Wydział Budownictwa, 15.01.2010

Architektury

i Inżynierii Środowiska

BUDOWNICTWO OGÓLNE

PROJEKT I

Wykonał:

semestr III Tomasz Żurawski

rok akadem.

2009/2010

1. Izolacyjność termiczna ścian zewnętrznych. Uzasadnienie przyjętych grubości ścian.

Z założeń do zadań projektowych: ściany szczelinowe.

Warstwy (od zewnętrznej):

	grubość d[m]	współ. λ[W/mK]	opór cieplny R[m^2K/W]
1. Cegła kratówka	0,25	0,56	0,45
2. Styropian IZOTERM - STEINODUR PSN HD	0,10	0,035	2,86
3. Cegła pełna	0,12	0,77	0,16
			Σ=3,47

R_si= 0,13 m²K/W

R_se= 0,04 m²K/W

R_T= 3,47+0,13+0,04=3,64 m²K/W

Zatem współczynnik przenikania ciepła dla ściany zewnętrznej wynosi:

U=1/R_T=0,27 W/m²K (<0,3)

2. Rozwiązanie konstrukcji stropu.

Zgodnie z założeniami przyjmuję strop Ackermana, wysokość pustaków pustaków obieram równą 20cm, a warstwy nadbetonu na 4cm, zatem wysokość części konstrukcyjnej wyniesie h=0,24m. Sufit wykończony jest 1,5 cm warstwą tynku, bezpośrednio na stropie ułożona jest 4cm warstwa wełny mineralnej, na której znajduje się folia paroizolacyjna. Kolejną warstwę stanowi podkład cementowy, na którym ułożone są płytki terakotowe.

Wysokość kondygnacji przyjmuję H=3,00m.

2.1 Zestawienie obciążeń.

2.1.1 Obliczenie obciążeń własnych stropu (wraz z podłogą i wykończeniem sufitu):

	grubość d[m]	ciężar obj.[kN/m^3]	Ciężar [kN/m^2]
1. Płytki terakotowe	0,01	21,00	0,21
2. Podkład cementowy	0,035	21,00	0,74
3. Folia paroizolacyjna			0,03
4. Wełna mineralna KLIMAFIX	0,04	0,36	0,01
5. Strop Ackermana			3,15
6. Tynk cem.-wap.	0,015	19,00	0,29
			Σ=4,43

2.1.2 Obliczenie obciążeń użytkowych:

	kN/m^2
Obciążenia użytkowe (z założeń projektowych)	2,00
Obciążenie od ścianek działowych, przestawnych (≤2,0 kN/m)	0,80
	Σ=2,80

2.1.3 Zebranie obciążeń na 1 mb belki. (dla żebra pojedynczego)

Rozstaw belek wynosi L=0,31m

2.1.3.1 Obciążenia stałe: G_k=0,31*4,43=1,37 kN/m

2.1.3.2 Obciążenia zmienne: Q_k=0,31*2,80=0,87 kN/m

2.1.4 Obliczenie obciążeń obliczeniowych. (na podstawie EN 1990:2002)

6.10a: q_d1=1,35*1,37+0,7*1,5*0,87=2,76 kN/m

6.10b: q_d2=0,85*1,35*1,37+1,5*0,87=2,88 kn/m

Przyjmuję do obliczeń opcję najbardziej niekorzystną, a więc q_d=2,88 kN/m.

2.2 Rozwiązanie schematu statycznego belki.

Schemat:

2.2.1 Rozpiętość efektywna L_eff:

L_eff= L_s +2*a_i

a_i=min.(0,5*h; 0,5*d)=min.(0,12; 0,125)=0,12m

L_eff= 5,45+2*0,12=5,69m

2.2.2 Maksymalny moment zginający: (w połowie długości belki)

Ra+Rb=q_d (z symetrii obciążeń)

Ra=Rb=0,5q_d

∑M_i(0,5L_eff):

M_Sd=(0,5L_eff*q_d)*(0,5L_eff)-(0,5L_eff*q_d)*(0,25L_eff)=0,125q_d *(L_eff)²

M_Sd=0,125*2,88*(5,69)²=11,66 kNm

Korzystając z tabeli 3.16b s. 126 książki „Projektowanie konstrukcji murowych i stropów w budownictwie tradycyjnym” Cz. Malinowskiego i R. Peły, odczytuje wartość maksymalnego momentu przenoszonego przez żebro stropu Ackermana przy grubości płyty t=4cm, dla stali 34GS klasy A-III i betonu B20:

M_Rd=12,350 kNm, zbrojenie żebra prętem o średnicy Ø=14/16 mm.

Wniosek: Wystarczy zastosować pojedyncze żebro dla zadanego stropu, które zbrojone będzie stalowym prętem o średnicy Ø=14/16 mm, naprzemiennie co drugie żebro.

2.3. Zbrojenie podłużne wieńców.

2.3.1 Zbrojenie wieńca prostopadłego do żeber stropu:

As=F/f_yk - przekrój zbrojenia

F=max(Fmin=90kN; 15kN*L)

L=L_M2=8,40m

F=15*8,40=126kN

f_yk=410MPa - charakterystyczna wartość granicy plastyczności stali 34GS klasy A-III

As=126*10/410=3,07 cm² - należy zastosować 4 pręty o średnicy Ø=10mm o łącznej powierzchni przekroju poprzecznego równej 4*0,78=3,12 cm².

2.3.2 Zbrojenie wieńca równoległego do żeber stropu:

L=L_M1=5,70m

F=max(90kN; 5,70*1,5)=90kN

As=90*10/410=2,20 cm² - należy zastosować 4 pręty o średnicy Ø=10mm o łącznej powierzchni przekroju poprzecznego równej 4*0,78=3,12 cm².

2.4. Zbrojenie nad podporą.

2.4.1 Przekrój zbrojenia:

As=F/f_yd

f_yd=350MPa - obliczeniowa wartość granicy plastyczności stali 34GS klasy A-III

F=40kN*L=40*0,31=12,40kN

As=12,40*10/350=0,35 cm² - należy zastosować pręt o średnicy Ø=8mm i polem powierzchni przekroju równym 0,40 cm².

2.4.2 Długość pręta: (części wystającej ze ściany)

L_P=L_N/7=5,45/7=0,78m

2.4.3 Głębokość zakotwienia pręta:

2.4.3.1 Podstawowa długość zakotwienia l_b:

l_b=d/4*f_yd /f_bd,

gdzie

f_yd=350MPa-obliczeniowa wartość granicy plastyczności stali klasy A-III 34GS,

f_bd=2,0-obliczeniowa przyczepność stali,

Ø=8mm=0,8cm-średnica pręta dodatkowego zbrojenia nad podporą.

l_b=0,8/4*350/2,0=35,00cm.

2.4.3.2 Obliczeniowa długość zakotwienia l_bd:

l_bd=α_a*l_b*A₁/A₂

gdzie

α_a=0,7 -współczynnik dla prętów zakończonych hakiem,

l_b=35,00cm.

A₁=0,35cm²-pole pręta wymagane do zbrojenia nad podporą

A₂=0,40cm²-pole pręta zastosowane do zbrojenia nad podporą

l_bd=0,7*35,00*0,35/0,40≈22cm.

Całkowita długość pręta dozbrajającego wynosi 0,78+0,22=1,00m.

Całkowita długość pręta dozbrajającego, przechodzącego przez ścianę wewnętrzną

wynosi 2*0,78+0,22=1,78m.

2.5. Zbrojenie żebra rozdzielczego.

2.5.1 Przekrój zbrojenia:

Dla rozpiętości w świetle ścian L_N=5,45m stosuję 2 żebra rodzielcze. Ich rozstaw wynosi:

Li=L_N/3≈1,82m

Zatem siła dla jakiej będę liczył zbrojenie żebra wyniesie:

F=40kN*Li≈73kN

A przekrój poprzeczny pręta:

As=73*10/410=1,78 cm², stosuję zatem 2 pręty o średnicy Ø=12mm i polem powierzchni przekroju równym 2*1,13=2,26 cm².

2.5.2 Długość zakotwienia pręta:

2.5.2.1 Podstawowa długość zakotwienia pręta l_b:

l_b=1,2/4*350/2,0=52,50cm.

2.5.2.2 Obliczeniowa długość zakotwienia pręta l_bd: (dla α_a=0,7)

l_bd=0,7*52,50*1,78/2,26≈29cm.

3. Rysunki.

q_d

R_a

R_b

L_eff

---