Budownictwo ogólne semestr IV rysiu

Budownictwo ogólne semestr IV - ćwiczenie projektowe nr 1 Zestawienie obciążeń na ławę fundamentową w budynku jednorodzinnym.

Temat ćwiczenia:

Zestawić wartości obliczeniowe obciążenia jednostkowego na wybraną ławę fundamentową w wolnostojącym budynku jednorodzinnym.

Dane do ćwiczenia:

Lokalizacja – miejscowość : Czorsztyn

Warunki terenowe wg. PN-EN 1991-1-3: wystawiany na działanie wiatru

Kategoria chropowatości terenu wg. PN-EN 1991-1-4: teren I

Usytuowanie kalenicy na kierunku: N-S

  1. ZESTAWIENIE WARTOŚCI CHARAKTERYSTYCZNYCH OBCIĄŻEŃ STAŁYCH NA ŁAWĘ NR 1.

    1. Zestawienie charakterystycznych obciążeń stałych jednostkowych połaci dachowej.

      1. Zestawienie charakterystycznych obciążeń stałych jednostkowych połaci dachowej w strefie ocieplanej A1.

Obciążenie stałe warstwą gk [ kN/m2 ]

pokrycie dachowe z dachówki ceramicznej holenderskiej

(wg. PN-82/B02001)

0,90

Termoizolacja z mat typu L z wełny mineralnej gr. 18cm (wg. PN-82/B02001)

1,0 kN/m3∙0,18m=

0,18

Okładzina z płyt gipsowo kartonowych gr. 1,5cm (wg. PN-82/B02001)

12,0 kN/m3∙0,015m=

0,18
Suma obciążeń stałych jednostkowych połaci dachowej w strefie ocieplanej A1 : 1,26

1.1.2. Zestawienie charakterystycznych obciążeń stałych jednostkowych połaci dachowej w strefie okapu A2.

Obciążenie stałe warstwą gk [ kN/m2 ]

pokrycie dachowe z dachówki ceramicznej holenderskiej

(wg. PN-82/B02001)

0,90

Podbicie okapu deskami gr. 2,0cm (wg. PN-82/B02001)

6,0 kN/m3∙0,02m=

0,12
Suma obciążeń stałych jednostkowych połaci dachowej w strefie okapu A2 : 1,02

1.2. Zestawienie charakterystycznych obciążeń stałych jednostkowych elementów klatki schodowej

1.2.2. Zestawienie charakterystycznych obciążeń stałych jednostkowych z biegu schodowego B1

Obciążenie stałe warstwą gk [ kN/m2]

Panele podłogowe gr 1cm

3,7 kN/m3∙0,01m=

0,037

Panele podłogowe na podstopnicach gr 1cm (wg. PN-82/B02001)

(3,7 kN/m3∙0,01m∙0,17m)/0,3m =

0,021

Stopnie biegowe betonowe h=17.8cm b= 30cm

(24,0 kN/m3∙0,5∙0,17m∙0,3m)/0,3m =

2,04

Płyta biegowa żelbetowa gr 15cm

(25,0 kN/m3∙0,15m)/cos(30)

4,33

Tynk gipsowy gr 1cm

(18,0 kN/m3∙0,01m)/cos(30)

0,208
Suma obciążeń stałych jednostkowych biegu schodowego B2 : 6,636

1.3. Zestawienie charakterystycznych obciążeń stałych jednostkowych ścian zewnętrznych.

1.3.1. Zestawienie charakterystycznych obciążeń stałych jednostkowych ścian nadziemia C1.

Obciążenie stałe warstwą gk [ kN/m2]

Tynk zew. Cementowo-wapienny gr. 1,5cm (wg. PN-82/B02001)

19,0 kN/m3∙0,015m=

0,29

Styropian gr. 15cm (wg. PN-82/B02001)

0,45 kN/m3∙0,15m=

0,07

Pustak ceramiczny gr. 30cm (wg. PN-82/B02001)

14,0 kN/m3∙0,3m=

4,20

Tynk wew. Cementowo-wapienny gr. 1cm (wg. PN-82/B02001)

19,0 kN/m3∙0,01m=

0,19
Suma obciążeń stałych jednostkowych ścian nadziemia C1 : 4,75

1.3.2. Zestawienie charakterystycznych obciążeń stałych jednostkowych ściany fundamentowej C2.

Obciążenie stałe warstwą gk [ kN/m2]

Tynk zew. Cementowo-wapienny gr. 1,5cm (wg. PN-82/B02001)

19,0 kN/m3∙0,015m=

0,29

Styropian gr. 10cm (wg. PN-82/B02001)

0,45 kN/m3∙0,15m=

0,07

Mur z bloczków żwirobetonowych gr. 30cm (wg. PN-82/B02001)

24,0 kN/m3∙0,3m=

7,20

Styropian gr. 10cm (wg. PN-82/B02001)

0,45 kN/m3∙0,15m=

0,07

Tynk wew. Cementowo-wapienny gr. 1cm (wg. PN-82/B02001)

19,0 kN/m3∙0,01m=

0,19
Suma obciążeń stałych jednostkowych ściany fundamentowej C2 : 7,82

1.4. Zestawienie charakterystycznych obciążeń stałych pozostałych elementów ściany zewnętrznej.

1.4.1. Zestawienie charakterystycznych obciążeń stałych jednostkowych wieńca C3.

Obciążenie stałe warstwą gk [ kN/m]

Tynk wew. Cementowo-wapienny gr. 1cm wys. 30cm (wg. PN-82/B02001)

19,0 kN/m3∙0,01m∙0,30m =

0,06

Styropian 15cm+6cm=21cm wys. 30cm (wg. PN-82/B02001)

0,45 kN/m3∙0,21m∙0,3m=

0,03

Wieniec żelbetowy 20cmx24cm (wg. PN-82/B02001)

25,0 kN/m3∙0,24m∙0,30m=

1,80

Tynk wew. Cementowo-wapienny gr. 1,5cm wys. 30cm (wg. PN-82/B02001)

19,0 kN/m3∙0,015m∙0,3m =

0,09
Suma obciążeń stałych jednostkowych wieńca C3 : 1,34

1.4.2. Zestawienie charakterystycznych obciążeń stałych jednostkowych ławy fundamentowej C4.

Obciążenie stałe warstwą gk [ kN/m]

Ława fundamentowa żelbetowa o wymiarach 40cmx60cm

25,0 kN/m3∙0,40m∙0,60m=

6,00
Suma obciążeń stałych jednostkowych ławy fundamentowej C41 : 6,00

2. ZESTAWIENIE CHARAKTERYSTYCZNYCH OBCIĄŻEO ZMIENNYCH UŻYTKOWYCH.

2.1. Zestawienie jednostkowych wartości charakterystycznych obciążeń zmiennych użytkowych na schodach.

Obciążenie zmienne użytkowe gk [ kN/m2]
Obciążenie powierzchni mieszkalnej kategorii użytkowania A na schodach 2,00
Suma obciążeń zmiennych użytkowych jednostkowych schodów C4 2,00

3. ZESTAWIENIE CHARAKTERYSTYCZNYCH OBCIĄŻEO ZMIENNYCH KLIMATYCZNYCH ŚNIEGIEM.

3.1. Zestawienie charakterystycznych obciążeń zmiennych klimatycznych śniegiem jednostkowych połaci dachowej wg. PN-EN 1991-1-3.

Charakterystyczne obciążenie śniegiem gruntu dla lokalizacji Czorsztyn ( 5 strefa obciążenia śniegiem gruntu) wynosi:

sk= 0,93exp(0,00134∙A) sk >=2,0 (Tabl.NA.1)

Zakopane – 640 m.n.p.m =A

sk= 0,93exp(0,00134∙640)= 2,19[ kN/m2]

Współczynnik ekspozycji dla warunków terenowych normalnych wynosi Ce=1,0 (Tabl.5.1)

Współczynnik termiczny przyjęto Ct=1,0 dla przypadku gdy współczynnik przenikania ciepła

U <1*W/m2K].

Współczynnik kształtu dachu dwuspadowego o spadkach połaci α1=α2=45° wyznaczono dla przedziału 30° < α1,2 < 60°:

μ1(α1)= μ1(α2) =0,8(60°-α1,2)÷30°

0,8(60°-45°)÷30° =0,40 (Tabl.5.2)

Charakterystyczne obciążenie śniegiem połaci dachowych w trwałej sytuacji obliczeniowej wyznaczono dla 3 przypadków obliczeniowych:

(i) Si(α1)= μ1(α1) · Ce · Ct · sk = 0,40 · 1,0 ·1,0 · 2,19kN/m2= 0,70kN/m2 ,

Si(α2)= μ1(α2) · Ce · Ct · sk = 0,40 · 1,0 ·1,0 · 2,19kN/m2= 0,70kN/m2.

(ii) Sii(α1)= 0,5μ1(α1) · Ce · Ct · sk = 0,5 · 0,40 · 1,0 ·1,0 · 2,19kN/m2= 0,35kN/m2,

Sii(α2)= μ1(α2) · Ce · Ct · sk = 0,40 · 1,0 ·1,0 · 2,19kN/m2= 0,70kN/m2.

(iii) Siii(α1)= μ1(α1) · Ce · Ct · sk = 0,40 · 1,0 ·1,0 · 2,19kN/m2=0,70kN/m2,

Siii(α2)= 0,5μ1(α2) · Ce · Ct · sk = 0,5 · 0,40 · 1,0 ·1,0 · 2,19kN/m2=0,35kN/m2.,

4. ZESTAWIENIE WARTOŚCI CHARAKTERYSTYCZNYCH OBCIĄŻEO ZMIENNYCH KLIMATYCZNYCH WIATREM.

4.1. Zestawienie wartości charakterystycznych obciążeo zmiennych klimatycznych wiatrem jednostkowej połaci dachowej wg. PN-EN 1991-1-4.

Podstawowa bazowa prędkośd wiatru dla lokalizacji Czorsztyn (3 strefa obciążenia wiatrem) dla terenu położonego na wysokości nad poziomem morza A=640m ≥300m (Tabl.NA.1) wynosi :

νb.o=22·[1+0,0006·(A-300)]

νb.o=22·[1+0,0006·(640-300)]= 26,49 m/s

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

dla kierunku wiatru N - cdir,N N=0,8

dla kierunku wiatru E - cdir,E E=0,7

dla kierunku wiatru S - cdir,S S=1,0

dla kierunku wiatru W - cdir,W W=1,0

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

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

Vb,N = cdir · cseason · vb.o = 0,8 · 1,0 · 26,49 m/s = 21,19m/s;

Vb,E = cdir · cseason · vb.o = 0,7 · 1,0 · 26,49 m/s = 18,54m/s;

Vb,S = cdir · cseason · vb.o = 1,0 · 1,0 · 26,49 m/s = 26,49m/s;

Vb,W = cdir · cseason · vb.o =1,0 · 1,0 · 26,49 m/s = 26,49m/s;

Współczynnik chropowatości cr(z) wyznaczono dla reprezentatywnej kategorii terenu I (Załącznik A) – m.in. niska roślinność np. Trawa, pojedyncze przeszkody np. budynki, dla wymiaru chropowatości z0=0,01m i wysokości minimalnej zmin=1m (Tabl.NA.3), dla zmax=200m, wysokość budynku z=8,00m (wg. przekroju) oraz dla

zmin=1m ≤ z=8,00m ≤ zmax=200m, oraz dla współczynnika terenu kr zależnego od wysokości chropowatości dla z0,II=0,05m:

kr=0,19 · (z0/z0,II)0,07

kr =0,19 · (0,01m/0,05m)0,07 =0,17

to współczynnik chropowatości wynosi:

cr(z)=kr · ln(z/z0)= 0,17 · ln(8,00m/0,01) =

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

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

vm,N = cr(z) · co(z) · vb,N = 1,14 · 1,0 · 21,19m/s = 24,16m/s;

vm,E = cr(z) · co(z) · vb,E = 1,14 · 1,0 · 18,54m/s = 21,14m/s;

vm,S = cr(z) · co(z) · vb,S = 1,14 · 1,0 · 26,49m/s = 30,20m/s;

vm,W = cr(z) · co(z) · vb,W = 1,14 · 1,0 · 26,49m/s = 30,20m/s.

Intensywność turbulencji wiatru przy zalecanej wartości współczynnika turbulencji k1=1,0 i dla zmin=1m ≤ z=8,00m ≤ zmax=200m wynosi:

Iv(z)=k1 / [co(z) · ln(z/z0)

Iv(z) =1,0 / [1,0 · ln(8,00m/0,01m)] = 0,15

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

qp,N(z)=*1 + 7 · Iν(z)+ · ½ · ρ · vm,N (z)2 = (1 + 7 · 0,15) · ½ · 1,25kg/m3 · (24,16m/s)2 = 0,75kN/m2

qp,E(z)=*1 + 7 · Iν(z)+ · ½ · ρ · vm,N (z)2 = (1 + 7 · 0,15) · ½ · 1,25kg/m3 · (21,14m/s)2= 0,57kN/m2

qp,S(z)=*1 + 7 · Iν(z)+ · ½ · ρ · vm,N (z)2 = (1 + 7 · 0,15) · ½ · 1,25kg/m3 · (30,20m/s)2 = 1,17kN/m2

qp,W(z)=*1 + 7 · Iν(z)+ · ½ · ρ · vm,N (z)2 = (1 + 7 · 0,15) · ½ · 1,25kg/m3 · (30,20m/s)2 =1,17kN/m2

Globalne współczynniki ciśnienia zewnętrznego cpe,10(z) dla stref połaci dachowych dachu dwuspadowego powierzchni większej A>10m2 (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=45° (wartości współczynnika interpolowano dla przedziału 30°< α=45° <45° ) ustalając odległości od krawędzi dachu z warunku

e1<{b=9,45m; 2h=2·8,00m=16,00m} =9,45m

(b – wymiar poprzeczny do kierunku wiatru, długość połaci dachu budynku, d -szerokość rzutu połaci dachowej budynku):

 w strefie dachu F (e/4=2,36m na e/10=0,945m):

- przypadek 1 - cpe,10,F1(z)=-0,00,

- przypadek 2 - cpe,10,F2(z)=+0,70.

 w strefie dachu G (b-2·e/4=4,73m na e/10=0,945m):

- przypadek 1 - cpe,10,G1(z)=-0,00,

- przypadek 2 - cpe,10,G2(z)=+0,70

.

 w strefie dachu H (b=9,45m na d/2-e/10=9,20m/2-0,945m=3,655m):

- przypadek 1 - cpe,10,H1(z)=-0,00,

- przypadek 2 - cpe,10,H2(z)=+0,60.

 w strefie dachu I (b=9,45m na d/2-e/10=9,20m/2-0,945m=3,655m):

- przypadek 1 - cpe,10,I1(z)=-0,20,

- przypadek 2 - cpe,10,I2(z)=+0,00.

 w strefie dachu J (b=9,45m na e/10=0,945m):

- przypadek 1 - cpe,10,J1(z)=-0,30,

- przypadek 2 - cpe,10,J2(z)=+0,00.

pole dla kierunku wiatru θ=90° (równolegle do kalenicy) dla kąta spadku dachowego α=38° (wartości współczynnika interpolowano dla przedziału 30°< α=45° <45° ) ustalając odległości od krawędzi dachu z warunku

e1<{b=9,20m;2h=2·8,00m=16,00m} =9,20m

(b – wymiar poprzeczny do kierunku wiatru, szerokość rzutu połaci budynku, d -długość rzutu połaci dachu budynku):

w strefie dachu F (e/4=2,30m na e/10=0,92m) - cpe,10,F(z)=-1,1,

w strefie dachu G ((b-2·e/4)/2=2,30m na e/10=0,92m) - cpe,10,G(z)=-1,4,

w strefie dachu H (b/2=4,60m na e/2-e/10=9,20m/2-0,92m=3,68m) - cpe,10,H(z)=-0,9,

w strefie dachu I (b/2=4,60m na d-e/2=9,45m-9,20m/2=4,85m) - cpe,,10,I(z)=-0,5,

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

Kierunek działania wiatru ciśnienie wiatru za powierzchnie zewnętrzne we w strefach połaciowych
Przypadki obliczeniowe F
N (θ=90°) przypadek 1
E (θ=0°) przypadek 1
przypadek 2
przypadek 3
przypadek 4
S (θ=90°) przypadek 1
W (θ=0°) przypadek 1
przypadek 2
przypadek 3
przypadek 4

5. ZESTAWIENIE CHARAKTERYSTYCZNYCH OBCIĄŻEŃ NA ŁAWĘ FUNDAMENTOWĄ.

Zestawienie charakterystycznych obciążeń stałych na ławę fundamentową Ł1:

Obciążenie stałe z elementów budynku na ławę Gk [kN/m]

A1. Obciążenie zrzutowane z połaci dachowej ocieplonej (typ wiązara - jętkowy o rozpiętości L=2,60m i spadku połaci 45°):

(1,26kN/m2 · 2,60m/2) ÷ cos45°=

2,316

A2. Obciążenie zrzutowane z połaci dachowej w strefie okapu (wysięg 1,1m i spadku połaci 45°):

(1,02kN/m2 · 1,1m) ÷ cos45°=

1,587

B2. Obciążenie z biegu schodowego (sprowadzona rozpiętośd płyty łamanej schodów L=3,30m) :

6,615 kN/m2 · 3,30m*0,5=

10,949

C1. Obciążenie ścianą nadziemia o wysokości H1=3,45m:

4,695kN/m2 · 3,45m =

16,198

C2. Obciążenie ścianą fundamentową o wysokości H2=1,0m:

7,82kN/m2 · 0,9m =

7,038
C3. Obciążenie z wienca: 3,53
C4. Obciążenie z ławy fundamentowej: 6,00
Suma obciążen stałych na ławę fundamentową: 47,618

Zestawienie charakterystycznych obciążeń zmiennych użytkowych na ławę fundamentową:

Obciążenie zmienne użytkowe na ławę Qk [kN/m]

Obciążenie ze schodów (o sprowadzonej rozpiętości L=3,30m):

2,00kN/m2 · 3,30m/2 =

3,30
Suma obciążeń zmiennych użytkowych na ławę fundamentową: 3,30

Zestawienie charakterystycznych obciążeń zmiennych klimatycznych śniegiem dla przyjętego najniekorzystniejszego przypadku obciążeń - (i) lub (ii):

Obciążenie zmienne klimatyczne śniegiem na ławę Sk [kN/m]

Obciążenie śniegiem (typ wiązara - jętkowy z okapem o wysięgu 1,1m):

0,70kN/m2 · [2,6/2m+1,1m] =

1,68
Suma obciążeń zmiennych klimatycznych śniegiem na ławę fundamentową: 1,68

Zestawienie charakterystycznych obciążeń zmiennych klimatycznych wiatrem dla przyjętego najniekorzystniejszego przypadku obciążeń oddziaływującego dodatnio (+) na połaci dachową – kierunek wiatru E(θ=0°)

Obciążenie zmienne klimatyczne wiatrem na ławę Wk [kN/m]

Obciążenie wiatrem połaci nawietrznej (typ wiązara - jętkowy z okapem o wysięgu 1,10m i spadku dachu α=45°) w strefie G o szerokości rzutu połaci e/10=0,945m:

[(0,399kN/m2 · 0,945m/cos45°) · cos45°=

0,377

Obciążenie wiatrem połaci nawietrznej (typ wiązara - jętkowy z okapem o wysięgu 1,10m i spadku dachu α=45°) w strefie H o szerokości rzutu połaci d/2-e/10=3,655m:

[(0,342kN/m2 · 1,455m/cos45°) · cos45°=

0,498
Suma obciążeń zmiennych klimatycznych wiatrem na ławę fundamentową: 0,875

Zestawienie charakterystycznych obciążeń zmiennych klimatycznych wiatrem dla przyjętego najniekorzystniejszego przypadku obciążeń oddziaływującego ujemnie (-) na połaci dachową – kierunek wiatru S(θ=90°)

Obciążenie zmienne klimatyczne wiatrem na ławę Wk [kN/m]

Obciążenie wiatrem połaci nawietrznej (typ wiązara - jętkowy z okapem o wysięgu 1,10m i spadku dachu α=45°) w strefie I o szerokości rzutu połaci b/2=4,60m:

[(-0,585kN/m2 · (2,60m/2+1,10m)/cos45°) · cos45°=

-1,404

Obciążenie wiatrem połaci nawietrznej (typ wiązara - jętkowy z okapem o wysięgu 1,10m i spadku dachu α=45°) w strefie H o szerokości rzutu połaci b/2=4,60m:

[(-1,053kN/m2 ·( 2,60m/2+1,10m)/cos45°) · cos45°=

-2,527
Suma obciążeń zmiennych klimatycznych wiatrem na ławę fundamentową: -3,931

6. ZESTAWIENIE OBLICZENIOWYCH OBCIĄŻEO NA ŁAWĘ FUNDAMENTOWĄ.

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

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

obciążenia stałego - γGj,sup=1,35 lub γGj,inf=1,00,

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

Przyjęto zalecane przez PN-EN 1990 wartości współczynników dla wartości kombinacyjnych obciążenia zmiennego towarzyszącego Ψ0,i (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):

(47,618kN/m · 1,35) + (0,875kN/m · 1,50) + (1,68kN/m · 1,50 · 0,5) + (3,30kN/m · 1,50 · 0,7) = 70,322kN/m

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

(47,618kN/m · 1,35) + (1,68kN/m · 1,50) + (0,875kN/m · 1,50 · 0,6) + (3,30kN/m · 1,50 · 0,7) = 71,057kN/m

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

(47,618kN/m · 1,35) + (3,30kN/m · 1,50) + (0,875kN/m · 1,50 · 0,6) + (1,68kN/m · 1,50 · 0,5) = 71,282kN/m

Kombinacja 4: minimalne obciążenia stałe G + maksymalne obciążenia zmienne wiatrem W:

(47,618kN/m · 1,00) + (-3,931kN/m · 1,50) =41,722kN/m



  1. ZESTAWIENIE WARTOŚCI CHARAKTERYSTYCZNYCH OBCIĄŻEŃ STAŁYCH NA ŁAWĘ NR 2.

    1. Zestawienie charakterystycznych obciążeń stałych jednostkowych połaci dachowej A1.

Obciążenie stałe warstwą gk [ kN/m2 ]

pokrycie dachowe z dachówki ceramicznej holenderskiej

(wg. PN-82/B02001)

0,90

Termoizolacja z mat typu L z wełny mineralnej gr. 18cm (wg. PN-82/B02001)

1,0 kN/m3∙0,18m=

0,18

Okładzina z płyt gipsowo kartonowych gr. 1,5cm (wg. PN-82/B02001)

12,0 kN/m3∙0,015m=

0,18
Suma obciążeń stałych jednostkowych połaci dachowej w strefie ocieplanej A1 : 1,26

1.2. Zestawienie charakterystycznych obciążeń stałych jednostkowych ścian zewnętrznych.

1.2.1. Zestawienie charakterystycznych obciążeń stałych jednostkowych ścian nadziemia C1.

Obciążenie stałe warstwą gk [ kN/m2]

Tynk wew. Cementowo-wapienny gr. 1cm (wg. PN-82/B02001)

19,0 kN/m3∙0,01m=

0,19

Pustak ceramiczny gr. 30cm (wg. PN-82/B02001)

14,0 kN/m3∙0,3m=

4,20

Tynk wew. Cementowo-wapienny gr. 1cm (wg. PN-82/B02001)

19,0 kN/m3∙0,01m=

0,19
Suma obciążeń stałych jednostkowych ścian nadziemia C1 : 4,58

1.2.2. Zestawienie charakterystycznych obciążeń stałych jednostkowych ściany fundamentowej C2.

Obciążenie stałe warstwą gk [ kN/m2]

Tynk zew. Cementowo-wapienny gr. 1,5cm (wg. PN-82/B02001)

19,0 kN/m3∙0,015m=

0,29

Styropian gr. 10cm (wg. PN-82/B02001)

0,45 kN/m3∙0,15m=

0,07

Mur z bloczków żwirobetonowych gr. 30cm (wg. PN-82/B02001)

24,0 kN/m3∙0,3m=

7,20

Styropian gr. 10cm (wg. PN-82/B02001)

0,45 kN/m3∙0,15m=

0,07

Tynk wew. Cementowo-wapienny gr. 1cm (wg. PN-82/B02001)

19,0 kN/m3∙0,01m=

0,19
Suma obciążeń stałych jednostkowych ściany fundamentowej C2 : 7,82

1.3.1. Zestawienie charakterystycznych obciążeń stałych jednostkowych ławy fundamentowej C4.

Obciążenie stałe warstwą gk [ kN/m]

Ława fundamentowa żelbetowa o wymiarach 40cmx70cm

25,0 kN/m3∙0,40m∙0,70m=

7,00
Suma obciążeń stałych jednostkowych ławy fundamentowej C4 : 7,00

1.4.1. Zestawienie charakterystycznych obciążeń stałych jednostkowych stropu D1.

Obciążenie stałe warstwą gk [ kN/m2]

Panele podłogowe gr. 1cm (wg. PN-82/B02001)

3,7 kN/m3∙0,01m=

0,037

Wylewka cementowa gr. 5cm (wg. PN-82/B02001)

24,0 kN/m3∙0,05m=

1,20

Styropian dźwiękochłonny gr. 4cm (wg. PN-82/B02001)

0,3 kN/m3∙0,04m=

0,012
Strop Porotherm gr. 23cm 3,60

Tynk wew. Cementowo-wapienny gr. 1cm (wg. PN-82/B02001)

19,0 kN/m3∙0,01m=

0,18
Suma obciążeń stałych jednostkowych stropu D1 : 5,029

3. ZESTAWIENIE CHARAKTERYSTYCZNYCH OBCIĄŻEO ZMIENNYCH KLIMATYCZNYCH ŚNIEGIEM.

3.1. Zestawienie charakterystycznych obciążeń zmiennych klimatycznych śniegiem jednostkowych połaci dachowej wg. PN-EN 1991-1-3.

Charakterystyczne obciążenie śniegiem gruntu dla lokalizacji Czorsztyn ( 5 strefa obciążenia śniegiem gruntu) wynosi:

sk= 0,93exp(0,00134∙A) sk >=2,0 (Tabl.NA.1)

Zakopane – 640 m.n.p.m =A

sk= 0,93exp(0,00134∙640)= 2,19[ kN/m2]

Współczynnik ekspozycji dla warunków terenowych normalnych wynosi Ce=1,0 (Tabl.5.1)

Współczynnik termiczny przyjęto Ct=1,0 dla przypadku gdy współczynnik przenikania ciepła

U <1*W/m2K].

Współczynnik kształtu dachu dwuspadowego o spadkach połaci α1=α2=45° wyznaczono dla przedziału 30° < α1,2 < 60°:

μ1(α1)= μ1(α2) =0,8(60°-α1,2)÷30°

0,8(60°-45°)÷30° =0,40 (Tabl.5.2)

Charakterystyczne obciążenie śniegiem połaci dachowych w trwałej sytuacji obliczeniowej wyznaczono dla 3 przypadków obliczeniowych:

(i) Si(α1)= μ1(α1) · Ce · Ct · sk = 0,40 · 1,0 ·1,0 · 2,19kN/m2= 0,70kN/m2 ,

Si(α2)= μ1(α2) · Ce · Ct · sk = 0,40 · 1,0 ·1,0 · 2,19kN/m2= 0,70kN/m2.

(ii) Sii(α1)= 0,5μ1(α1) · Ce · Ct · sk = 0,5 · 0,40 · 1,0 ·1,0 · 2,19kN/m2= 0,35kN/m2,

Sii(α2)= μ1(α2) · Ce · Ct · sk = 0,40 · 1,0 ·1,0 · 2,19kN/m2= 0,70kN/m2.

(iii) Siii(α1)= μ1(α1) · Ce · Ct · sk = 0,40 · 1,0 ·1,0 · 2,19kN/m2=0,70kN/m2,

Siii(α2)= 0,5μ1(α2) · Ce · Ct · sk = 0,5 · 0,40 · 1,0 ·1,0 · 2,19kN/m2=0,35kN/m2.,

4. ZESTAWIENIE WARTOŚCI CHARAKTERYSTYCZNYCH OBCIĄŻEO ZMIENNYCH KLIMATYCZNYCH WIATREM.

4.1. Zestawienie wartości charakterystycznych obciążeo zmiennych klimatycznych wiatrem jednostkowej połaci dachowej wg. PN-EN 1991-1-4.

Podstawowa bazowa prędkośd wiatru dla lokalizacji Czorsztyn (3 strefa obciążenia wiatrem) dla terenu położonego na wysokości nad poziomem morza A=640m ≥300m (Tabl.NA.1) wynosi :

νb.o=22·[1+0,0006·(A-300)]

νb.o=22·[1+0,0006·(640-300)]= 26,49 m/s

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

dla kierunku wiatru N - cdir,N N=0,8

dla kierunku wiatru E - cdir,E E=0,7

dla kierunku wiatru S - cdir,S S=1,0

dla kierunku wiatru W - cdir,W W=1,0

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

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

Vb,N = cdir · cseason · vb.o = 0,8 · 1,0 · 26,49 m/s = 21,19m/s;

Vb,E = cdir · cseason · vb.o = 0,7 · 1,0 · 26,49 m/s = 18,54m/s;

Vb,S = cdir · cseason · vb.o = 1,0 · 1,0 · 26,49 m/s = 26,49m/s;

Vb,W = cdir · cseason · vb.o =1,0 · 1,0 · 26,49 m/s = 26,49m/s;

Współczynnik chropowatości cr(z) wyznaczono dla reprezentatywnej kategorii terenu I (Załącznik A) – m.in. niska roślinność np. Trawa, pojedyncze przeszkody np. budynki, dla wymiaru chropowatości z0=0,01m i wysokości minimalnej zmin=1m (Tabl.NA.3), dla zmax=200m, wysokość budynku z=8,00m (wg. przekroju) oraz dla

zmin=1m ≤ z=8,00m ≤ zmax=200m, oraz dla współczynnika terenu kr zależnego od wysokości chropowatości dla z0,II=0,05m:

kr=0,19 · (z0/z0,II)0,07

kr =0,19 · (0,01m/0,05m)0,07 =0,17

to współczynnik chropowatości wynosi:

cr(z)=kr · ln(z/z0)= 0,17 · ln(8,00m/0,01) =

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

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

vm,N = cr(z) · co(z) · vb,N = 1,14 · 1,0 · 21,19m/s = 24,16m/s;

vm,E = cr(z) · co(z) · vb,E = 1,14 · 1,0 · 18,54m/s = 21,14m/s;

vm,S = cr(z) · co(z) · vb,S = 1,14 · 1,0 · 26,49m/s = 30,20m/s;

vm,W = cr(z) · co(z) · vb,W = 1,14 · 1,0 · 26,49m/s = 30,20m/s.

Intensywność turbulencji wiatru przy zalecanej wartości współczynnika turbulencji k1=1,0 i dla zmin=1m ≤ z=8,00m ≤ zmax=200m wynosi:

Iv(z)=k1 / [co(z) · ln(z/z0)

Iv(z) =1,0 / [1,0 · ln(8,00m/0,01m)] = 0,15

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

qp,N(z)=*1 + 7 · Iν(z)+ · ½ · ρ · vm,N (z)2 = (1 + 7 · 0,15) · ½ · 1,25kg/m3 · (24,16m/s)2 = 0,75kN/m2

qp,E(z)=*1 + 7 · Iν(z)+ · ½ · ρ · vm,N (z)2 = (1 + 7 · 0,15) · ½ · 1,25kg/m3 · (21,14m/s)2= 0,57kN/m2

qp,S(z)=*1 + 7 · Iν(z)+ · ½ · ρ · vm,N (z)2 = (1 + 7 · 0,15) · ½ · 1,25kg/m3 · (30,20m/s)2 = 1,17kN/m2

qp,W(z)=*1 + 7 · Iν(z)+ · ½ · ρ · vm,N (z)2 = (1 + 7 · 0,15) · ½ · 1,25kg/m3 · (30,20m/s)2 =1,17kN/m2

Globalne współczynniki ciśnienia zewnętrznego cpe,10(z) dla stref połaci dachowych dachu dwuspadowego powierzchni większej A>10m2 (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=45° (wartości współczynnika interpolowano dla przedziału 30°< α=45° <45° ) ustalając odległości od krawędzi dachu z warunku

e1<{b=10,20m; 2h=2·8,00m=16,00m} =10,20m

(b – wymiar poprzeczny do kierunku wiatru, długość połaci dachu budynku, d -szerokość rzutu połaci dachowej budynku):

 w strefie dachu F (e/4=2,55m na e/10=1,02m):

- przypadek 1 - cpe,10,F1(z)=-0,00,

- przypadek 2 - cpe,10,F2(z)=+0,70.

 w strefie dachu G (b-2·e/4=5,1m na e/10=1,02m):

- przypadek 1 - cpe,10,G1(z)=-0,00,

- przypadek 2 - cpe,10,G2(z)=+0,70

.

 w strefie dachu H (b=10,20m na d/2-e/10=10,10m/2-1,02m=4,03m):

- przypadek 1 - cpe,10,H1(z)=-0,00,

- przypadek 2 - cpe,10,H2(z)=+0,60.

 w strefie dachu I (b=10,20m na d/2-e/10=10,10m/2-1,02m=4,03m):

- przypadek 1 - cpe,10,I1(z)=-0,20,

- przypadek 2 - cpe,10,I2(z)=+0,00.

 w strefie dachu J (b=10,20m na e/10=1,02m):

- przypadek 1 - cpe,10,J1(z)=-0,30,

- przypadek 2 - cpe,10,J2(z)=+0,00.

pole dla kierunku wiatru θ=90° (równolegle do kalenicy) dla kąta spadku dachowego α=38° (wartości współczynnika interpolowano dla przedziału 30°< α=45° <45° ) ustalając odległości od krawędzi dachu z warunku

e1<{b=10,10m;2h=2·8,00m=16,00m} =10,10m

(b – wymiar poprzeczny do kierunku wiatru, szerokość rzutu połaci budynku, d -długość rzutu połaci dachu budynku):

w strefie dachu F (e/4=2,525m na e/10=1,01m) - cpe,10,F(z)=-1,1,

w strefie dachu G ((b-2·e/4)/2=2,525m na e/10=1,01m) - cpe,10,G(z)=-1,4,

w strefie dachu H (b/2=5,05m na e/2-e/10=10,10m/2-1,01m=4,04m) - cpe,10,H(z)=-0,9,

w strefie dachu I (b/2=5,05m na d-e/2=10,20m-10,10m/2=5,15m) - cpe,,10,I(z)=-0,5,

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

Kierunek działania wiatru ciśnienie wiatru za powierzchnie zewnętrzne we w strefach połaciowych
Przypadki obliczeniowe F
E (θ=90°) przypadek 1
N (θ=0°) przypadek 1
przypadek 2
przypadek 3
przypadek 4
W (θ=90°) przypadek 1
S (θ=0°) przypadek 1
przypadek 2
przypadek 3
przypadek 4

5. ZESTAWIENIE CHARAKTERYSTYCZNYCH OBCIĄŻEŃ NA ŁAWĘ FUNDAMENTOWĄ.

Zestawienie charakterystycznych obciążeń stałych na ławę fundamentową Ł1:

Obciążenie stałe z elementów budynku na ławę Gk [kN/m]

A1. Obciążenie zrzutowane z połaci dachowej ocieplonej na słupy (typ wiązara - jętkowy o spadku połaci 45°):

(1,26 kN/m2*2,85m*2,475m)/2*4,2m*tg(30) + (1,26kN/m2*3,5m*2,475m)/2*4,2m*tg(30)=

4,083

C1. Obciążenie ścianą nadziemia o wysokości H1=3,45m:

4,58kN/m2 · 3,45m =

15,801

C2. Obciążenie ścianą fundamentową o wysokości H2=1,0m:

7,82kN/m2 · 0,90m =

7,038
C4. Obciążenie z ławy fundamentowej: 7,00
D1. Obciążenie ze stropu: 5,029 kN/m2 * 0,5*3,6m+5,029 kN/m2*0,5*2,95m= 16,470
Suma obciążen stałych na ławę fundamentową: 50,392

Zestawienie charakterystycznych obciążeń zmiennych użytkowych na ławę fundamentową:

Obciążenie zmienne użytkowe na ławę Qk [kN/m]

Obciążenie ze stropu ( z rozpiętości 6,55m)

2,0kN/m2 · 6,55m =

13,10

obciążenie zastępcze ze ścian działowych (0,348 kN/m2 z normy przyjmujemy obciążenie zastępcze 0,5 kN/m2) długość ściany 6,55m

0,5kN/m2 · 6,55m =

3,275
Suma obciążeń zmiennych użytkowych na ławę fundamentową: 16,375

Zestawienie charakterystycznych obciążeń zmiennych klimatycznych śniegiem dla przyjętego najniekorzystniejszego przypadku obciążeń - (i) lub (ii):

Obciążenie zmienne klimatyczne śniegiem na ławę Sk [kN/m]
Suma obciążeń zmiennych klimatycznych śniegiem na ławę fundamentową: 2,268

Zestawienie charakterystycznych obciążeń zmiennych klimatycznych wiatrem dla przyjętego najniekorzystniejszego przypadku obciążeń oddziaływującego dodatnio (+) na połaci dachową – kierunek wiatru S(θ=0°)

Obciążenie zmienne klimatyczne wiatrem na ławę Wk [kN/m]
Suma obciążeń zmiennych klimatycznych wiatrem na ławę fundamentową: 2,275

Zestawienie charakterystycznych obciążeń zmiennych klimatycznych wiatrem dla przyjętego najniekorzystniejszego przypadku obciążeń oddziaływującego ujemnie (-) na połaci dachową – kierunek wiatru W(θ=90°)

Obciążenie zmienne klimatyczne wiatrem na ławę Wk [kN/m]
Suma obciążeń zmiennych klimatycznych wiatrem na ławę fundamentową dla strefy H: -3,413
Suma obciążeń zmiennych klimatycznych wiatrem na ławę fundamentową dla strefy I: wybieramy najniekorzystny przypadek -1,896

6. ZESTAWIENIE OBLICZENIOWYCH OBCIĄŻEO NA ŁAWĘ FUNDAMENTOWĄ.

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

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

obciążenia stałego - γGj,sup=1,35 lub γGj,inf=1,00,

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

Przyjęto zalecane przez PN-EN 1990 wartości współczynników dla wartości kombinacyjnych obciążenia zmiennego towarzyszącego Ψ0,i (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):

(50,392kN/m · 1,35) + (2,275kN/m · 1,50) + (2,268kN/m · 1,50 · 0,5) + (16,375kN/m · 1,50 · 0,7) = 90,336kN/m

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

(50,392kN/m · 1,35) + (2,268kN/m · 1,50) + (2,275kN/m · 1,50 · 0,6) + (16,375kN/m · 1,50 · 0,7) = 90,672kN/m

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

(50,392kN/m · 1,35) + (16,375kN/m · 1,50) + (2,275kN/m · 1,50 · 0,6) + (2,268kN/m · 1,50 · 0,5) = 96,340kN/m

Kombinacja 4: minimalne obciążenia stałe G + maksymalne obciążenia zmienne wiatrem W:

(50,392kN/m · 1,00) + (-1,896kN/m · 1,50) =47,548kN/m


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Budownictwo Ogólne semestr IV 2 OBLICZENIA STATYCZNE KOSNTRUKCJI MUROWYCH(1)
Budownictwo Ogólne semestr IV 1 Stropodachy(1)
Budownictwo Ogólne semestr IV 3 SCHODY(1)
Budownictwo ogólne semestr IV
1 Budownictwo ogólne sem IV
TRB - Zabezpieczenie konstrukcji, Budownictwo S1, Semestr IV, Technologia robót budowlanych, Pomoc
Konstrukcje metalowe - Tematy zajęć, Budownictwo S1, Semestr IV, Konstrukcje metalowe, Labolatorium
PWiK - Opis techniczny, Budownictwo S1, Semestr IV, PWiK, Projekt, Projekt 4
PWiK - Wykład 7, Budownictwo S1, Semestr IV, PWiK, Wykłady, PWiK 2
str. na teczkę, STUDIA, Budownictwo UZ, Semestr IV, Konstrukcje Betonowe - Podstawy [Korentz], Labol
Konstrukcje metalowe - Zgrzewanie, Budownictwo S1, Semestr IV, Konstrukcje metalowe, Labolatorium, T
Żelbet - Egzamin - Zagadnienia, Budownictwo S1, Semestr IV, Konstrukcje betonowe, Egzamin
TRB - Wymagania dla materiałów, Budownictwo S1, Semestr IV, Technologia robót budowlanych, Pomoc
20-31, ściągi budownictwo ogólne sem IV
fundamenty-sxzajna, STUDIA, Budownictwo UZ, Semestr IV, Fundamentowanie [Szajna], Egzamin
Konstrukcje metalowe - Spawanie gazowe 2, Budownictwo S1, Semestr IV, Konstrukcje metalowe, Labolato
PWiK - Kolokwium - Pytania, Budownictwo S1, Semestr IV, PWiK, Kolokwium
75-91, ściągi budownictwo ogólne sem IV

więcej podobnych podstron