OBCIĄŻENIA STAŁE - G

F – ściana fundamentowa

Lp.	Warstwa/obliczenia	Gk $\left\lbrack \frac{\text{kN}}{m^{2}} \right\rbrack$
1	Polistyren ekstradowany – 5cm (PN, Z1-7) $$0,45\frac{\text{kN}}{m^{3}}x0,05m$$	0.022
2	Dysperbit (powłoka bitumiczna) – 1mm (PN,Z1-7) $$10\frac{\text{kN}}{m^{3}}x0,001m$$	0.010
3	Rapówka cementowa – 1 cm (PN,Z1-4) $$21\frac{\text{kN}}{m^{3}}x0,01m$$	0.210
4	Bloczki betonowe – 25cm (PN,Z1-6) $$24\frac{\text{kN}}{m^{3}}x0,25m$$	6.000
5	Rapówka cementowa – 1 cm (PN,Z1-4) $$21\frac{\text{kN}}{m^{3}}x0,01m$$	0.210
6	Dysperbit (powłoka bitumiczna) – 1mm (PN,Z1-7) $$10\frac{\text{kN}}{m^{3}}x0,001m$$	0.010
	Σ	6.462

E – ściana zewnętrzna (nośna)

Lp.	Warstwa/obliczenia	Gk $\left\lbrack \frac{\text{kN}}{m^{2}} \right\rbrack$
1	Oblicówka z gontów drewnianych -2,5cm (PN,Z2-1) $$0,400\frac{\text{kN}}{m^{2}}$$	0.400
2	Wełna mineralna – 15cm (PN,Z1-7) $$1,2\frac{\text{kN}}{m^{3}}x0,15m$$	0.18
3	Ruszt wsporczy z łat drewnianych 2x5cm (PN,Z1-1) $$(6.0\frac{\text{kN}}{m^{3}}x0,02x0,05m)/0.40m$$	0.015
4	Płyty gipsowo-kartonowe – 12,5mm (PN,Z1-7) $21\frac{\text{kN}}{m^{3}}x0,0012m$f	0.025
	Σ	0.620

Strop przyziemia – C

Lp.	Warstwa/obliczenia	Gk $\left\lbrack \frac{\text{kN}}{m^{2}} \right\rbrack$
1	Parkiet mozaikowy lakierowany – 8mm (PN,Z2-2) $$0,080\frac{\text{kN}}{m^{3}}$$	0,080
2	Deskowanie – 32mm (PN,Z1-1) $$6,0\frac{\text{kN}}{m^{3}}x0,032m$$	0,192
3	Belki stropowe BS-D 240 co 60cm ($0,038\frac{\text{kN}}{m^{}}$)/0,60m	0,063
4	Wełna mineralna – 15cm (PN,Z1-7) $$1,20\frac{\text{kN}}{m^{3}}x0,15m$$	0,180
5	Deskowanie ażurowe – 32mm (PN,Z1-1) ($6,0\frac{\text{kN}}{m^{3}}x0,032m$)/2	0,096
	Σ	0,611

Strop międzykondygnacyjny - B

Lp.	Warstwa/obliczenia	Gk $\left\lbrack \frac{\text{kN}}{m^{2}} \right\rbrack$
1	Parkiet mozaikowy lakierowany – 8mm (PN,Z2-2) $$0,080\frac{\text{kN}}{m^{3}}$$	0,080
2	Styropian o grubości 20mm na podkładzie gipsowym (grubasy) gr. 40mm (PN,Z2-2)	0,490
3	Deskowanie – 32mm (PN,Z1-1) $$6,0\frac{\text{kN}}{m^{3}}x0,032m$$	0,192
4	Belki stropowe BS-D 240 co 60cm ($0,038\frac{\text{kN}}{m^{}}$)/0,60m	0,063
5	Wełna mineralna – 15cm (PN,Z1-7) $$1,20\frac{\text{kN}}{m^{3}}x0,15m$$	0,180
6	Ruszt wsporczy z łat drewnianych 5x5cm dla płyt gipsowo-kartonowych, co 40cm (PN,Z1-1) ($6,0\frac{\text{kN}}{m^{3}}x0,05x0,05m$)/0,40	0,037
7	Płyty gipsowo-kartonowe – 12,5mm (PN,Z1-7) $21\frac{\text{kN}}{m^{3}}x0,0012m$f	0,025
	Σ	1,067

Dach – A

Lp.	Warstwa/obliczenia	Gk $\left\lbrack \frac{\text{kN}}{m^{2}} \right\rbrack$
1	Oblicówka z gontów drewnianych -2,5cm (PN,Z2-1) $$0,400\frac{\text{kN}}{m^{2}}$$	0,400
2	Wełna mineralna – 20cm (PN,Z1-7) $$1,20\frac{\text{kN}}{m^{3}}x0,20m$$	0,24
3	Ruszt wsporczy z łat drewnianych 4x6cm dla płyt gipsowo-kartonowych, co 40cm (PN,Z1-1) ($6,0\frac{\text{kN}}{m^{3}}x0,04x0,06m$)/0,40	0,037
4	Płyty gipsowo-kartonowe – 12,5mm (PN,Z1-7) $21\frac{\text{kN}}{m^{3}}x0,0012m$f	0,025
	Σ	0,702

Ławy fundamentowe - H

Lp.	Warstwa/obliczenia	Gk $\left\lbrack \frac{\text{kN}}{m} \right\rbrack$
1	Ława żelbetowa 75x30cm (PN,Z1-6) $$24\frac{\text{kN}}{m^{3}}x0,75x0,30m$$	5,4
	Σ	5,4

Podciągi z belek drewna litego

Lp.	Warstwa/obliczenia	Gk $\left\lbrack \frac{\text{kN}}{m} \right\rbrack$
1	Podciąg drewniany 24x24cm (PN,Z1-1) $$6,0\frac{\text{kN}}{m^{3}}x0,24x0,24m$$	0,345
	Σ	0,345

3. ZESTAWIENIE CHARAKTERYSTYCZNYCH OBCIĄŻEŃ ZMIENNYCH KLIMATYCZNYCH ŚNIEGIEM.

Zestawienie jednostkowych wartości charakterystycznych obciążeń zmiennych klimatycznych śniegiem połaci dachowych.

Charakterystyczne obciążenie śniegiem gruntu dla lokalizacji Ebląg (3 strefa obciążenia śniegiem gruntu wg. PN-EN, Tabl.NA.1) wynosi: s_k=1,2kN/m².

Współczynnik ekspozycji dla warunków terenowych normalnych (wg. PN-EN Tabl.5.1) wynosi: C_e=1,0.

Współczynnik termiczny przyjęto C_t=1,0 dla przypadku, gdy współczynnik przenikania ciepła przegrody dachowej U<1[W/m²K].

Współczynnik kształtu dachu dwuspadowego o spadkach połaci α₁=α₂=60° wyznaczono dla przedziału
α_1,2 ≥ 60° (wg. PN-EN, Tabl.5.2): μ₁(α₁)= μ₁(α₂) 0 =0,0

Wartości jednostkowe rzutowanego charakterystycznego obciążenia śniegiem połaci dachowych w trwałej sytuacji obliczeniowej wyznaczono dla 3 przypadków obliczeniowych:

(I) s_I(α₁)= μ₁(α₁) × C_e × C_t × s_k = 0,0 × 1,0 × 1,0 × 0,9kN/m²= 0,0kN/m² ,

s_I(α₂)= μ₁(α₂) × C_e × C_t × s_k = 0,0 × 1,0 × 1,0 × 0,9kN/m²= 0,0kN/m².

(II) s_II(α₁)= 0,5 × μ₁(α₁) × C_e × C_t × s_k = 0,5 × 0,0 × 1,0 ·1,0 · 0,9kN/m²= 0,0kN/m²,

s_II(α₂)= μ₁(α₂) × C_e × C_t × s_k = 0,0 × 1,0 × 1,0 × 0,9kN/m²= 0,0kN/m².

(III) s_III(α₁)= μ₁(α₁) × C_e × C_t × s_k = 0,0 × 1,0 × 1,0 × 0,9kN/m²= 0,0kN/m²,

s_III(α₂)= 0,5 × μ₁(α₂) × C_e × C_t × s_k = 0,5 × 0,0 × 1,0 × 1,0 × 0,9kN/m²= 0,0kN/m².

4. ZESTAWIENIE CHARAKTERYSTYCZNYCH OBCIĄŻEŃ ZMIENNYCH KLIMATYCZNYCH WIATREM

Zestawienie jednostkowych wartości charakterystycznych obciążeń zmiennych klimatycznych wiatrem połaci dachowych.

Podstawowa bazowa prędkość wiatru dla lokalizacji Elbląg (1 strefa obciążenia wiatrem wg. PN-EN, Tabl.NA.1) dla terenu położonego na wysokości nad poziomem morza A=92m ≤300m wynosi: ν_b,0=22m/s.

Współczynniki kierunkowe c_dir dla głównych kierunków względem położenia kalenicy (N-S):

• dla kierunku wiatru N - c_dir^N=0,8;

• dla kierunku wiatru E - c_dir^E=0,7;

• dla kierunku wiatru S - c_dir^S=0,7;

• dla kierunku wiatru W - c_dir^W=1,0.

Współczynnik sezonowy przyjęto c_season=1,0 (wartość zalecana).

Wyznaczenie bazowych prędkości wiatru v_b dla głównych kierunków względem położenia kalenicy (N-S):

• v_b^N = c_dir^N × c_season × v_b,0 = 0,8 × 1,0 × 22m/s = 17,6m/s;

• v_b^E = c_dir^E × c_season × v_b,0 = 0,7 × 1,0 × 22m/s = 16,9m/s;

• v_b^S = c_dir^S × c_season × v_b,0 = 0,7 × 1,0 × 22m/s = 16,9m/s;

• v_b^W = c_dir^W × c_season × v_b,0 = 1,0 × 1,0 × 22m/s = 22,0m/s.

Współczynnik chropowatości c_r(z) wyznaczono dla reprezentatywnej kategorii terenu III (wg. PN-EN, Zał. A - Informacyjny) – m.in. tereny podmiejskie, dla wymiaru chropowatości z₀=0,01m i wysokości minimalnej z_min=1m (wg. PN-EN, Tabl.4.1), dla z_max=200m, wysokość budynku z=8,56m (wg. przekroju) oraz dla przedziału z_min=1m ≤ z=8,56m ≤ z_max=200m, oraz dla współczynnika terenu k_r zależnego od wysokości chropowatości dla z_0,II=0,05m:

k_r= 0,19 · (z₀/z_0,II)^0,07 = 0,19 ·× (0,01m/0,05m)^0,07 = 0,169,

to współczynnik chropowatości wynosi c_r(z) = k_r × ln(z/z₀) = 0,169 × ln(8,56m/0,01m) = 1,141

Współczynnik rzeźby terenu przyjęto c_o(z)=1,0.

Średnie prędkości wiatru v_m dla głównych kierunków względem położenia kalenicy (N-S):

• v_m^N = c_r(z) × c_o(z) × v_b^N = 1,141 × 1,0 × 17,6m/s = 20,08m/s;

• v_m^E = c_r(z) × c_o(z) × v_b^E = 1,141 × 1,0 × 16,9m/s = 19,28m/s;

• v_m^S = c_r(z) × c_o(z) × v_b^S = 1,141 × 1,0 × 16,9m/s = 19,28m/s;

• v_m^W = c_r(z) × c_o(z) × v_b^W = 1,141 × 1,0 × 22,0m/s = 25,10m/s.

Intensywność turbulencji wiatru przy zalecanej wartości współczynnika turbulencji k₁=1,0 i dla przedziału z_min=1m ≤ z=8,56m ≤ z_max=200m wynosi: I_v(z)=k₁ / [c_o(z) × ln(z/z₀)] =1,0 / [1,0 × ln(8,56m/0,01m)] = 0,148.

Szczytowe ciśnienia prędkości q_p(z) dla przyjętej gęstości powietrza ρ=1,25kg/m³ dla głównych kierunków względem położenia kalenicy (N-S) wynoszą:

• q_p^N(z) =[1 + 7 × I_ν(z)] × ½ × ρ × v_m^N(z)² = (1 + 7 × 0,148) × ½ × 1,25kg/m³ × (20,08m/s)² = 513,08N/m²= 0,51kN/m²;

• q_p^E(z) =[1 + 7 × I_ν(z)] × ½ × ρ × v_m^E(z)² = (1 + 7 × 0,148) × ½ × 1,25kg/m³ × (19.28m/s)² = 473,01N/m² = 0,47kN/m²;

• q_p^S(z) =[1 + 7 × I_ν(z)] × ½ × ρ × v_m^S(z)² = (1 + 7 × 0,148) × ½ × 1,25kg/m³ × (19,28m/s)² = 473,01N/m² = 0,28kN/m²;

• q_p^W(z) =[1 + 7 × I_ν(z)] × ½ × ρ × v_m^W(z)² = (1 + 7 × 0,148) × ½ × 1,25kg/m³ × (25,10m/s)² = 801,69N/m² = 0,80kN/m².

Globalne współczynniki ciśnienia zewnętrznego c_pe,10(z) dla stref połaci dachowych dachu dwuspadowego powierzchni większej A>10m² (wg. PN-EN, Tabl.7.4a i 7.4b) z uwzględnieniem kierunku działania wiatru na kalenicę (N-S), przyjęto:

• pole dla kierunku wiatru θ=0° (prostopadle do kalenicy) dla kąta spadku dachowego α=60° (wartości współczynnika interpolowano dla przedziału α=35° ≥60°) ustalając odległości od krawędzi dachu
  z warunku e< min{b=5,28m; 2h=2×8,56m=17,12m} =5,28m (b – wymiar poprzeczny do kierunku wiatru, długość połaci dachu budynku, h – wysokość odniesienia z_e, d – długość rzutu połaci dachowej budynku):

• w polu dachu F (wymiary pola: e/4=5,28m/4=1,32m na e/10=5,28m/10=0,53m):

-c_pe,10^F1(z) = +0,7,

• w polu dachu G (wymiary pola: b-2·e/4=14,68m-2×3,67m=7,34m na e/10=1,47m):

c_pe,10^G1(z)= +0,7,

• w polu dachu H (wymiary pola: b=14,68m na d/2-e/10=6,59m-1,47m=5,12m):

c_pe,10^H1(z)= +0,7,

• w polu dachu I (wymiary pola: b=14,68m na d/2-e/10=5,12m):

c_pe,10^I1(z)= -0,2,

• w polu dachu J (wymiary pola: b=14,68m na e/10=1,47m):

c_pe,10^J1(z)= -0,3,

• pole dla kierunku wiatru θ=90° (równolegle do kalenicy) dla kąta spadku dachowego α=60° (wartości współczynnika interpolowano dla przedziału α=35° ≥60°) ustalając odległości od krawędzi dachu
  z warunku e< min{b=2×5,60m=11,20m; 2h=2·8,56m=17,12m}=11,12m (b – wymiar poprzeczny do kierunku wiatru, szerokość rzutu połaci budynku, h – wysokość odniesienia z_e, d – długość rzutu połaci dachowej budynku):

• w polu dachu F (wymiary pola: e/4=5,60m/4=1,40m na e/10=5,60m/10=0,56m)

- przypadek 1 - c_pe,10^F1(z)= -1,1,

- przypadek 2 - c_pe,10^F2(z)= -1,5,

• w polu dachu G (wymiary pola: b/2-e/4=5,60m/2-5,60m/4=1,4m na e/10=5,60m/10=0,56m)

- przypadek 1 - c_pe,10^G1(z)= -1,2,

- przypadek 2 - c_pe,10^G2(z)= -2,0,

• w polu dachu H (wymiary pola: b/2=5,60m/2=2,80m na e/2-e/10=5,60m/2-13,18/10m=2,24m)

- przypadek 1 - c_pe,10^H1(z)= -0,8,

- przypadek 2 - c_pe,10^H2(z)= -1,0,

• w polu dachu I (wymiary pola: b/2=5,60m/2=2,80m na d-e/2=5,28m-5,60m/2=2,48m)

- c_pe,10^I(z)= -0,5,

Ciśnienie wiatru na powierzchnie zewnętrzne połaci dachowych w_e dla stref połaci dachowych i głównych kierunków względem położenia kalenicy (N-S) przedstawiono w tabeli:

kierunek działania wiatru (kierunek główny)	ciśnienie wiatru za powierzchnie zewnętrzne we w polach połaci dachowych
	F
N (θ=90°)	-0,56kN/m^2
	-0,76kN/m^2
E (θ=0°)	0,33kN/m^2
S (θ=90°)	-0,31kN/m^2
	-0,42kN/m^2
W (θ=0°)	0,56kN/m^2

5. ZESTAWIENIE CHARAKTERYSTYCZNYCH OBCIĄŻEŃ NA ŁAWĘ FUNDAMENTOWĄ.

Zestawienie charakterystycznych obciążeń stałych na ławę fundamentową:

poz	obciążenie stałe z elementów budynku na ławę	ΣGk [kN/m]
1	obciążenie z połaci dachowej A: V(gk^A)=	9,05
2	obciążenie ścianą nadziemia E o wysokości H=2,72m: gk^E×H=0,884kN/m^2×2,73m=	2,41
3	obciążenie ścianą fundamentową F o wysokości H=1,24m: gk^F×H=6,25kN/m^2×1,24m=	7,75
4	obciążenie ława fundamentową H: gk^H=	5,4
	suma obciążeń stałych na ławę fundamentową:	24,61

Zestawienie charakterystycznych obciążeń zmiennych użytkowych na ławę fundamentową:

poz.	obciążenie zmienne użytkowe na ławę	ΣQk [kN/m]
1	Obciążenie użytkowe z stropu nadziemia R(qkB)=	5,35
	suma obciążeń zmiennych użytkowych na ławę fundamentową:	5,35

Zestawienie charakterystycznych obciążeń zmiennych klimatycznych śniegiem dla przyjętego najniekorzystniejszego przypadku obciążeń - (I):

poz.	Obciążenie zmienne klimatyczne śniegiem na ławę	ΣSk [kN/m]
1	obciążenie śniegiem z połaci dachowej: R(s) =	0,00
	suma obciążeń zmiennych klimatycznych śniegiem na ławę fundamentową:	0,00

Zestawienie charakterystycznych obciążeń zmiennych klimatycznych wiatrem dla przyjętego najniekorzystniejszego przypadku obciążeń oddziaływującego ujemnie (+) na połać dachową – kierunek wiatru N(θ=90°)

poz.	Obciążenie zmienne klimatyczne wiatrem na ławę	ΣWk [kN/m]
1	obciążenie wiatrem z połaci dachowej: R(we) =	1,50
	suma obciążeń zmiennych klimatycznych wiatrem na ławę fundamentową:	1,50

6. ZESTAWIENIE OBLICZENIOWYCH OBCIĄŻEŃ NA ŁAWĘ FUNDAMENTOWĄ.

Wyznaczenie kombinacji przypadków oddziaływań dla stanu granicznego STR/GEO przy braku niekorzystnych oddziaływań stałych G (6.10a, wg. PN-EN 1990):

$$\sum_{j \geq 1}^{}{\gamma_{G,j\ }G_{k,j\ }\mathrm{\ " + "\ }\ \gamma_{P}P\ "\mathrm{+ "\ }}\gamma_{Q,1}\Psi_{0,1}Q_{k,1}\ "\mathrm{+ "\ }\sum_{i > 1}^{}{\gamma_{Q,i}\Psi_{0,i}Q_{k,i}}$$

Zalecane wartości częściowych współczynników bezpieczeństwa γ (Tabl.A1.2):

• obciążenia stałego - γ_Gj,sup=1,35 lub γ_Gj,inf=1,00,

• obciążenia zmiennego - γ_Q,1= γ_Q,i=1,5 jeśli niekorzystne ( lub 0).

Przyjęto zalecane wartości współczynników dla wartości kombinacyjnych obciążenia zmiennego towarzyszącego Ψ_0,i (wg. PN-EN, Tabl.A.1.1):

• do obciążenia zmiennego w budynkach dla powierzchni kategorii A - Ψ₀=0,7;

• do obciążenia śniegiem budynków położonych w miejscowościach na wysokości H<1000m npm – Ψ₀=0,5;

• do obciążeń wiatrem budynków – Ψ₀=0,6.

Kombinacja 1: obciążenie stałe G + obciążenie zmienne wiatrem W jako wiodące + zredukowane zmienne obciążenia towarzyszące (śniegiem S i użytkowe Q):

E_d,1= (24,61kN/m · 1,35) + (1,50kN/m · 1,50) + (0,0kN/m · 1,50 · 0,5) + (5,35kN/m · 1,50 · 0,7) = 41,09kN/m

Kombinacja 2: obciążenie stałe G + obciążenie zmienne śniegiem S jako wiodące + zredukowane zmienne obciążenia towarzyszące (wiatrem W i użytkowe Q):

E_d,2= (24,61kN/m · 1,35) + (0,0kN/m · 1,50) + (1,50kN/m · 1,50 · 0,6) + (5.35kN/m · 1,50 · 0,7) = 40,19kN/m

Kombinacja 3: obciążenie stałe G + obciążenie zmienne użytkowe Q jako wiodące + zredukowane zmienne obciążenia towarzyszące (wiatrem W i śniegiem S):

E_d,3= (24,61kN/m · 1,35) + (5,35kN/m · 1,50) + (1,50kN/m · 1,50 · 0,6) + (0,0kN/m · 1,50 · 0,5) = 42,60kN/m