1. OPIS TECHNICZNY KONSTRUKCJI

Budynku mieszkalnego wielorodzinnego o konstrukcji tradycyjnej

1. ZAŁOŻENIA DO PROJEKTU

1. Podstawa opracowania

Dane ogólne

Podstawa opracowania ćwiczenia

1. Przedmiot opracowania

2. Zakres opracowania

3. Lokalizacja

4. Warunki gruntowe i ukształtowanie terenu

5. Dane wyjściowe

1.2 OPIS ELEMENTÓW KONSTRUKCYJNYCH

1. Dach

2. Stropy piwniczne

3. Stropy międzykondygnacyjne

4. Schody

5. Ściany

6. Fundamenty

7. ELEMENTY ZABEZPIECZENIA I OCHRONY BUDYNKU

8. ELEMENTY WYKOŃCZENIA I WYPOSAŻENIA BUDYNKU

9. PODSTAWY OBLICZEŃ

1. OPIS TECHNICZNY KONSTRUKCJI

Budynku mieszkalnego wielorodzinnego o konstrukcji tradycyjnej

1. ZAŁOŻENIA DO PROJEKTU

1. Podstawa opracowania

1. Dane ogólne:

Biuro projektowe - Politechnika Białostocka
Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska

Katedra Podstaw Budownictwa

i Inżynierii Procesów Budowlanych

Autor ćwiczeń projektowych - Marcin Gryniewicz

2. Podstawa opracowania ćwiczenia

• Umowa zawarta z „Prowadzącym ćwiczenia audytoryjne” na opracowanie ćwiczenia obejmującego:

• Opis techniczny konstrukcji budynku,

• Obliczenia statyczne i wymiarowanie wskazanych elementów konstrukcji budynku mieszkalnego,

• Ustalenie w zakresie:
  warunków zabudowy i zagospodarowania terenu;

• Stan sytuacyjno - wysokościowy terenu (wyrys do celów projektowych w skali 1:500);

• Warunków gruntowo - wodnych (wypis z technicznych badań podłoża gruntowego).

1. Przedmiot opracowania

Przedmiotowy budynek mieszkalny jest obiektem III kondygnacyjnym, całkowicie podpiwniczonym. Za 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.

2. Zakres opracowania
   
   Budynek został zaprojektowany jako budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej
   Zakres opracowania obejmuje wykonanie obliczeń statycznych wybranych podstawowych elementów konstrukcyjnych budynku, tj. dachu, stropów międzykondygnacyjnych, stropów na piwnicą, schodów, ścian i ław fundamentowych. Opracowanie zawiera także opis techniczny konstrukcji budynku.
   

3. Lokalizacja

Projektowany budynek mieszkalny został zlokalizowany w Olsztynie. Stanowi on element składowy projektowanego kompleksu domów wielorodzinnych. Poziom terenu znajduje się na wysokości około 100 m n.p.m. Obciążenie śniegiem przyjęto według PN-80/B-2010 jak dla strefy IV, a obciążenie wiatrem według PN-77/B-02011 jak dla strefy I.

4. Warunki gruntowe i ukształtowanie terenu

W poziomie posadowienia budynku zalegają grunty niespoiste, tj. piaski i pospółki średniozagęszczone. Na podstawie przeprowadzonych badań geotechnicznych określono nośność gruntu jako
. Poziom zwierciadła wody gruntowej znajduje się 500 m poniżej projektowanego poziomu posadowienia budynku.

Projektowany teren jest płaski, lekko pochyły w kierunku zachodnim. Jest on uzbrojony, zadrzewiony, zabudowany.

Zbadany teren jest przydatny w całości do bezpośredniego posadowienia projektowanego budynku. Warunki budowlane ocenia się jako bardzo dobre.

5. Dane wyjściowe

Budynek mieszkalny wielorodzinny

• Rodzaj technologii - tradycyjna

• Rodzaj konstrukcji - murowana ze stropami gęstożebrowymi i więźbą dachową drewnianą dwuspadową;

• Wymiary zasadnicze, ilość i rozpiętość traktów budynków wg rys. arch.-budowlanych,

• Układ konstrukcyjny ścian nośnych - poprzeczny;

• Warunki geotechniczne - bardzo dobre;

• Sztywność przestrzenna budynku - ściany klatki schodowej i podłużne ściany wewnętrzne;

• Dylatacja - nie przewidziano według PN-B-03002:2007

• Obciążenia budowli przyjęte w opracowaniu wg p.2.12.1-2.

• Szczegółowe warunki projektowe wg tematu ćwiczenia,

• Klasa odporności pożarowej budynku - C

• Odporność ogniowa elementów konstrukcyjnych wg p.2.10.1

• Kategoria zagrożenia ludzi ZL IV

1. OPIS ELEMENTÓW KONSTRUKCYJNYCH

1.2.1 Dach - (poz. Obl. 2.1.)

Konstrukcję dachu stanowią drewniane wiązary dachowe - dwuspadowe typu płatwiowo - kleszczowego z drewna sosnowego klasy C-30 o wilgotności do 15%, składające się z następujących elementów:

• Poz. 2.1.2. - krokiew
  

• Poz. 2.1.3. - płatew
  

• Poz. 2.1.4. - słupek
  

• Poz. 2.1.5. - podwalina
  

- miecze

- murłat

- kleszcze

• Pokrycie dachu stanowią dwie warstwy papy, kazda o zawartości masy powłokowej 1600g/m²;

• Kąt nachylenia połaci dachowej
  

• Spadek dachu 25%

• Zabezpieczenie przeciw ogniowe „Ignosol DX”

• Układ przyjętych warstw w dachu podano na rysunkach

• Włazy na dach przy kominie o wymiarach
  

1. Stropy piwniczne - (poz. obl. 2.2)

Zaprojektowano jako stropy gęstożebrowe typu DZ-3o wysokości konstrukcyjnej wraz z nad betonem 230 mm. Rozstaw żeber - belek prefabrykowanych wynosi 600 mm, zmonolityzowanych z pustakami żużlobetonowymi betonem klasy B-15, układ warstw wykończeniowych według rysunku architektoniczno - budowlanego. Przewidziano zastosowanie wylewek żelbetowych.

Elementy stropowe oparte na ścianach konstrukcyjnych za pomocą wieńców żelbetowych (monolitycznych) z betonu B-15.

2. Stropy międzykondygnacyjne -(poz. obl. 2.3)

Zaprojektowano jako stropy gęstożebrowe typu Fert-45 o wysokości konstrukcyjnej wraz z nadbetonem 230 mm. Rozstaw żeber - belek prefabrykowanych wynosi 450 mm, zmonolityzowanych z pustakami ceramicznymi betonem klasy m.in. B-15.

Układ warstw wykończeniowych według projektu architektoniczno-budowlanego.

Przewidziano zastosowanie wylewek betonowych.

Elementy stropowe oparte na ścianach konstrukcyjnych i zmonolityzowane za pomocą wieńców żelbetowych (monolitycznych)..

1. Balkony

Przewidziano w postaci płyt żelbetowych o wymiarach
i
opartych na ścianach ze spadkiem 1% wykonać na budowie jako monolityczne z betonu B-15, zbrojone stalą A-I według rysunku konstrukcyjnego.

3. Schody -(poz. obl. 2.4)

Klatka schodowa o szerokości modularnej 3600 mm.

Schody wewnętrzne zaprojektowano jako żelbetowe, dwubiegowe. Oparte na belkach spocznikowych.

Konstrukcję schodów stanowią:

• Płyty biegowe (poz.2.4.2.) o grubości 120 mm;

• Płyty spocznikowe (poz.2.4.3.) o grubości 80 mm;

• Belki spocznikowe (poz.2.4.4.) o wymiarach
  .

Do wykonania schodów należy stosować beton klasy B-20; zbrojenie (według obliczeń statycznych) prętami
8 mm ze stali klasy A-I znaku St3SX, pręty rozdzielcze
6 mm ze stali klasy A-0 znaku StOS.

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
8 mm według rysunku konstrukcji, zabetonowane betonem B-20.

2. Ściany

1. Ściany nośne zewnętrzne

Zaprojektowano w postaci wielowarstwowych ścian spełniających funkcję kurtyn zewnętrznych (podłużnych i poprzecznych - szczytowych);

Ściana zewnętrzna składa się z trzech warstw:

• Warstwa nośna - z cegły ceramicznej pełnej klasy 5

• Warstwa izolacyjne - warstwą styropianu grubości 100 mm odmiany M20

• Warstwa elewacyjna - cienkowarstwowego tynku polimero-mineralnego

Ściany nośne zewnętrzne zaprojektowano z cegły ceramicznej pełnej klasy 5, o grubości 250 mm w poziomie II i I; 380 mm parteru oraz grubości 380 mm w poziomie piwnic, murowane na zaprawie cementowo-wapiennej klasy 5 (M5). Ściany zewnętrzne ocieplono warstwą styropianu grubości 100 mm odmiany M20 o zwartej strukturze. Warstwę fakturową stanowi tynk polimerowo-mineralny, ciągniony, o strukturze kornikowej.

1. Ściany samonośne zewnętrzne

Ściany samonośne zewnętrzne zaprojektowano z cegły ceramicznej pełnej klasy 5 o grubości 250 mm w poziomie III i II; 380 mm parteru oraz grubości 380 mm w poziomie piwnic, murowane na zaprawie cementowo-wapiennej klasy 2(M2). Ściany zewnętrzne ocieplone warstwą styropianu grubości 10 cm odmiany M20 o zwartej strukturze. Warstwę fakturową stanowi tynk polimero-mineralny ciągniony, o strukturze kornikowej.

1.2.5.3 Ściany nośne wewnętrzne (poz. obliczeniowa 2.5.)

Ściany nośne wewnętrzne zaprojektowano z cegły ceramicznej pełnej klasy 5 o
grubości 250 mm w poziomie II i I; 380 mm parteru oraz o grubości 380 mm w poziomie piwnic, murowane na zaprawie cementowo-wapiennej klasy 5 (M5), wykończone obustronnie tynkiem cementowo-wapiennym o grubości 1,5 cm.

1. Ściany kominowe

Murowane z cegły ceramicznej pełnej klasy 10(15) na zaprawie klasy M-2(5). Przewody wentylacyjne i spalinowe wykonać na pełną spoinę.

2. Nadproża

1. Nadproża okienne

Przewidziano zastosowanie nadproży okiennych monolitycznych żelbetowych wykonanych na budowie z betonu klasy B-20 zbrojonego wg rysunku konstrukcyjnego. Jako rozwiązanie alternatywne istnieje możliwość zastosowania prefabrykowanych nadproży okiennych typu L-19 odmiany N lub S

2. Nadproża drzwiowe

Nadproża drzwiowe - szczegóły konstrukcyjno-materiałowe przyjęto jak w p.2.5.4.1. Jako rozwiązanie alternatywne istnieje możliwość zastosowania prefabrykowanych nadproży okiennych typu L-19 odmiany D.

3. Wieńce

Wieńce żelbetowe zaprojektowano z betonu klasy B20, zbrojone podłużnie prętami 4
12 mm ze stali klasy A-III znaku 34GS. Strzemiona
6 mm ze stali klasy A-0 znaku StOS w rozstawie co 30 cm. Wysokość wieńców wynika z wysokości stropów, a ich szerokość jest ograniczona głębokością oparcia elementów konstrukcyjnych stropów oraz szerokością ściany poniżej poziomu stropu.

4. Ścianki działowe

Ściany działowe należy wykonać z cegły dziurawki klasy 5, o grubości 120 mm, murowane na zaprawie cementowo-wapiennej klasy M2, wykończone obustronnie tynkiem cementowo-wapiennym o grubości 15 mm.

Murowane z cegły ceramicznej kratówki klasy 5, na zaprawie cementowo-wapiennej M2, grubości 65 mm i 120 mm.

Ściany działowe lekkie o konstrukcji szkieletowej(drewnianej, metalowej) z okładziną z płyty suchego tynku lub typu np. FEAL

1.2.6 Fundamenty (poz. obliczeniowa 2.6)

1. Ławy fundamentowe pod ścianami

• Zewnętrznymi nośnymi zaprojektowano ławy fundamentowe betonowe o szerokości 900 mm i wysokości 500 mm.

• Zewnętrznymi samonośnymi ławy fundamentowe betonowe o szerokości 700 mm i wysokości 500 mm.

• Wewnętrznymi nośnymi ławy fundamentowe betonowe o szerokości 1000 mm i wysokości 500 mm.

Na wykonanie ław należy stosować beton klasy B-15, zbrojenie ław ze względów konstrukcyjnych zaprojektowano w postaci podłużnych prętów 4
12 mm ze stali klasy A-I znaku St3SX, strzemiona
6mm ze stali klasy AO znaku St0S w rozstawie co 300 mm. Pod ławami należy ułożyć warstwę betonu klasy B 7,5 (tzw. „chudy” beton) grubości 50-100 mm.

1. Ławy pod trzony kominowe

Fundamenty pod trzony kominowe dostosowano do liczby przewodów kominowych w trzonie. Parametry materiałowe jak w p.2.6.1.

6. ELEMENTY ZABEZPIECZENIA I OCHRONY BUDYNKU

1. Klasy odporności pożarowej budynku i odporności ogniowej elementów konstrukcyjnych [21]

W projektowanym budynku nie występują szczególne warunki zagrożenia pożarowego, a obciążenie ogniowe jest mniejsze od 500MJ/m².

Budynek mieszkalny zaliczany jest do kategorii zagrożenia ludzi ZL IV.

1. Wymagana klasa odporności pożarowej dla budynku

• III kondygnacyjnego - D

Wymagana odporność ogniowa dla elementów budynku

2.1 Ściany konstrukcyjne nośne zewnętrzne i wewnętrzne posiadają odporność ogniową:

• W budynku klasy D - nie mniejszą jak 30 min.

1. Stropy oraz elementy wylewane otuliną 2 cm (bez tynku) posiadają odporność ogniową:

• W budynku klasy D - nie mniejszą jak 60 min.

Po ułożeniu tynków o grubości 1 do 1,5 cm odporność elementów konstrukcyjnych wzrasta.

3. Wszystkie elementy konstrukcyjne więźby dachowej należy doprowadzić do stanu trudno zapalności poprzez zastosowanie preparatu: IGNOSOL DX, PYROPLAST, KROMOS 796 poprzez trzykrotne malowanie w warunkach określonych przez producentów. Dodatkowe zabezpieczenie słupków przy tynku z kominami w postaci okładzin z płyt gipsowych zbrojonych siatką z włókien szklanych.

4. Dopuszczalna strefa pożarowa może wynosić 8000 m² (projekt. 800m²)

5. Ewakuację zapewniają klatki schodowe

6. Zaopatrzenie w wodę do zewnętrznego gaszenia pożaru zapewniają hydranty uliczne

7. Wymogi dojazdu pożarowego spełnia ulica oraz ciąg pieszojezdny od strony klatek schodowych i dojazd do garaży.

1. Charakterystyka agresywności środowiska i zasady zabezpieczenia konstrukcji przed korozją.

Warunki środowiskowe zostały uwzględnione przy projektowaniu poszczególnych elementów i ustrojów konstrukcyjnych budynku.

6. ELEMENTY WYKOŃCZENIA I WYPOSAŻENIA BUDYNKU

1. Tynki zewnętrzne

Ze względu na docieplenie ścian zewnętrznych styropianem grubości 100 mm odmiany M20 o strukturze zwartej warstwę fakturową przyjęto w postaci tynku polimero-mineralnego, ciągnionego, o strukturze kornikowej.

2. Tynki wewnętrzne

Tynki wewnętrzne zaprojektowano jako cementowo-wapienne kategorii III o przeciętnej grubości 15 mm.

3. Podłogi i posadzki

Rodzaj posadzki zależy od przeznaczenia pomieszczenia. Przewidziane zostały następujące rodzaje zewnętrznych warstw wykończeniowych:

• Pomieszczenia sanitarne, kuchnie - płytki terakota na zaprawie klejowej,

• Pomieszczenia mieszkalne(pokoje, przedpokoje) - parkiet/wykładzina dywanowa,

• Klatki schodowe(płyty biegowe, spoczniki) - okładzina lastryko grubości 3 cm,

• Komórki lokatorskie, pomieszczenia techniczne i gospodarcze w piwnicy - gładź cementowa grubości 4 cm.

1. Stolarka okienna i drzwiowa

Stolarka okienna

Przewidziano zastosowanie stolarki okiennej drewnianej, dwuszybowej według „Katalogu stolarki budowlanej okiennej i drzwiowej”. Przewidziano zastosowanie kwater rozwieralnych oraz uchylno-rozwieralnych w zależności od przeznaczenia pomieszczenia. Stolarka okienna osadzona zostanie za pomocą profilowanych blach stalowych (płaskowniki perforowane). Technologia montażu przewiduje uszczelnienie przestrzeni pomiędzy ramą okienną a murem pianką poliuretanową samorozprężną.

Stolarka drzwiowa

Przyjęto rozwiązanie typowe według „Katalogu..”, wynikające ze względów funkcjonalnych. Jako drzwi wewnątrzlokalowe przyjęto skrzydła płytowe z przylgą, osadzone w ościeżnicy metalowej.

2. Obróbki blacharskie

Przyjęto, że obróbki blacharskie zostaną wykonane z blachy stalowej ocynkowanej o grubości 0,75 mm:

• Rynny - o średnicy 150 mm,

• Rury spustowe - o średnicy 150 mm,

1. Instalacje branżowe

Opracowanie według odrębnych projektów branżowych.

2. Ogólne wytyczne budowlane i zalecenia końcowe

Roboty budowlane wykonywać 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 i 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.

6. PODSTAWY OBLICZEŃ

1. Wykaz norm

[1] PN-82/B-02000. Obciążenia budowli. Zasady ustalania wartości.

[2] PN-82/B-02001. Obciążenia budowli. Obciążenia stałe

[3] PN-82/B-02003. Obciążenia budowli. Obciążenia zmienne technologiczne. Podstawowe obciążenia technologiczne i montażowe.

[4] PN-82/B-02004. Obciążenia budowli. Obciążenia zmienne technologiczne. Obciążenia pojazdami

[5] PN-80/B-02010. Obciążenia w obliczeniach statycznych. Obciążenie śniegiem

+Azl:2006

[6] PN-77/B-02011. Obciążenia w obliczeniach statycznych. Obciążenie wiatrem

[7] PN-B-02361:1999 Pochylenia połaci dachowych

[8] PN-90/B-03000 Projekty budowlane. Obliczenia statyczne

[9] PN-76/B-03001 Konstrukcje i podłoża budowli. Ogólne zasady obliczeń.

[10] PN-B-03002:2007 Konstrukcje murowe. Projektowanie i obliczanie.

[11] PN-81/B-03020 Grunty budowlane. Posadowienia bezpośrednie budowli. Obliczenia statyczne i projektowanie.

[12] PN-B-03150:2000 Konstrukcje drewniane.

Obliczenia statyczne i projektowanie

[13] PN-B-03264:2002 Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone.

Obliczenia statyczne i projektowanie.

[14] PN-B-01025:2004 Rysunek budowlany. Oznaczenie graficzne na rysunkach architektoniczno-budowlanych.

[15] PN-B-01029:2000 Rysunek budowlany. Wymiarowanie na rysunkach architektoniczno-budowlanych.

[16] PN-B-01030:2000 Rysunek budowlany. Oznaczenia graficzne materiałów budowlanych

[17] PN-B-01040:1994 Rysunek konstrukcyjny budowlany. Zasady ogólne.

[18] PN-88/B-01041 Rysunek konstrukcyjny budowlany. Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone.

[19] PN-B-01042:1999 Rysunek konstrukcyjny budowlany. Konstrukcje drewniane.

1.2.9.2. Wykaz przepisów prawa budowlanego

[20] Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane.

Dz. U. nr 89 z 1994 r., poz. 414, z późniejszymi zmianami.

[21] Rozporządzenie ministra infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie.

Dz. U. nr 75 z dnia 15 czerwca 2002 r., poz. 690, z późniejszymi zmianami.

[22] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 3 lipca 2003 r. w sprawie szczegółowego zakresu i formy projektu budowlanego.

Dz. U. nr 120 z dnia 3 lipca 2003 r., poz. 1133, z późniejszymi zmianami.

1. Wykaz literatury technicznej wykorzystanej przy projektowaniu

[23] Cz. Dawdo, I. Ickiewicz, W. Sarosiek- „Materiały pomocnicze do ćwiczeń z budownictwa ogólnego”, Skrypt PB 1996 r.

[24] W. Nożyński- „Przykłady obliczeń konstrukcji budowlanych z drewna”

wyd. WSiP 2000r.

[25] Kotwica J. - „Konstrukcje drewniane w budownictwie tradycyjnym”

wyd. Arkady 2004r.

[26] H. Michalak, S. Pyrak - „Domy jednorodzinne konstruowanie i obliczanie”

wyd. Arkady 2000 r.

[27] J. Hoła, P. Pietraszek, K. Schabowicz - „Obliczanie konstrukcji budynków wznoszonych tradycyjnie” wyd. DWE Wrocław 2006 r.

[28] W. Żeńczykowski - „Budownictwo ogólne” tom II, wyd. Arkady 1989 r.

[29] W. Mrozek - „Podstawy budownictwa i konstrukcji budowlanych”,

Skrypt PB 1996 r., część I.

[30] J. Sieczkowski, T. Nejman - „Ustroje budowlane”,

Skrypt PW 2002r.

[31] Z. Milczarek - „Nowoczesne konstrukcje w budownictwie ogólnym”

wyd. Arkady 2001 r.

[32] Praca zbiorowa - „Poradnik majstra budowlanego”,

wyd. Arkady 2003r.

[33] „Warunki techniczne wykonania i odbioru robót”, tom I wyd. Arkady.

[34] Aktualne publikacje w prasie technicznej o tematyce budowlanej.

2.0. OBLICZENIA STATYCZNE.

2.1. Obliczenia drewnianej więźby dachowej płatwiowo-kleszczowej.

2.0.1. Schemat budynku i przyjęte do obliczeń elementy konstrukcyjne.




2.1.0.2 Założenia dotyczące budynku:

- więźba dachowa ciesielska drewniana płatwiowo-kleszczowa,

- pokrycie dachu - dwie warstwy papy asfaltowej, każda o zawartości masy powłokowej 1600g/m³ układane na podłoży drewnianym.

- kąt nachylenia połaci dachowej wg PN-B-02361: α=20 stopni.

- wysokość budynku H=13m

- lokalizacja: Sejny

4 strefa obciążenia śniegiem,

I strefa obciążenia wiatrem.







2.1.0.3. Dane geometryczne wiązara-więźby dachowej płatwiowo-kleszczowej

- Rozpiętość obliczeniowa wiązara dachowego

l_o = 9600 mm

- Wysokość wiązara


[mm]

-Długość krokwi


[mm]

- Założono podział krokwi na część dolną i górną


skąd
[mm]


[mm]

- Rozstaw słupków wiązara


[mm]


[mm]

- Wysokość słupka


[mm]


[mm]

2.1.1. Ustalenie wartości obciążeń połaci dachowych więźby płatowo-kleszczowej

2.1.1.1. Obciążenia stałe na 1m² pochyłej połaci dachowej

A - od ciężaru własnego pokrycia

- Charakterystyczna wartość obciążenia

g_k=0,35
] wg tabl. Z-2.1 l.p.1, PN-82-B-2001

- Obliczeniowa wartość obciążenia





-przyjęty średni współczynnik obciążenia dla obciążenia stałego

2.1.1.2. Obciążenia zmienne na 1m² pochyłej połaci dachowej

B- od obciążenia śniegiem

- Przyjęto dla strefy 4 wg PN-80-B-02010

-
=1,6 [kN/m²] wg punktu 3 PN

- charakterystyczna wartość obciążenia śniegiem


=1,6*0,8=1,28 [kN/m²]

C- współczynnik kształtu dachu wg schematu Z1-1

- obliczeniowa wartość obciążenia śniegiem


[kN/m²]


=1,5 - częściowy współczynnik bezpieczeństwa - współczynnik obciążenia

C - od obciążenia wiatrem

- przyjęto dla I strefy wg PN-77-b-02011

q_k=0,25 [kN/m²] wg tabl. 3

- teren A - otwarty z nielicznymi przeszkodami

- Ce- współczynnik ekspozycji

przy H/L<=2 z=H=13 m

Ce=0,8+0,02*z= 0,8+0,02*13=1,06

- C- współczynnik aerodynamiczny wg punktu 2.4, zał.1 Z1-3, sch. a-II dla dachu dwupołaciowego

C = C_z =
- 0,2 =0,1

- β- współczynnik działa porywów wiatru.

budynek niepodatny na działanie wiatru

β=1,8 wg punktu 2.5 PN

- charakterystyczna wartość obciążenia wiatrem


[kN/m²]

- obliczeniowa wartość obciążenia wiatrem

P=
*
=0,048*1,3=0,062[kN/m²]

2.1.2. Obliczenia krokwi.

2.1.2.1. Założenia i przyjęte schematy obliczeniowe zgodnie z p.2.0.1.

2.1.2.2. Zestawienie obciążeń połaci dachowych

I. Zestawienie wartości obciążeń na 1m² połaci dachowej więźby płatwiowo-kleszczowej zgodnie z p.2.1.1.

II. Ustalenie składowych prostopadłych obciążenia pochyłej połaci dachowej

A - od ciężaru własnego pokrycia

- obciążenie charakterystyczne




- obciążenie obliczeniowe




B -od obciążenia śniegiem

- obciążenie charakterystyczne




- obciążenie obliczeniowe




C - od obciążenia wiatrem

obciążenie charakterystyczne




obciążenie obliczeniowe




D - obciążenie całkowite składowe prostopadłe do połaci dachowej -kombinacja podstawowa

- obciążenie charakterystyczne




obciążenie obliczeniowe




III. Zestawienie obciążenia od składowych prostopadłych do połaci dachu na 1 mb krokwi

- obciążenie charakterystyczne





- rozstaw krokwi

obciążenie obliczeniowe




IV. Tabelaryczne zestawienie obciążeń w tabeli Nr 1.A (zamieszczono w dalszej części projektu).

V. schemat do zebrania obciążenia dla krokwi - rys. 2.1.c




2.1.2.3. Obliczenie wielkości statycznych dla krokwi

A. Przyjęto schemat statyczny krokwi jako belka swobodnie podparta na murłacie i płatwi

Rozpiętość obliczeniowa


Rozstaw krokwi
m

- Krokiew obliczono 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

- Klasa C-30 wg tabl. Z-2.2.3-1 zgodnie z PN-B-03150:2000


-wytrzymałość charakterystyczna na zginanie


- wytrzymałość charakterystyczna na ściskanie wzdłuż włókien


- wytrzymałość charakterystyczna na ściskanie


- średni moduł sprężystości wzdłuż włókien

- Współczynnik modyfikacyjny k_mod przyjęto wg tabl. 3.2.5 -PN, tabl. 3.2.4- PN

Dla pierwszej klasy użytkowania i obciążeń krótkotrwałych

k_mod = 0,9 stąd

dpowiednie wytrzymałości obliczeniowe










- Współczynniki przyrostu przemieszczenia w czasie wg tabl. 5.1- PN

• 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.- PN


- współczynnik bezpieczeństwa

2.1.2.4. Wymiarowanie krokwi

- Przyjęto schemat statyczny krokwi jako belki wolnopodpartej na murłacie i płatwi

- Pominięto wpływ siły podłużnej

2.1.2.4. A Stan graniczny nośności

Sprawdzenie naprężeń w krokwi w płaszczyźnie Z-X (prostopadłe do powierzchni dachu)

- Największy moment zginający od obliczeniowej wartości obciążenia




- Przyjęcie parametrów przekroju krokwi

Założono wymiary krokwi




- Przekrój poprzeczny belki




- Wskaźnik wytrzymałości przekroju krokwi




- Moment bezwładności przekroju krokwi




- Sprawdzenie warunku stanu granicznego nośności

- Naprężenie obliczeniowe normalne w krokwi


MPa


- Wytrzymałość obliczeniowa na zginanie




- Warunek stanu granicznego nośności


jest spełniony

2.1.2.4. B- Stan graniczny użytkowalności

Sprawdzenie ugięć krokwi

- Ugięcie chwilowe od poszczególnych rodzajów obciążeń obliczamy wg wzoru-PN




a₁ = 0,80m=800mm - rozstaw krokwi








- składowe prostopadłe wartość charakterystycznych poszczególnych obciążeń na 1 mb krokwi













- Ugięcie końcowe




- Ugięcie wynikowe(końcowe graniczne wg - PN)




Wg tabl. 5.2.3. - PN wartości graniczne ugięć

- Warunek stanu granicznego użytkowalności




Element krokwi spełnia warunki stanów granicznych. Projektowany przekrój krokwi 70x123mm zostaje pozostawiony bez zmian.

2.1.3. Obliczenie płatwi

2.1.3.1. Założenia i przyjęte schematy obliczeniowe

-Obliczeniowa rozpiętość płatwi stanowi odległość między słupkami, na których oparta jest płatew

- Do zmniejszenia rozpiętości i usztywnienia konstrukcji zastosowano miecze

- Aby uprościć obliczenia przyjęto obciążenia z pokrycia przekazywane przez krokwie na płatwie jako ciągłe

- Zebranie obciążeń z dachu na płatew jest wygodniejsze, gdy przyjmuje się wymiary w rzucie poziomym

- Rozstaw krokwi a=800 mm

- Rozstaw słupków
=4000 mm,
=2400 mm

- Klasa drewna płatwi C-30

- Przekrój płatwi przyjęto wstępnie 130x170 mm




Rys. P-1-schemat do obliczeń płatwi




Rys. P-2-Schemat słupa środkowego do obliczeń płatwi na podłużnej połaci dachu




2.1.3.2. Obciążenia płatwi

- Zestawienie obciążeń płatwi od 1m² 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 poziomym

-Rozpiętość obliczeniowa płatwi w płaszczyźnie

- Pionowej
(między punktami podparcia, mieczami))

- Poziomej
(między punktami podparcia w osiach słupów)

- Obciążenia (stałe i zmienne) na płatew zrzutowane na płaszczyznę poziomą

1. Obciążenia pionowe

A1. Obciążenia stałe charakterystyczne od pokrycia dachowego




-obciążenie j.w. obliczeniowe




A2. Obciążenia stałe charakterystyczne od ciężaru własnego płatwi


(założona)

-obciążenie j.w. obliczeniowe




B. Obciążenia zmienne charakterystyczne od śniegu




-obciążenie j.w. obliczeniowe




C. Obciążenia zmienne charakterystyczne od wiatru




-obciążenie j.w. obliczeniowe




D. Obciążenia stałe i zmienne pionowo działające na 1 mb płatwi (z pasma o szerokości


)

-
przęsło dolne krokwi

-
przęsło górne krokwi

- Wartość charakterystyczna




- Wartość obliczeniowa




2. Obciążenia poziome

E. Obciążenia zmienne charakterystyczne od wiatru




-obciążenia j.w. obliczeniowe




F. Obciążenie poziomo działające na 1 mb płatwi

- Wartość charakterystyczna




- Wartość obliczeniowa




III. Tabelaryczne zestawienie obciążeń dla płatwi - tabl.1b

2.1.3.3. Obliczenie wielkości statycznych dla płatwi

Przyjęto schemat statyczny płatwi jako belka swobodnie podparta

Maksymalne momenty obliczeniowe zginające:

- Od obciążenia pionowego




- Od obciążenia poziomego




2.1.3.4. Wymiarowanie płatwi wg PN

Przyjęto, że płatew pracuje jako belka wolnopodparta zginana ukośnie

2.1.3.4. A Stan graniczny nośności

Sprawdzenie naprężeń w płatwi w płaszczyźnie Z-X i Y-X

Założono wymiary płatwi




- Przekrój poprzeczny belki

A=b*h=120*136=16320 mm²

- Wskaźniki wytrzymałości przekroju krokwi

Wy=b*h²*1/6=120*136²*1/6=369920 mm³

Wz=h*b²*1/6=136*120²*1/6=326400 mm³

- Momenty bezwładności przekroju krokwi

mm


mm

- Sprawdzenie warunku stanu granicznego nośności

- Naprężenia obliczeniowe w krokwi od zginania względem osi y i 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 -PN























- składowe obciążeń wartości charakterystycznych poszczególnych rodzajów obciążeń na 1 mb płatwi

- Pionowe składowe obciążenia













- Poziome składowe obciążenia




-Ugięcie końcowe U_fin płatwi




gdzie







- Ugięcie od pionowych składowych obciążeń




- Ugięcie od poziomych składowych obciążeń




- Ugięcie wypadkowe




- Warunek stanu granicznego użytkowalności


jest spełniony

Wobec powyższego wymiary płatwi 120x136 zaprojektowano prawidłowo i ostatecznie przyjęto.

2.1.4. Obliczenie słupka

2.1.4.1. Założenia i przyjęte schematy

Schemat obliczeniowy słupka przedstawia rys. P-2

2.1.4.2. Zebranie obciążeń i obliczenie wielkości statycznych

- Słupek jest ściskany siłą osiowa




- Przyjęto słupek długości h₁ = 2046mm

2.1.4.3. Wymiarowanie słupka

Przyjęto, że słupek pracuje jako element ściskany zamocowany przegubowo na podporach

2.1.4.3. A Stan graniczny nośności

Sprawdzenie naprężeń z uwzględnieniem wyboczenia wg warunku:




Przyjęcie parametrów przekroju słupka




- Przekrój poprzeczny słupka

A=100*100=10000 mm²

- Ustalenie wartości współczynnika wyboczeniowego


- Smukłość słupka














- Smukłość względna





- Naprężenie krytyczne




- 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 100x100 zaprojektowano prawidłowo.

2.1.5. Obliczenie podwaliny

2.1.5.1. Założenia i przyjęty schemat obliczeniowy




2.1.5.2. Zebranie obciążeń i obliczenie wielkości statycznych

Siła przekazywana przez słupek na podwalinę
siła ściskająca w słupku wg p. 2.1.4.2


-ciężar własny słupka











- Gęstość średnia drewna sosnowego C-30 wg zał. Z-2.2.3-PN

2.1.5.3. Wymiarowanie podwaliny

Przyjęto, że podwalina pracuje jako element ściskany (docisk) prostopadle do włókien (rys. P-5)

2.1.5.3. A Stan graniczny nośności

Przy ściskaniu prostopadłym do włókien należy sprawdzić następujący warunek wg wz. T. 1.4.a - PN




- Powierzchnia docisku słupka do podwaliny

A=100*100=10000 mm²

- Obliczeniowa wytrzymałość na ściskanie prostopadle do włókien





wg zał. Z-2.2.3-PN


wg tabl. 4.1.4 - PN

- Naprężenia obliczeniowe przy ściskaniu prostopadle do włókien




- Sprawdzenie warunku nośności wg tab. 4.1.4.a - PN







Warunek spełniony. Przekrój podwaliny zaprojektowano prawidłowo.

Wszystkie przyjęte wymiaru ustroju konstrukcyjnego zwanego więźbą dachową
przyjęto poprawnie.

2.2. Obliczenia stropu DZ-3 (monolityczno-prefabrykowany strop gęstożebrowy)

2.2.1. Założenia

- Strop międzypiętrowy w budownictwie mieszkalnym

- Konstrukcja stropu

- Pustaki wys. hp=20cm

- Płyta betonowa gr. hf=3 cm

- Żebro nośne prefabrykowane h=20cm

Wg rysunku A-1




Rys.A-1

- Dane materiałowe: wg poz. obl.

- Przyjęto-schemat obliczeniowy stropu

l_m=3,60

2.2.2.Ustalenie rozpiętości obliczeniowej i schematu statycznego

- Strop o rozpiętości modularnej l_m=3,60

- Szerokość podpór-ścian d=0,38

- Długość rzeczywista belek typ. pref. L=3,56

- Rozpiętość stropu w świetle podpór


3,60m-0,38m=3,22m


3,22m

- Głębokość oparcia belek

a=0,5(L-l_s)=(3,56-3,22)*0,5=0,17

- Rozpiętość obliczeniowa (T)

l₀=l_s+a=3,22+0,17=3,39

- Efektywna rozpiętość obliczeniowa (PN)

L_eff=l_n+h_s=3,22+0,23=3,45

- Przyjęto do obliczeń schemat stat. stropu i belki wolnopodpartej




2.2.3. Obciążenia przyjęte do obliczeń statycznych

2.2.3.1. Ciężar własny konstrukcji stropu

- Belka 372 : 0,6 620

- Pustaki żwirobetonowe 0,0655*15000 990

- Beton wypełniający 0,0447*23000 1030

- Ciężar konstrukcji stropu


2.2.3.2. Ciężar warstw wykończeniowych (podłogi z zatarciem)

- Nawierzchnia z płytek PCV gr. 3mm


- Podkład jastrychowy gr. 3cm (0,03X21000)


- Warstwa papy


- Izolacja akustyczna - styropian gr. 1 cm

- Tynk cementowo - wapienny gr. 1,5 cm (0,015X19000)


- Ciężar warstw wykończeniowych

2.2.3.3. Obciążenia zmienne

- Obciążenia zastępcze od ścian działowych




- Obciążenia technologiczne (użytkowe)




- Obciążenia montażowe




2.2.3.4. Zestawienie obciążeń na 1m² stropu [kN/m²]

Rodzaj obciążenia	Wartość obciążenia Charakterystycznego		Wartość obciążenia obliczeniowego
- Ciężar własny stropu - Ciężar własny wykończenia - Obciążenie zmienne: - Obciążenie zastępcze od ścian działowych - Obciążenie technologiczno-użytkowe	2,65 1,00 0,75 1,5	1,1 1,2 1,2 1,4	2,91 1,20 0,9 2,1
Obciążenie całkowite	5,9
Obciążenie montażowe	1,0	1,4
Dopełniające obciążenie zewnętrzne od ciężaru własnego stropu	3,25

2.2.4. Wymiarowanie stropu DZ-3

Obliczenia przeprowadzono dla pojedynczego żebra (belki) stropu z uwzględnieniem dwóch waz pracy stropu.

2.2.4.1. Obciążenie działające na belkę - żebro.

- W I fazie pracy (fazie montażowej)

q₁=0,60(q_k+P_m)=0,60(2,91+1,40)=2,59kN/m

- w II fazie pracy (fazie eksploatacyjnej)

q₂=0,60[q-(q_k+P_m)]=0,60[7,11-(2,91+1,40)]=1,68kN/m

2.2.4.2. Obliczenie momentów zginających belki swobodnie podpartej.

- w I fazie pracy:

M₁=0,125q₁*l_eff²=0,125*2,59*3,45²=3,85kNm

- w II fazie pracy:

M₂=0,125q₂*l_eff²=0,125*1,68*3,45²=2,49kNm

2.2.4.3 Wymiarowanie (wg PN-B-03264:2002)

Obliczeniowy przekrój żebra stropu.

- I faza pracy stropu:

M₁=M_sd1=3,85kNm

h_w=20cm

b_w=6cm

d₁=17cm

beton B-20 o f_cd=10,6MPa

stal A-III o f_yd=350Mpa




U_sc = 0,246
ζ=0,855

Przekrój zbrojenia dla fazy I montażowej:




- II faza pracy stropu

M₂=M_sd2=2,31kNm

h_s=23cm

d=20cm

b_w=6cm

b_eff=60cm

beton płyty górnej B-15 o f_cd=8,0MPa

stal A-III o f_yd=350Mpa




U_sc = 0,015
ζ=0,980

Przekrój zbrojenia dla fazy II eksploatacyjnej:




Całkowite zbrojenie belki w przęśle:

A_s=A_s1+A_s2=0,76+0,34=1,10cm²

Przyjęto zbrojenie (T.5.45, Pawłowski, Budownictwo Ogólne, Wymiarowanie) prętami
o A_s=1,14cm² Zbrojenie to odpowiada zbrojeniu typowej belki numer 3.

II sposób

Na podstawie tabel.

Dla momentu przęsłowego

M=M₁+M₂=M_sd1+M_sd2=3,57+2,31=5,88

oraz rozpiętości L_m=3,60m

przyjęto z tabeli P-T-5.45 belkę nr 3 o zbrojeniu prętami
o A_s=1,14cm² i M_max=6,40kNm.




Powyższe stanowi, że zostały spełnione wyżej wymienione warunki. Zbrojenie belki nr 3 przedstawia poniższy rysunek:




2.3. Obliczenia stropu Fert-45




- Strop monolityczno-prefabrykowany

- Strop gęsto żebrowy składający się z:

Belki częściowo prefabrykowanej stalowo-ceramicznej

Pustaków ceramicznych

nadbetonu wypełnionego monolitycznie

2.3.1. Założenia i przyjęte schematy stayczne

- strop miedzypietrowy w budynku mieszkalnym

- rozstaw ścian nośnych o grubości 0,25m

- modularny l_M = 3,6m

- w świetle l_n = 3,35m

- konstrukcja i dane materiałowe

A - Konstrukcja stropu

- pustaki ceramiczne o wysokości 20cm

- płyta nadbetonu o grubości 3 cm

- żebro nośne stropu - belka częściowo prefabrykowana ceramiczno-stalowa l_rz = 267cm

- rostaw osiowy belek - żeber a₁ = 45cm

- schemat statyczny - belka wolnopodparta

B - Dane materiałowe

- pustaki ceramiczne o wymiarach 20x25x35cm

- beton klasy min.B15

- stal klasy A-III gat. 34GS

C - Do obliczeń przyjęto:

- Obliczeniowy przekrój stropu - rys. F1




- Elementy składowe stropu - rys. F2

Pustak ceramiczny - rys. F2a




Belka stropu - rys.F2b




Schemat obliczeniowy stropu - rys. F3




2.3.2. Ustalenie rozpiętości obliczeniowej i schematu statycznego stropu

2.3.2.1. Ustalenie rozpiętości obliczeniowej

- strop o rozpiętości modularnej l_M = 3,60m

- szerokość podpór - ścian d = 0,25m

- długość rzeczywista belek części prefabrykowanej l = 3,57m

• rozpiętość stropu w świetle podpór




• głębokość oparcia belek stropowych




Przy a_min=0,08m

• rozpietość obliczeniowa (efektywna) stropu




2.3.2.2. Ustalenie schematu obliczeniowego stropu

przyjęto do obliczeń schemat statyczny belki stropu jako wolnopodparty na podporach




2.3.3. Zestawienie obciążeń

2.3.3.1. Obciążenia na 1m² stropu Fert-45

Lp	Rodzaj obciążenia	Wartość charakterystyczna [N/m^2]		Wartość obliczeniowa [N/m^2]
	- ciężar własny konstrukcji stropu	3080	1,1	3380
1	Razem
	- ciężar warstw podłogowych - parkiet na lepiku - podkład cementowy - izolacja akustyczna - tynk cementowo-wapienny	230 735 5 285	1,2 1,3 1,2 1,3	276 956 6 371
2	Razem
3	- obciążenia zastępcze od lekkich ścianek działowych według PN-82/B-2003 tabela 3 - obciążenia zmienne technologiczne (użytkowe)		1,2
obciążenia zewnętrzne Razem (2+3)
Obciążenia całkowite Razem (1+2+3)

2.3.3.2. Sprawdzenie warunku obciążenia granicznego

- graniczne wartości obciążeń dla stropu Fert-45 podano w tabeli 6.2

- porównanie projektowanych i granicznych wartości obciążenia charakterystycznego

• ciężar własny




• obciążenie zewnętrzne (od warstw podłogowych, ścianek działowych, obciążenie zmienne technologiczne)





(1)

Warunek został spełniony.

2.3.3.3. Obciążenie na 1mb belki do obliczeń statycznych

• obciążenie charakterystyczne
  










• obciążenia obliczeniowe
  










2.3.4. Wymiarowanie stropu Fert-45

2.3.4.1. Sprawdzenie stanu granicznego nośności

• Maksymalny moment zginający dla belki swobodnie podpartej




Według SD-Nr966/93 i tabeli 3 moment graniczny od obciążenia obliczeniowego dla belki B-23/45/360





(2)

• Sprawdzenie belki na ściskanie

Maksymalna siła poprzeczna




Według tab. 3 graniczna siła poprzeczna od obciążenia obliczeniowego dla belki





(3)

Warunki dla stanu granicznego nośności zostały spełnione.

2.3.4.2. Sprawdzenie stanu granicznego użytkowalności

• Moment uwzględniający długotrwałą część obciążenia





według PN-82/B-02003 tabela 2

Z tabeli 3 S-D wynika, że moment graniczny od obciążenia długotrwałego dla belki o rozpiętości 4,2m nie jest określany.

Warunek stanu granicznego użytkowalności został spełniony.

Nośność pojedynczego żebra belki B-23/45/420 o rozpiętości modularnej l_M=3,60 m zbrojonego prętami
cm ze stali 34GS jest większa od wartości podanych w tabeli 3; oznacza to, że:

1. Przyjęta belka stropu Fert-45 spełnia wymagania (warunki 1-4) i nie zostaną przekroczone stany graniczne nośności i użytkowalności.

2. Dla podanych założeń można wykonać w budynku - pomieszczeniach strop z typowych belek kratownicowych oznaczonych np. zgodnie z zasadami i wymaganiami podanymi w „Świadectwie JTB nr966/93 strop gęstożebrowy ceramiczno-żelbetowy FERT-45” wyd. W-wa 1994r.

3. UWAGA! Stropy podpierane podczas montażu!

II SPOSÓB wykonania wymiarowania stropu Fert-45 metodą doboru elementów dla rozpiętości modularnej 3,60m.

2.3.4. Wymiarowanie stropu Fert-45

2.3.4.1. Ustalenie obciążeń na 1mb

• obciążenie obliczeniowe na 1mb belki




2.3.4.2. Sprawdzenie stanu granicznego nośności







Dla wartości momentu
i siły poprzecznej
przyjęto belkę Nr 4 o rozpietości l_M = 3,60m i symbolu B-23/45/360 (tabela 4.3)

Graniczny moment i siła poprzeczna od obciążenia obliczeniowego dla belki Nr 4 według tabeli 6.3 wynosi
,
, stąd







Warunki zostały spełnione.

2.3.4.3. Sprawdzenie stanu granicznego użytkowalności

• nie przeprowadzono obliczeń dla stanu granicznego użytkowalności ze względu na typowość elementów stropów Fert-45,

• warunki normowe dotyczące SGU zostały spełnione przez jednostkę projektującą strop Fert-45 jako rozwiązanie powtarzalne.

• UWAGA! Stropy podpierane podczas montażu!

Zbrojenie belki nr 4 według tablicy 4.3 przedstawia rysunek:




2.4. Schody płytowe z belkami spocznikowymi.

2.4.0. Obliczenia statyczne schodów

2.4.1. Założenia

wysokość kondygnacji H = 3,00m

klatka schodowa

- długość 5,75m

- szerokość 3,35m

płyta biegowa

- długość 2,70m

- szerokość 1,60m

płyta spocznikowa

- długość 3,35m

- szerokość 1,50m

Do wykonania schodów żelbetowych przyjęto:

beton klasy B - 20 f_c,d = 10,6Mpa

f_c,k = 16,0Mpa

stal klasy A-I f_y,d = 210Mpa

wykładzinę lastrico

- na stopniach 0,03m

- na podstopniach 0,015m

obciążenia zmienne schodów p = 3,00kN/m2

środowisko klasy 1 α = 0,85

- Wymiary klatki schodowej w rzucie poziomym




- Schemat obliczeniowy płyty biegowej i spoczników




- Obciążenia i wykresy momentów




- Zbrojenie schodów płytowych z belkami spocznikowymi

2.4.2. Płyta biegowa

- przyjęto płytę grubości h=12cm

- przyjęto stopnie o wymiarach h₁=15cm

s₁=30cm

nachylenie płyty biegowej






2.4.2.1. Zestawienie obciążeń na 1m² rzutu poziomego.

Rodzaj obciążenia	Wartość charakterystyczna [kN/m2]	Współczynnik obciążenia	Wartość obliczeniowa [kN/m2]
Obciążenia stałe płyta stopnie lastrico tynk cementowo - wapienny	3,22 1,72 0,82 0,32	1,1 1,1 1,3 1,3	3,54 1,90 1,07 0,41
Razem obciążenia stałe	6,08		6,92
Obciążenia zmienne	3,00	1,3	3,90
Obciążenia całkowite	9,08		10,82

2.4.2.2. Obliczenie efektownej rozpiętości obliczeniowej.





2.4.2.3. Obliczenie maksymalnego momentu obliczeniowego.

Pasmo płyty szerokości 1,0m obliczamy jako belkę jednoprzęsłową częściowo utwardzoną.




Wartość obliczeniowa największego momentu zginającego




2.4.2.4. Wymiarowanie płyty biegowej

Ustalenie wysokości użytkowej przekroju obliczeniowego
















Dane do projektowania:

b = 100cm

d = 9,6cm

beton klasy B 20

f_c,d = 10,6MPa

f_c,k = 16,0MPa




stal klasy A - I

f_y,d = 210MPa

Wymiarowanie przekroju (b = 100cm)





odpowiada (tablica 7-6)


Pole przekroju zbrojenia




Przyjęto dołem zbrojenie
co 10,5 cm







przy podporach co drugi pręt odgiąć do góry

2.4.3. Płyta spocznikowa

ze względu na małe różnice szerokości płyt spocznikowych międzypiętrowej i piętrowej, zbrojenie obu płyt przyjęto według obliczeń płyty piętrowej

przyjęto płytę grubości 8cm

2.4.3.1. Zebranie obciążeń

		Wartość charakterystyczna [kN/m2]	Współczynnik obciążenia	Wartość obliczeniowa [kN/m2]
1	obciążenia stałe - płyta - lastrico - tynk cementowo-wapienny	1,92 0,66 0,28	1,1 1,3 1,3	2,11 0,86 0,37
	Razem obciążenia stałe			3,34
	Obciążenia zmienne		1,3	3,90
	Obciążenia całkowite

2.4.3.2. Obliczenie efektownej rozpiętości obliczeniowej




2.4.3.3. Wartość obliczeniowa maksymalnego momentu zginającego







2.4.3.4. Wymiarowanie płyty spocznikowej

Ustalenie wysokości użytecznej przekroju obliczeniowego przekroju płyty spocznika




Dane do projektowania:

b = 100cm beton klasy B 20 fc,d = 10,6MPa

d = 5,7cm fc,k = 16,0MPa




stal klasy A - I fy,d = 210MPa

Wymiarowanie przekroju





odpowiada (tabela7-6)


Pole przekroju zbrojenia




Przyjęto dołem zbrojenie
co 15 cm




przy podporach co drugi pręt odgiąć do góry tj. co 30 cm.

2.4.4. Belka spocznikowa

Przyjęto belkę o wymiarach 20x40cm

2.4.4.1. Zestawienie obciążeń obliczeniowych

		Wartość obliczeniowa [kN/m2]
1	obciążenia stałe - belka - płyta spocznikowa - pozycja 2.4.3.1 - płyta biegowa - pozycja 2.4.2.1 - tynk cementowo-wapienny	1,69 2,50 9,34 0,16
	Razem obciążenia stałe
2	Obciążenia zmienne
	Obciążenia całkowite

2.4.4.2. Obliczenie rozpiętości obliczeniowej




Rozpiętość obliczeniowa efektywna

przyjęto t = 25cm




2.4.4.3. Wartość obliczeniowa maksymalnego momentu zginającego




2.4.4.4. Wymiarowanie belki spocznikowej

- belka kątowa z płytą jednostronnie współpracującą

- belka o przekroju teowym z półką z jednej strony

według PN-B-03264:1999 punkt 4.4.3




- szerokość efektywna przekroju (według PN-B-03264:1999 punkt 4.4.3)







przyjęto


- wartość użyteczna przekroju
















- sprawdzenie położenia osi obojętnej przekroju

Moment zginający obliczeniowy osi wewnętrznych przenoszony przez przekrój o


, przy założeniu, że strefa ściskana
obliczono według wzoru:






















Warunek
jest spełniony to przekrój oblicza się jak pozornie teowy (oś obojętna leży w półce betonowej płyty współpracującej
) o wymiarach


potrzebny przekrój zbrojenia belki





odpowiada (tabela7-6)





Przyjęto zbrojenie
ze stali A-I o As = 5,65cm².




2.5. Obliczenia nośności muru - ściany wewnętrznej nośnej (wg PN-B-03002:2007)

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 p.2.1.5.2) 35,69 [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=2,1MPa=0,21kN/cm²

kategoria robót B

współczynnik bezpieczeństwa γm=2,2

C. Do obliczeń przyjęto:

- Schemat usytuowania obl. fragmentu ściany nośnej - rys.M1

- Schemat do obliczeń nośności ściany (fundamentu) w przekroju α-α - rys.M2

- Schemat przekazywania sił - obciążeń pionowych w przyjętym do obliczeń modelu przegubowym ściany - rys.M3







Przyjęto następujące grubości ścian nośnych w poszczególnych kondygnacjach

P - 0,38m I, II i III - 0,25m

Schemat do obliczeń nośności ściany (fundamentu) w przekroju α-α




ND - siły od słupków więźby dachowej

N_1d - siła od wszystkich obc. stałych i zmiennych kondygnacji I - IV oraz od więźby dachowej

N_S1d^L,P - siła od stropu nad kondygnacją „P” o rozpiętości LM= 360cm i 570cm

N_2d - siła od ciężaru własnego muru „P” oraz N1d i NS1dL,P

N_F - siła od ciężaru własnego fundamentu

Schemat przekazywania sił - obciążeń pionowych w przyjętym do obliczeń modelu przegubowym ściany.







a) ściana najwyższej kondygnacji

b) ściana niższych kondygnacji

c) schemat przyjętych oznaczeń obl. ściany wewnętrznej

d) ściana piwniczna i fundament

2.5.2. Obliczenie wartości obciążeń stropów

A. Obciążenia stałe

I. Strop nad kondygnacją „P” (strop DZ-3 wg p.2.2)

ciężar własny konstrukcji stropu 2,65 3,38

ciężar warstw podłogowych 1,00 1,20

Razem:3,65kN/m2] 4,11[kN/m2]

II. Strop nad kondygnacją powtarzalną I-II (Fert-45 p.2.3)

ciężar własny konstrukcji stropu 3,08 3,38

ciężar warstw podłogowych z zatarciem 1,26 1,61

Razem: 34,34[kN/m2] 4,99[kN/m2]

III. Strop nad III kondygnacją (strop Fert-45 wg p.2.3)

ciężar własny konstrukcji stropu 3,08 3,38

tynk cementowo-wapienny 0,285 x1,2 0,034

(0,015x19)

płyta wiórowo-cementowa 0,24 x1,2 0,29

(0,06x4)

zatarcie cementowe 0,105 x1,3 0,14

(0,005x21)

Razem: 3,71[kN/m2] 4,15[kN/m2]

B. Obciążenia zmienne

I. Strop nad kondygnacją „P” (wg p.2.2.3.4) 2,25[kN/m2] 3,00[kN/m2]

II. Stop nad kondygnacją powtarzalną I-II 1,75[kN/m2] 2,40[kN/m2]

(wg p.2.3.3.1)

III. Strop nad III kondygnacją 1,20[kN/m2] 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 N_1d w poziomie spodu stropu nad piwnicą

a) - obciążenie od więźby dachowej (wg 2.1.5)

N_D=0,5xPS+0,5xPS=PS= 35,69[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

0,25x2,70x1,0x19x1,1x2= 28,22[kN]

0,38x2,70x1,0x19x1,1x1= 21,44[kN]

- obciążenie tynkiem

0,015x2x2,70x1,0x19x1,3x3= 6,00[kN]

c) - obciążenie stałe od stropu nad III kondygnacją (wg 2.5.2.A.III)

4,03x(1,675+2,725)x1,0= 17.73[kN]

- obciążenie zmienne od stropu nad III kondygnacją (wg 2.5.2.B.III)

1,68x(1,675+2,725)x1,0= 7,39[kN]

- obciążenie stałe od stropów kondygnacji II-I (wg 2.5.2.A.II)

4,99x(1,675+2,725)x1,0x1= 21,96[kN]

4,99x(1,61+2,66)x1,0x1= 21,31[kN]

- obciążenie zmienne j.w. (wg 2.5.2.B.II)

2,40x(1,675+2,725)x1,0x1= 10,56[kN]

2,40x(1,61+2,66)x1,0x1= 10,25[kN]

Razem N_1d 190,53[kN]

2.5.3.2. Obciążenie N_Si,d ściany od stropów w poziomie spodu stropu nad piwnicą

- obciążenie stałe od stropu nad piwnicą (wg 2.5.2.A.I)

4,11x1,61x1,0= 6,61[kN]

4,11x2,66x1,0= 10,93[kN]

- obciążenie zmienne j.w. (wg 2.5.2.B.I)

3,00x1,61x1,0= 4,83[kN]

3,00x2,66x1,0= 7,98[kN]

Razem N_Si,d 30,35[kN]

N_Si,d^L=6,61+4,83=11,44[kN]

N_Si,d^P=10,93+7,98=18,91[kN]

2.5.3.3. Obciążenie ściany siłą N_2d

siła N_1d= 190,53 [kN]

siła N_Si,d= 30,35[kN]

ciężar ściany kondygnacji piwnicznej

0,38x2,60x1,0x19x1,1x1= 20,65[kN]

Razem N_2d 241,53[kN]

2.5.3.4. Siła N_md w połowie ściany piwnicznej

N_md= 0,5x(N_1d+N_Si,d+N_2d)=

=0,5x(190,53+30,35+241,53)= 231,21[kN]

Razem N_md 231,21[kN]

2.5.4. Wymiarowanie konstrukcji murowej muru - ściany poprzecznej nośnej w piwnicy

Stan graniczny nośności

Stan graniczny nośności ścian obciążonych głównie pionowo wg PN-B-03002:2007

sprawdza się wg warunku

N_Sd
N_Rd gdzie:

N_Sd - wartość obliczeniowa obciążenia pionowego ściany

N_Rd - nośność obliczeniowa ściany

Nośność obliczeniową ściany wyznacza się ze wzorów:

- w przekroju pod stropem górnej kondygnacji N_1R,d oraz nad stropem dolnej kondygnacji N_2R,d

N_iR,d=φ_ixAxf_d

i=1 w przypadku przekroju pod stropem

i=2 w przypadku przekroju nad stropem

φ_i - współczynnik redukcyjny zależny od:

mimośrodu e_i, na którym działa siła pionowa N_d

mimośrodu niezamierzonego e_a

- w strefie środkowej ściany

N_mR,d=φ_mxAxf_d

A - pole przekroju obliczanego muru

f_d - wytrzymałość obliczeniowa muru na ściskanie

φ_m - współczynnik redukcyjny zależny od:

*mimośrodu początkowego e_o=e_m

*smukłość ściany h_eff/t

*zależności σ(ε) muru

*czasu trwania obciążenia

Aby określić wartość φ_m konieczne jest wyznaczenie w/w zależności uwzględniając 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 e_a

e_a=h/300
10[mm]

h=2600mm - wysokość ściany piwnicznej w świetle

e_a - mimośród przyłożenia obliczonego obciążenia pionowego NSd

e_a=2600/300=8,67mm<10mm

przyjęto e_a=10mm=0,01m

Zastępczy mimośród początkowy e_m

e_m=(0,6xM_1d+0,4xM_2d)/N_md

e_m - wartość obliczeniowa siły pionowej w połowie wysokości ściany

N_md=231,21[kN]

M_1d - moment w przekroju pod stropem górnej kondygnacji

M_1d=N_1dxe_a+N_Si,dPx(0,33xt+ea)-N_Si,dLx(0,33xt+e_a)=

=N_1dxe_a+( N_Si,dP- N_Si,dL)x(0,33xt+e_a)

t=0,38m - grubość ściany piwnicznej

M_1d=190,53x0,01+(18,91-11,44)x(0,33x0,38+0,01)=2,917[kNm]

M_2d - moment w przekroju nad stropem dolnej kondygnacji

M_2d=N_2dxe_a

N_2d=241,53 [kN]

M_2d=241,53x0,01=2,415[kNm]

e_m=(0,6x2,917+0,4x2,415)/ 231,21=0,0117[m]

e_m/t=0,0117/0,38=0,031

e_m=0,031*t

- Wysokość efektywna h_eff ściany piwnicznej

h_eff=ρ_h*ρ_n*h

h=h_p=2,60[m] - wysokość ściany jednej kondygnacji

ρ_h=1,0 - współczynnik zależny od przestrzennego usztywnienia

- konstrukcja usztywniona przestrzennie w sposób eliminujący przesuw poziomy

- stropy z wieńcami żelbetowymi

ρ_n=ρ₂=1,0 - wsp zależny od usztywnienia wzdłuż 2;3;4 krawędzi

- ściany podparte w góry i u dołu zgodnie z przyjętym modelem

przegubowym

h_eff=2,60x1,0x1,0=2,60[m]

- Określenie wartości współczynnika redukcyjnego φ_m

A=38x100=3800[cm2]

f_d=f_k/γ_m

f_k=2,1[MPa] (wytrzymałość obl. Muru na ściskanie)

γ_m=2,2

f_d=2,1/2,2=0,95[MPa]=0,095[kN/cm2]

Współczynnik smukłości

h_eff/t=260/38=6,84

Z tablicy z PN odczytano wartość φ_m dla następujących parametrów

α_c=700 - cecha sprężystości muru pod obciążeniem długotrwałym

h_eff/t=6,84; e_m=11,7 [mm] (e_m=0,031*t <0,05*t) φ_m=0,86

Nośność obliczeniowa ściany w piwnicy

N_mR,d=φ_m*A*f_d=0,86*3800*0,095=310,46[kN]

N_md=231,21 [kN]

N_md< N_mR,d ; 223,21[kN]<310,46[kN]

Warunek został spełniony

Ściana - mur spełnia warunek stanu granicznego nośności

2.6. Obliczenie ławy fundamentowej

Sprawdzenie naprężeń pod fundamentem wg PN-81/B-03020

2.6.1. Założenia

- 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 oznacza następujące obciążenie

N_2d - siła od wszystkich obciążeń stałych i zmiennych kondygnacji IV-P oraz

więźby dachowej

N_F - siła od ciężaru własnego fundamentu

2.6.2. Zebranie obciążeń na 1mb ławy fundamentowej

2.6.2.1. Suma sił pionowych P obciążających 1mb fundamentu

- obciążenie obliczeniowe (ustalone wg 2.5.3.3) N_2d= 241,53[kN]

- ciężar własny ławy fundamentowej

0,50*1,0*22*1,0*1,1= N_F= 12,10[kN]

Razem P1= 253,63[kN]

2.6.2.3. Mimośród początkowy przyłożenia siły P1

e_o=e_a+e_m

e_a=0,01[m] - mimośród początkowy niezamierzony

e_m=0,0117[m] - zastępczy mimośród początkowy (wg 2.5.4.1)

e_o=0,01+0,0117=0,0217[m]

przyjęto e_o=2,17[cm]

2.6.3. Obliczenie maksymalnego obliczeniowego obciążenia jednostkowego pod fundamentem.

q_rmax=P/F+M/W=[P₁/(100*B)]*(1+6*e_o/B)

P₁=248,76 [kN]

B=120[cm] - szerokość ławy fundamentowej

e_o=2,06[cm]







2.6.4. Sprawdzenie stanu granicznego nośności

Zgodnie z p.3 załącznika 1 do PN-81/B-03020 dla stanu granicznego nośności

winien być spełniony warunek:




q_rmax=
[MPa] - maksymalne obliczeniowe obciążenie jednostkowe

podłoża pod fundamentem

m=0,9 - współczynnik korekcyjny

q_f=0,300[MPa] - obliczeniowy opór jednostkowy pod

fundamentami

0,287[MPa]<1,2*0,9*0,300[MPa]

0,287[MPa]<0,324[MPa]

Warunek spełniony

Maksymalne obliczeniowe obciążenie pod fundamentem nie przekracza obliczeniowego oporu jednostkowego podłoża.

Przyjęte wymiary ławy fundamentowej są prawidłowe.

Uwagi.

PB KPB i IPB

Budynek mieszkalny wielorodzinny w technologii tradycyjnej

Strona:







---