POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska Katedra Podstaw Budownictwa i Inżynierii Procesów Budowlanych
Ćwiczenie Nr C -1 z budownictwa ogólnego
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej
OBLICZENIA STATYCZNE
Zawartość: Obliczeń stronic 46 Załączników szt. 9 stronic 13 Razem stronic 59 Funkcja Tytuł Imię i Nazwisko Podpis
Projektant Student Krzysztof Gryczko
Grupa B Rok akad. 2008/09
Weryfikator Mgr Inż. Jerzy Sulewski
Kier. katedry Prof. Zygmunt Orłowski
Uwagi:
Białystok, dnia 26 listopad 2008 r. |
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.2 |
|
Spis treści
1.0. Opis techniczny str. 3 2.0. Obliczenia statyczne str. 9 2.1. Obliczenia drewnianej więźby dachowej płatwiowo-kleszczowej str. 9 2.2. Obliczenia stropu piwnicznego str. 22 2.3. Obliczenia stropu międzykondygnacyjnego str. 25 2.4. Obliczenia schodów płytowych str. 30 2.5. Sprawdzenie nośności muru str. 36 2.6. Sprawdzenie nośności ławy fundamentowej str. 43 3.0. Wykaz załączników szt. 9 3.1. Wykaz materiałów str. 45 3.2. Wykaz rysunków pomocniczych str. 45
Strona końcowa autora / podpis str. 46 Załączniki str. 47 |
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.3 |
|
1.0. OPIS TECHNICZNY KONSTRUKCJI
Dane ogólne: Inwestor - BBWW Development w Białymstoku ul. Wiewiórcza 66 Biuro projektowe - Politechnika Białostocka Wydział Budownictwa I Inżynierii Środowiska Katedra Podstaw Budownictwa i Inżynierii Procesów Budowlanych Autor ćwiczeń projektowych - Krzysztof Gryczko Podstawa opracowania ćwiczenia:
Przedmiotowy budynek mieszkalny jest obiektem III kondygnacyjnym, całkowicie podpiwniczonym. Ze względów funkcjonalnych nie zdecydowano się na rozdrobnienie bryły budynku. Umożliwia to nawiązanie do istniejącej i nowoprojektowanej zabudowy dzielnicy budynków wielorodzinnych, w której zlokalizowany jest projektowany budynek. Budynek został zaprojektowany jako budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej. Zakres opracowania obejmuje wykonanie obliczeń statycznych wybranych podstawowych elementów konstrukcji, tj. dachu, stropów międzykondygnacyjnych, stropów nad piwnicą, schodów, ścian i ław fundamentowych. Opracowanie zawiera także opis techniczny konstrukcji budynku. Projektowany budynek został zlokalizowany w Bydgoszczy u zbiegu ulic Jagielońskiej oraz Złotej. Stanowi on element składowy projektowanego kompleksu domów wielorodzinnych. Poziom terenu znajduje się na wysokości około 60 m n.p.m.. Obciążenie śniegiem przyjęto według PN-80/B-02010 jak dla strefy II, a obciążenie wiatrem według PN-77/B-02011 jak dla strefy I. Według badań technicznych podłoża gruntowego wody gruntowej nie stwierdzono. Na podstawie przeprowadzonych badań geotechnicznych określono nośność gruntu jako qr=0,300MPa. Projektowany teren jest płaski. Jest on uzbrojony i zadrzewiony. Zbadany teren jest przydatny w całości do bezpośredniego posadowienia projektowanego budynku. Warunki budowlane ocenia się jako dobre.
|
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.4 |
|
Budynek mieszkalny wielorodzinny
Konstrukcję dachu stanowią drewniane wiązary dachowe - dwuspadowe typu płatwiowo - kleszczowego z drewna sosnowego klasy C-30 o wilgotności do 15% składającego się z elementów: Zaprojektowano jako stropy gęstożebrowe typu DZ-3 o wysokości konstrukcyjnej wraz z nadbetonem 230mm. Rozstaw żeber - belek prefabrykowanych wynosi 600mm, zmonolityzowanych z pustakami żużlobetonowymi betonem klasy B-15. Układ warstw wykończeniowych według projektu arch.-bud. Przewidziano zastosowanie wylewek żelbetonowych. Elementy stropowe oparte na ścianach konstrukcyjnych i zmonolityzowane za pomocą wieńców żelbetowych (monolitycznych) z betonu B-15.
Zaprojektowano jako stropy gęstożebrowe typu FERT-45 o wysokości konstrukcyjnej wraz z nadbetonem 230mm. Rozstaw żeber - belek częściowo prefabrykowanych wynosi 450mm, zmonolityzowanych z pustakami ceramicznymi betonem klasy min.B-15, układ warstw wykończeniowych według rys. projektu arch.-bud. Przewidziano zastosowanie wylewek betonowych. Elementy stropowe oparte na ścianach konstrukcyjnych za pomocą wieńców żelbetowych (monolitycznych).
Balkony przewidziano w postaci płyt żelbetowych o wymiarach 1000xLM opartych na ścianach ze spadkiem 1% wykonać na budowie jako monolityczne z betonu B-15, zbrojone stalą A-I.
|
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.5 |
|
Klatka schodowa o szerokości modularnej 3300mm. Schody wewnętrzne zaprojektowane jako żelbetowe, dwubiegowe, oparte na belkach spocznikowych. Konstrukcję schodów stanowia:
Do wykonania schodów stosować należy beton klasy B-20; zbrojenie (wg obliczeń statycznych) prętami Ø8 mm co 10cm ze stali klasy A-I znaku St3SX. Schody płytowe z belkami spocznikowymi wykonano na budowie jako monolityczne z betonu B-20 zbrojone według rysunku konstrukcji. Schody piwniczne żelbetowe monolityczne, wylewane na budowie w deskowaniu - zbrojone prętami Ø8 mm zabetonowane betonem B-20.
Zaprojektowano w postaci wielowarstwowych ścian spełniających funkcję kurtyn zewnętrznych (podłużnych i poprzecznych - szczytowych)
Ściany nośne zewnętrzne zaprojektowano z cegły ceramicznej pełnej klasy 5, o grubości 250mm w poziomie II i I piętra; 380 mm w poziomie parteru i piwnic, murowane na zaprawie cementowo- wapiennej klasy M5. Ściany zewnętrzne ocieplono warstwą styropianu o grubości 100mm odmiany M20 o zwartej strukturze. Warstwę fakturową stanowi tynk polimerowo-mineralny ciągniony, o strukturze kornikowej.
Ściany samonośne zewnętrzne i wewnętrzne zaprojektowano z cegły ceramicznej pełnej klasy 5, o grubości 250mm w poziomie II i I piętra; 380 mm w poziomie parteru i piwnic, murowane na zaprawie cementowo-wapiennej klasy M2. Ściany zewnętrzne ocieplono warstwą styropianu o grubości 100mm odmiany M20 o zwartej strukturze. Warstwę fakturową stanowi tynk polimerowo-mineralny ciągniony, o strukturze kornikowej.
Ściany nośne wewnętrzne (poz. obl. 2.5.) zaprojektowano z cegły ceramicznej pełnej klasy 5, o grubości 250mm w poziomie II i I piętra; 380 mm w poziomie parteru i piwnic, murowane na zaprawie cementowo wapiennej klasy M5. Ściany zewnętrzne ocieplono warstwą styropianu o grubości 100mm odmiany M20 o zwartej strukturze. Warstwę fakturową stanowi tynk polimerowo-mineralny ciągniony, o strukturze kornikowej.
Ściany kominowe murowane z cegły ceramicznej pełnej, klasy 10 na zaprawie klasy M2. Przewody wentylacyjne i spalinowe wykonać na pełną spoinę.
Nadproża okienne i drzwiowe wykonać jako prefabrykowane L-19.
Wieńce żelbetowe zaprojektowano z betonu klasy B-20, zbrojone podłużnie prętami 4Ø12mm ze stali klasy A-III znaku 34GS. Strzemiona Ø6mm ze stali klasy A-0 znaku StOS w rozstawie 30cm. Wysokość wieńców wynika z wysokości stropów, a ich szerokość jest ograniczona głębokością oparcia elementów konstrukcyjnych stropów oraz szerokością ściany poniżej poziomu stropu.
Ścianki działowe należy wykonać z cegły dziurawki klasy 5, o grubości 120mm, murowane na zaprawie cementowo-wapiennej klasy M2, wykończone obustronnym tynkiem cementowo-wapiennym o grubości 15mm.
|
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.6 |
|
Ławy fundamentowe pod ścianami:
Na wykonanie ław należy stosować beton klasy B-15, zbrojenie ław w postaci prętów podłużnych 4Ø12mm ze stali klasy A-I znaku St3SX, strzemiona Ø6mm ze stali klasy AO znaku St0S w rozstawie co 300mm. Pod ławami należy ułożyć warstwę betonu klasy B 7,5 grubości 50-100mm. Ławy pod trzony kominowe dostosowano do liczby przewodów kominowych w trzonie.
Klasy odporności pożarowej budynku i odporności ogniowej elementów konstrukcyjnych
W projektowanym budynku nie występują szczególne warunki zagrożenia pożarowego, a obciążenie ogniowe jest mniejsze od 500MJ/m2. Budynek mieszkalny zaliczany jest do kategorii ZL IV.
uliczne. strony klatek schodowych.
Charakterystyka agresywności środowiska i zasady zabezpieczenia konstrukcji przed korozją
Warunki środowiskowe zostały uwzględnione przy projektowaniu poszczególnych elementów i ustrojów konstrukcyjnych budynku.
|
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.7 |
|
Roboty budowlane wykonać zgodnie z „Warunkami technicznymi wykonywania i odbioru robót budowlano - montażowych” tom I, polskimi normami oraz sztuką budowlaną .
Materiały stosowane przy realizacji robót muszą posiadać aktualne certyfikaty lub aprobaty techniczne dopuszczające do stosowania w budownictwie.
W czasie stosowania środków chemicznych do zabezpieczeń elementów konstrukcji budynku należy przestrzegać przepisów ppoż.i BHP oraz postępować zgodnie z wytycznymi zawartymi w instrukcji producenta.
Wszystkie elementy fazy wykonawstwa budynku winny być odebrane przez Inspektora Nadzoru Budowlanego stosownymi wpisami do Dziennika Budowy.
Całość robót winna być wykonana przez wykwalifikowanych robotników pod nadzorem osoby posiadającej odpowiednie uprawnienia budowlane.
|
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.8 |
|
Wykaz norm:
[1] PN-81/B-03020 „Posadowienie bezpośrednie budowli - Obliczenia statyczne i projektowe” [2] PN-70/B-01030 „Projekty budowlane. Oznaczenia graficzne materiałów budowlanych.” [3] PN-60/B-01029 „Projekty architektoniczno - budowlane. Wymiarowanie na rysunkach.” [4] PN-89/B-02361:1999 „Pochylenie połaci dachowej.” [5] PN-82/B-02000 „Obciążenia budowli. Zasady ustalania wartości.” [6] PN-82/B-02001 „Obciążenia budowli. Obciążenia stałe.” [7] PN-82/B-02003 „Obciążenia budowli. Obciążenia zmienne technologiczne. Podstawowe obciążenia technologiczne i montażowe.” [8] PN-80/B-02010 „Obciążenia w obliczeniach statycznych. Obciążenia śniegiem.” [9] PN-77/B-02011 „Obciążenia w obliczeniach statycznych. Obciążenia wiatrem.” [10] PN-87/B-03002:1999 „Konstrukcje murowe. Obliczenia statyczne i projektowanie.” [11] PN-84/B-03264:1999 „Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone. Obliczenia statyczne i projektowanie.” [12] PN-81/B-03150:2000 „Konstrukcje z drewna i materiałów drewnopochodnych. Obliczenia statyczne i projektowanie.”
Wykaz literatury technicznej wykorzystanej przy projektowaniu:
[13] H. Michalak i S.Pyrak „Domy jednorodzinne konstruowanie i obliczanie”, Arkady 2000r. [14] Mrozek W. „Podstawy budownictwa i konstrukcji budowlanych”, Skrypt PB 1996r., część I. [15] Dawdo Cz. , Ickiewicz I., Sarosiek W. „Materiały pomocnicze do ćwiczeń z budownictwa Ogólnego”, Skrypt PB 1995r. [16] Żeńczykowski W. „Budownictwo ogólne”,tom I / II, Arkady 1989r. [17] Pawłowski P. „Budownictwo ogólne”, PWN1983r.
Wykaz przepisów prawa budowlanego
[18] Rozporządzenie MGPiB z 14.XII.1994r. Dz. U. Nr 10/94 poz. 46
|
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.9 |
|
2.1. Obliczenia drewnianej więźby dachowej płatwiowo - kleszczowej 2.1.0. Schemat przekroju budynku i przyjęte założenia 2.1.0.1. Schemat przekroju budynku. Rys.2.0
Obliczenie wysokości budynku: 1*2,40 = 2,40 - wysokość piwnicy w świetle 1*2,70 = 2,70 - wysokość parteru w świetle 2*2,60 = 5,20 - wysokość pięter w świetle 4*0,30 = 1,20 - grubość stropów 1*1,10 = 1,10 - wysokość ścianki kolankowej 1*2,78 = 2,78 - wysokość dachu 15,38 - wysokość budynku razem z częścią podziemną -1,70 - wysokość części podziemnej 13,68m - wysokość części nadziemnej (H)
2.1.0.2. Założenia
Przyjęto kąt nachylenia połaci dachu α = 25°
2.1.0.3. Dane geometryczne wiązara - więźby dachowej płatwiowo kleszczowej [13]
Rys. 2.1.a
Rys. 2.1.b
- rozpiętość obliczeniowa wiązara dachowego: l0 = 12000mm - wysokość wiązara: h0 = 0,5 × l0 × tgα = 0,5 × 12000 × tg 25° = 2780mm - długość krokwi: l = 0,5 × l0/cosα = 0,5 × 12000/cos 25° = 6620mm - założono podział krokwi na część dolną i górną: v=ld/l=0,6 ,stąd: ld = ν × l = 0,6 × 6620 = 3972mm lg = l - ld = 6620 - 3972 = 2648mm - rozstaw słupków wiązara: l1 = ld × cosα = 3972 × cos 25° = 3600mm l2 = l0 - 2 × l1 = 12000 - 2 × 3600 = 4800mm - wysokość słupka: h1 = l1 × tgα + hs-hp= 3600 × tg 25°+1100-100 = 2680mm
|
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.10 |
|
2.1.1 Ustalenie wartości obciążeń połaci dachowej więźby płatwiowo-kleszczowej. 2.1.1.1 Obciążenie stałe na 1 m2 pochyłej połaci dachowej: A. - od ciężaru własnego pokrycia:
- charakterystyczna wartość obciążenia: gk = 0,100 kN/m2 - wg [6], [5] tabl. Z2.1 lp.1 - obliczeniowa wartość obciążenia: gd = gk × γf = 0,100 × 1,3 = 0,130 kN/m2 γf - przyjęty średni współczynnik dla obciążeń stałych
- charakterystyczną wartość obciążenia śniegiem: Sk = Qk × C = 0,9 × 0,8 = 0,720kN/m2 C = 0,8 + 0,4(α-15/15) = 0,8 × (10/15) = 0,8 - obliczenie wartości obciążenia śniegiem: S = Sk × γf = 0,72 × 1,5 = 1,08 kN/m2 rzutu poziomego γf = 1,5 - współczynnik obciążenia
- przy H/L - przy współczynniku budynku 10 - 20 m Ce = 0,8 + 0,02 × z = 0,8 + 0,02 × 13,68 = 1,074
a II dla dachu połaciowego [15] C = Cz = 0,015 × α - 0,2 = 0,015 × 25 - 0,2 = 0,175
- charakterystyczna wartość obciążenia wiatrem: pk = qk × Ce × C × ß = 0,250 × 1,074 × 0,175 × 1,8 = 0,085 kN/m2 - obliczeniowa wartość obciążenia wiatrem:
Wyniki przedstawia Tabela 1A. Zestawienie obciążeń połaci dachowych więźby
Rozkład obciążeń na pochyłych połaciach dachowych |
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.11 |
|
2.1.2.1 Założenia i przyjęte schematy obliczeniowe zgodnie z punktami 2.1.0.2 2.1.2.2. Zestawienie obciążeń połaci dachowych
C. - od obciążenia wiatrem
współczynnik jednoczesności - obciążenie charakterystyczne:
III. Zestawienie obciążeń od składowych prostopadłych do połaci dachu na 1 mb krokwi: - obciążenie charakterystyczne:
- obciążenie obliczeniowe:
IV. Tabelaryczne zestawienie obciążeń w tabeli Nr 1A -
Schemat do zebrania obciążeń dla krokwi - rys. 2.1.c. |
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.12 |
|
Tabela 1A. Zestawienie obciążeń połaci dachowych więźby płat.-kleszcz. dla krokwi Obciążenia Wart. char. kN/m2 Wsp. obc. γf Wart. Oblicz. kN/m2 Składowe prostopadłe-pion. obciążenia Składowe równoległe -poz. obciążenia
Wart.char. kN/m2 Wart.obl. kN/m2 Wart.char. kN/m2 Wart.obl. kN/m2
Ciężar własny pokrycia 0,1 1.3 0,13
0,0906 0,1178 0,0422 0,0548
Śnieg 0,72 1.5 1.08
0,5914 0,8871 0,2758 0,4136
Wiatr 0,085
-0,193 1.3
1.3 0,1105
-0,2509
0,0765
-0,1737 0,0995
-0,2258
Zest. obc. na 1mb krokwi: -skł. prostopadłe
-skł. równoległe
1.1
0,607 0,685
0,88 0,98
0,375
2.1.2.3. Obliczeni wielkości statycznych dla krokwi. A. Przyjęto schemat statyczny krokwi jako belka swobodnie podparta na murłacie i płatwi. Rozpiętość obliczeniowa: ld = 3972mm. Rozstaw krokwi: a1 = 800mm. Krokiew oblicza się przyjmując obciążenie prostopadłe do połaci dachu. Maksymalny obliczeniowy moment zginający:
B. Przyjęto, że elementy konstrukcyjne więźby dachowej zostaną wykonane z drewna sosnowego o następujących parametrach:
kmod = 0,9 stąd odpowiednie wytrzymałości obliczeniowe:
|
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.13 |
|
- dla obciążenia stałego
- dla obciążenia śniegiem
- dla obciążenia wiatrem z uwzględnieniem klasy trwania obciążenia wg tabl. 3.2.4 oraz klasy użytkowania wg tabl. 3.2.3 [12]
2.1.2.4. Wymiarowanie krokwi. - Przyjęto schemat statyczny krokwi jako belki wolnopodpartej na muracie i płatwi. - Pominięto wpływ siły podłużnej. 2.1.2.4.A. Stan graniczny nośności. Sprawdzenie naprężeń w krokwi w płaszczyźnie Z - X (prostopadłej do powierzchni dachu). - Największy moment zginający od obliczeniowej wartości obciążenia:
- Przyjęcie parametrów przekroju krokwi: założono wymiary krokwi: 63×130 mm
Przekrój poprzeczny belki:
Wskaźnik wytrzymałości:
Moment bezwładności przekroju: Sprawdzenie warunku stanu granicznego nośności: - naprężenia obliczeniowe normalne w krokwi:
- wytrzymałość obliczeniowa na zginanie:
Warunek stanu granicznego nośności -
- jest spełniony |
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.14 |
|
2.1.2.4.B. Stan graniczny użytkowalności. Sprawdzenie ugięć krokwi.
a1 = 0,80m - rozstaw krokwi
na 1 mb krokwi
Warunek stanu granicznego użytkowalności -
- został spełniony Element krokwi spełnia warunki stanów granicznych. Projektowany przekrój krokwi 63x130 mm zostawiamy bez zmian.
2.1.3. Obliczenia płatwi. 2.1.3.1. Założenia i przyjęte schematy obliczeniowe.
|
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.15 |
|
Rys. P-1 Rys P-2
Zestawienie obciążeń płatwi od 1 m2 połaci dachowej. Założenia: - obciążenie od krokwi przyjmujemy jako rozłożone równomiernie
- na płatew działa obciążenie z pasma o szerokości - płatew jest belką zginaną ukośnie - należy obliczyć składowe obciążenia w kierunku pionowym i poziomy - rozpiętość obliczeniowa płatwi w płaszczyźnie:
Obciążenia (stałe i zmienne) na płatew zrzutowane na płaszczyznę poziomą. I. Obciążenia pionowe: A1. Obciążenia stałe charakterystyczne od pokrycia dachowego:
- obciążenie j. w. obliczeniowe:
A2. Obciążenia stałe charakterystyczne od ciężaru własnego płatwi:
- obciążenie j. w. obliczeniowe:
B. Obciążenia zmienne charakterystyczne od śniegu:
- obciążenie j. w. obliczeniowe:
|
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.16 |
|
C. Obciążenia zmienne charakterystyczne od wiatru:
- obciążenie j. w. obliczeniowe:
D. Obciążenie stałe i zmienne pionowo działające na 1mb płatwi
( z pasma o szerokości
-
Schemat do zebrania obciążeń dla płatwi rys. 2.1.d
- wartość charakterystyczna:
- wartość obliczeniowa:
II. Obciążenia poziome: E. Obciążenia zmienne charakterystyczne dla wiatru:
- obciążenie j. w. obliczeniowe:
F. Obciążenia poziomo działające na 1mb płatwi: - wartość charakterystyczna:
- wartość obliczeniowa:
III. Tabelaryczne zestawienie obciążeń dla płatwi w tabeli Nr 1B
|
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.17 |
|
Tabela 1B. Zestawienie obciążeń połaci dachowych więźby płat.-kleszcz. dla płatwi Obciążenia Wart. char. kN/m2 Wsp. obc. γf Wart. Oblicz. kN/m2 Składowe prostopadłe-pion. obciążenia Składowe równoległe -poz. obciążenia
Wart.char. kN/m2 Wart.obl. kN/m2
Ciężar własny pokrycia 0,1 1.3 0,13
0,0906 0,1178
Śnieg 0,72 1.5 1.08
0,5914 0,8871
Wiatr
0,085
1.3
0,1105
Ciężar wł. płatwi 0,10 1.1 0,11 0,0765 0,0995 0,036 0,046
Zest. obc. na 1mb krokwi: -skł. prostopadłe (*a2)
-skł. równoległe (*a2) 5,64 kN/m
6,07 kN/m
0,167 kN/m
0,213 kN/m
2.1.3.3. Obliczanie wielkości statycznych. Przyjęto schemat statyczny płatwi jako belka swobodnie podparta. Maksymalne momenty obliczeniowe zginające:
2.1.3.4. Wymiarowanie płatwi. Przyjęto, że płatew pracuje jako belka wolnopodparta zginana ukośnie. 2.1.3.4.A. Stan graniczny nośności. Sprawdzenie naprężeń z uwzględnieniem wyboczenia w płaszczyźnie Z-X i Y-X. Największe momenty zginające od obliczeniowej wartości obciążenia:
Przyjęcie parametrów przekroju płatwi: Założono wymiary płatwi: 100x140mm
Przekrój poprzeczny belki
Momenty bezwładności przekroju płatwi:
|
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.18 |
|
Sprawdzenie warunku stanu granicznego nośności. Naprężenie obliczeniowe od zginania względem osi Y-Z
Warunek stanu granicznego nośności -
- jest spełniony.
2.1.3.4.B. Stan graniczny użytkowalności. Sprawdzenie ugięć płatwi. Ugięcie chwilowe od poszczególnych rodzajów obciążeń obliczamy wg wzoru [12]:
Pionowe składowe obciążeń:
Poziome składowe obciążeń:
Ugięcie końcowe Ufin płatwi:
Ugięcie od pionowych składowych obciążeń:
|
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.19 |
|
Ugięcie od poziomych składowych obciążeń:
Ugięcie wypadkowe:
Warunek stanu granicznego użytkowalności -
- jest spełniony
2.1.4. Obliczanie słupka. 2.1.4.1. Założenia i przyjęty schemat obliczeniowy słupka przedstawia Rys. P-2 2.1.4.2. Zebranie obciążeń i obliczanie wielkości statycznych. - Słupek jest ściskany siłą osiową.
Przyjęto słupek długości h1 = 2680mm 2.1.4.3. Wymiarowanie słupka. Przyjęto, że słupek pracuje jako element ściskany zamocowany przegubowo na podporach. Przyjęto słupek o wymiarach 100x100mm 2.1.4.3.A. Stan graniczny nośności. Sprawdzenie naprężeń z uwzględnieniem wyboczenia wg warunku:
- Przyjęcie parametrów przekroju słupka:
Przekrój poprzeczny słupka A = 100x100 = 10000mm2
- Ustalenie wartości współczynnika wyboczeniowego
Smukłość słupka
Smukłość względna
Naprężenie krytyczne
|
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.20 |
|
Współczynnik
Współczynnik wyboczeniowy
- Ustalenie wartości obliczeniowych naprężeń i wytrzymałości przy ściskaniu Naprężenia obliczeniowe przy ściskaniu
Wytrzymałość obliczeniowa na ściskanie
- Sprawdzenie warunku stanu granicznego słupka
Warunek został spełniony. Przekrój słupka 100x100mm zaprojektowano prawidłowo.
Rys. P - 3
2.1.5.2. Zebranie obciążeń i obliczenie wielkości statycznych. Siła przekazywana przez słupek na podwalinę.
P1- ciężar własny słupka
2.1.5.3. Wymiarowanie podwaliny. Przyjęto że podwalina pracuję jako element ściskany (docisk) prostopadle do włókien Rys. P-3
|
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.21 |
|
2.1.5.3.A. Stan graniczny nośności. Przy ściskaniu prostopadłym do włókien należy sprawdzić następujący warunek wg wzoru 4.1.4.a. z PN [12]
Powierzchnia docisku słupka do podwaliny
Obliczeniowa wytrzymałości na ściskanie prostopadłe do włókien
Naprężenia obliczeniowe przy ściskaniu prostopadłym do włókien
Sprawdzenie warunku nośności wg wzoru 4.1.4.a. - PN [12]
Warunek został spełniony. Przekrój (pow. docisku) podwaliny zaprojektowano prawidłowo.
|
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.22 |
|
Strop gęstożebrowy monolityczno - prefabrykowany. [11], [15], [17]
żebro nośne pref. hw = 20cm wg rys. A-1
ln = ls = lm - d = 4,80 - 0,38 = 4,42 ls = 4,42
a = 0,5 (l - ls) = 0,5 (4,76 - 4,42) a = 0,17
lo = ls + a = 4,42 + 0,17 lo = 4,59
leff = ln + hs = 4,42 + 0,23 = 4,65
Razem ciężar konstrukcji statyczny gk = 2,65 kN/m2
Razem ciężar własny wykończenia g2 = 1 kN/m2
|
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.23 |
|
Rodzaj obciążenia
obc. char. γf obc. oblicz.
Ciężar własny stropu Ciężar własny wykończenia Obciążenia zmienne - obc. zast. od śc. dział. - obc. technol.- użytkowe
gk= g2=
g3 = p = 2,65 1,00
0,75 1,50 1.1 1.2
1.2 1.4 2,91 1.20
0,90 2,10
Obciążenia całkowite q = gk + g2 + g3 + p qk = 5,90
qo = 7,11
Obciążenia montażowe pmk = 1,00 1.4 pmd = 1,40
Dopełniające obciążenia zewnętrzne q = g2 + g3 + p qdk = 3,25
2.2.4.1. Ustalenie wartości charakterystycznych obciążeń na 1 mb Z zestawienia obciążeń (tabl. 2.3.3.4.) ustalono, że wartość charakterystyczna obciążenia dopełniającego wynosi qdk = 3,25 kN/m2
Wymiarowanie stropu DZ-3 dla belki podpieranej w fazie montażowej lm = 4,80m z wykorzystaniem gotowych tablic dla momentów. [wg PN] Obliczenia jednoetapowe w fazie eksploatacyjnej
Ustalenie obciążenia na 1 mb belki. Obciążenie charakterystyczne. q = qk x 0,60 = 5,90 x 0,60 = 3,54 kN/m
Mq = 0,125 x q x lo2 = 0,125 x 3,54 x 4,592 = 9,32 kNm
Dla wartości momentu Mq = 9,32 kNm z tabl. 5.45 [załącznik] przyjęto belkę nr „6” o rozpiętości modularnej lm = 4,80m i długości rzeczywistej belki l = 4,76m.
Maksymalny moment obciążenia charakterystycznego przenoszony przez pasmo stropu o szerokości 60 cm i belkę nr „6” wg tabl. 5.45 [załącznik] wynosi M = 10,20 kNm, stąd:
Mq = 9,32 kNm < M = 10,20 kNm
- warunek został spełniony |
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.24 |
|
względu na typowość elementów stropu DZ-3
Strop DZ-3 jako rozwiązanie powtarzalne. Uwaga:
Elementy konstrukcyjne stropu DZ-3 Rys. A-1
Schemat obliczeniowy stropu DZ-3 Rys. A-2 |
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.25 |
|
2.3 Obliczenia stropu międzykondygnacyjnego Fert-45 [13] strop monolityczno-prefabrykowany strop gęstożebrowy składający się z: - belki częściowo prefabrykowanej stalowo - ceramicznej - pustaków ceramicznych - nadbetonu wypełn. monolitycznie 2.3.1 Założenia i przyjęte schematy statyczne - strop międzypiętrowy w budynku mieszkalnym - rozstaw ścian nośnych o grubości 0,25 m - modularny lm = 4,80m - w świetle ln = 4,55m - konstrukcja i dane materiałowe stropu A. Konstrukcja stropu - pustaki ceramiczne o wysokości 20cm - płyta nadbetonu o grubości 3cm - żebro nośne stropu - belka częściowo prefabrykowana cer-stal. Lrz.=477cm - rozstaw osiowy belek-żeber a1=45cm - schemat statyczny - belka wolnopodparta B. Dane materiałowe - pustaki ceramiczne o wymiarach 20x25x35 cm - beton klasy min. B 15 - stal klasy A-III gat. 34GS C. Do obliczeń przyjęto - obliczeniowy przekrój stropu - wg rys. F-1 - elementy składowe stropu - wg rys. F-2 - schemat obliczeniowy stropu - wg rys. F-3
Obliczeniowy przekrój stropu Fert-45 Rys. F-1 |
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.26 |
|
2.3.2 Ustalenie rozpiętości obliczeniowej i schematu statycznego stropu 2.3.2.1 Ustalenie rozpiętości obliczeniowej - strop o rozpiętości modularnej lm = 4,80m - szerokość podpór - ścian d=0,25 - długość rzeczywista belek część. pref. lrz.=4,77m
ln = lm - d=4,55m
a=(l-ln)*0,5=(4,77-4,55)*0,5=0,11m przy amin=0,08m
leff= ln+a=4,55+0,11=4,66m 2.3.2.2 Ustalenie schematu obliczeniowego stropu
2.3.3 Zestawienie obciążeń 2.3.3.1 Obiciążenia na 1m2 stropu Fert-45 Rodzaj obciążenia Wartość charakt. [kN/m2] γf Wartość oblicz. [kN/m2] |
|
||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.27 |
|
2.3.3.2 Sprawdzenie warunku obciążenia granicznego
- ciężar własny [6] GK1=3,080 kN/m2 ≤ GKgr=3,080 kN/m2 - obciążenie zewnętrzne (od warstw podłogowych, ścianek działowych, obc. zmienne techniczno-użytkowe) [7] qKz =1,225+0,750+1,50=3,475 kN/m2 qKz=3,475 kN/m2 < qKgr=3,700 kN/m2 - warunek został spełniony Stropy Fert-45 zostały zaprojektowane jako wolnopodparte, które poza ciężarem własnym mogą przejmować obciążenia zewnętrzne o wartościach charakterystycznych nie większych od 3,70 kN/m2 w tym: - od warstw podłogowych oraz obc. ścianek działowych 2,20 kN/m2 Gk2+Q3K = 1,225+0,750=1,975 kN/m2 - od obciążenia zmiennego 1,500 kN/m2 QK1=1,500 kN/m2 2.3.3.3 Obciążenie na 1mb belki do obliczeń statycznych
Gk=(Gk1+Gk2+Qk3)*a1=(3,08+1,225+0,75)*0,45=2,275 kN/m2 Qk=Qk1*a1=1,50*0,45=0,675 kN/m2 Razem: qK= (Gk+Qk)=2,95 kN/m2
Qd=Qd1*a1=2,10*0,45=0,945 kN/m2 Razem: qd= (Gd+Qd)=3,579 kN/m2
Rys. F -3 Schemat obliczeniowy stropu
|
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.28 |
|
2.3.4 Wymiarowanie stropu Fert-45 2.3.4.1 Sprawdzenie stanu granicznego nośności
M=0,125*qd*l2eff=0,125*3,579*4,662=9,715kNm Według SD-Nr 966/93 i Tablica 2 [Zał.1] moment graniczny od obciążenia obliczeniowego dla belki B-23/45/480 Mgr=10,100kNm M=9,715kNm < Mgr=10,100kNm
Maksymalna siła poprzeczna Q=0,5*qd*leff=0,5*3,579+4,66=8,339kN Według Tablicy 2 [Zał.1] graniczna siła poprzeczna od obciążenia obliczeniowego dla belki B-23/45/480 Qgr=8,600kN Q=8,339kN < Qgr=8,600kN Warunki dla stanu gr. nośności zostały spełnione 2.3.4.2 Sprawdzenie stanu granicznego użytkowalności
Md=0,125*(Gk+ψd*Qk)*l2eff=0,125*(2,275+0,35*0,675)*4,662=6,817kNm ψd=0,35 wg Tab. 2 [7] Według tab.3 S-D moment graniczny od obciążenia długotrwałego dla belki B-23/45/480 Mdgr=7,150kNm Md=6,817kNm< Mdgr=7,150kNm Warunek stanu granicznego użytkowalności został spełniony Nośność pojedynczego żebra belki B-23/45/480 o rozpiętości modularnej lm=4,80 zbrojonego prętami 2ø8+1ø8 ze stali 34GS jest większa od wartości podanych w Tabl.2 [Zał.1.] Oznacza to że,
Uwaga: Stropy podpierane podczas montażu co 1/3 LM Przyjęta belka nr 8 B-23/45/480 posiada zbrojenie 2ø8+1ø8 jak na Rys. F-4 poniżej:
|
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.29 |
|
Sposób II - uproszczony według [N] 2.3.4 Wymiarowanie stropu Fert-45 2.3.4.1 Ustalenie obciążenia na 1mb
Q=qdc*0,45=7,953*0,45=3,579kN/m 2.3.4.2 Sprawdzenie stanu granicznego nośności Mq=0,125*q*l2eff=0,125*3,579*4,662=9,715kNm Q=0,5*qd*leff=0,5*3,579+4,66=8,339kN Dla wartości momentu Mq=9,715kNm i siły poprzecznej Q=8,339kN przyjęto belkę Nr 8 o rozpiętości lm= 4,80 i symbolu B-23/45/480 Graniczny moment i siła obciążenia obliczeniowego dla belki Nr 8 wg Tabl. 2 [Zał.1] wynosi Mgr=10,100kNm, Qgr=8,600kN, stąd: M=9,715kNm < Mgr=10,100kNm Q=8,339kN < Qgr=8,600kN Warunki zostały spełnione 2.3.4.3 Sprawdzenie stanu granicznego użytkowalności 1. Nie przeprowadzono obliczeń dla stanu granicznego użytkowania ze względu na Typowość elementów stropu Fert-45 2. Warunki normowe dot.SGU zostały spełnione przez jednostkę projektującą Strop Fert-45 jako rozwiązanie powtarzalne. Uwaga: Stropy podpierane podczas montażu co 1/3 LM Przyjęta belka nr 8 B-23/45/480 posiada zbrojenie 2ø8+1ø8 jak na Rys. F-4 poniżej:
Rys. F -2 Elementy składowe stropu
|
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.30 |
|
2.4. Schody płytowe z belkami spocznikowymi [11], [13], [14], [18], 2.4.0. Obliczenia statyczne schodów 2.4.1. Założenia
- szerokość: 3,05 m
- szerokość: 1,50 m
- szerokość: 1,70 m Do wykonania schodów przyjęto:
- na podstopniach 0,015m
poz. 2.4.2. Płyta biegowa 2.4.3. Płyta spocznikowa 2.4.4. Belka spocznikowa
Rys. S-1 Wymiary klatki schodowej - rzut poziomy
|
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.31 |
|
Rys. S-3 Obciążenia i wykresy momentów
2.4.2. Płyta biegowa
2.4.2.1. Zestawienie obciążeń na 1m2 rzutu poziomego
Rodzaj obciążenia Wartość obc. char. kN/m2 Wsp. obc.
Wartość obc. obl. kN/m2
Obciążenia stałe:
3,180 1,560 0,810 0,321
1,1 1,1 1,3 1,3
3,500 1,720 1,050 0,410
Razem obciążenia stałe 5,870
6,680
Obciążenia zmienne 3,000 1,3 3,900
Razem obciążenia całkowite 8,870
10,580
2.4.2.2. Obliczenie efektywnej rozpiętości obliczeniowej leff=ln+b=2,79+0,20=2,99m 2.4.2.3. Obliczenie maksymalnego momentu obliczeniowego Pasmo płyty szerokości 1,0 m obliczamy jako, belkę jednoprzęsłową częściowo utwierdzoną. Rys. S-4
q'1d=q1d*1,00=10,58kN/m2*1,0m=10,58kN/m
Msd1=M1=0,1*q'1d*leff2=0,1*10,58*2,992=9,46kNm
Rys. S-4 Płyta szerokości 1,0m jako belka jednoprzęsłowa częściowo utwierdzona
|
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.32 |
|
2.4.2.4. Wymiarowanie płyty biegowej Ustalenie wysokości użytecznej przekroju obliczeniowego d=h-c-0,5Ø-Δh=12-1,5-0,5*0,8-0,5=9,6cm gdzie: h=12cm; c=1,5cm; Ø=8mm; Δh=5mm Dane do obliczeń: b=100cm; d=9,6cm; beton klasy B-20; fcd=10,6MPa; fck=16,0Mpa
Msd1=M1=9,46kNm=946kNcm; Stal klasy A-I; fyd=210MPa
Wymiarowanie przekroju (b=100cm) μsc=M1/b*d2*α*fcd=946/100*9,62*0,85*1,06=0,114 μsc=0,114 z tabl. 7-6 odczytano ξ=0,935 Pole przekroju zbrojenia AS1= M1/ξ*d*fyd=946/0,935*9,6*21=5,02cm2 (tabl. 3-20; tabl. 5-42), [13] Przyjęto dołem zbrojenie Ø8 co 10cm 0 As1=(0,503:10)*100=5,03cm2>5,02cm2
Przy podporach co drugi pręt odgiąć do góry.
2.4.3. Płyta spocznikowa
i piętrowej, zbrojenie obu płyt przyjęto wg obliczeń płyty piętrowej
2.4.3.1. Zebranie obciążeń [13]
Rodzaj obciążenia Wartość obc. char. kN/m2 Wsp. obc.
Wartość obc. obl. kN/m2
Obciążenia stałe:
1,920 0,660 0,280
1,1 1,3 1,3
2,110 0,860 0,370
Razem obciążenia stałe 2,860
3,340
Obciążenia zmienne 3,000 1,3 3,900
Razem obciążenia całkowite 5,860
7,240
2.4.3.2. Obliczenie efektywnej rozpiętości obliczeniowej leff=ln+b=170-b+0,5*hf=170-20+0,5*0,08=1,5004m 2.4.3.3. Wartość obliczeniowa największego momentu zginającego q'2d=q2d*1,0=7,24kN/m2*1,0m=7,24kN/m Msd2=M2=0,1*q'2d*leff2=0,1*7,24*1,502=1,63kNm |
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.33 |
|
2.4.3.4. Wymiarowanie płyty spocznikowej Ustalenie wysokości użytecznej przekroju obliczeniowego d=h-c-0,5Ø-Δh=8-1,5-0,5*0,45-0,5=5,7cm gdzie: h=8cm; c=1,5cm; Ø=0,45cm; Δh=0,5cm
Dane do obliczeń: b=100cm; d=5,7cm; beton klasy B-20; fcd=10,6MPa; fck=16,0Mpa Msd1=M1=1,63kNm=163kNcm; Stal klasy A-I; fyd=210MPa
Wymiarowanie przekroju (b=100cm) μsc=M2/b*d2*α*fcd=163/100*5,72*0,85*1,06=0,0557 Dla μsc=0,0557 z tabl. 7-6 [13] odczytano ξ=0,970 Pole przekroju zbrojenia: AS2= M2/ξ*d*fyd=163/0,970*5,7*21=1,40cm2 (tabl. 3-20; tabl. 5-42)
Przyjęto dołem zbrojenie Ø4,5 co 11cm o AS2=(0,159:11)*100=1,44cm2>1,40cm2
2.4.4. Belka spocznikowa Przyjęto belkę o wymiarach 20x40cm 2.4.4.1. Zestawienie obciążeń obliczeniowych [13]
Rodzaj obciążenia Wartość obliczeniowa kN/mb
Obciążenia stałe:
0,5(2,11 + 0,86 + 0,37) · 1,70
0,5(3,50 + 1,72 + 1,05 + 0,41) · 2,79
0,015(0,10 + 0,32) · 19 ·1,3 1,690 2,840
9,320
0,160
Razem obciążenia stałe 14,01
Obciążenia zmienne 0,5 · 3,0(2,79+1,70) · 1,3
8,75
Razem obciążenia całkowite q3d = 22,76
|
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.34 |
|
2.4.4.2. Obliczenie rozpiętości obliczeniowej Schemat obliczeniowy belki spocznikowej Rys. S - 5a
Rozpiętość obliczeniowa efektywna l3eff=ln3+t=3,05+0,25 = 3,30m gdzie t- grubość ścian nośnych na kondygnacji powtarzalnej
2.4.4.3. Wartość obliczeniowa największego momentu zginającego
2.4.4.4. Wymiarowanie belki spocznikowej Rys. S - 5b
d=h-c-0,5Ø-Δh=40-1,5-0,5*1,2-0,5=37,4cm
gdzie: h=40cm; c=1,5cm; Ø=1,2cm; Δh=0,5cm
Moment zginający obliczeniowy sił wewnętrznych przenoszony przez przekrój beff=52cm (Rys.), przy założeniu, że strefa ściskana xeff=hf=8cm obl. wg wzoru
Mt=α*fcd*beff*hf(d-0,5hf)=0,85*1,06*52*8(37,4-0,5*8)=12519kNcm=125,19kNm
gdzie: d=37,4cm; hf=8cm; beff=52cm; α=0,85; fcd=10,6MPa; fyd=210MPa
Warunek Mt=125,19kNm>Msd3=30,98kNm jest spełniony,
więc przekrój oblicza się jako pozornie teowy (oś obojętna leży w półce betonowej płyty współpracującej o wymiarach beff*d ;xeff<hf)
μsc=Msd3/beff*d2*α*fcd=3098/52*37,42*0,85*1,06=0,047 Dla μsc=0,047 z tabl. 7-6 odczytano ξ=0,975 AS3= Msd3/ξ*d*fyd=3098/52*37,4*21=4,04cm2 (tabl. 3-20; tabl. 5-42 [13])
|
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.35 |
|
Przyjęto zbrojenie 3Ø14 ze stali A-I o AS3=4,62cm2>4,04cm2
Schemat zbrojenia schodów Rys. S-7 [2], [13]
|
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.36 |
|
2.5. Sprawdzenie nośności muru - ściany wewnętrznej nośnej [10], [14] 2.5.1. Założenia i przyjęte schematy statyczne A. Dane ogólne - Budynek mieszkalny 3 kondygnacyjny - Układ ścian nośnych - poprzeczny - Strop nad piwnicą - DZ-3 - Stropy międzykondygnacyjne - Fert 45 - Obciążenia technologiczne stropów międzypiętrowych 1,5 kN/m2 - j.w. lecz z poddasza z dostępem z klatki schodowej 1,2 kN/m2 - Obciążenie od słupków więźby dachowej (wg .2.1.5.2) 24,403 kN
B. Konstrukcja i dane materiałowe ściany - cegła pełna ceramiczna Elementy murowe grupy 1 o wytrzymałości na ściskanie fb=5 MPa - na zaprawie klasy M5 o wytrzymałości na ściskanie fm=5 MPa - mur ceramiczny o wytrzymałości char. na ściskanie fk=2,1 MPa=0,21 kN/cm2 o wytrzymałości obl. na ściskanie fd=0,95MPa=0,095kN/cm2 - kategoria robót B - współczynnik bezpieczeństwa ၧm=2,2
C. Do obliczeń przyjęto: - schemat usytuowania obl. fragmentu ściany nośnej rys. M-1 - schemat do obliczeń nośności ściany (fundamentu) w przekroju ၡ-ၡ rys. M-2
obliczeń modelu przegubowym ściany
Schemat usytuowania obl. fragmentu ściany nośnej Rys. M-1
LmL=4,80m
LmP=5,70m
Wys.kond. + strop
25 4,55 25 5,45 25 2,6m - Fert-45
25 4,55 25 5,45 25 2,6m - Fert-45
38 4,42 38 5,32 38 2,7m - Fert-45
38 4,42 38 5,32 38 2,4 - DZ-3
0,5*LL=
0,5*LP=
25 227,5 25 272,5 25
38 221 38 266 38
|
|||
PB
|
|
Str.37 |
|
Rys. M -2 Schemat do obliczeń nośności ściany (fundamentu) Przyjęto grubości ścian nośnych t= III,II - 25cm; I i P - 38cm [17] ND - siła słupków więźby dachowej N1d - siła od wszystkich obciążeń stałych i zmiennych kondygnacji. I-IV oraz więźby dachowej NS1dL.P - siła od stropu nad piwnicą o rozpiętości: 480 i 570cm
N2d - siła od ciężaru własnego muru piwnicy oraz
Sprawdzania naprężeń dokonujemy na najniższej kondygnacji w poziomie posadzki (przekrój α-α).
Rys. M-3 schemat przekazywania sił - obciążeń pionowych
|
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.38 |
|
2.5.2. Obliczenie wartości obciążeń stropów.
I. Strop nad kondygnacją „P” (strop DZ-3 p.2.2) - ciężar własny konstrukcji stropu 2,65 2,91 - ciężar warstw podłogowych 1,00 1,20 Razem: 3,65 kN/m2 4,11 kN/m2 II. Strop nad kondygnacją powtarzalną I-III (strop Fert-45 p.2.3) - ciężar własny konstrukcji stropu 3,08 3,38 - ciężar warstw podłogowych z zatarciem 1,23 1,57 Razem: 4,31kN/m2 4,95kN/m2 III. Strop nad III kondygnacją (strop Fert-45 p.2.3) - ciężar własny konstrukcji stropu 3,08 1,1 3,38 - tynk cementowo-wapienny 0,015x19 0,285 1,2 0,34 - płyta wiórowo - cementowa 0,006x4 0,24 1,2 0,29 - zatarcie cementowe 0,005x21 0,105 1,3 0,14 Razem: 3,71 kN/m2 4,15 kN/m2
B. Obciążenia zmienne I. Strop nad kondygnacją „P” (p.2.2.2.2) 2,25 kN/m2 3,00 kN/m2 II. Strop nad kondygnacją powtarzalną „I-III”(p.2.3.2.2) 2,25 kN/m2 3,00 kN/m2 III. Strop nad kondygnacją powtarzalną „III” 1,20 kN/m2 1,4 1,68 kN/m2
2.5.3. Zebranie obciążeń ściany Zgodnie z przyjętym do obliczeń modelem przegubowym ściany wg rys. M-3 2.5.3.1. Obciążenie ściany siłą N1d w poziomie spodu stropu nad piwnicą a) - obciążenie od więźby dachowej (wg 2.1.5) ND=0,5*PS+0,5*PS=PS= 24,40 kN b) - obciążenie od ciężaru własnego wieńców żelbetowych 0,25x0,30x1,0x24x1,1x2= 3,96 kN 0,38x0,30x1,0x24x1,1x2= 6,02 kN Razem: 9,98 kN - obciążenie od ciężaru ścian kondygnacji „III-I”: 0,25x2,60x1,0x19x1,1x2= 27,17 kN 0,38x2,70x1,0x19x1,1x1= 21,44 kN Razem: 48,61 kN
|
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.39 |
|
- obciążenie tynkiem: 0,015x2x2,60x1,0x19x1,3x2= 3,85 kN 0,015x2x2,70x1,0x19x1,3x1= 2,00 kN Razem: 5,85 kN c) - obciążenie stałe od stropu nad III kondygnacją (p. 2.5.2.A.III) 4,15x(2,725+2,275)x1,0= 20,75 kN - obciążenie zmienne od stropu nad III kondygnacją (p. 2.5.2.B.III) 1,68x(2,725+2,275)x1,0= 8,40 kN - obciążenie stałe od stropów kondygnacji III-I (p. 2.5.2.A.II) 4,95x(2,725+2,275)x1,0x1= 24,75 kN 4,95x(2,66+2,21)x1,0x1= 24,11 kN - obciążenie zmienne od stropów kondygnacji III-I (p. 2.5.2.B.II) 3,00x(2,725+2,275)x1,0x1= 15,00 kN 3,00x(2,66+2,21)x1,0x1= 11,91 kN Razem N1d : 193,76 kN
2.5.3.2. Obciążenie NSi,d ściany od stropów w poziomie spodu stropu nad piwnicą
4,11x2,66x1,0= 1 0,93 kN 4,11x2,21x1,0= 9,08 kN
3,00x2,66x1,0= 7,98 kN 3,00x2,21x1,0= 6,63 kN Razem NSi,d 34,62 kN NSi,dP=10,93+7,98=18,91 kN NSi,dL=9,08+6,63=15,71 kN 2.5.3.3. Obciążenie ściany siła N2d: - siła N1d= 193,76 kN - siła N2d= 34,62 kN - ciężar ściany kondygnacji piwnicznej 0,38x2,40x1,0x19x1,1x1= 19,06 kN Razem: 247,44 kN 2.5.3.4. Siła Nmd w połowie ściany piwnicznej: Nmd= 0,5x(N1d+NSi.d+N2d)= 0,5x(193,76+34,62+247,44)= 237,91 kN Razem: 237,91 kN |
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.40 |
|
2.5.4. Wymiarowanie konstrukcji murowej muru - ściany poprzecznej nośnej w piwnicy Stan graniczny nośności Stan graniczny nośności ścian obciążonych głównie pionowo wg PN-B03002:1999 sprawdza się wg warunku:
NSd NSd - wartość obliczeniowa obciążenia pionowego ściany NRd - nośność obliczeniowa ściany Nośność obliczeniową ściany wyznacza się ze wzorów:
NiR,d=φi*A*fd i=1 w przypadku przekroju pod stropem i=2 w przypadku przekroju nad stropem φi - współczynnik redukcyjny zależny od: - mimośrodu ei, na którym działa siła pionowa Nd - mimośrodu niezamierzonego ea
NmR,d=φm x A x fd A - pole przekroju obliczanego muru fd - wytrzymałość obliczeniowa muru na ściskanie φm - współczynnik redukcyjny zależny od:
Aby określić wartość Φm (z Tablicy 6-10 [13]) konieczne jest wyznaczenie w/w zależności uwzględnić warunki przekazywania sił pionowych w przyjętym do obliczeń modelu przegubowym ściany wg. Rys. M-3
2.5.4.1. Sprawdzenie nośności ściany piwnicznej - Mimośród przypadkowy niezamierzony ea
ea=h/300 h=2400mm - wysokość ściany piwnicznej w świetle ea - mimośród przyłożenia obliczonego obciążenia pionowego NSd ea=2400/300=8mm<10mm przyjęto ea=10mm
|
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.41 |
|
- Zastępczy mimośród początkowy em em=(0,6xM1d+0,4xM2d)/Nmd em - wartość obliczeniowa siły pionowej w połowie wysokości ściany Nmd=237,91 kN M1d - moment w przekroju pod stropem górnej kondygnacji M1d = N1d*ea-NSi,dP*(0,33*t+ea)+NSi,dL*(0,33*t+ea)= = N1d*ea+( NSi,dL- NSi,dP)*(0,33*t+ea) t=0,38m - grubość ściany piwnicznej M1d=193,76*0,01+(18,91-15,71)*(0,33*0,38+0,01)=2,37kNm M2d - moment w przekroju nad stropem dolnej kondygnacji M2d=N2d*ea N2d=247,44 kN (wg 2.5.3.3.) M2d=247,44*0,01=2,47 kNm em=(0,6*2,37+0,4*2,47)/ 231,91=0,0101 m em/t=0,0101/0,38=0,026 em=0,026t - Wysokość efektywna heff ściany piwnicznej heff=ρh*ρn*h h=hp=2,40[m] - wysokość ściany jednej kondygnacji ρh=1,0 współczynnik zależny od przestrzennego usztywnienia
przesuw poziomy
ρn=ρ2=1,0 współczynnik zależny od usztywnienia wzdłuż 2;3;4 krawędzi
przegubowym heff=2,40*1,0*1,0=2,40m - Określenie wartości współczynnika redukcyjnego φm A=38*100=3800 cm2 fd=fk/γm fk=2,1MPa γm=2,2 fd=2,1/2,2=0,95 MPa=0,095 kN/cm2
|
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.42 |
|
- Współczynnik smukłości heff/t=240/38=6,31 Z tablicy 16 - PN odczytano wartość φm dla następujących parametrów: αc=700 - cecha sprężystości muru pod obciążeniem długotrwałym heff/t=6,31 em=10,1mm (em=0,026t <0,05t) φm=0,86
- Nośność obliczeniowa ściany w piwnicy
NmR,d=φm*A*fd=0,86*3800*0,095=310,46 kN Nmd=237,91 kN Nmd< NmR,d ; 237,91 kN<310,46 kN - warunek został spełniony Ściana - mur spełnia warunek stanu granicznego nośności
|
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.43 |
|
2.6. Sprawdzenie nośności ławy fundamentowej Sprawdzenie naprężeń pod fundamentem wg [14] i PN - 89/06020.
- przyjęto ławę betonową o wymiarach: h = 0,50m B =1,00m Beton - B15
- obliczeniowy opór jednostkowy podłoża (gruntu) pod fundamentem qf = 0,3MPa - schemat układu sił w przekroju w poziomie fundamentu przedstawia rys.M-4 Poszczególne siły oznaczono następujące obciążenia: N2d - siła od wszystkich obciążeń stałych i zmiennych kondygnacji III-P oraz więźby dachowej NF - siła od ciężaru własnego fundamentu 2.6.2. Zebranie obciążeń na 1 mb ławy fundamentowej. 2.6.2.1. Suma sił pionowych P obciążających 1 mb fundamentu. - obciążenie obliczeniowe ustalone wg 2.5.3.3. N2d = 247,44 kN - ciężar własny ławy fundamentowej 0,50x1,00x22x1,0x1,1= NF = 14,52 kN Razem P1 = 259,54 kN 2.6.2.2. Mimośród początkowy przyłożenia siły P1.
e0 = ea + em ea - mimośród początkowy niezamierzony e0 = 0,01 + 0,0101=0,0201m em- zastępczy mimośród początkowy wg 2.5.4.1 Przyjęto e0=2,01cm
2.6.3. Obliczenie maksymalnego obliczeniowego obciążenia jednostkowego pod fundamentem.
P1=259,54kN Przyjęto ławę fundamentową betonową: - o szerokości B = 1,00m - wysokości h = 0,50m
|
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.44 |
|
2.6.4. Sprawdzenie stanu granicznego nośności.
Zgodnie z punktem 3 zał. 1 do [1] Dla SGN winien być spełniony następujący warunek:
m - współczynnik korekcyjny m=0,9
0,291MPa < 1,2x0,9x0,300MPa
0,291MPa < 0,324MPa
Warunek został spełniony maksymalne obliczeniowe obciążenie jednostkowe pod fundamentem nie przekracza obliczeniowego oporu jednostkowego podłoża.
Przyjęte wymiary ławy fundamentowej są prawidłowe (wystarczające). |
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.45 |
|
3.0. WYKAZ ZAŁĄCZNIKÓW 3.1. Wykaz materiałów Zał. 1 - Graniczne obciążenia, graniczne stany nośności i użytkowania stropu Fert-45 Zał. 2 - Maksymalne momenty obliczeniowe stropu Fert-45 Zał. 3 - Nadproża drzwiowe i okienne L19 Zał. 4 - Momenty obliczeniowe i charakterystyczne przęsłowe, siły tnące, długości dla stropu DZ-3 Zał. 5 - Cegły ceramiczne Zał. 6 - Klasy wytrzymałości - wartości charakterystyczne drewna litego Zał. 7 - Parametry wytrzymałościowe betonu i stali zbrojeniowej wg PN-84/B-03264 Zał. 8 - Wykaz elementów drewnianych więźby dachowej Zał. 9 - Stal, cechy materiałowe i mechaniczne wg PN-90/B-03200
3.2. Wykaz rysunków pomocniczych Rys. 2.0 - Schemat przekroju budynku Rys. 2.1. a - Dane geometryczne więźby dachowej Rys. 2.1. b - Dane geometryczne więźby dachowej Rys. 2.1. c - Schemat do zebrania obciążeń dla krokwi Rys. 2.1. d - Schemat do zebrania obciążeń dla płatwi Rys. P-1 - Obciążenie płatwi Rys. P-2 - Obciążenie słupka Rys. P-3 - Schemat obciążenia podwaliny Rys. A-1 - Elementy konstrukcyjne stropu DZ-3 Rys. A-2 - Schemat obliczeniowy stropu DZ-3 Rys. A-3 - Obliczeniowy przekrój żebra DZ-3 Rys. F-1 - Obliczeniowy przekrój stropu Fert-45 Rys. F-2 - Elementy składowe stropu Fert-45 Rys. F-3 - Schemat obliczeniowy stropu Fert-45 Rys. F-4 - Zbrojenie belki Fert-45 Rys. S-1 - Wymiary klatki schodowej - rzut poziomy Rys. S-2 - Schemat obliczeniowy płyty biegowej i spoczników Rys. S-3 - Obciążenia i wykresy momentów dla płyt klatki schodowej Rys. S-4 - Płyta biegowa jako belka jednoprzęsłowa częściowo utwierdzona Rys. S-5 a - Schemat obliczeniowy belki spocznikowej Rys. S-5 b - Schemat obliczeniowy belki spocznikowej Rys. S-6 - Zbrojenie belki spocznikowej Rys. S-7 - Schemat zbrojenia schodów Rys. M-1 - Schemat usytuowania obl. fragmentu ściany nośnej Rys. M-2 - Schemat do obliczeń nośności ściany (fundamentu) Rys. M-3 - Schemat przekazywania sił - obciążeń pionowych Rys. M-4 - Schemat układu sił w poziomie fundamentu
|
|||
PB KPB i IPB |
Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej |
Str.46 |
|
Ćwiczenie projektowe wykonał Krzysztof Gryczko Grupa B, Sem. III, Rok akad. 2008/09 Data ukończenia: 24.11.2008r.
................................................... podpis
|
Rys. S-2
Schemat obliczeniowy
płyty biegowej i spoczników