-02000)
Sprawdzenie stanu granicznego nośności (zginanie)
Wykres momentów zginających dla składowych prostopadłych V obciążenia
OBCIĄŻENIOWE WSPÓŁ. BEZPIECZ.:
------------------------------------------------------------------
Grupa: Znaczenie: d: γf:
------------------------------------------------------------------
A -"Ciężar własny łaty" Stałe 1,10
C -"Ciężar wlasny dachówki" Stałe 1,20
D -"Śnieg" Zmienne 1 1,00 1,40
E -"Wiatr" Zmienne 1 1,00 1,30
------------------------------------------------------------------
MOMENTY:
SIŁY PRZEKROJOWE: T.I rzędu
Obciążenia obl.: ACDE
------------------------------------------------------------------
Pręt: x/L: x[m]: M[kNm]: Q[kN]: N[kN]:
------------------------------------------------------------------
1 0,00 0,000 0,000 0,332 0,000
0,37 0,371 0,062* 0,003 0,000
1,00 1,000 -0,111 -0,554 0,000
2 0,00 0,000 -0,111 0,554 0,000
0,63 0,629 0,062* -0,003 0,000
0,62 0,621 0,062* 0,003 0,000
1,00 1,000 0,000 -0,332 0,000
------------------------------------------------------------------
* = Wartości ekstremalne
Wykres momentów zginających dla składowych równoległych H obciążenia
OBCIĄŻENIOWE WSPÓŁ. BEZPIECZ.:
------------------------------------------------------------------
Grupa: Znaczenie: d: γf:
------------------------------------------------------------------
A -"Ciężar własny łaty" Stałe 1,10
C -"Ciężar wlasny dachówki" Stałe 1,20
D -"Śnieg" Zmienne 1 1,00 1,40
------------------------------------------------------------------
MOMENTY:
SIŁY PRZEKROJOWE: T.I rzędu
Obciążenia obl.: ACD
------------------------------------------------------------------
Pręt: x/L: x[m]: M[kNm]: Q[kN]: N[kN]:
------------------------------------------------------------------
1 0,00 0,000 -0,000 0,259 0,000
0,37 0,371 0,049* 0,003 0,000
1,00 1,000 -0,086 -0,432 0,000
2 0,00 0,000 -0,086 0,432 0,000
0,63 0,629 0,049* -0,003 0,000
0,62 0,621 0,049* 0,003 0,000
1,00 1,000 -0,000 -0,259 0,000
------------------------------------------------------------------
* = Wartości ekstremalne
WNIOSEK:
Jak widać otrzymane wartości momentów zginających, zarówno w przypadku obciążeń działających prostopadle jak i równolegle do połaci dachowej są mniejsze od wartości otrzymanych w SCHEMACIE I (ciężar własny + człowiek).
Wynika z tego, że ta kombinacja obciążeń jest mniej niebezpieczna dla sprawdzanego ustroju i dlatego nie ma potrzeby sprawdzania stanu granicznego nośności oraz stanu granicznego użytkowalności.
WIZAR PŁATWIOWO KLESZCZOWY
Przyjęto wstępnie:
krokwie 10,0x18,0cm
kleszcze 2x3,8x15cm
ZESTAWIENIE OBCIĄŻEŃ
Zestawienie obciążeń połaci dachowych przedstawiono w tabeli 1.3.
Składowe obciążenia połaci obliczono, korzystając z zależności:
ρkv =ρk⋅cos
ρkH =ρk⋅sin
SkV =Sk⋅cos2
SkH =Sk⋅sin⋅cos
pkV =pk⋅
pkH =0
PkV =Pk⋅cos
Tab.1.3 Zestawienie obciążeń połaci dachowej płatwiowo kleszczowej |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OBCIĄŻENIE |
Wartość charakteryst. [kN/m] |
Współcz. obciążenia γF |
Wartość obliczeniowa [kN/m] |
Składowe prostopadłe obciążenia |
Składowe równoległe obciążenia |
||||||||||
|
|
|
|
Wartość charakteryst. [kN/m] |
Wartość obliczeniowa [kN/m] |
Wartość charakteryst. [kN/m] |
Wartość obliczeniowa [kN/m] |
||||||||
Ciężar własny pokrycia z uwzględnieniem ciężaru krokwi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- ciężar łaty |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,002835*5,5*3*1,0m |
|
0,047 |
|
1,1 |
|
0,052 |
|
0,037 |
|
0,040 |
|
0,030 |
|
0,033 |
|
- ciężar własny dachówki ceramicznej |
|
0,700 |
|
1,2 |
|
0,840 |
|
0,544 |
|
0,653 |
|
0,441 |
|
0,529 |
|
- ciężar własny krokwi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,1*0,18*5,5 |
|
0,099 |
|
1,1 |
|
0,109 |
|
0,077 |
|
0,085 |
|
0,062 |
|
0,069 |
RAZEM (ρk): |
ρk= |
0,846 |
|
|
ρd= |
1,001 |
ρkV= |
0,657 |
ρdV= |
0,778 |
ρkH= |
0,532 |
ρdH= |
0,630 |
|
Śnieg |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- połać lewa |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sk = Qk*C2 = 1,1*0,84*1m |
Sk= |
0,924 |
|
1,4 |
Sd= |
1,294 |
SkV= |
0,558 |
SdV= |
0,781 |
SkH= |
0,452 |
SdH= |
0,633 |
|
- połać prawa |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sk = Qk*C2 = 1,1*0,56*1m |
Sk= |
0,616 |
|
1,4 |
Sd= |
0,862 |
SkV= |
0,372 |
SdV= |
0,521 |
SkH= |
0,301 |
SdH= |
0,422 |
Wiatr |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- połać nawietrzna |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
pk1 = qk*Ce*C*b = 0,25*0,8*0,385*1,8 |
pk1= |
0,139 |
|
1,3 |
pd1= |
0,180 |
pkV1= |
0,125 |
pdV1= |
0,162 |
|
- |
|
- |
|
- połać zawietrzna |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
pk2=qk*Ce*C*b = 0,25*0,8*(-0,4)*1,8 |
pk2= |
-0,144 |
|
1,3 |
pd2= |
-0,187 |
pkV2= |
-0,130 |
pdV2= |
-0,168 |
|
- |
|
- |
Ciężar własny kleszczy |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ρk2 = 2*0,038*0,15*5,5 |
ρk2= |
0,063 |
|
1,1 |
ρd2= |
0,069 |
|
- |
|
- |
|
- |
|
- |
Obciążenie skupione (Pk) |
Pk= |
1,000 |
|
1,2 |
Pd= |
1,200 |
|
- |
|
- |
|
- |
|
- |
|
(człowiek obciążający kleszcze) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.2.2 SCHEMAT STATYCZNY
1.2.3 WYZNACZANIE SIŁ WEWNĘTRZNYCH
Obliczeń dokonano przy użyciu programu RM- Win. Otrzymane wyniki zamieszczono poniżej.
WĘZŁY:
------------------------------------------------------------------
Nr: X [m]: Y [m]: Nr: X [m]: Y [m]:
------------------------------------------------------------------
1 0,000 0,000 4 6,217 5,035
2 1,632 1,322 5 8,937 2,832
3 3,497 2,832 6 10,647 1,447
------------------------------------------------------------------
PODPORY: P o d a t n o ś c i
------------------------------------------------------------------
Węzeł: Rodzaj: Kąt: Dx(Do*): Dy: DFi:
[ m / k N ] [rad/kNm]
------------------------------------------------------------------
1 stała 0,0 0,000E+00 0,000E+00
2 przesuwna 0,0 0,000E+00*
3 przesuwna 0,0 0,000E+00*
5 przesuwna 0,0 0,000E+00*
6 przesuwna 0,0 0,000E+00*
------------------------------------------------------------------
OSIADANIA:
------------------------------------------------------------------
Węzeł: Kąt: Wx(Wo*)[m]: Wy[m]: FIo[grad]:
------------------------------------------------------------------
B r a k O s i a d a ń
------------------------------------------------------------------
PRĘTY:
PRZEKROJE PRĘTÓW:
PRĘTY UKŁADU:
Typy prętów: 00 - sztyw.-sztyw.; 01 - sztyw.-przegub;
10 - przegub-sztyw.; 11 - przegub-przegub
22 - cięgno
------------------------------------------------------------------
Pręt: Typ: A: B: Lx[m]: Ly[m]: L[m]: Red.EJ: Przekrój:
------------------------------------------------------------------
1 00 1 2 1,632 1,322 2,100 1,000 2 Krokiew 180x100
2 00 2 3 1,865 1,510 2,400 1,000 2 Krokiew 180x100
3 01 3 4 2,720 2,203 3,500 1,000 2 Krokiew 180x100
4 10 4 5 2,720 -2,203 3,500 1,000 2 Krokiew 180x100
5 00 5 6 1,710 -1,385 2,201 1,000 2 Krokiew 180x100
6 11 5 3 -5,440 0,000 5,440 1,000 1 Kleszcze 2 x 38x150
------------------------------------------------------------------
WIELKOŚCI PRZEKROJOWE:
------------------------------------------------------------------
Nr. A[cm2] Ix[cm4] Iy[cm4] Wg[cm3] Wd[cm3] h[cm] Materiał:
------------------------------------------------------------------
1 114,0 2987 2137 285 285 15,0 25 Drewno C30
2 180,0 4860 1500 540 540 18,0 25 Drewno C30
------------------------------------------------------------------
OBCIĄŻENIA:
OBCIĄŻENIA: ([kN],[kNm],[kN/m])
------------------------------------------------------------------
Pręt: Rodzaj: Kąt: P1(Tg): P2(Td): a[m]: b[m]:
------------------------------------------------------------------
Grupa: A "C. wł. łata+krok, kleszcze" Stałe γf= 1,10
1 Liniowe 39,0 0,114 0,114 0,00 2,10
1 Liniowe -51,0 0,092 0,092 0,00 2,10
2 Liniowe 39,0 0,114 0,114 0,00 2,40
2 Liniowe -51,0 0,092 0,092 0,00 2,40
3 Liniowe 39,0 0,114 0,114 0,00 3,50
3 Liniowe -51,0 0,092 0,092 0,00 3,50
4 Liniowe -39,0 0,114 0,114 0,00 3,50
4 Liniowe 51,0 0,092 0,092 0,00 3,50
5 Liniowe -39,0 0,114 0,114 0,00 2,20
5 Liniowe 51,0 0,092 0,092 0,00 2,20
6 Liniowe 180,0 -0,063 -0,063 0,00 5,44
Grupa: B "Śnieg" Zmienne γf= 1,40
1 Liniowe 39,0 0,558 0,558 0,00 2,10
1 Liniowe -51,0 0,452 0,452 0,00 2,10
2 Liniowe 39,0 0,558 0,558 0,00 2,40
2 Liniowe -51,0 0,452 0,452 0,00 2,40
3 Liniowe 39,0 0,558 0,558 0,00 3,50
3 Liniowe -51,0 0,452 0,452 0,00 3,50
4 Liniowe -39,0 0,372 0,372 0,00 3,50
4 Liniowe 51,0 0,301 0,301 0,00 3,50
5 Liniowe -39,0 0,372 0,372 0,00 2,20
5 Liniowe 51,0 0,301 0,301 0,00 2,20
Grupa: C "Wiatr" Zmienne γf= 1,20
1 Liniowe 39,0 0,162 0,162 0,00 2,10
2 Liniowe 39,0 0,162 0,162 0,00 2,40
3 Liniowe 39,0 0,162 0,162 0,00 3,50
4 Liniowe -39,0 -0,168 -0,168 0,00 3,50
5 Liniowe -39,0 -0,168 -0,168 0,00 2,20
Grupa: E "Ciężar wł. dachówka ceram." Stałe γf= 1,20
1 Liniowe 39,0 0,544 0,544 0,00 2,10
1 Liniowe -51,0 0,441 0,441 0,00 2,10
2 Liniowe 39,0 0,544 0,544 0,00 2,40
2 Liniowe -51,0 0,441 0,441 0,00 2,40
3 Liniowe 39,0 0,544 0,544 0,00 3,50
3 Liniowe -51,0 0,441 0,441 0,00 3,50
4 Liniowe -39,0 0,544 0,544 0,00 3,50
4 Liniowe 51,0 0,441 0,441 0,00 3,50
5 Liniowe -39,0 0,544 0,544 0,00 2,20
5 Liniowe 51,0 0,441 0,441 0,00 2,20
Grupa: D "Człowiek" Zmienne γf= 1,20
6 Skupione 180,0 -1,000 2,72
------------------------------------------------------------------
OBCIĄŻENIOWE WSPÓŁ. BEZPIECZ.:
------------------------------------------------------------------
Grupa: Znaczenie: d: γf:
------------------------------------------------------------------
A -"C. wł. łata+krok, kleszcze" Stałe 1,10
B -"Śnieg" Zmienne 1 1,00 1,40
C -"Wiatr" Zmienne 1 1,00 1,20
D -"Człowiek" Zmienne 1 1,00 1,20
E -"Ciężar wł. dachówka ceram." Stałe 1,20
------------------------------------------------------------------
MOMENTY:
NORMALNE:
SIŁY PRZEKROJOWE: T.I rzędu
Obciążenia obl.: ABCDE
------------------------------------------------------------------
Pręt: x/L: x[m]: M[kNm]: Q[kN]: N[kN]:
------------------------------------------------------------------
1 0,00 0,000 -0,000 1,561 0,922
0,43 0,894 0,694* -0,008 2,052
0,42 0,886 0,694* 0,007 2,042
1,00 2,100 -0,590 -2,123 3,575
2 0,00 0,000 -0,590 1,516 0,628
0,36 0,862 0,065* 0,003 1,717
1,00 2,400 -2,003 -2,693 3,659
3 0,00 0,000 -2,003 3,641 -6,534
0,59 2,078 1,778* -0,003 -3,909
1,00 3,500 -0,000 -2,497 -2,112
4 0,00 0,000 0,000 1,547 -2,881
0,40 1,408 1,091* 0,002 -4,363
1,00 3,500 -1,306 -2,294 -6,563
5 0,00 0,000 -1,306 1,801 1,817
0,75 1,642 0,172* -0,001 0,090
1,00 2,201 -0,000 -0,614 -0,497
6 0,00 0,000 0,000 -0,788 3,935
0,50 2,720 -1,888* -0,600 3,935
1,00 5,440 0,000 0,788 3,935
------------------------------------------------------------------
* = Wartości ekstremalne
REAKCJE PODPOROWE:
REAKCJE PODPOROWE: T.I rzędu
Obciążenia obl.: ABCDE
------------------------------------------------------------------
Węzeł: H[kN]: V[kN]: Wypadkowa[kN]: M[kNm]:
------------------------------------------------------------------
1 -1,699 0,632 1,813
2 -0,000 4,683 4,683
3 0,000 12,126 12,126
5 0,000 9,245 9,245
6 -0,000 0,790 0,790
------------------------------------------------------------------
WYMIAROWANIE KROKWI
Sprawdzenie stanu granicznego nośności
Maksymalny moment zginający i odpowiadająca mu siła podłużna:
M3 =2,003kNm
N3 =+3,659kN (rozciąganie)
Warunku na zginanie i ściskanie (ponad płatwią) nie sprawdzono, jako bardziej korzystnego, ponieważ krokiew jest zabezpieczona przed wyboczeniem w obu płaszczyznach.
Przyjęto przekrój: 100x180mm
A =b⋅h =0,1⋅0,18 =0,018 =18,0⋅10-3m2
Wy |
= |
b h2 |
= |
0,01 0,0182 |
= |
540 10-6mm3 |
|
|
6 |
|
6 |
|
|
Sprawdzenie warunku na zginanie z osiową siłą rozciągającą
(wzór 4.1.6.a z ww. normy)
σt,0,d |
+ |
σm,y,d |
+ |
km |
σm,z,d |
< |
1 |
ft,0,d |
|
fm,y,d |
|
|
fm,z,d |
|
|
gdzie:
γM =1,3 - częściowy współczynnik bezpieczeństwa
kmod =0,9 - przyjęto dla drewna litego i klasy trwania obciążenia = krótkotrwałe
(wiatr) oraz klasy użytkowania konstrukcji = 2
ft,0,d |
= |
kmod ft,0,k |
= |
0,9 18,0 |
= |
12,46MPa |
|||||||||
|
|
γM |
|
1,3 |
|
|
|||||||||
fm,y,d |
= |
kmod fm,y,k |
= |
0,9 30,0 |
= |
20,77MPa |
|||||||||
|
|
γM |
|
1,3 |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
σt,0,d |
= |
N |
= |
6,59 |
= |
0,20MPa |
|
||||||||
|
|
A |
|
18,0 10-3 |
|
|
|
||||||||
σm,y,d |
= |
M |
= |
2,003 |
= |
3,71MPa |
|||||||||
|
|
Wy |
|
540 10-6 |
|
|
|||||||||
σm,z,d |
= |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
σt,0,d |
+ |
σm,y,d |
+ |
km |
σm,z,d |
= |
0,20 |
+ |
3,71 |
+ |
0 |
= |
0,19 |
< |
1 |
ft,0,d |
|
fm,y,d |
|
|
fm,z,d |
|
12,46 |
|
20,77 |
|
|
|
|
|
|
Warunek SGN został spełniony.
Sprawdzenie stanu granicznego użytkowalności
unet.fin =L/200
unet.fin =3500/150 =17,5mm
Po wykonaniu obliczeń w programie RM-Win otrzymano następujące wartości ugięcia:
od obciążenia ciężarem własnym
PRZEMIESZCZENIA:
DEFORMACJE: T.I rzędu
Obciążenia obl.: AE
------------------------------------------------------------------
Pręt: Wa[m]: Wb[m]: FIa[deg]: FIb[deg]: f[m]: L/f:
------------------------------------------------------------------
1 -0,0000 -0,0000 -0,021 0,011 0,0002 9768,4
2 -0,0000 -0,0000 0,011 -0,036 0,0002 13999,6
3 -0,0000 -0,0001 -0,036 0,084 0,0015 2403,4
4 -0,0001 0,0000 -0,082 0,033 0,0014 2470,8
5 0,0000 0,0000 0,033 0,001 0,0001 17124,1
6 0,0000 0,0000 -0,000 -0,000 0,0000 7,23E+36
------------------------------------------------------------------
uinst1 =1,5mm
kdef =0,8 -(klasa trwania obciążenia =stałe
klasa użytkowania =2)
ufin1 =uinst1(1+kdef) =2,7mm
od obciążenia śniegiem
PRZEMIESZCZENIA:
DEFORMACJE: T.I rzędu
Obciążenia obl.: B
------------------------------------------------------------------
Pręt: Wa[m]: Wb[m]: FIa[deg]: FIb[deg]: f[m]: L/f:
------------------------------------------------------------------
1 -0,0000 -0,0000 -0,021 0,012 0,0002 9739,5
2 -0,0000 -0,0000 0,012 -0,036 0,0002 14007,8
3 -0,0000 -0,0001 -0,036 0,085 0,0015 2390,9
4 -0,0000 0,0000 -0,055 0,022 0,0009 3699,6
5 0,0000 0,0000 0,022 0,000 0,0001 25376,6
6 0,0000 0,0000 0,000 0,000 0,0000 7,23E+36
------------------------------------------------------------------
uinst2 =1,5mm
kdef =0,25 -(klasa trwania obciążenia =średniotrwałe
klasa użytkowania =2)
ufin2 =uinst2(1+kdef) =1,5⋅(1+0,25) =1,8mm
od obciążenia wiatrem
PRZEMIESZCZENIA:
DEFORMACJE: T.I rzędu
Obciążenia obl.: C
------------------------------------------------------------------
Pręt: Wa[m]: Wb[m]: FIa[deg]: FIb[deg]: f[m]: L/f:
------------------------------------------------------------------
1 -0,0000 -0,0000 -0,006 0,002 0,0001 39098,5
2 -0,0000 -0,0000 0,002 -0,009 0,0000 57500,6
3 -0,0000 -0,0001 -0,009 0,021 0,0004 9558,2
4 0,0000 0,0000 0,022 -0,008 0,0004 9413,5
5 0,0000 0,0001 -0,008 -0,000 0,0000 69776,0
6 -0,0000 0,0000 0,000 0,000 0,0000 2,89E+37
------------------------------------------------------------------
uinst3 =0,4mm
kdef =0 -(klasa trwania obciążenia =krótkotrwałe
klasa użytkowania =2)
ufin3 =uinst3(1+kdef) =(0,4)⋅1 =0,4mm
UGIĘCIE CAŁKOWITE:
ufin =ufin1+ufin2+ufin3 =2,7+1,8+0,4 =4,9mm
ufin =4,9mm < unet.fin =17,5mm
Stan graniczny użytkowalności został spełniony.
WNIOSEK:
Biorąc pod uwagę „wykorzystanie” przekroju krokwi ( 0,19<1 i 4,9mm<17,5mm ), ze względów ekonomicznych wymiary krokwi należałoby zmniejszyć.
WYMIAROWANIE KLESZCZY
Sprawdzenie stanu granicznego nośności
Moment zginający i siła podłużna:
M =1,888kNm
N =N35⋅n =3,935⋅4 =15,74kN n -liczba wiązarów przypadająca na jedne kleszcze
Przyjęto przekrój 2x38x150mm
A =2⋅b⋅h =2⋅0,038⋅0,15 =11,4⋅10-3m2
Wy |
= |
2 b h2 |
= |
2 0,038 0,5 |
= |
285,0 10-6m |
|
|
6 |
|
6 |
|
|
Sprawdzenie warunku na zginanie z osiową siłą rozciągającą
(wzór 4.1.6.a z ww. normy)
σt,0,d |
+ |
σm,y,d |
+ |
km |
σm,z,d |
≤ |
1 |
ft,0,d |
|
fm,y,d |
|
|
fm,z,d |
|
|
gdzie:
γM =1,3 - częściowy współczynnik bezpieczeństwa
kmod =0,9 - przyjęto dla drewna litego i klasy trwania obciążenia = krótkotrwałe
(wiatr) oraz klasy użytkowania konstrukcji = 2
ft,0,d |
= |
kmod⋅ft,0,k |
= |
0,9⋅18,0 |
= |
12,46MPa |
|
|
γM |
|
1,3 |
|
|
fm,y,d |
= |
kmod⋅fm,y,k |
= |
0,9⋅30,0 |
= |
20,77MPa |
|
|
γM |
|
1,3 |
|
|
σt,0,d |
= |
N |
= |
15,74 |
= |
1,38MPa |
|
||||||||||||
|
|
A |
|
11,4 10-3 |
|
|
|
||||||||||||
σm,y,d |
= |
M |
= |
1,888 |
= |
6,62MPa |
|||||||||||||
|
|
Wy |
|
285 10-6 |
|
|
|||||||||||||
σm,z,d |
= |
0 |
|||||||||||||||||
|
|
|
σt,0,d |
+ |
σm,y,d |
+ |
km |
σm,z,d |
= |
1,38 |
+ |
6,62 |
+ |
0 |
= |
0,43 |
< |
1 |
ft,0,d |
|
fm,y,d |
|
|
fm,z,d |
|
12,46 |
|
20,77 |
|
|
|
|
|
|
Warunek SGN został spełniony.
b) Sprawdzenie stanu granicznego użytkowalności
unet.fin =L/200
unet.fin =5440/200 =27,2mm
Po wykonaniu obliczeń w programie RM-Win otrzymano następujące wartości ugięcia:
od obciążenia ciężarem własnym:
PRZEMIESZCZENIA:
DEFORMACJE: T.I rzędu
Obciążenia obl.: A
------------------------------------------------------------------
Pręt: Wa[m]: Wb[m]: FIa[deg]: FIb[deg]: f[m]: L/f:
------------------------------------------------------------------
1 0,0000 -0,0000 0,000 -0,000 0,0000 2,10E+16
2 -0,0000 0,0000 -0,000 0,000 0,0000 6,37E+15
3 0,0000 0,0000 0,000 -0,000 0,0000 5,64E+15
4 -0,0000 -0,0000 -0,000 -0,000 0,0000 7,02E+18
5 -0,0000 -0,0000 -0,000 0,000 0,0000 1,12E+19
6 0,0000 -0,0000 0,104 -0,104 0,0031 1765,7
------------------------------------------------------------------
uinst1 =3,1mm
kdef =0,8 -(klasa trwania obciążenia =stałe
klasa użytkowania =2)
ufin1 =uinst1(1+kdef) =5,58mm
od obciążenia siłą skupioną (człowiek)
PRZEMIESZCZENIA:
DEFORMACJE: T.I rzędu
Obciążenia obl.: D
------------------------------------------------------------------
Pręt: Wa[m]: Wb[m]: FIa[deg]: FIb[deg]: f[m]: L/f:
------------------------------------------------------------------
1 -0,0000 0,0000 -0,000 0,000 0,0000 7,14E+15
2 0,0000 -0,0000 0,000 -0,000 0,0000 2,16E+15
3 -0,0000 -0,0000 -0,000 0,000 0,0000 1,92E+15
4 0,0000 0,0000 0,000 0,000 0,0000 2,39E+18
5 0,0000 0,0000 0,000 -0,000 0,0000 3,79E+18
6 0,0000 0,0000 0,496 -0,496 0,0157 346,7
------------------------------------------------------------------
uinst2 =15,7mm
kdef =0 -(klasa trwania obciążenia =krótkotrwałe
klasa użytkowania =2)
ufin2 =uinst2(1+kdef) =15,7mm
UGIĘCIE CAŁKOWITE:
ufin =ufin1+ufin2 =5,58+15,7 =21,28mm
ufin =21,28mm < unet.fin =27,2mm
Stan graniczny użytkowalności został spełniony.
WYMIAROWANIE PŁATWI
Przyjęto przekrój 120x150mm ⇒ A =b⋅h =120⋅1502 =450⋅103mm2
Wy |
= |
b⋅h2 |
= |
120⋅1502 |
= |
450⋅103mm3 |
|
|
6 |
|
6 |
|
|
Wz |
= |
b⋅h2 |
= |
150⋅1202 |
= |
360⋅103mm3 |
|
|
6 |
|
6 |
|
|
Tabela 1.3 Zestawienie obciążeń na płatew
OBCIĄŻENIE |
Wartość charakteryst. [kN/m] |
Współcz. obciążenia γF |
Wartość obliczeniowa [kN/m] |
Składowa pionowa obciążenia (z) na długości krokwi |
Składowa pozioma obciążenia (y) na długości krokwi |
||||||||||
|
|
|
|
Wartość charakteryst. [kN/m] |
Wartość obliczeniowa [kN/m] |
Wartość charakteryst. [kN/m] |
Wartość obliczeniowa [kN/m] |
||||||||
Ciężar własny pokrycia z uwzględnieniem ciężaru krokwi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- ciężar łaty |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,002835*5,5*3*1,0m |
|
0,047 |
|
1,1 |
|
0,052 |
|
0,047 |
|
0,052 |
|
- |
|
- |
|
- ciężar własny dachówki ceramicznej |
|
0,700 |
|
1,2 |
|
0,840 |
|
0,700 |
|
0,840 |
|
- |
|
- |
|
- ciężar własny krokwi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,1*0,18*5,5 |
|
0,099 |
|
1,1 |
|
0,109 |
|
0,099 |
|
0,109 |
|
- |
|
- |
RAZEM (qk): |
ρk= |
0,846 |
|
|
ρd= |
1,001 |
ρkz= |
0,846 |
ρdz= |
1,001 |
ρky= |
0 |
ρdy= |
0 |
|
Ciężar własny płatwi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,12*0,15*5,5*1,0m |
ρkp= |
0,099 |
|
1,1 |
ρdp= |
0,109 |
ρkpz= |
0,099 |
ρdpz= |
0,109 |
ρkpy= |
0 |
ρdpy= |
0 |
Śnieg |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- połać lewa |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sk=Qk*C2 = 1,1*0,84*1m |
Sk= |
0,924 |
|
1,4 |
Sd= |
1,294 |
Skz= |
0,718 |
Sdz= |
1,005 |
Sky= |
0 |
Sdy= |
0 |
Wiatr |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- połać nawietrzna |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
pk=qk*Ce*C*b = 0,25*0,8*0,385*1,8 |
pk= |
0,139 |
|
1,3 |
pd= |
0,180 |
pkz= |
0,097 |
pdz= |
0,126 |
pky= |
0,079 |
pdy= |
0,102 |
Na płatew działa obciążenie z pasma szerokości 0,5⋅4,5+3,5
⇒ (odcinek górny + połowa dolnego odcinka krokwi)
składowa pionowa obciążenia:
qkz =(ρkz+Skz+pkz)⋅(0,5⋅4,5+3,5)+ρkpz =
=(0,846+0,718+0,097)⋅(0,5⋅4,5+3,5)+0,099 =
=(1,661⋅5,75+0,099 =9,551+0,099 =9,65 kN/m
qdz =(ρdz+Sdz+pdz)⋅(0,5⋅4,5+3,5)+ρdpz =
=(1,001+1,005+0,126)⋅(0,5⋅4,5+3,5) =
=2,132⋅5,75+0,109 =12,259+0,109 =12,368 kN/m
składowa pozioma obciążenia:
qky =pky⋅(0,5⋅4,5+3,5) =0,079⋅5,75 =0,454 kN/m
qdy =pdy⋅(0,5⋅4,5+3,5) =0,102⋅5,75 =0,586 kN/m
Sprawdzenie stanu granicznego nośności
Wyznaczenie sił wewnętrznych
Obliczeń dokonano przy użyciu programu RM-Win.
Płaszczyzna pionowa - rama o schemacie statycznym na rysunku poniżej.
PRZEKROJE PRĘTÓW:
PRĘTY UKŁADU:
------------------------------------------------------------------
Pręt: Typ: A: B: Lx[m]: Ly[m]: L[m]: Red.EJ: Przekrój:
------------------------------------------------------------------
1 00 1 2 1,000 0,000 1,000 1,000 3 Płatew 150x120
2 00 2 3 1,000 0,000 1,000 1,000 3 Płatew 150x120
3 01 3 4 1,000 0,000 1,000 1,000 3 Płatew 150x120
4 10 4 5 1,000 0,000 1,000 1,000 3 Płatew 150x120
5 00 5 6 1,000 0,000 1,000 1,000 3 Płatew 150x120
6 00 6 7 1,000 0,000 1,000 1,000 3 Płatew 150x120
7 01 7 8 1,000 0,000 1,000 1,000 3 Płatew 150x120
8 10 8 9 1,000 0,000 1,000 1,000 3 Płatew 150x120
9 00 9 10 1,000 0,000 1,000 1,000 3 Płatew 150x120
10 00 10 11 1,000 0,000 1,000 1,000 3 Płatew 150x120
11 10 4 12 0,000 -1,000 1,000 1,000 2 Słup 200x200
12 00 12 13 0,000 -1,600 1,600 1,000 2 Słup 200x200
13 10 8 14 0,000 -1,000 1,000 1,000 2 Słup 200x200
14 00 14 15 0,000 -1,600 1,600 1,000 2 Słup 200x200
15 11 9 14 -1,000 -1,000 1,414 1,000 1 Miecz 75x75
16 11 12 3 -1,000 1,000 1,414 1,000 1 Miecz 75x75
17 11 14 7 -1,000 1,000 1,414 1,000 1 Miecz 75x75
18 11 5 12 -1,000 -1,000 1,414 1,000 1 Miecz 75x75
------------------------------------------------------------------
OBCIĄŻENIA:
MOMENTY:
NORMALNE:
Płaszczyzna pozioma - belka jednoprzęsłowa o rozpiętości ly=4,0m
(w osiach słupów)
PRZEKROJE PRĘTÓW:
PRĘTY UKŁADU:
------------------------------------------------------------------
Pręt: Typ: A: B: Lx[m]: Ly[m]: L[m]: Red.EJ: Przekrój:
------------------------------------------------------------------
1 00 1 2 1,000 0,000 1,000 1,000 3 Płatew 120x150
2 00 2 3 1,000 0,000 1,000 1,000 3 Płatew 120x150
3 00 3 4 1,000 0,000 1,000 1,000 3 Płatew 120x150
4 00 4 5 1,000 0,000 1,000 1,000 3 Płatew 120x150
------------------------------------------------------------------
OBCIĄŻENIA:
MOMENTY:
najbardziej wytężony jest przekrój 1-2, w którym:
My =4,512kNm
N =0
Mz =0,879
kmod =0,9 - przyjęto (wg tabl. 3.2.5. PN-B-03150) dla drewna litego i klasy trwania obciążenia =krótkotrwałe (wiatr) oraz klasy użytkowania konstrukcji =2 (wg p.3.2.3. z ww. normy)
γM =1,3 - częściowy współczynnik bezpieczeństwa
ft,0,d |
= |
kmod⋅ft,0,k |
= |
0,9⋅18,0 |
= |
12,46MPa |
|||||||||||
|
|
γM |
|
1,3 |
|
|
|||||||||||
fm,y,d |
= |
kmod⋅fm,y,k |
= |
0,9⋅30,0 |
= |
20,77MPa |
|||||||||||
|
|
γM |
|
1,3 |
|
|
|||||||||||
σt,0,d |
= |
N |
= |
0 |
= |
0MPa |
|
|
|||||||||
|
|
A |
|
18000 |
|
|
|
|
|||||||||
σm,y,d |
= |
My |
= |
4,512 106 |
= |
10,027MPa |
|||||||||||
|
|
Wy |
|
450*103 |
|
|
|||||||||||
σm,z,d |
= |
Mz |
= |
0,879*106 |
= |
2,442MPa |
|
||||||||||
|
|
Wz |
|
360*103 |
|
|
|
Zginanie z osiową siłą rozciągającą (wzory 4.1.6.a i 4.1.6.b z ww. normy)
km |
σm,y,d |
+ |
σm,z,d |
≤ |
1 |
|
fm,y,d |
|
fm,z,d |
|
|
lub
σm,y,d |
+ |
km |
σm,z,d |
≤ |
1 |
fm,y,d |
|
|
fm,z,d |
|
|
gdzie km =0,7 dla przekrojów prostokątnych
Współczynnik km zmniejsza się zawsze wartość mniejszego z dwóch ilorazów σm,y,d /fm,y,d lub σm,z,d /fm,z,d
0 |
+ |
10,027 |
+ |
0,7 |
2,442 |
= |
0,565 |
< |
1 |
12,46 |
|
20,77 |
|
|
20,77 |
|
|
|
|
Warunek SGN został spełniony
Sprawdzenie stanu granicznego użytkowalności
Iz |
= |
b h3 |
= |
120*1503 |
= |
3375 104mm4 |
|
|
12 |
|
12 |
|
|
Iy |
= |
b3 h |
= |
1203*150 |
= |
2160 104mm4 |
|
|
12 |
|
12 |
|
|
Eo,mean =12000MPa
Ugięcie od obciążenia ciężarem własnym i pokrycia
kdef =0,8 -(klasa trwania obciążenia =stałe, klasa użytkowania =2)
qk1z =ρkz⋅(0,5⋅4,5+3,5)+ρkpz =0,846⋅(0,5⋅4,5+3,5)+0,099 =4,963 kN/m
OBCIĄŻENIA:
PRZEMIESZCZENIA:
------------------------------------------------------------------
Pręt: Wa[m]: Wb[m]: FIa[deg]: FIb[deg]: f[m]: L/f:
------------------------------------------------------------------
1 -0,0000 -0,0017 -0,155 -0,003 0,0004 2765,6
2 -0,0017 -0,0006 -0,003 0,064 0,0002 5199,4
9 -0,0006 -0,0017 -0,063 0,002 0,0002 5317,1
10 -0,0017 0,0000 0,002 0,153 0,0004 2777,9
------------------------------------------------------------------
uinst1,z =0,4mm
kdef =0,8 -(klasa trwania obciążenia =stałe
klasa użytkowania =2)
ufin1,z =uinst1,z(1+kdef) =0,4⋅(1+0,8) =0,72mm
Ugięcie od obciążenia śniegiem:
kdef =0,25 -(klasa trwania obciążenia =średniotrwałe, klasa użytkowania =2)
qk2z =Skz⋅(0,5⋅4,5+3,5) =0,718⋅(0,5⋅4,5+3,5) =4,128 kN/m
OBCIĄŻENIA:
DEFORMACJE: T.I rzędu
------------------------------------------------------------------
Pręt: Wa[m]: Wb[m]: FIa[deg]: FIb[deg]: f[m]: L/f:
------------------------------------------------------------------
1 -0,0000 -0,0017 -0,155 -0,003 0,0004 2765,6
2 -0,0017 -0,0006 -0,003 0,064 0,0002 5199,4
9 -0,0006 -0,0017 -0,063 0,002 0,0002 5317,1
10 -0,0017 0,0000 0,002 0,153 0,0004 2777,9
------------------------------------------------------------------
uinst2,z =0,4mm
kdef =0,25 -(klasa trwania obciążenia =średniotrwałe
klasa użytkowania =2)
ufin2,z =uinst2,z(1+kdef) =0,4⋅(1+0,25) =0,5mm
Ugięcie od obciążenia pionowego wiatrem:
kdef =0 -(klasa trwania obciążenia =krótkotrwałe, klasa użytkowania =2)
qk3z =pkV⋅(0,5⋅4,5+3,5) =0,097⋅(0,5⋅4,5+3,5) =0,558 kN/m
OBCIĄŻENIA:
DEFORMACJE: T.I rzędu
Obciążenia obl.: A
------------------------------------------------------------------
Pręt: Wa[m]: Wb[m]: FIa[deg]: FIb[deg]: f[m]: L/f:
------------------------------------------------------------------
1 -0,0000 -0,0002 -0,021 -0,000 0,0000 20459,9
2 -0,0002 -0,0001 -0,000 0,009 0,0000 38464,1
9 -0,0001 -0,0002 -0,008 0,000 0,0000 39334,9
10 -0,0002 0,0000 0,000 0,021 0,0000 20550,6
------------------------------------------------------------------
uinst3,z =0 mm
kdef =0 -(klasa trwania obciążenia =krótkotrwałe
klasa użytkowania =2)
ufin3,z =uinst3,z(1+kdef) =0 mm
Ugięcie od obciążenia poziomego wiatrem:
kdef =0 -(klasa trwania obciążenia =krótkotrwałe, klasa użytkowania =2)
qky =pkH⋅(0,5⋅4,5+3,5) =0,079⋅(0,5⋅4,5+3,5) =0,440 kN/m
ly =4,0m h =0,14m ly/h =4,0/0,14 =28,6 >20
uinst,y |
= |
5⋅qkyly4 |
= |
5⋅0,440⋅40004 |
= |
5,7 mm |
|
|
384⋅E0,mean⋅Iy |
|
384⋅12000⋅2160⋅104 |
|
|
ufin,y =uinst,y(1+kdef) =5,7(1+0) =5,7 mm
UGIĘCIA FINALNE:
uinst,z =uinst,1,z+ uinst,2,z+ uinst,3,z = 0,4+0,4+0 =0,8 mm
uinst,y =5,7 mm
ufin,z =ufin1,z+ufin2,z+ufin3,z =0,72+0,5+0 =1,22 mm
ufin,y =5,7 mm
ufin |
= |
|
ufin,y2+ufin,z2 |
= |
|
5,72+1,222 |
= |
5,83 mm |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ufin =5,83mm < unet,fin =l/200 =4000/200 =20mm
Wartości graniczne unet,fin z tabl. 5.2.3. z ww. normy
Obliczone ugięcie jest mniejsze od ugięcia dopuszczalnego.
Warunek SGU został spełniony.
WYMIAROWANIE SŁUPA
Słup obliczono jako ściskany osiowo siłą P=51,332kN
Przyjęto przekrój słupa 100x100mm ⇒ Ad =100⋅100 =10000 mm2
Iy =Iz =a4/12 =1004/12 =833⋅104 mm4
ly =2600mm
lz =2600 -1000 =1600mm
y =ly/iy =2600/28,9 =89,96 -smukłość względem osi y
σc,crit,y =2⋅E0,05/2y (wzór 4.2.1.g z ww. normy)
σc,crit,y =2⋅8700/89,962 =10,61MPa
ky =0,5[1+c(rel,y-0,5)+2rel,y] (wzór 4.2.1.e z ww. normy)
c - współczynnik dotyczący prostoliniowości elementów (dla drewna litego c=0,2)
ky =0,5[1+0,2(1,535-0,5)+1,5352] =0,5⋅3,563 =1,782
σc,0,d =P/Ad =51,332⋅103/104 =5,13MPa
Stan graniczny nośności słupów osiowo ściskanychsprawdzam według warunku 4.2.1.j z PN-B-03150:2000:
σc,0,d |
+ |
σm,y,d |
+ |
km |
σm,z,d |
< |
|
kc,y⋅fc,0,d |
|
fm,y,d |
|
|
fm,z,d |
|
|
fc,0,d |
= |
kmod fc,0,k |
= |
0,9⋅25 |
= |
17,31MPa |
|
|
γM |
|
1,3 |
|
|
Warunek SGN został spełniony.
Sprawdzenie docisku słupa do podwaliny:
Powierzchnia docisku do podwaliny:
Ad =100⋅100 =10000 mm2
kmod =0,9 - przyjęto (wg tabl. 3.2.5. PN-B-03150) dla drewna litego i klasy trwania obciążenia =krótkotrwałe (wiatr) oraz klasy użytkowania konstrukcji =2 (wg p 3.2.3. z ww. normy)
γM =1,3 - częściowy współczynnik bezpieczeństwa
fc,90,d =fc,90,k⋅kmod/γM =6,0⋅0,9/1,3 =4,15MPa
σc,90,d =P/Ad =51,332⋅103/10000 =5,13MPa
σc,90,d < kc,90fc,90,d (wzór 4.1.4.a. z ww. normy)
kc,90 - współczynnik, który uwzględnia możliwość zwiększenia wytrzymałości kiedy długość obciążonego odcinka, wynikająca z rozkładu siły, oznaczona jako l na rys. 4.1.4.1. w ww. normie jest mała
kc,90 =l+(150-l)/170 (z tabl. 4.1.4 z ww. normy)
dla a ≥100mm, l1 =150mm, l= 100mm
kc,90 =l+(150-100)/170 =1,29
σc,90,d =5,13MPa > kc,90fc,90,d =1,29⋅4,15 =5,35MPa
Warunek SGN został spełniony.
WYMIAROWANIE MIECZY
Przyjęto miecze usytuowane ukośnie pod kątem =45o między płatwią a słupem, o przekroju 75x75mm i długości l=1,414m
Miecz obliczono jako ściskany osiowo siłą S =34,017kN
Przekrój mieczy 75x75mm ⇒ Ad =75⋅75 =5625 mm2
Iy =Iz =a4/12 =754/12 =264⋅104 mm4
ly =lz =1414mm
y =ly/iy =1414/21,7 =65,2 -smukłość względem osi y
σc,crit,y =2⋅E0,05/2y (wzór 4.2.1.g z ww. normy)
σc,crit,y =2⋅8000/65,22 =18,57MPa
ky =0,5[1+c(rel,y-0,5)+2rel,y] (wzór 4.2.1.e z ww. normy)
c - współczynnik dotyczący prostoliniowości elementów (dla drewna litego c=0,2)
ky =0,5[1+0,2(1,113-0,5)+1,1132] =1,181
σc,0,d =S/Ad =34,017⋅103/104 =3,4MPa
Stan graniczny prętów sprawdzono wg 4.2.1.j z PN-B-03150:2000:
σc,0,d |
+ |
σm,y,d |
+ |
km |
σm,z,d |
< |
|
kc,y⋅fc,0,d |
|
fm,y,d |
|
|
fm,z,d |
|
|
fc,0,d |
= |
kmod fc,0,k |
= |
23⋅0,9 |
= |
15,92MPa |
|
|
γM |
|
1,3 |
|
|
(3,4/0,634⋅15,92)2+0+0 = 0,11 <1
Warunek SGN został spełniony.
SPRAWDZENIE NOŚNOŚCI STROPU
Dane i założenia:
Rozpiętość belki w swietle ścian: ln=6,0m
Rozstaw osiowy belek: 1m
Wartość charakterystyczna
obciążenia zmiennego na stropie
(wg PN-82/B-2003): qk=1,50kN/m2
Stal St 3SX , fd =215MPa =21,5kN/cm2, E =205000MPa =20500kN/cm2
Płyta Kleina typu półciężkiego z cegły pełnej ceramicznej (elementy murowe grupy 1, kategorii II o wytrzymałości na ściskanie fb =10MPa, na zaprawie marki M% o wytrzymałości na ściskanie fm =5MPa
Wytrzymałość charakterystyczna płyty ceramicznej fk =3,3MPa
Kategoria robót B
Współczynnik bezpieczeństwa γM =2,5
Charakterystyczna granica plastyczności stali w płycie fyk =220MPa
Współczynnik γs =1,15
2.1. SCHEMAT STATYCZNY -belka swobodnie podparta
Warunki częściowego utwierdzenia belek stropowych:
Na stropie i pod nim wykonana jest ściana o grubości nie mniejszej niż 25 cm
z elementów o wytrzymałości co najmniej 7,5 MPa, murowanych na zaprawie cementowej lub cementowo - wapiennej.
Strop oparty będzie na ścianie za pośrednictwem wieńca żelbetowego szerokości
większej lub równej 1/20 rozpiętości w świetle podpór lecz nie mniejszej niż 25cm
Z żeber będą wypuszczone na końcach pręty zbrojenia górnego zaopatrzone w haki
i jeśli długość zakotwienia nie wypadnie z obliczeń większa, wejdą na szerokość wieńca wymienionego w poprzednim warunku, a jeśli długość zakotwienia wypadnie większa, pręty należy zagiąć ku dołowi. (Warunek nie spełniony)
4. Ściana odpowiadająca pierwszemu z wymienionych warunków zostanie wzniesiona co najmniej 2,5 metra nad strop i u góry trwale usztywniona. (Warunek nie spełniony)
Stosujemy więc schemat belki swobodnie podpartej dla obu belek.
2.2. ZESTAWIENIE OBCIĄŻEŃ NA 1m2 STROPU W kN/m2
Obciążenie |
Wartość charakt. |
Współcz. obciążenia |
Wartość obliczeniowa |
|
[kN/m2] |
|
[kN/m2] |
Płyta Kleina z wypełnieniem gruzem z wapnem (półciężka) |
1,94 |
1,1 |
2,13 |
Belka stropowa (przyjęto wstępnie I220) |
0,259 |
1,1 |
0,285 |
0,311/1,2 |
|
|
|
Deszczółki podłogowe |
0,21 |
1,2 |
0,25 |
Papa |
0,02 |
1,2 |
0,024 |
Deski 25mm z legarami |
0,3 |
1,2 |
0,02 |
Styropian 2cm |
0,009 |
1,2 |
0,011 |
0,45*0,02 |
|
|
|
Tynk na stropie |
0,29 |
1,3 |
0,38 |
0,015*19,0 |
|
|
|
RAZEM: |
3,028 |
- |
3,1 |
Obciążenie użytkowe |
1,5 |
1,4 |
2,1 |
1,5 |
|
|
|
Obciążenie zastępcze od ścian działowych |
0,75 |
1,4 |
1,05 |
0,75 |
|
|
|
RAZEM: |
5,278 |
- |
6,25 |
2.2.1 SPRAWDZENIE BELKI O DŁUGOŚCI 6,0m
Obciążenie na 1m belki stropowej:
- wartość charakterystyczna qk+gk =5,278⋅1,0 =5,278 kN/m
- wartość obliczeniowa qd+gd =6,25⋅1,0 =6,25 kN/m
Rozpiętość efektywna (obliczeniowa) belki (przyjęto)
leff =1,05⋅ln =1,05⋅6,00 =6,3m
Sprawdzenie stanu granicznego nośności belki stalowej
Obliczeniowa wartość momentu zginającego:
Msd =0,125⋅(qd+gd)⋅leff2 =0,125⋅6,25⋅(6,3)2 =31,008kNm =3101kN⋅cm
Przyjęto belkę w postaci dwuteownika walcowanego I220
Wx =278cm3 , Ix =3060cm4 ze stali St3S
Przekrój tej belki spełnia warunki normowe (wg PN-90/B-03200) dotyczące przekrojów klasy 1
Nośność obliczeniowa przekroju przy zginaniu:
MR =pWxfd =1,07⋅278⋅21,5 =6395,39kN⋅cm
Belka jest usztywniona poprzecznie płytą Kleina i obetonowana na części górnej (ściskanej), a więc można przyjąć, że jest konstrukcyjnie zabezpieczona przed zwichrzeniem, czyli L =1
Stan graniczny nośności sprawdza się ze wzoru:
Sprawdzenie stanu granicznego użytkowalności belki stalowej
Strzałka ugięcia od wartości charakterystycznej obciążenia:
a więc można przyjąć:
a =0,8⋅1,73 =1,38cm
Ugięcie graniczne belki stropowej (wg PN-90/B-03200)
alim =leff/250 =2,52
a =1,38cm < alim =2,52cm
Sprawdzenie nośności płyty Kleina
Wartość obliczeniowa obciążenia płyty:
g+q =6,25-0,285 =5,965kN/m2
Moment zginający pasmo płyty szerokości b =1,00m przy leff =1,00m
Msd =0,125⋅(q+g)⋅leff2 =0,125⋅5,965⋅1,002 =0,746 kNm
Przyjmuję, żę w co czwartej spoinie, tj. co 43,5cm został ułożony płaskownik 1,5x22mm
Pole przekroju zbrojenia na 1m płyty:
As =0,15⋅2,2⋅(100/43,5) =0,76cm2
d=12-2 =10cm
9,44cm < 0,95⋅d =0,95*10 =9,5cm
Nośność przekroju płyty:
MRd > Msd ⇒ 1,37kNm > 0,746kNm
2.2.2 SPRAWDZENIE BELKI O DŁUGOŚCI 4,35m
Zebranie obciążenia z połowy długości płyty żelbetowej.
Ciężar płyty żelbetowej (10cm) z danego odcinka:
wartość charakterystyczna:
25,0⋅1⋅0,85⋅0,1 =2,125 kN/m2
wartość obliczeniowa:
2,125⋅1,1 =2,337 kN/m2
zatem:
gk =3,213 kN/m2 gd =3,307 kN/m2
Obciążenie na 1m belki stropowej:
- wartość charakterystyczna qk+gk =3,213+2,25 =5,463 kN/m
- wartość obliczeniowa qd+gd =3,307+3,15 =6,457 kN/m
Rozpiętość efektywna (obliczeniowa) belki (przyjęto)
leff =1,05⋅ln =1,05⋅4,35 =4,57m
Sprawdzenie stanu granicznego nośności belki stalowej
Obliczeniowa wartość momentu zginającego:
Msd =0,125⋅(qd+gd)⋅leff2 =0,125⋅6,457⋅(4,57)2 =16,86kNm =1686kN⋅cm
Przyjęto belkę w postaci dwuteownika walcowanego I220
Wx =278cm3 , Ix =3060cm4 ze stali St3S
Przekrój tej belki spełnia warunki normowe (wg PN-90/B-03200) dotyczące przekrojów klasy 1
Nośność obliczeniowa przekroju przy zginaniu:
MR =pWxfd =1,07⋅278⋅21,5 =6395,39kN⋅cm
Belka jest usztywniona poprzecznie płytą Kleina i obetonowana na części górnej (ściskanej), a więc można przyjąć, że jest konstrukcyjnie zabezpieczona przed zwichrzeniem, czyli L =1
Stan graniczny nośności sprawdza się ze wzoru:
Sprawdzenie stanu granicznego użytkowalności belki stalowej
Strzałka ugięcia od wartości charakterystycznej obciążenia:
a więc można przyjąć:
a =0,8⋅0,41 =0,32cm
Ugięcie graniczne belki stropowej (wg PN-90/B-03200)
alim =leff/250 =1,74
a =0,41cm < alim =1,74cm
WYMIAROWANIE ŚCIANY MUROWEJ NIEZBROJONEJ
3.0. ZESTAWIENIE OBCIĄŻEŃ NA 1m2 POWIERZCHNI BUDYNKU
Obciążenie |
Wartość charakt. |
Współcz. obciążenia |
Wartość obliczeniowa |
|
[kN/m2] |
|
[kN/m2] |
- Z DACHU |
|
|
|
ciężar własny pokrycia dachu z uwzględnieniem krokwi |
0,657 |
1,2 |
0,788 |
obciążenie śniegiem (wg PN-80/B-02010), III strefa Qk=1,1 dach dwuspadkowy a=39o rozpatrywana połać prawa C2=0,56 |
0,372 |
1,4 |
0,521 |
obciążenie wiatrem, I strefa, qk=250Pa, teren zabudowany i zalesiony Ce=0,8, dach dwuspadkowy |
0,12 |
1,3 |
0,15 |
C=+0,385 strona nawietrzna |
|
|
|
C=-0,4 strona zawietrzna |
|
|
|
budynek murowany, wsp. działania porywów wiatru =1,8 |
|
|
|
pk =0,25*0,8*0,32*1,8 =0,12 |
|
|
|
RAZEM: |
1,149 |
- |
1,459 |
|
|
|
|
- ZE STROPÓW |
|
|
|
ciężar stropu nad parterem |
3,028 |
|
3,1 |
obciążenie użytkowe |
1,5 |
1,4 |
2,1 |
obciążenie zastępcze od ścian działowych |
0,75 |
1,2 |
1,05 |
RAZEM: |
5,278 |
- |
6,25 |
3.0.1. Obciążenia z dachu w przeliczeniu na 1m2 rzutu poziomego
3.0.2. Obciążenie stropu nad parterem
q2 =3,1+2,1+1,05 =6,25 kN/m2
3.0.3. Ciężar stropu nad parterem
- tynk cement-wapienny 2⋅0,015⋅19,0⋅1,3 =0,74 kN/m2
- mur z pustaka SZ-220 30x20x23 12,5⋅0,3⋅1,1 =4,215 kN/m2
- styropian 0,09⋅0,15⋅1,2 =0,05 kN/m2
q4 =0,74+4,125+0,05 =4,915 kN/m2
3.0.4. Ciężar 1m2 stolarki okiennej
przyjęto średnio: q5 =0,40 kN/m2
Obciążenie siłami wiatru budynku
wymiary budynku: H =8,30m
L =11,85m
B =10,80m
H/L =8,3/10,8 =0,74 < 2
B/L =10,80/11,85 =0,91 < 1
ssanie (z tab. Z1-1 normy)
C =-0,4
Ce =0,8 =1,8 qk =250Pa
W1 =0,25⋅0,8⋅(-0,4)⋅1,3 =-0,19kN/m2
parcie
C =+0,385
W2 =0,25⋅0,8⋅0,385⋅1,8⋅1,3 =0,18 kN/m2
39
rozstaw krokwi co 1m
(wzór 4.2.1.a z ww. normy)
⇒ (5,13/0,620⋅17,31)+0+0 = 0,48 <1
(wzór 4.2.1.a z ww. normy)
1
1