Projekt Budynku Mieszkalnego

Obliczenia Statyczne i Wymiarowanie

OPIS TECHNICZNY

1. Opis ogólny.

Dom jedno-rodziny, wolnostojący dla rodziny 6-cio osobowej. Parterowy, całkowicie podpiwniczony z poddaszem mieszkalnym, garażem w piwnicy. Od strony ogrodu taras ziemny z pergolą.

Lokalizacja budynku: Zielona Góra.

Działka znajduje się w Zielonej Górze przy ulicy Żytniej 45, na osiedlu Chopina. Rejon osiedla przeznaczony jest pod zabudowę indywidualną domkami jedno-rodzinnymi. Wejście do budynku znajduje się od strony północnej, od ulicy. Działka w pełni uzbrojona - sieć wodociągowa, kanalizacyjna, gazowa, elektryczna. Działka ma kształt prostokąta o wymiarach: szerokość 19,05 m; długość 30,85 m, powierzchnia 587,12 m². Powierzchnia terenu jest płaska. Poziom wód gruntowych: 2,5 m poniżej poziomu terenu.

Budynek wykonany w technologii tradycyjnej, ściany warstwowe z cegły typu Max, ocieplone styropianem.

Strop Fert 60.

2. Zestawienie powierzchni i kubatury.

powierzchnie zabudowy : 133 m²

powierzchnia użytkowa: 107,4 m²

powierzchnia całkowita: 219 m²

kubatura: 651 m³

3. Program użytkowy budynku.

Pomieszczenie			Powierzchnia [m^2]
Piwnica
0.1	Komunikacja	2,2
0.2	Kotłownia	2,4
0.3	Skład opału	7,2
0.4	Piwnica	10,4
0.5	Piwnica	11,3
0.6	Garaż	25,7
	Razem:	59,2
Parter
1.1	Wiatrołap	20,2
1.2	Przedpokój	11,8
1.3	W.C.+Natrysk	12,0
1.4	Kuchnia	5,5
1.5	Pokój dzienny	3,4
1.6	Pokój	3,9
1.7	Klatka schodowa	4,7
1.8	Taras	8,7
1.9	Pergola	5,8
1.10	Komunikacja	5,9
	Razem	81,9
Piętro
2.1.	Korytarz	3,0
2.2.	Łazienka	3,7
2.3.	Pokój	10,9
2.4.	Pokój	23,7
2.5.	Pokój	11,4
		3,8
	Razem	56,5

4. Wyposażenie budynku.

Centralne ogrzewanie wodne na koks. Grzejniki żeliwne.

Wentylacja grawitacyjna.

Instalacje:

- elektryczna i ochronna przeciwporażeniowa;

- wodociągowa podłączona do sieci miejskiej;

- gazowa;

- ciepłej wody zasilana z ogrzewacza przepływowego gazowego;

- centralnego ogrzewania;

- dzwonkowa;

- telefoniczna.

Kuchnia gazowa.

5. Opis konstrukcji budynku.

5.1. Grunt jednorodny: Piasek drobny I_D = 0,45; poziom wody gruntowej: 2,5 m poniżej poziomu terenu;

5.2. Ławy fundamentowe: beton B 15; stal A -I; wylewane w gruncie; wysokość ław: 0,25 m; szerokość ław pod ściany zewnętrzne 0,8 m; pod ściany wewnętrzne 0,9 m;

5.3. Ściany piwnic: beton B 10; grubość ścian zewnętrznych 42 cm;

5.4. Izolacja pozioma posadzki i pionowa ścian: 2 x papa na lepiku asfaltowym;

5.5. Ściany zewnętrzne: warstwowe; wewnętrzna warstwa, nośna cegła kratówka Max na zaprawie cem.-wap. kl. 5 gr. 29 cm; styropian 5 cm; zewnętrzna warstwa: cegła pełna kl. 10 za zapr. cem.-wap. kl. 5; gr. 12 cm;

5.6. Stropy piwnicy i parteru: Fert 60.

5.7. Dach dwuspadowy o konstrukcji drewnianej krokwiowo-jętkowej;spadek 100%; krokwie 100x140; jętki 100x150 co 1,0 m; oparty na murłatach 140x140. Konstrukcję zabezpieczyć przepraparatami przeciwgrzybiczymi i zwiększającymi odporność ogniową (np. Fobos); Pokrycie: blacha falista miedziana; Wypełnienie: wiatroizolacja, wełna mineralna 20 cm, izolacja powietrzna (paroizolacja); deski 2,5 cm.

Zapewnić przestrzeń wentylowaną pomiędzy pokryciem, a izolacją wiatroszczelną.

5.8. Schody: dwubiegowe; szerokość biegu 90 cm; długość stopni 25 cm; wysokość 17,5 cm; balustrady drewnianeo wys. 90 cm.

5.9. Nadproża okienne i drzwiowe prefabrykowane typu L;

5.10. Podłogi: klepka drewniana na podłożu betonowym; w hollu, kuchni i łazienkach terakota; w piwnicy lastriko.

5.11. Drzwi i okna drewniane, standardowe wg katalogu; podokienniki ceramiczne brązowe.

5.12. Obróbki blacharskie: dach: blacha falista miedziana; rynny Φ150 blacha miedziana, rury spustowe Φ100 miedziane.

5.13. Elewacja wykończona masą tynkarską o fakturze kamyczkowej białą, okapy i elementy konstrukcji dachu pokryte drewnianą boazerią barwioną na ciemny zieleń; ściany piwnicy pokryte okładzina typu kamień górski.

5.14. Tynki wewnętrzne wapienno-cementowe kat. III. malowane farbami emulsyjnymi, akrylowymi. W kuchni i łazienkach glazura.

6. Normatywy.

Obliczenia wykonano metodą stanów granicznych na podstawie norm:

[1] PN - 80/B - 02010 " Obciążenie śniegiem";

[2] PN - 77/B - 02011 " Obciążenie wiatrem";

[3] PN - 82/B - 02000 " Obciążenia budowli - zasady ustalania obciążenia ";

[4] PN - 82/B - 02001 " Obciążenia budowli - obciążenia stałe ";

[5] PN - 82/B - 02003 " Obciążenia budowli - obciążenia zmienne technologicznie";

[6] PN - 81/B - 03150.1 " Konstrukcje drewniane - obliczenia statyczne - materiały";

[7] PN - 81/B - 03150.2 " Konstrukcje drewniane - obliczenia statyczne - konstrukcje";

[8] PN - 81/B - 03150.3 " Konstrukcje drewniane - obliczenia statyczne - złącza";

[9] PN - 90/B - 03200 " Konstrukcje stalowe obliczenia statyczne i projektowe";

[10] PN - 87/B - 03002 " Konstrukcje murowe .Obliczenia statyczne i projektowanie ";

[11] PN - 81/B - 03020 " Grunty budowlane, posadowienia bezpośrednie budowli";

[12] PN - 84/B - 03264 " Konstrukcje betonowe żelbetowe i sprężone. Obl. statyczne i projektowanie ";

Obliczenia statyczne i wymiarowanie.

1. Więźba dachowa.

1.1. Założenia projektowe.

• pokrycie dachu: blacha falista miedziana ułożona na deskowaniu;

• strefa obciążenia śniegiem: I;

• strefa obciążenia wiatrem: I;

• teren otwarty z nielicznymi przeszkodami ( A );

• wysokość budynku od poziomu terenu do kalenicy 9,15 m;

• spadek połaci dachowej
  (100%);

• rozstaw krokwi 100 cm;

• materiał konstrukcji więźby dachowej: drewno iglaste klasy K27.

1.2. Obciążenia zmienne pokrycia dachu.

1.2.1. Obciążenie śniegiem [1].

obciążenie charakterystyczne śniegiem gruntu (strefa I)

współczynnik kształtu dachu (
)

- strona nawietrzna:

- strona zawietrzna:

obciążenie charakterystyczne śniegiem dachu

obciążenie obliczeniowe śniegiem dachu (
)

1.2.2. Obciążenie wiatrem [2].

charakterystyczne ciśnienie prędkości wiatru (strefa I)

współczynnik ekspozycji (teren A,
)

współczynnik aerodynamiczny

- strona nawietrzna:

- strona zawietrzna:
(ssanie)

współczynnik działania porywów wiatru (budynek nie podatny na działanie wiatru)

obciążenie charakterystyczne wiatrem dachu

obciążenie obliczeniowe wiatrem dachu (
)

1.3. Obliczenia deskowania.

1.3.1. Zestawienie obciążeń deskowania.

Do obliczeń przyjęto dwie najbardziej niekorzystne kombinacje obciążeń zmiennych. Obciążenia zbieram z 50 cm deskowania.

Rodzaj obciążenia	Obciążenie charakterystyczne [kN/m^2]		Współczynnik obciążenia γf	Obciążenie obliczeniowe [kN/m^2]
Blacha miedziana falista	0,35		1,1	0,385
Papa na deskowaniu	0,35		1,2	0,42
Deska (120x22)	(6,0 kN/m^3 0,022m) 0,132		1,1	0,145
qk = 0,832				q = 0,95

Obciążenie stałe charakterystyczne ⊥ i II

Obciążenie stałe, obliczeniowe ⊥ i II

Obciążenie zmienne, charakterystyczne ⊥ i II od śniegu

Obciążenie zmienne, obliczeniowe ⊥ i II od śniegu

Obciążenie zmienne, charakterystyczne ⊥ i II od wiatru

Obciążenie zmienne, obliczeniowe ⊥ i II od wiatru

Obciążenie od siły skupionej P = 1,0 kN

1.3.2. Schematy statyczne.

Kombinacja 1. Kombinacja 2.

- kombinacja 1:

- kombinacja 2:

1.3.3. Sprawdzenie stanu granicznego nośności [8]

1.3.4. Sprawdzenie stanu granicznego użytkowania [8]

1.4. Obliczenia wiązara dachowego

Do obliczeń przyjęto kombinację obciążeń zmiennych [3]:

- dla stanu granicznego nośności:

1. obciążenie śniegiem (obc. podstawowe;
) i obciążenie wiatrem (
);

- dla stanu granicznego użytkowania:

1. obciążenie śniegiem;

1.4.1. Zestawienie obciążeń krokwi (rozstaw krokwi 100 cm)

Rodzaj obciążenia	Obciążenie charakterystyczne	-	Obciążenie obliczeniowe
				[kN/m]
Blacha falista	Obciążenia stałe na całej długości krokwi
Papa na deskowaniu
Deska (120x22)
Krokiew (100x40)

1.4.2. Zestawienie obciążeń jętki (rozstaw 100 cm)

Rodzaj obciążenia	Obciążęnie charakterystyczne	Współczynnik obciążenia	Obciążenia obliczeniowe
	[kN/m]	-	[kN/m]
Jętka 200x75 7,5 kN/m^3	7,5x0,200x0,075 0,113	1,1 [4]	0,124
Wełna mineralna grubość 20 cm 2,0 kN/m^3	2,0x0,2 0,4	1,2 [4]	0,48
Deski 25 mm 7,5 kN/m^3	7,5x0,025 0,188	1,1 [4]	0,207
Tynk wapienno-cementowy 1,5 cm 24 kN/m^3	24x0,015 0,36	1,3 [4]	0,47

1.4.3. Schemat statyczny ustroju dźwigara.

- obciążenie dla górnej części krokwi nawietrznej:

- obciążenie dla dolnej części krokwi nawietrznej:

- obciążenie dla górnej części krokwi zawietrznej:

- obciążenie dla dolnej części krokwi zawietrznej:

- obciążenie dla jętki:

1.4.4. Sprawdzenie stanu granicznego nośności [8]

Krokiew:

Jętka:

1.4.5. Sprawdzenie stanu granicznego użytkowania [8]

2. Strop.

2.1. Założenia projektowe.

• konstrukcja stropu: płyta Kleina lekka grubości 6 cm z cegły pełnej klasy 20 na zaprawie cementowej klasy 8 (
  );

• zbrojenie płyty: płaskownik 1,5 x 20 mm ze stali St0s (
  ) w każdej spoinie;

• płyta oparta na belkach dwuteowych I140 co 1,0 m ze stali St3s (
  ).

• pod ścianką działową zastosowano belkę dwuteową I160.

2.2. Obliczenie płyty Kleina.

2.2.1. Zestawienie obciążeń płyty stropu.

	obciążenie charakterystyczne	współczynnik materiałowy	obciążenie obliczeniowe
	kN/m^2	-	kN/m^2
Parkiet drewniany 2,2 cm 7,5 kN/m^3	7,5x0,022 0,165	1,2 [4]	0,198
Wylewka B7,5 3 cm 23 kN/m^3	23x0,03 0,69	1,3 [4]	0,897
Styropian 2 cm 0,45 kN/m^3	0,45x0,02 0,009	1,2 [4]	0,011
Warstwa wyrównawcza B7,5 3cm 23 kN/m^3	23x0,03 0,69	1,3 [4]	0,897
Keramzyt 8 cm 12 kN/m^3	12x0,08 0,96	1,3 [4]	1,248
Płyta Kleina lekka 6 cm 1,17 kN/m^2	1,17	1,3 [4]	1,521
Tynk wapienno-cem. 1,5 cm 19 kN/m^3	19x0,015 0,285	1,3 [4]	0,371
Obciążenie stałe	gk = 3,97	-	g = 5,14
Obciążenie użytkowe	pk = 1,50	1,4 [5]	p = 2,10
Obciążenie całkowite	qk = 4,47	-	q = 7,24

2.3. Obliczenie belki pod ścianką działową w stropie nad piwnicą

2.3.1. Zestawienie obciążeń belki.

Belka obciążona ścianką z cegły dziurawki 6 cm o wysokości 2,6 m pokrytej obustronnie zaprawą cementowo-wapienną. Przekrój belki pod ścianką I160.

	obciążenie charakterystyczne	współczynnik materiałowy	obciążenie obliczeniowe
	kN/m	-	kN/m
Obciążenia od stropu
Obciążenie całkowite od pasa stropu 0,5(1,0 m + 0,75 m)	4,47x0,5(1+0,75) 3,91	-	7,24x0,5(1+0,75) 6,33
Belka stalowa I160 0,174 kN/m	0,174	1,1	0,192
Obciążenie od ściany
Tynk wapienno-cement. 2x1,5cm 19 kN/m^3	16x2,6x0,03 1,48	1,3	1,93
Cegła dziurawka 6,0 cm 15 kN/m^3	15x2,6x0,06 2,34	1,1	2,57
Obciążenie bieżące całkowite	qk = 7,91	-	qo = 11,02

2.3.2. Schemat statyczny belki.

2.4. Obliczenie belki stropu nad piwnicą

2.4.1. Zestawienie obciążeń belki.

Przekrój belek stropu I140.

	obciążenie charakterystyczne	współczynnik materiałowy	obciążenie obliczeniowe
	kN/m	-	kN/m
Obciążenie całkowite od pasa stropu 1,0 m	4,47	-	7,24
Belka stalowa I140 0,144 kN/m	0,144	1,1	0,158
Obciążenie bieżące całkowite	qk = 4,62	-	qo = 7,4

4. Ściany.

4.1. założenia projektowe.

• ściany konstrukcyjne nośne powyżej stropu piwnicy wykonano z cegły kratówki kl. 10 na zaprawie kl. 3 grubości 25 cm (
  );

• ściany piwniczne wykonano z cegły pełnej kl. 10 na zaprawie kl. 3 (
  ) grubości 38 cm (zewnętrzne) i 25 cn (wewnętrzne);

• ściany okładzinowe wykonano z cegły pełnej kl. 10 na zaprawie kl. 3 o grubości 12 cm.

4.2. Ściana zewnętrzna nośna prostopadła do belek stropowych.

4.2.1. Zestawienie obciążeń 1 mb ściany.

Ściana obciążona jest ciężarem ścian górnych kondygnacji, reakcjami stropów nad piwnicą i parterem oraz ciężarem ściany piwnicznej.

	obciążenie charakterystyczne	współczynnik materiałowy	obciążenie obliczeniowe
	kN	-	kN
Ściana nośna poddasza (wewnęrzna) wys. 5,5 m
mur z cegły kratówki 25 cm 14 kN/m^3	14x5,5x0,25x1 19,25	1,1	21,18
tynk cementowo-wapienny wewnętrzny 1,5 cm 19 kN/m^3	19x5,5x0,015x1 1,57	1,3	2,04
obciążenie całkowite Q1	20,82	-	23,22
Ściana nośna parteru wys. 2,8 m
mur z cegły kratówki 25 cm 14 kN/m^3	14x2,8x0,25x1 9,8	1,1	10,78
tynk cementowo-wapienny wewnętrzny 1,5 cm 19 kN/m^3	19x2,8x0,015x1 0,78	1,3	1,04
obciążenie całkowite Q2	10,58	-	11,82
Ściana piwnicy wys. 2,8 m
mur z cegły pełnej 38 cm 20 kN/m^3	20x2,8x0,38x1 21,28	1,1	23,41
tynk cementowo-wapienny wewnętrzny 1,5 cm 19 kN/m^3	19x2,8x0,015x1 0,78	1,3	1,04
izolacja przeciwwilgociwa 1 cm 22,5 kN/m^3	22,5x2,8x0,01x1 0,63	1,3	0,82
tynk cementowo-wapienny zewnętrzny 3 cm 19 kN/m^3	19x2,8x0,03x1 1,56	1,3	2,03
obciążenie całkowite Q3	24,25	-	27,3
Ściana licowa (obmurówka) wys. 8,3 m
Tynk cementowo-wapienny zewnętrzny 3 cm 19 kN/m^3	19x8,3x0,03x1 4,71	1,3	6,15
Mur z cegły pełnej 12 cm 20 kN/m^3	20x8,3x0,38x1 63,08	1,1	69,40
Styropian 10 cm 0,45 kN/m^3	0,45x8,3x0,1x1 0,38	1,1	0,42
Obciążenie całkowite Q4	68,17	-	75,97
Reakcja ze stropu parteru
Reakcja z belki stropowej (p.2.3.1) rozstaw belek 1m rozpiętość stropu 3,95 m qk = 7,91 kN/m qo = 11,02 kN/m	7,91x0,5x3,95 15,62	-	11,02x0,5x3,95 21,77
Wieniec żelbetowy 25x25 cm 24 kN/m^3	24x0,25x0,25 1,5	1,1	1,65
Obciążenie całkowite R1	17,12	-	23,42
Reakcja ze stropu piwnicy
Reakcja z belki stropowej (p.2.3.1) rozstaw belek 1m rozpiętość stropu 3,95 m qk = 7,91 kN/m qo = 11,02 kN/m	7,91x0,5x3,95 15,62	-	11,02x0,5x3,95 21,77
Wieniec żelbetowy 25x43 cm 24 kN/m^3	24x0,25x0,43 2,58	1,1	2,84
Obciążenie całkowite R2	18,20	-	24,61

4.2.2. Sprawdzenie nośności muru wg [10]

4.3. Ściana wewnętrzna nośna.

4.3.1. Zestawienie obciążeń 1 mb ściany.

	obciążenie charakterystyczne	współczynnik materiałowy	obciążenie obliczeniowe
	kN	-	kN
Ściana nośna parteru wys. 2,8 m
mur z cegły kratówki 25 cm 14 kN/m^3	14x2,8x0,25x1 9,8	1,1	10,78
tynk cementowo-wapienny wewnętrzny 2x1,5 cm 19 kN/m^3	19x2,8x0,03x1 1,56	1,3	2,03
obciążenie całkowite Q5	11,36	-	12,81
Ściana piwnicy wys. 2,8 m
mur z cegły pełnej 25 cm 20 kN/m^3	20x2,8x0,25x1 14,00	1,1	15,4
tynk cementowo-wapienny wewnętrzny 2x1,5 cm 19 kN/m^3	19x2,8x0,03x1 1,60	1,3	2,08
obciążenie całkowite Q6	15,60	-	17,48
Reakcja ze stropów parteru i piwnicy
Reakcja z belki stropowej (p.2.3.1) rozstaw belek 1m rozpiętość stropu 3,95 m qk = 7,91 kN/m qo = 11,02 kN/m	7,91x2(0,5x3,95) 31,24	-	11,02x2(0,5x3,95) 43,54
Wieniec żelbetowy 25x25 cm 24 kN/m^3	24x0,25x0,25 1,5	1,1	1,65
Obciążenie całkowite R3, R4	32,74	-	45,19

4.3.2. Sprawdzenie nośności muru wg [10]

5. Nadproże.

5.1. założenia projektowe.

• obliczono nadproże nad wrotami do garażu;

• nadproże złożone z trzech belek dwuteowych I120 ze stali St3s ( f_d = 215 Mpa ) połączonych śrubami co 70 cm i omurowanych;

• szerokość otworu w świetle 240 cm;

• belki oparte na murze na długości conajmniej 20 cm.

5.2. obliczenie nadproża.

5.2.1. zestawienie obciążeń.

Sposób konstrukcji obciążenia nadproża, wartości obciążeń i schemat statyczny przedstawia rysunek:

Obliczenia sił wewnętrznych wykonano przy pomocy programu “Pręty”

6. Fundamenty.

6.1. Założenia projektowe.

- budynek posadowiony na gruncie jednorodnym glinie pylastej o stopniu plastyczności I_L = 0,36;

- parametry geotechniczne gruntu wyznaczono metodą B [11] ;

- wartości charakterystyczne:

- gęstość gruntu:
;

- kąt tarcia wewnętrznego:
;

- spójność:
.

- ławy fundamentowe: beton B15; zbrojenie podłużne 4Φ10; strzemiona Φ6 co 50 cm;

- wysokość ław 0,3 m;

- szerokość ław 1,0 m pod ścianami nośnymi zewnętrznymi, 0,6 m pod ścianami wewnętrznymi nośnymi;

- oś ławy ściany zewnętrznej przesunięta względem osi ściany 5 cm do wewnątrz budynku.

6.2. Obliczenie ławy fundamentowej pod ścianą zewnętrzną nośną prostopadła do belek stropowych.

6.3. Obliczenie ławy fundamentowej pod ścianą wewnętrzną nośną.

6

---