POLITECHNIKA WARSZAWSKA
INSTYTUT KONSTRUKCJI BUDOWLANYCH
ZAKŁAD BUDOWNICTWA OGÓLNEGO
OBLICZENIA STATYCZNE ELEMENTÓW
BUDYNKU MUROWANEGO
Zawartość:
Obliczenie statyczne drewnianej więźby dachowej
Zestawienie obciążeń
Krokiew
Płatew
Słupek
Wyniki optymalizacji więźby programem „DACH”
Obliczenie statyczne stropu Kleina
Obciążenia działające na strop
Obliczenie płyty ceglanej półciężkiej
Sprawdzenie belki stalowej
Sprawdzenie belki pod ścianką działową
Sprawdzenie nośności ściany
Obliczenie powierzchni obciążenia
Zebranie obciążeń
Momenty obliczeniowe
Obliczenie współczynnika redukcyjnego nośności
Wytrzymałość obliczeniowa
Załączniki
Rzut poziomy poddasza z więźbą dachową
Rzut poziomy parteru
Przekrój poprzeczny
Wykonał:
Tomasz Korab
gr. 3 sem. IV
R.A. 2002/2003
Obliczenie więźby dachowej
Dane:
- konstrukcja dachu - płatwiowo kleszczowa
- kąt nachylenia - 40°
- pokrycie dachu - dachówka ceramiczna karpiówka
- materiał - drewno sosnowe klasy K33
- wytrzymałość drewna:
- na zginanie Rdm = 15.5 MPa
- na ściskanie i docisk wzdłuż włókien Rdc = 13.5 MPa
- moduł sprężystości wzdłużnej Em = 10000 MPa
Zestawienie obciążeń
a ) obciążenia stałe
ciężar pokrycia dachowego
gk = 0,90 kN/m2
go = gk⋅γf = 0,9 · 1,1 = 0,99 kN/m2
b ) obciążenia zmienne
- obciążenie śniegiem ( Częstochowa - strefa I )
Sk = Qk·C = 0,7·0,8 = 0,56 kN/m2
So = Sk·γf = 0,56·1,4 = 0,78 kN/m2
- obciążenie wiatrem (strefa I, teren A)
pk = qk·ce·c·β qe = 0,25; ce = 0,83; c = 0,4; β = 1,8
pk = 0,25·0,83·0,4·1,8 = 0,15 kN/m2
po = pk⋅γf =0,15·1,3 = 0,195 kN/m2
c ) obciążenia działające na 1m2 połaci dachowej
sin 40° = 0,643 cos 40° = 0,766
- prostopadle do połaci
qk1 = gk·cosα + Sk·cos2α + pk
qk1 = 0,9·0,766 + 0,56·0,587 + 0,15 = 1,17 kN/m2
qo1 = go·cosα + So·cos2α + po
qo1 = 0,99·0,766 + 0,784·0,587 + 0,195 = 1,41 kN/m2
- pionowe
qk2 = gk + Sk·cosα + pk· cosα
qk2 = 0,9+0,56·0,766+0,15·0,766 = 1,44 kN/m2
qo2 = go + So·cosα + po· cosα
qo2 = 0,99+0,784·0,766+0,195·0,766 = 1,74 kN/m2
- poziome
qk3 = pk·sinα = 0,15⋅0,643 = 0,10 kN/m2
qo3 = po·sinα = 0,195⋅0,643 = 0,13 kN/m2
Krokiew
przyjęto krokiew o wymiarach: b×h = 8×16cm
Jx = b·h3/12 = (8⋅163)/12 = 2731cm4 Wx = b·h2/6 = (8⋅162)/6 = 341cm3
ld = 400 cm a = 0,95m
qk = qk1· a = 1,17·0,95 = 1,11 kN/m
qo = qo1· a = 1,41·0,95 = 1,34 kN/m
a ) sprawdzenie stanu granicznego nośności krokwi
Rdm ⋅ m = 15,5⋅0,8 = 12,4 MPa
moment zginający Mmax = (qo·ld2)/8 = (1,34 ⋅ 4,02) /8 = 2,68 kNm = 194kNcm
naprężenia σm = Mmax/Wx = 268/341 = 0,79 kN/cm2 = 7,6MPa < Rdm⋅m = 12,4MPa
b ) sprawdzenie stanu granicznego użytkowania
Płatew
ld = 4,0 m lg = 1,77 m lx = 4a = 3,80 m ly = 2a = 1,90 m
Obciążenia skupione:
- pionowe
pyk = qk2·(ld/2 + lg)·a = 1,44 ·(4,0/2 + 1,77)·0,95 = 5,16 kN
pyo = qo2·(ld/2 + lg)·a = 1,74 ·(4,0/2 + 1,77)·0,95 = 6,23 kN
- poziome
pxk = qk3·(ld/2 + lg)·a = 0,1 · (4,0/2 + 1,77)·0,95 = 0,36 kN
pxo = qo3·(ld/2 + lg)·a = 0,13 · (4,0/2 + 1,77)·0,95 = 0,48kN
Przyjęto płatew o wymiarach: b×h = 14×18 cm
Jx = b·h3/12 = (14⋅183)/12 = 6804 cm4 Wx = b·h2/6 = (14⋅182)/6 = 756 cm3
Jy = b·h3/12 = (18⋅143)/12= 4116 cm4 Wy = b·h2/6 = (18⋅142)/6 = 588 cm3
a ) sprawdzenie stanu granicznego nośności płatwi
momenty zginające Mx = pyo·ly /4 = 6,23·1,90/4 = 2,96kNm
My = pxo·lx /2 = 0,48·3,80/2 = 0,91kNm
naprężenia σm = Mx/Wx+ My/Wy = 296/756 + 91/588 = 0,546kN/cm2 = 5,46 MPa
< Rdm = 12,4MPa
b ) sprawdzenie stanu granicznego użytkowania
- ugięcie w kierunku pionowym
ly/h = 190/18 = 15,8 < 20
fM = 1/48·( pyk·ly3/Em·Jx) = 1/48·[(5,16⋅1903)/(1000⋅6804)] = 0,11cm
fy = fM·(1+19,2·(h/ly)2) = 0,37·(1+19,2·(18/190)2) = 0,13 cm
- ugięcie w kierunku poziomym
lx/h = 380/14 = 27,1 > 20
fx = fM = 19/384·( pxk·lx3)/Em·Jy = 19/384·[(0,36⋅3803)/(1000⋅ 4116)]=0,24cm
ugięcie całkowite
fy,dop = ly/200 = 190/200 = 0,95 cm fx,dop = lx/200 = 380/200 = 1,9 cm
Słupek
Szerokość części dachu, z którego zbieramy obciążenie: lx = 3,5a = 3,32m.
Obciążenie (reakcja pionowa od płatwi):
N = qo2·(ld/2 + lg)· lx = 1,74·(4,0/2 + 1,77)·3,32 = 21,78 kN
Przyjęto słupek o wymiarach b×h = 14×14cm i wysokości l = 454 cm
Współczynnik wyboczeniowy μ=1.
a ) sprawdzenie naprężeń w słupku z uwzględnieniem wyboczenia
Jy = b·h3/12 = 3201cm4 Abr = b⋅h =14⋅14 = 196cm2
λc = l/i = 454/4,04 = 120 Kw = 0,229
Wyniki optymalizacji programem DACH
Wymiary :
ld= 3.80 lg= 1.77 a= 0.95 alfa= 40
Przyjete obciazenia: g= 0.90 (pokrycie) p= 0.15 (wiatr) s= 0.56 (śnieg)
Obciazenia charakterystyczne [kN/m2]:
prostopadle= 1.17 pionowe= 1.44 poziome= 0.10
Obciazenia obliczeniowe:
prostopadle= 1.41 pionowe= 1.74 poziome= 0.13
Drewno klasy K33, m= 0.80
Rdm:=15.5; Em:=10000; Ek:=8000; Rkc:=24; Rdc:=13.5
Ostatecznie przyjęto:
wymiary naprężenia i wykorzystanie ugięcie i wykorzystanie
nośności ugięcia dopuszczalnego
Krokiew h= 14cm b= 7cm σ=10.6MPa %σ= 85% f=1.882cm %f= 99%
Platew h= 14cm b= 10cm σ=12.4MPa %σ=100% f=0.856cm %f= 40%
Slupek h= 12cm b= 12cm σ= 9.5MPa %σ= 71% Kw=0.1767
II. Strop z płytą ceramiczną na belkach stalowych (strop Kleina)
Układ cegieł w stropie Kleina
Obciążenia działające na strop
Rodzaj obciążenia |
Obciążenie charakt. [kN/m2] |
Wsp. γ |
Obciążenie oblicz. [kN/m2] |
Obciążenia zmienne |
|
|
|
tynk cementowo-wapienny (gr. 0,015m) 0,015 · 19,0 |
0,29 |
1,3 |
0,38 |
płyta ceglana typu średniego (0,065 +0,055·0,15/0,44)·18,0 |
1,51 |
1,1 |
1,66 |
wypełnienie stropu keramzytem (0,10 +0,055·0,29/0,44)·12,0 |
1,64 |
1,2 |
1,96 |
belki stalowe I 220 rozstawione co 1,30m 0,219/1,3 |
0,17 |
1,1 |
0,19 |
legary (2 sztuki) 2,5 cm (2 · 0,05 · 0,063 · 5,5)/1,3 |
0,03 |
1,1 |
0,03 |
ślepa podłoga ( deski o gr.2,5cm ) 0,025 · 5,5 |
0,14 |
1,1 |
0,15 |
papa izolacyjna 0,02 |
0,02 |
1,2 |
0,02 |
deszczułki posadzkowe (gr. 22mm ) 0,22 · 7,0 |
0,16 |
1,1 |
0,18 |
SUMA OBCIĄŻEŃ STAŁYCH |
3,96 |
|
4,57 |
Obciążenie zmienne |
1,5 |
1,4 |
2,1 |
CAŁKOWITE OBCIĄŻENIE DZIAŁAJĄCE NA STROP |
5,46 |
|
6,67 |
qk = 5,46 kN/m2 qo = 6,67 kN/m2
2. Obliczenie płyty ceglanej półciężkiej.
Materiały:
cegła ceramiczna na pełna fm=10 MPa
bednarka 1×20 mm - stal A0 fyk = 220 MPa γs=1,15
Grupa elementów murowych - 1
Zaprawa cem.-wap. M1 fb= 1,0 MPa
fk= k ⋅ fb0,65⋅fm0,25 = 0,5 ⋅ 100,65 ⋅ 10,25 = 2,2 MPa
Kategoria produkcji elementów - 1
Kategoria wykonania robót - B γm=2,2 MPa
Wytrzymałość obliczeniowa na ściskanie fd = fk / γm = 1 MPa
Pole przekroju bednarki As1 = 3⋅0,1⋅2,0 = 0,6 cm2
As= As1 ⋅ (100/as) = 0,6 ⋅ (100/44) = 1,36 cm2
b = b1⋅ (100/as) = 15 ⋅ (100/44) = 34,1 cm
d= 12 - (1- 2/2)=10 cm
Rozstaw belek: a = 1,3 m
Obciążenia wg. pkt. 1/II qk = 5,46 kN/m2 qo = 6,67 kN/m2
MSd = (qo ⋅ a2)/8 = (6,67⋅1,32)/8 = 1,41 kNm = 141 kNcm
MRd =(fyk/γs) ⋅ As⋅z = (22,0/1,15)⋅1,36⋅6,2 = 161,3 kNcm > MSd
3. Sprawdzenie belki stalowej
Stal AI St3SX fd=215 MPa E=205 GPa
Rozpiętość obliczeniowa
lo = 5,29m·1,05 = 5,55m
Obciążenia działające na belkę
qk' = qk⋅a = 5,46⋅1,3 = 7,10 kN/m
qo' = qo⋅a =6,67⋅1,3m = 8,67 kN/m
a ) stan graniczny nośności
Mmax = (qo'·lo2)/8 = (8,67⋅5,552)/8 = 33,38 kNm = 3338 kNcm
W > M/fd = 3338 / 21,5 =155,3 cm3
przyjęto I200 Wx=214cm3 Jx=2140cm4
b ) stan graniczny użytkowania
Dopuszczalna strzałka ugięcia fd = 1o/250 =555/250 = 2,2cm
Ugięcie rzeczywiste
f = 5/384· [ (qk·lo4) / (E·Jx) ] = 5/384· (0,07· 5554) / (20500·2140) = 2,0 cm < 2,2cm
f < fd
Sprawdzenie belki pod ścianką działową
Ciężar ściany działowej z dziurawki gr. 12 cm
qkd = 0,12⋅(14,0+0,5) +2⋅0,015⋅19,0 = 2,31 kN/m2
qod = 0,12⋅(14,0+0,5)⋅1,2 +2⋅0,015⋅19,0⋅1,3 = 2,83 kN/m2
Obciążenie działające na belkę
qk” = qk' + qkd ⋅ h = 7,10 + 2,31⋅2,51 = 12,9 kN/m
qo” = qo' + qod ⋅ h = 8,67 + 2,83⋅2,51 = 15,77 kN/m
a ) stan graniczny nośności
Mmax = (qo'· lo2) /8 = (15,77 · 5,552)/8 = 60,72 kNm
Wx > M / fd = 6072/21,5 = 282,42 cm3
Wx=2W W ≥ 141,21 cm2
Przyjęto 2×I200 Wx = 2·214 = 428cm3 Jx = 2·2140 = 4280 cm4
b ) stan graniczny użytkowania
fdop=2,2 cm
f = 5/384·(qk”·lo” 4) / (E·Jx) = 5/384·(0,129·5554/20500·4280 = 1,82m ≤ 2,2cm f < fdop
III. Sprawdzenie nośności ściany
- materiały - pustaki ceramiczne KO65-2W fb= 10 MPa
- grupa elementów murowych 2
- klasa zaprawy cem.-wap. M5 fm= 5,0 MPa
wytrzymałość charakterystyczna muru na ściskanie fk = 3,0 MPa (z tablicy wartości fk dla murów z elementów z grupy 2 wg. PN-B-03002:1999)
- kategoria produkcji elementów - 1
- kategoria wykonania robót - B
zatem częściowy współczynnik bezpieczeństwa muru γm=2,2 MPa
Obliczenie powierzchni obciążenia:
Nad I i II kondygnacją Nad III i IV kondygnacją
F1 = 2,505 m · 1,575 m = 3,95 m2 F1' = 2,555 m · 1,575 m = 4,02 m2
F2 = 0,51m · 1,305m = 0,66 m2 F2' = 0,575 m · 1,355m = 0,78 m2
F3 = 0,685m · 1,305m = 0,89 m2 F3' = 0,75 m · 1,355m = 1,02 m2
F = (1,5m +2,7m) · 1,575m = 6,62 m2
2. Zebranie obciążeń
a ) z połaci dachowej
qo2 = 1,74 kN/m2
(F / cosα) · qo2 = (6,62 / cos40°) · 1,74 = 15,04 kN
b ) od stropów
Obciążenia powierzchni F1 i F2
Rodzaj obciążenia |
Obciążenie charakt. [kN/m2] |
Wsp. γ |
Obciążenie oblicz. [kN/m2] |
Strop poddasza |
|
|
|
Gładź cementowa 0,03m·21kN/m3 |
0,63 |
1,3 |
0,82 |
Styropian 0,10m·0,45kN/m3 |
0,05 |
1,3 |
0,06 |
Strop Fert 45 (gr. 23 cm) 2,95kN/m2 |
2,95 |
1,1 |
3,24 |
Tynk cementowo-wapienny 0,015m·19kN/m3 |
0,28 |
1,3 |
0,37 |
Suma obciążeń stałych |
3,91 |
|
4,49 |
|
|
|
|
Strop nad III kondygnacją |
|
|
|
Klepka (gr. 0,022m) 0,022m·7kN/m3 |
0,15 |
1,3 |
0,20 |
Warstwa wyrównawcza gipsowa 0,01m·12kN/m3 |
0,12 |
1,3 |
0,16 |
Płyty prefabrykowane gipsowe 0,04m·12kN/m3 |
0,48 |
1,3 |
0,62 |
Płyta pilśniowa porowata 0,013m·4kN/m3 |
0,05 |
1,3 |
0,06 |
Strop Ackermana (gr. 21 cm) 2,64kN/m2 |
2,64 |
1,1 |
2,90 |
Tynk cementowo-wapienny 0,015m·19kN/m3 |
0,28 |
1,3 |
0,37 |
Suma obciążeń stałych |
3,72 |
|
4,32 |
|
|
|
|
Strop nad II kondygnacją |
|
|
|
Klepka (gr. 0,022m) 0,022m·7kN/m3 |
0,15 |
1,3 |
0,20 |
Gładź cementowa 0,035m·21kN/m3 |
0,74 |
1,3 |
0,96 |
Styropian 0,02m·0,45kN/m3 |
0,01 |
1,3 |
0,01 |
Strop DZ-3 (gr. 22 cm) 2,60kN/m2 |
2,60 |
1,1 |
2,86 |
Tynk cementowo-wapienny 0,015m·19kN/m3 |
0,28 |
1,3 |
0,37 |
Suma obciążeń stałych |
3,78 |
|
4,40 |
|
|
|
|
Strop nad I kondygnacją (parterem) |
|
|
|
Klepka (gr. 0,022m) 0,022m·7kN/m3 |
0,15 |
1,3 |
0,20 |
Gładź cementowa 0,04m·21kN/m3 |
0,84 |
1,3 |
1,09 |
Płyta z wełny mineralnej 0,04m·2kN/m3 |
0,08 |
1,3 |
0,10 |
Strop Fert 40 (gr.23 cm) 2,68kN/m2 |
2,68 |
1,1 |
2,95 |
Tynk cementowo-wapienny 0,015m·19kN/m3 |
0,28 |
1,3 |
0,37 |
Suma obciążeń stałych |
4,03 |
|
4,71 |
Obciążenia stałe na powierzchni F1 i F2
Rodzaj obciążenia |
Powierzchnia obciążenia [m2] |
Obciążenie obliczeniowe [kN/m2] |
Obciążenie stałe [kN] |
||
|
F1 |
F2 |
|
F1 |
F2 |
Od stropu poddasza |
4,02 |
0,78 |
4,49 |
18,05 |
3,50 |
Od stropu nad III kondygnacją |
4,02 |
0,78 |
4,32 |
17,37 |
3,37 |
Od stropu nad II kondygnacją |
3,95 |
0,66 |
4,40 |
17,38 |
2,90 |
Od stropu nad I kondygnacją |
3,95 |
0,66 |
4,71 |
18,60 |
3,11 |
Obciążenia zmienne na powierzchni F1 i F2
Rodzaj obciążenia |
Powierzchnia obciążenia [m2] |
Obciążenie charakte-rystyczne [kN/m2] |
Współ-czynnik bezp. |
Obciążenie zmienne [kN] |
||
|
F1 |
F2 |
|
|
F1 |
F2 |
Od stropu poddasza |
4,02 |
0,78 |
1,2 |
1,4 |
6,75 |
1,31 |
Od stropu nad III kondygnacją |
4,02 |
0,78 |
1,5 |
1,4 |
8,44 |
1,64 |
Od stropu nad II kondygnacją |
3,95 |
0,66 |
1,5 |
1,4 |
8,30 |
1,39 |
Od stropu nad I kondygnacją |
3,95 |
0,66 |
1,5 |
1,4 |
8,30 |
1,39 |
Obciążenie od ścianki działowej |
Powierzchnia obciążenia [m2] |
Ciężar [kN/m2] |
Współ-czynnik bezp. |
Obciążenie zastępcze [kN] |
||
|
F1 |
F2 |
|
|
F1 |
F2 |
Od stropu nad III kondygnacją |
4,02 |
0,78 |
1,25 |
1,2 |
6,03 |
1,17 |
Od stropu nad II kondygnacją |
3,95 |
0,66 |
1,25 |
1,2 |
5,93 |
0,99 |
Od stropu nad I kondygnacją |
3,95 |
0,66 |
1,25 |
1,2 |
5,93 |
0,99 |
Obciążenia całkowite na powierzchni F1 i F2
Łączne obciążenie |
Obciążenie stałe [kN] |
Obciążenie zmienne [kN] |
Obciążenie zastępcze od ścianek dział. [kN] |
Obciążenie całkowite [kN] |
||||
|
F1 |
F2 |
F1 |
F2 |
F1 |
F2 |
F1 |
F2 |
Od stropu poddasza |
18,05 |
3,50 |
6,75 |
1,31 |
- |
- |
24,80 |
4,81 |
Od stropu nad III kondygnacją |
17,37 |
3,37 |
8,44 |
1,64 |
6,03 |
1,17 |
31,84 |
6,18 |
Od stropu nad II kondygnacją |
17,38 |
2,90 |
8,30 |
1,39 |
5,93 |
0,99 |
31,61 |
5,28 |
Od stropu nad I kondygnacją |
18,60 |
3,11 |
8,30 |
1,39 |
5,93 |
0,99 |
32,83 |
5,49 |
Obciążenia powierzchni F3
Rodzaj obciążenia |
Obciążenie charakt. [kN/m2] |
Wsp. γ |
Obciążenie oblicz. [kN/m2] |
Płyta nad klatką schodową |
|
|
|
Gładź cementowa 0,02m·21kN/m3 |
0,42 |
1,3 |
0,55 |
Styropian 0,10m·0,45kN/m3 |
0,05 |
1,3 |
0,06 |
Płyta żelbetonowa 0,12m·25kN/m3 |
3,00 |
1,1 |
3,30 |
Tynk cementowo-wapienny 0,015m·19kN/m3 |
0,29 |
1,3 |
0,37 |
Suma obciążeń stałych |
3,76 |
|
4,28 |
|
|
|
|
Płyta spocznikowa nad IV kondygnacją |
|
|
|
Lastryko 0,02m·22kN/m3 |
0,44 |
1,3 |
0,57 |
Płyta żelbetonowa 0,18m·25kN/m3 |
4,50 |
1,1 |
4,95 |
Tynk cementowo-wapienny 0,015m·19kN/m3 |
0,29 |
1,3 |
0,37 |
Suma obciążeń stałych |
5,22 |
|
5,89 |
|
|
|
|
Płyta spocznikowa nad III kondygnacją |
|
|
|
Suma obciążeń stałych |
5,22 |
|
5,89 |
|
|
|
|
Płyta spocznikowa nad II kondygnacją |
|
|
|
Suma obciążeń stałych |
5,22 |
|
5,89 |
|
|
|
|
Płyta spocznikowa nad I kondygnacją |
|
|
|
Suma obciążeń stałych |
5,22 |
|
5,89 |
Obciążenia stałe na powierzchni F3
Rodzaj obciążenia |
Powierzchnia obciążenia [m2] |
Obciążenie obliczeniowe [kN/m2] |
Obciążenie stałe [kN] |
Płyta nad klatką schodową |
1,02 |
4,28 |
4,37 |
Płyta spocznikowa nad IV kondygnacją |
1,02 |
5,89 |
6,01 |
Płyta spocznikowa nad III kondygnacją |
1,02 |
5,89 |
6,01 |
Płyta spocznikowa nad II kondygnacją |
0,89 |
5,89 |
5,24 |
Płyta spocznikowa nad I kondygnacją |
0,89 |
5,89 |
5,24 |
Obciążenia zmienne na powierzchni F3
Rodzaj obciążenia |
Powierzchnia obciążenia [m2] |
Obciążenie charakte-rystyczne [kN/m2] |
Współ-czynnik bezp. |
Obciążenie zmienne [kN] |
Płyta nad klatką schodową |
1,02 |
0,5 |
1,3 |
0,66 |
Płyta spocznikowa nad IV kondygnacją |
1,02 |
3 |
1,3 |
3,98 |
Płyta spocznikowa nad III kondygnacją |
1,02 |
3 |
1,3 |
3,98 |
Płyta spocznikowa nad II kondygnacją |
0,89 |
3 |
1,3 |
3,47 |
Płyta spocznikowa nad I kondygnacją |
0,89 |
3 |
1,3 |
3,47 |
Obciążenia całkowite na powierzchni F3
Łączne obciążenie |
Obciążenie stałe [kN] |
Obciążenie zmienne [kN] |
Obciążenie całkowite [kN] |
Płyta nad klatką schodową |
4,37 |
0,66 |
5,03 |
Płyta spocznikowa nad IV kondygnacją |
6,01 |
3,98 |
9,99 |
Płyta spocznikowa nad III kondygnacją |
6,01 |
3,98 |
9,99 |
Płyta spocznikowa nad II kondygnacją |
5,24 |
3,47 |
8,71 |
Płyta spocznikowa nad I kondygnacją |
5,24 |
3,47 |
8,71 |
c ) od ściany
- Ciężar 1m2 ściany nośnej z pustaków:
grubości 29cm
go29 = 0,29m·15 kN/m3·1,2+2·0,015m·19 kN/m3·1,3 = 5,96 kN/m2
grubości 39cm
go39 = 0,39m·15 kN/m3·1,2+2·0,015m·19 kN/m3·1,3 = 6,59 kN/m2
Powierzchnia ściany (wysokość kondygnacji - 286 cm)
1,575m·2,86m - ( 2,05m·(0,91m+1,04m)/2 ) = 2,51 m2
Obciążenie od ścian |
Powierzchnia obciążenia [m2] |
Ciężar 1m2 [kN/m2] |
Obciążenie zastępcze [kN] |
IV kondygnacji |
2,51 |
5,96 |
14,96 |
III kondygnacji |
2,51 |
5,96 |
14,96 |
II kondygnacji |
2,51 |
6,59 |
16,54 |
I kondygnacji |
2,51 |
6,59 |
16,54 |
d ) obciążenie całkowite ściany do poziomu stropu nad pierwszą kondygnacją
N1,d = 15,04 + 24,8 + 4,81 + 31,84 + 6,18 + 31,61 + 5,28 + 5,03 + 9,99 + 9,99 + 8,71 +
+ 14,96 + 14,96 + 16,54 = 199,74 kN
Nsi,dL = 5,49 + 8,71 = 14,2 kN Nsi,dP =32,83 kN
N2,d = 199,74 + 14,2 + 32,83 + 16,54 = 263,31 kN
Nm,d = 263,31 - 0,5·16,54= 255,04 kN
Momenty obliczeniowe
- mimośród przypadkowy
h = wysokość pierwszej kondygnacji w świetle = 251 cm
ea = h/300 = 2510/300 = 8,4 mm przyjęto ea = 1 cm
M1,d =N1,d·ea + |Nsi,dP - Nsi,dL| ·(ea+0,33t) = 199,74·0,01 + |32,83 - 14,20| · (0,01 + 0,13) = 2,42 kNm
M2,d = N2,d·ea = 263,31·0,01 = 2,63 kNm
- zastępczy mimośród przypadkowy
em = (0,6·M1,d + 0,4·M2,d)/Nm,d = (0,6·2,42 + 0,4·2,63)/255,04 = 0,0098 m = 0,98 cm
em ≥ 0,05·t
em ≥ 1,95 cm przyjęto em = 1,95 cm
Obliczenie współczynnika redukcyjnego nośności
- wysokość efektywna ściany (wysokość w świetle I kondygnacji - 251 cm)
heff = ρh·ρn·h = 1,00·1,00·2,51 = 2,51 m
- smukłość zastępcza ściany
λzast = heff/t =251/39 = 6,44
- cecha sprężystości
αc,∞ = 700
z tablicy współczynnika redukcyjnego nośności (PN-B-03002:1999). przyjęto Φm = 0,87
Wytrzymałość obliczeniowa
fd = fk/(γm·ηA)
Pole przekroju ściany A = 0,6 m·0,39 m =0,234 m2 < 0,3 m2 zatem ηA = 1,165
fd = 3,0/(2,2·1,165) = 1,17 MPa = 1170 kN/m2
- obliczenie siły dopuszczalnej:
NmR,d = Φm·A·fd = 0,87·0,39m2·1170 kN/m2 = 238,19 kN < N2d = 263,31 kN
Wniosek: Ściana nie przenosi obciążenia. Nie jest spełniony warunek: NmR,d > N2d
32
7