Opis techniczny

Koncepcja konstrukcji budynku

Zakres projektowy obejmuje budynek mieszkalny wielorodzinny w układzie konstrukcyjnym płytowo - słupowym o trzech klatkach schodowych realizowany w technologii uprzemysłowionej ze stropodachem wykonanym z płyt panwiowych. Budynek osiąga wysokość 11 kondygnacji w tym jedna podziemna. Szerokość traktów wynosi 7,2m w osiach. Długość budynku to 62,10m

Obliczenia wykonano zgodnie z obowiązującymi normami.

Obliczenia statyczno wytrzymałościowe wykonano za pomocą programu:

- Autodesk Robot Structural Analysis 2012,

Warunki gruntowo – wodne

Wykopy pod fundamenty winny być wykonane w taki sposób, aby nie nastąpiło naruszenie naturalnej struktury poniżej posadowienia. Prace sprzętem mechanicznym należy przerwać ok. 15-20cm powyżej poziomu posadowienia, a niedobraną część gruntu usunąć bezpośrednio przed wykonaniem ławy i stopy fundamentowej sposobem ręcznym.

Wykop należy wykonać w okresie suchym. Prace ziemne w gruntach gliniastych należy prowadzić w sposób nie powodujący wzrostu ich wilgotności.

Prace ziemne należy prowadzić z zachowaniem warunków BHP, a szczególności bezpiecznego pochylenia skarp, składowanie urobku poza strefą aktywnego obciążenia skarp wykopu fundamentowego.

Przy wystąpieniu gruntów wysadzinowych, w przypadku wystąpienia ujemnych temperaturach, wykop należy zabezpieczyć przed przemarznięciem zarówno przed jak i po wykonaniu płyty fundamentowej.

Na podstawie otrzymanych wyników rozpoznania geotechnicznego oraz uwzględniając charakterystykę konstrukcji stwierdza się I kategorię geotechniczną.

Kategorię geotechniczną ustalono na podstawie Rozporządzenia Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 24 września 1998 r. w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadowienia obiektów budowlanych.

Opis poszczególnych elementów konstrukcyjnych

Fundamenty

Posadowienie budynku przewidziano na ławach betonowym zbrojonych stalą B500SP i S235J w sposób ciągły wypełnionych betonem C20/25 (B25). Pod słupy żelbetowe przewiduje się stopy fundamentowe. Wykonane z betonu C20/25 (B25) zbrojony stalą
AI (S235J), AIIIN (B500SP). Pod trzpieniami posadowionymi na ławach wykonać wyrostki. Pod stopy fundamentowe jak i ławy wylać chudy beton gr.10cm

Stropy wylewane

Stropy budynku projektuje się jako żelbetowe, wylewane z betonu C20/25 (B25), zbrojone dwukierunkowo stalą AIIIN (B500SP) i AI (S235J) grubości 20-24cm Kierunki oparcia zgodnie ze schematem konstrukcyjnym poszczególnych kondygnacji.

Klatka schodowa

Zaprojektowano schody żelbetowe o dwóch biegach schodowych, wylewane na płycie biegowej o grubości hp=15cm, oparte na płycie stropowej. Beton biegów C20/25 (B25), zbrojenie stalą AIIIN (B500SP) i AI (S235J).

Wieńce żelbetowe

Wieńce żelbetowe wylewne z betonu C20/25 (B25), zbrojone stalą AIIIN (B500SP) i AI (S235J) w sposób ciągły. Zbrojenie wieńców łączyć na zakład min. 50cm.

Materiały konstrukcyjne

Materiały konstrukcyjne zastosowane w konstrukcji budynku:

stal B500SP (AIIIN),

stal S235J (AI),

beton C8/10 (B10),

beton C20/25 (B25).

Zestawienie obciążeń.

Obciążenia stałe (wg.PN-EN-1991-1-1).

Obciążenia stałe od stropodachu.

Lp.	Nazwa obciążenia	Obciążenie charakterystyczne kN/m^2	γf	Obciążenie obliczeniowe kN/m^2
1.	2 x papa termozgrzewalna	0,20	1,35	0,27
2.	Gładź cementowa 2cm 0,02x21,0 kN/m^3	0,42	1,35	0,57
3.	Płyta panwiowa	1,58	1,35	2,13

Obciążenia stałe stropu ostatniej kondygnacji.

Lp.	Nazwa obciążenia	Obciążenie charakterystyczne kN/m^2	γf	Obciążenie obliczeniowe kN/m^2
1.	Wełna min. gr.40 cm 0,40m x 1,6 kN/m^3	0,64	1,35	0,86
2.	Folia PCV	0,05	1,35	0,07
3.	Płyta żelbetowa gr.20 cm 0,20x 25 kN/m^3	5	1,35	6,75
4.	Tynk cem.–wap. gr.1,5 cm 0,015m x 19 kN/ m^3	0,29	1,35	0,38

Obciążenia stałe stropu kondygnacji powtarzalnej.

Lp.	Nazwa obciążenia	Obciążenie charakterystyczne kN/m^2	γf	Obciążenie obliczeniowe kN/m^2
1.	Panele podłogowe gr. 10mm	0,15	1,35	0,20
2.	Wylewka betonowa gr.4,0cm 0,04 m x 21,0 kN/ m^3	0,84	1,35	1,09
3.	Płyta żelbetowa gr.22 cm 0,22 x 25 kN/m^3	5,5	1,35	7,43
4.	Tynk cem.–wap. gr.1,5 cm 0,015m x 19 kN/ m^3	0,29	1,35	0,38

Obciążenie stałe klatki schodowej (biegów, spoczników i podestów).

Lp.	Nazwa obciążenia	Obciążenie charakterystyczne [kN/m^2]	γf	Obciążenie obliczeniowe [kN/m^2]
1.	lastrico gr. 2cm 0,02m· 22,0 kN/m^3	0,44	1,35	0,59
2.	płyta pref. śr. gr.15 cm 0,15m· 25,0 kN/m^3	3,75	1,35	5,06
3.	tynk cem.-wap. gr.1,5cm 0,015m· 19 kN/ m^3	0,28	1,35	0,38

Obciążenia zmienne.

Obciążenie śniegiem (wg PN-EN-1991-1-3).

Lokalizacja Warszawa – I strefa obciążenia śniegiem

Obciążenie charakterystyczne

gdzie:

Q­_k = 0,9 kN/m² – obciążenie charakterystyczne śniegiem dla II strefy,

C = 0,8 – współczynnik kształtu dachu.

Obciążenie obliczeniowe

Obciążenie technologiczne stropodachu (wg PN-EN-1991-1-1).

Lp.	Nazwa obciążenia	Obciążenie charakterystyczne kN/m^2	γf	Obciążenie obliczeniowe kN/m^2
1.	Technologiczne	0,5	1,5	0,75

Obciążenie użytkowe na strop kondygnacji mieszkalnej (wg PN-EN-1991-1-1).

Obciążenia użytkowe schodów w budynkach (wg PN-EN-1991-1-1).

Obciążenie od ścianek działowych na strop kondygnacji mieszkalnej (wg PN-EN-1991-1-1).

obciążenie zastępcze na strop

Ścianka działowa wykonana jest z cegły dziurawki gr. + 2 x tynk cement- wap. O gr. 1.5 cm

- Ciężar ścianki działowej:

stąd obciążenie zastępcze na strop:

Obciążenie wiatrem (wg PN-EN-1991-1-4).

Oddziaływanie wiatru na powierzchnie zewnętrzne wg. Tab. 4.1-Kategorie i parametry terenu, Tab. NB.3. Współczynnik chropowatości i współczynnik ekspozycji.

Przyjęto możliwość najniekorzystniejszego usytuowania budynku względem stron świata, czyli w kierunku zachodnim ścianą podłużną lub szczytową.

c_e(z)- chropowatość terenu

h= 34,0m < b= 14,95m lub 15m, więc wysokość odniesienia z_e=h=34,0m

$$c_{e(z)} = 1,47\left( \frac{z}{10} \right)^{0,29} = 1,47\left( \frac{34}{10} \right)^{0,29} = 2,09$$

Dla wysokości z = b = 14,95

$$c_{e(z)} = 1,47\left( \frac{z}{10} \right)^{0,29} = 1,47\left( \frac{14,95}{10} \right)^{0,29} = 1,65$$

gęstość powietrza ρ=1,25kg/m³

ciśnienie wiatru w_e=.

Do wyznaczenia współczynników ciśnienia zewnętrznego c_pe,10 zastosowano interpolację liniową.

Gdy wiatr wieje na ścianę podłużną ( Rys. 1)

v_b- bazowa prędkość wiatru, na którą składa się v_b,0, c_dir i współczynnik sezonowy c_season..

v_b,0– wartość podstawowa bazowej prędkości wiatru, v_b,0=22m/s

c_dir – współczynnik kierunkowy, wartość zalecana 1,0

c_season- współczynnik sezonowy, wartość zalecana 1,0

v_b = c_dir·c_season·v_b,0 = 1,0·1,0·22=22m/s

q_b- średnie bazowe ciśnienie prędkości

q_b = 0,5·ρ·v_b² = 0,5·1,25·22² = 302,5N/m²

- szczytowe ciśnienie prędkości przy wysokości 34,00m

q_p(z_e) = c_e(z_e) • q_b = 2, 09 • 302, 5 = 632, 23N/m²

- szczytowe ciśnienie prędkości przy wysokości 14,95m

q_p(z_e) = c_e(z_e) • q_b = 1, 65 • 302, 5 = 499, 12N/m²

- wartość średnia (przyjęta do obliczeń)

$$\frac{632,23 + 499,12}{2} = 565,68\frac{N}{m^{2}} = 0,57\frac{\text{kN}}{m^{2}}$$

- obciążenie wiatrem 1m² ściany (ciśnienie wiatru)

$$0,25 < \frac{h}{d} = \frac{34,0}{14,95} = 2,27 > 1$$

w_e/w_i- ciśnienie wiatru na powierzchnie kolejno zewnętrzne i wewnętrzne

Ściana nawietrzna:

pole D: c_pe,1= + 1,0; w_eD=0,57x1,0= 0,57kN/m²

Ściana zawietrzna:

pole E: c_pe,1= -0,50; w_eE=0,57x(-0,50)= -0,29kN/m²

- wartości obliczeniowe obciążenia wiatrem gdy wieje na ścianę szczytową

w_eD,d = 0,57 x1,5=86kN/m²

w_eE,d = -0,29 x1,5=-0,44kN/m²

Rys. 1. Rozmieszczenie pól o różnych współczynnikach ciśnienia zewnętrznego
(wiatr wieje na ścianę podłużną)

Gdy wiatr wieje na ścianę szczytową (Rys. 2)

- obciążenia wiatrem na 1m² ściany

e=min. (b;2h)=min.(14,95; 2x34,0) = 14,95

pole A: ssanie c_pe,1= -1,4, w_eA,=0,57x(-1,4)= -0,80kN/m²

pole B: ssanie c_pe,1= -1,1, w_eB,=0,57x(-1,1)= -0,63kN/m²

pole C: ssanie c_pe,1= -0,5, w_eC,=0,57x(-0,5)= -0,29kN/m²

pole D: parcie c_pe,1= + 1,0; w_eD=0,57x1,0= 0,57kN/m²

pole E: ssanie c_pe,1= -0,5; w_eE=0,57x(-0,5)= -0,29kN/m²

- wartości obliczeniowe obciążenia wiatrem gdy wieje na ścianę szczytową

w_eA,d = -0,80x1,5=-1,2kN/m²

w_eB,d = -0,63 x1,5=-0,95kN/m²

w_eC,d = -0,29 x1,5=-0,44kN/m²

w_eD,d = 0,57 x1,5=86kN/m²

w_eE,d = -0,29 x1,5=-0,44kN/m²

Rys. 2. Rozmieszczenie pól o różnych współczynnikach ciśnienia zewnętrznego
(wiatr wieje na ścianę szczytową)

- obciążenia wiatrem 1m² połaci dachowej (ciśnienie wiatru)

Jako, że obciążenie wiatrem wywołuje dla dachów traktowanych jako płaskie jedynie siły ssące nie przeprowadzono obliczeń działania ciśnienia wiatru dla połaci dachowych.

Oddziaływanie wiatru na powierzchnie wewnętrzne

Wobec braku szczegółowych danych o otworach, przyjęto dwie wartości współczynników ciśnienia wewnętrznego: +0,2 i -0,3. Stąd:

parcie w_i,p= 0,49x0,2 = 0,10kN/m²

ssanie w_i,s= 0,49x(-0,3) = -0,15kN/m²

- wartości obliczeniowe:

parcie w_i,pd= 0,10x1,5=0,15kN/m²

ssanie w_i,sd= -0,15x1,5=0,23kN/m²

Obciążenie całkowite

Przypadające na stropodach.

( obciążenia stałe „q_d1” + obciążenia od śniegu „S_d”)

Przypadające na strop ostatniej kondygnacji.

(obciążenia stałe „q_d2” + obciążenie technologiczne „q_d5”)

Przypadające na strop kondygnacji powtarzalnej.

( obciążenia stałe„q_d3” + obciążenia użytkowe „p_d” + obciążenia od ścianek działowych „d_d”)

Rozdział obciążeń.

Rozdział obciążeń wiatrem.

- obliczenie wartości obciążenia wiatrem na 1mb wysokości ściany poprzecznej:

B = 14,95m – szerokość budynku

W₁ = 0, 57kN/m² • 14, 95m = 8, 52kN/m

W₂ = 0, 29kN/m² • 14, 95m = 4, 33kN/m

- obliczenie wartości obciążenia wiatrem na 1mb wysokości ściany podłużnej:

L = 62,10m – długość budynku

W₃ = 0, 57kN/m² • 62, 10m = 35, 40kN/m

W₄ = 0, 29kN/m² • 62, 10m = 18, 00kN/m

- obciążenie wiatrem w kierunku x/y przypadające na jeden zespół usztywniający:

$$W_{x/y}^{l} = W_{x/y} \bullet l \bullet \frac{\left( E \bullet I_{x/y} \right)_{i}}{\sum_{}^{}\left( E \bullet I_{x/y} \right)}$$

E jest stałe dla wszystkich zespołów usztywniających.

Obciążenie przekazywane na ścianki od płyt dachowych.

- obciążenie przekazywane na ściankę kolankową zewnętrzną

R₁ = q_d1 * 7, 20 + S_d * 7, 20

gdzie:

$q_{d1} = 2,97\frac{\text{kN}}{m^{2}}$

$$s_{d} = 1,08\frac{\text{kN}}{m^{2}}$$

$$R_{1} = 2,97*7,20 + 1,08*7,20 = 29,16\frac{\text{kN}}{m}$$

- obciążenie przekazywane na ściankę kolankową wewnętrzną

R₂ = R₁ * 2 = (q_d1 * 7, 20 + S_d * 7, 20)*2

$$R_{2} = \left( 2,97*7,20 + 1,08*7,20 \right)*2 = 58,32\frac{\text{kN}}{m} < - obc.\ nie\ brane\ pod\ uwage\ poniewaz\ przenosi\ je\ sciana\ podluzna$$

Obciążenie od ciężaru własnego ściany

Podział obliczanej ściany wewnętrznej na elementy i przypisanie im ich ciężarów własnych:

G₁ = 0, 18m • 7, 20m • 2, 58m • 25kN/m³ • 1, 35 = 112, 85kN

G₂ = 0, 18m • 0, 60m • 2, 58m • 25kN/m³ • 1, 35 = 9, 40kN

G₃ = 0, 18m • 3, 32m • 2, 58m • 25kN/m³ • 1, 35 = 52, 04kN

G_n = 0, 18m • 0, 80m • 0, 53m • 25kN/m³ • 1, 35 = 2, 58kN

Obliczenie momentów bezwładności ściany

• obciążenie wiatrem w kierunku x/y przypadające na jeden zespół usztywniający:

$$W_{x/y}^{l} = W_{x/y} \bullet l \bullet \frac{\left( E \bullet I_{x/y} \right)_{i}}{\sum_{}^{}\left( E \bullet I_{x/y} \right)}$$

E jest stałe dla wszystkich zespołów usztywniających.

Pasmo współpracujące ściany podłużnej wewnętrznej:

$$b_{D} = min\left\{ \frac{0,15 \bullet h}{50 \bullet c} \right.\ = \frac{0,15 \bullet 2,58m}{0,50 \bullet 5,96m} = \frac{0,39m}{2,98m} = > 0,39m$$

h  =  2, 58m – wysokość kondygnacji w świetle

c  =  5, 96m – szerokość kondygnacji w świetle

Rys. 3 Przekrój ścian podlegających obliczeniom.

Obliczeń dokonano na podstawie rysunku ścian (Rys. 3).

Ściana 1

przekrój pełny:

Ściana 2

przekrój pełny:

przekrój z otworem drzwiowym:

Ściana 3

przekrój pełny:

przekrój z otworem drzwiowym:

• Obliczenie sztywności zastępczych:

- wysokość kondygnacji

- wysokość otworu

- wysokość nadproża

- współczynnik uwzględniający jedno złącze

Obliczanie sztywności zastępczych według wzoru:

Podstawiając do wzoru odpowiednie wartości otrzymujemy:

Suma sztywności całego układu:

• Rozdzielenie obciążenia wiatrem na ramę poprzeczną budynku:

Dla parcia wiatru mamy:

Dla ssania wiatru mamy:

Zebranie obciążeń na strop nad ostatnią kondygnacją.

Rys. 4 Schemat rozkładu obciążeń kondygnacji powtarzalnej.

Poniżej przedstawiona tabela zawiera wszystkie obliczenia dotyczące zebrania obciążeń na 1mb odpowiedniej ściany (obciążenia stałe + obciążenia zmienne)

Obciążenia zmienne
Pole	powierzchnia [m2]	obciążenie normowe zmienne* [kN/m2]	dł. ściany obliczeniowej [m]	Obciążenie przypadające na odpowiednio obliczaną ścianę odpowiadającą nazwie pola z którego to obc. przekazujemy np. A1 --> F1	nazwa obciążenia	obc. na 1mb ściany [kN/m] char.	z dodatkami od obc. schodów char.
A1	20,25	0,50	7,20		F1	1,41	-----
A2	25,05	0,50	6,67		F2	1,88	-----
A3	32,85	0,50	7,32		F3	2,24	-----
A4	48,03	0,50	13,34		F4	1,80	-----
A5	12,89	0,50	7,20		F5	0,90	-----
A6	20,58	0,50	7,20		F6	1,43	-----
A7	51,84	0,50	sł. 40x40		-----	-----	-----
A8	17,77	0,50	7,33		F8	1,21	-----
A9	9,42	0,50	6,14		F9	0,77	-----
A10	17,77	0,50	7,33		F10	1,21	-----
Obciążenia stałe
Pole	powierzchnia [m2]	obciążenie normowe stałe. [kN/m2]	dł. ściany obliczeniowej	Obciążenie przypadające na odpowiednio obliczaną ścianę odpowiadającą nazwie pola z którego to obc. przekazujemy np. A1 --> F1	nazwa obciążenia	obc. na 1mb ściany [kN/m] char.	z dodatkami od obc. schodów char.
A1	20,25	5,98	7,20		F1	16,82	-----
A2	25,05	5,98	6,67		F2	22,46	-----
A3	32,85	5,98	7,32		F3	26,84	-----
A4	48,03	5,98	13,34		F4	21,53	-----
A5	12,89	5,98	7,20		F5	10,71	-----
A6	20,58	5,98	7,20		F6	17,09	-----
A7	51,84	5,98	sł. 40x40		-----	-----	-----
A8	17,77	5,98	3,11		F8	34,17	-----
A9	9,42	5,98	6,14		F9	9,17	-----
A10	17,77	5,98	3,04		F10	34,96	-----
Nr.	element	gr. stropu [cm]	warstwy [kN/m2]	ciężar [kN/m2]		nazwa obciążenia	sumaryczne q+p [kN/m]
1.	kond. powt.	22,00	1,28	6,78		q1` = F1	24,81
2.	kond. ostat.	20,00	0,98	5,98		F2	33,14
3.	bieg sch.	15,00	0,72	4,47		F3	39,60
4.	spoczniki	18,00	0,72	5,22		F4	31,77
* -	Obciążenie zmienne (eksplotacyjne i od ścianek działowych)	F5	15,80		-----
						q2` = F6	25,22
						F7	-----
						F8	47,95
						F9	13,54
						F10	49,01

Tab. 1. Zestawienie obciążeń na ściany z ostatniej kondygnacji.

Zebranie obciążeń kondygnacji powtarzalnej i klatki schodowej.

Rys. 4 Schemat rozkładu obciążeń kondygnacji powtarzalnej.

Poniżej przedstawiona tabela zawiera wszystkie obliczenia dotyczące zebrania obciążeń na 1mb odpowiedniej ściany (obciążenia stałe + obciążenia zmienne)

Obciążenia zmienne
Pole	powierzchnia [m2]	obciążenie normowe zmienne* [kN/m2]	dł. ściany obliczeniowej [m]	Obciążenie przypadające na odpowiednio obliczaną ścianę odpowiadającą nazwie pola z którego to obc. przekazujemy np. A1 --> F1	nazwa obciążenia	obc. na 1mb ściany [kN/m] char.	z dodatkami od obc. schodów char.
A1	20.25	2.30	7.20		F1	6.47
A2	25.05	2.30	sł. 40x40		F2	-----
A3	32.85	2.30	7.32		F3	10.32
A4	48.03	2.30	13.34		F4	8.28
A5	12.89	2.30	7.20		F5	4.12
A6	20.58	2.30	7.20		F6	6.57
A7	51.84	2.30	sł. 40x40		-----	-----
A8	4.82	2.30	3.11		F8	3.56	6.20
A9	9.42	2.30	6.14		F9	3.53
A10	4.62	2.30	3.04		F10	3.50
A11	7.06	2.30	2.34		F11	6.94	15.13
A12	5.90	2.30	1.92		F12	7.07
Asch	2.73	3.00	-----		-----	-----
Obciążenia stałe
Pole	powierzchnia [m2]	obciążenie normowe stałe. [kN/m2]	dł. ściany obliczeniowej	Obciążenie przypadające na odpowiednio obliczaną ścianę odpowiadającą nazwie pola z którego to obc. przekazujemy np. A1 --> F1	nazwa obciążenia	obc. na 1mb ściany [kN/m] char.	z dodatkami od obc. schodów char.
A1	20.25	6.78	7.20		F1	19.07
A2	25.05	6.78	sł. 40x40		F2	-----
A3	32.85	6.78	7.32		F3	30.43
A4	48.03	6.78	13.34		F4	24.41
A5	12.89	6.78	7.20		F5	12.14
A6	20.58	6.78	7.20		F6	19.38
A7	51.84	6.78	sł. 40x40		-----	-----
A8	4.82	5.22	3.11		F8	8.09	12.01
A9	9.42	5.22	6.14		F9	8.01
A10	4.62	5.22	3.04		F10	7.93
A11	7.06	5.22	2.34		F11	15.75	27.95
A12	5.90	5.22	1.92		F12	16.04
Asch	2.73	4.47	-----		-----	-----
Nr.	element	gr. stropu [cm]	warstwy [kN/m2]	ciężar [kN/m2]		nazwa obciążenia	sumaryczne q+p [kN/m]
1.	kond. powt.	22.00	1.28	6.78		q1 = F1	35.45
2.	kond. ostat.	20.00	0.98	5.98		F2	-----
3.	bieg sch.	15.00	0.72	4.47		F3	56.56
4.	spoczniki	18.00	0.72	5.22		F4	45.38
* -	Obciążenie zmienne (eksplotacyjne i od ścianek działowych)	F5	22.56		-----
						q2 = F6	36.02
						F7	-----
						F8	25.52
						F9	16.10
						F10	15.95
						F11	60.43
						F12	32.26

Tab. 2. Zestawienie obciążeń na ściany z kondygnacji powtarzalnej.

Rys. 5 Schemat rozkładu obciążeń w poziomie kondygnacji powtarzalnej.

Zebranie obciążeń pionowych na ścianę szczytową.

Zebrania obciążeń dokonano na podstawie wcześniej przedstawionych tabel i obliczeń.

Rys. 6 Schemat rozkładu obciążeń w pionie obliczanej ściany szczytowej.

Wyznaczenie sił wewnętrznych

Metoda PMP

Zestawienie obciążeń na poszczególne pasma.

Rys. 7 Schemat statyczny wykorzystany przy metodzie PMP.

• obciążenia pasma I:

• obciążenia pasma II:

• obciążenia pasma III:

• podział obciążenia wiatrem na poszczególne pasma:

Obliczenie sztywności złączy.

• złącze nadprożowe:

- wys. nadproża

- wys. kondygnacji

- długość nadproża w świetle

Teoretyczna długość nadproża:

(dla betonu B – 25)

• złącze fikcyjne pionowe

Obliczenie wartości niewiadomych sił ścinających w złączu od obciążeń pionowych.

• PASMO I

- ściskanie

Układ macierzowy:

- zginanie

Układ macierzowy:

- ścinanie przyległych złączy

Układ macierzowy:

• PASMO II

- ściskanie

Układ macierzowy:

- zginanie

,

Układ macierzowy:

- ścinanie przyległych złączy

Układ macierzowy:

• PASMO III

- ściskanie

Układ macierzowy:

=

- zginanie

=0

Układ macierzowy:

- ścinanie przyległych złączy

Układ macierzowy:

• Budowa macierzowego układu równań.

- macierz podatności,

- wektor niewidomych,

- wektor obciążeń.

Podmacierze wpływu:

Podwektory wpływu:

• Obliczenie sił w złączu.

• Obliczenie sił wewnętrznych od obciążeń pionowych metodą PMP.

Pasmo I

Pasmo II

Pasmo III

Obliczenie wartości niewiadomych sił ścinających od obciążeń poziomych.

• PASMO I

- ściskanie

Układ macierzowy:

- zginanie

Układ macierzowy:

- ścinanie przyległych złączy

Układ macierzowy:

• PASMO II

- ściskanie

Układ macierzowy:

- zginanie

,

Układ macierzowy:

- ścinanie przyległych złączy

Układ macierzowy:

• PASMO III

- ściskanie

Układ macierzowy:

=

- zginanie

Układ macierzowy:

- ścinanie przyległych złączy

Układ macierzowy:

• Budowa macierzowego układu równań.

- macierz podatności,

- wektor niewidomych,

- wektor obciążeń.

Podmacierze wpływu:

Podwektory wpływu:

• Obliczenie sił w złączu.

• Obliczenie sił wewnętrznych od obciążeń poziomych metodą PMP.

Pasmo I

Pasmo II

Pasmo III

Wyznaczenie naprężeń normalnych wg PMP.

Naprężenia od obciążeń pionowych:

• Pasmo 1

• Pasmo 2

• Pasmo 3

Wykres naprężeń wg metody PMP od obciążeń pionowych

Naprężenia od obciążeń poziomych:

• Pasmo 1

• Pasmo 2

• Pasmo 3

Wykres naprężeń wg metody PMP od obciążeń poziomych:

Naprężenia od sumy obciążeń.

• Pasmo I:

• Pasmo II:

• Pasmo III:

Wykres naprężeń wg metody PMP od sumy obciążeń:

Szacowanie sił wewnętrznych metodami wytrzymałości materiałów.

- oszacowanie siły T₁,

Od obciążeń pionowych:

Naprężenia od obciążeń pionowych (nadproże).

Od obciążeń poziomych.

Jednostkowa siła ścinająca:

Naprężenia od obciążeń poziomych (nadproże).

Obliczenie naprężeń

Od obciążeń pionowych.

Pasmo 1

Pasmo 2

Wykres naprężeń wg metody PMP od obciążeń pionowych

Od obciążeń poziomych.

Pasmo 1

7,27 m - środek ciężkości ściany licząc od prawej strony.

Pasmo 2

7,27 m - środek ciężkości ściany licząc od prawej strony.

Wykres naprężeń wg metody PMP od obciążeń poziomych.

Naprężenia od sumy obciążeń.

Pasmo I:

Pasmo II:

Wykres naprężeń wg metody PMP od sumy obciążeń:

Analiza MES (AUTODESK ROBOT STRUCTURAL ANALISYS)

Poniżej przedstawiono wyniki analizy według MES w programie ROBOT.

Rys. Widok konstrukcji ściany Rys. Widok siatki MES

Rys. Przekroje w których odczytano naprężenia:

1-1 – przekrój przez nadproże, 2-2 – przekrój przez złącze fikcyjne, 3-3 – przekrój przez kondygnację parteru.

Rys. Dyskretyzacja konstrukcji liczonej ściany.

Rys. Przedstawiony układ lokalny paneli.

Wyniki naprężeń w MES

Od obciążeń pionowych.

Przekrój 3−3 − naprężenia

Przekrój 2−2 naprężenia

Przekrój 1-1 naprężenia

Od obciążeń poziomych.

Przekrój 3−3 − naprężenia

Przekrój 2−2 naprężenia

Przekrój 1-1 naprężenia

Od obciążeń pionowych i poziomych.

Przekrój 3−3 − naprężenia

Przekrój 2−2 naprężenia

Przekrój 1-1 naprężenia

Porównanie naprężeń od obc. pionowych i poziomych.

Przekrój 3−3 − naprężenia

Przekrój 2−2 naprężenia

Przekrój 1-1 naprężenia

Rysunki:

Rys. 1 - Rzut kondygnacji powtarzalnej

Rys. 2 - Rzut kondygnacji powtarzalnej - widok całości, rzut obszaru klatki schodowej na parterze

Rys. 3 - Przekrój poprzeczny budynku

Rys. 4 - Detal oparcia stropu na ścianie

Rys. 5 - Detal oparcia ścian osłonowych na stropie

Rys. 6 - Detal strefy okapu