Poz.1 Dach
• Geometria wiązara
= 40°, sin = 0.6428, cos = 0.7660, tg = 0.8390,
h = 0.5L·tg = 0.5·10.50·0.8390 = 4.40 m,
l = 6.93 m,
ld = 3.11 m,
a1 = 2.38 m,
h1 = 1.96 m,
lg = l-ld = 6.93 - 3.11 = 3.82 m.
• Obciążenia (tabela 1.1)
gY = g/cos = g/0.7660,
SY = S,
WX = W·cos = 0.7660 W,
WY = W·sin = 0.6428 W.
Tabela 1.1
Obciążenie |
Wartość charakt.
[kN/m2] |
Współcz. obcią-żenia
γF |
Wartość oblicz.
[kN/m2] |
Składowe pionowe (Y) obciążenia |
Składowe poziome (X) obciążenia |
||
|
|
|
|
wartość charakt. [kN/m2] |
wartość oblicz. [kN/m2] |
wartość charakt. [kN/m2] |
wartość oblicz. [kN/m2] |
Ciężar własny pokrycia
dachówka Braas 0.90 wełna mineralna 0.23·1.00 = 0.23 łaty pod płyty GK 0.05·0.04·5.5/0.60 = 0.02 płyta G-K 2·0.125 = 0.25 RAZEM
Śnieg I strefa wartość na 1 m2 rzutu połaci Sk = Qk·C = 0.7·0.8(60-40)/30
Wiatr I strefa - połać nawietrzna (lewa) pk1 = qk· Ce ·C · = = 0.25·1.0(0.015·40-0.2)1.8 - połać zawietrzna (prawa) pk2 = qk· Ce ·C · = = 0.25·1.0(-0.4)1.8
Obciążenia jętki deski 3.5cm 0.035·5.5 = 0.175 łaty pod płyty GK 0.05·0.04·5.5/0.60 = 0.02 płyta G-K 2·0.125 = 0.25 RAZEM
|
0.90 0.23 0.18 0.020 0.25 gk = 1.580
Sk = 0.373
pk1 = + 0.18
pk2 = - 0.18
0.193
0.018 0.25 gkj = 0.461 |
1.2 1.2 1.2 1.2 1.2
1.4
1.3
1.3
1.2
1.2 1.2 |
1.08 0.28 0.22 0.024 0.30 gd = 1.904
Sd = 0.522
pd1 = + 0.234
pd2 = - 0.234
0.231
0.022 0.30 gdj = 0.553 |
gkY = 2.063
SkY = 0.373
pkY = 0.115
pkY = - 0.115
-
- -
|
gdY = 2.486
SdY = 0.522
pdY = 0.150
pdY = - 0.150
-
- -
|
-
-
pkX = 0.137
pkX = 0.137
-
- -
|
-
-
pdX = 0.179
pdX = 0.179
-
- - |
• Zestawienie obciążeń na 1 mb krokwi (przyjęto rozstaw krokwi 0.85 m)
- przyjęto wstępnie krokiew 8x20 cm
ciężar własny krokwi uwzględnia program
qkYk = 0.08·0.20·6.00/0.7660 = 0.125 kN/m
qdYk = 0.08·0.20·6.00·1.1/0.7660 = 0.138 kN/m
- obciążenie pionowe (Y) połaci dachowej działające od strony nawietrznej
qkY1 = 0.85(2.063+0.373+0.115·0.9)+0.125 = 0.85·2.540 = 2.159 kN/m
qdY1 = 0.85(2.486+0.522+0.150·0.9)+0.138 = 0.85·3.143 = 2.672 kN/m
- obciążenie poziome (X) połaci dachowej działające od strony nawietrznej
qkX1 = 0.85·0.137 = 0.116 kN/m
qdX1 = 0.85·0.179 = 0.152 kN/m
- obciążenie pionowe (Y) połaci dachowej działające od strony zawietrznej
qkY2 = 0.85(2.063+0.373-0.115·0.9)+0.125 = 0.85·2.333 = 1.983 kN/m
qdY2 = 0.85(2.486+0.522-0.150·0.9)+0.138 = 0.85·2.873 = 2.442 kN/m
- obciążenie poziome (X) połaci dachowej działające od strony zawietrznej
qkX2 = 0.85·0.116 = 0.097 kN/m
qdX2 = 0.85·0.152 = 0.129 kN/m
• Zestawienie obciążeń na 1 mb jętki
- przyjęto wstępnie jętkę 8x20 cm
ciężar własny jętki uwzględnia program
qkYj = 0.08·0.20·6.00 = 0.096 kN/m
qdYj = 0.08·0.20·6.00·1.1 = 0.106 kN/m
- obciążenie pionowe jętki
qkYj = 0.85·0.461 = 0.392 kN/m
qdYj = 0.85·0.553 = 0.470 kN/m
Poz. 1.3 Krokwie
- Stan graniczny nośności
Odczytano z programu MD = 3.40 kNm, MAD = 4.00 kNm, MDC = 4.90 kNm, NAD = 15.0 kN, ND = 10.9 kN,
NDC = 4.1 kN,
Przyjęto przekrój 80x200 mm, klasa C35, pole przekroju A = 16000 mm2, Wy = 533333 mm3.
Sprawdzenie naprężeń w przęśle AD
iy = 0.289·200 = 57.8 mm,
lc = ld = 3.11 m,
y = ·ly/iy = 1.0·3110/57.8 = 53.81,
E0.05 = 8700 MPa,
σccrit = 2·E0.05/y2 = 29.65 MPa,
ky = 0.5·[1+c(rely-0.5)+2rely],
c = 0.2,
fc0k = 25 MPa,
rely = (fc0k/σccrit)0.5 = (25/18.96)0.5 = 0.92,
ky = 0.5·[1+0.2(0.92-0.5)+0.922] = 0.97,
kcy = 1/[ky+(ky2 2rely)0.5] = 1/[0.97+(0.972-0.922)0.5] = 0.78,
kmod = 0.9,
fc0d = fc0k·kmod/γM = 25·0.9/1.3 = 17.31 MPa,
fmyd = fmyk·kmod/γM = 35·0.9/1.3 = 24.23 MPa,
σc0d = N/A = 15000/16000 = 0.94 MPa,
σmydAD = MAD/W = 4.00·106/533333 = 7.5 MPa,
σmzd = 0,
,
0.94/(0.78·17.31)+7.5/24.23+0 = 0.07+0.31 = 0.38 < 1.0 warunek spełniony
Sprawdzenie naprężeń w punkcie D:
σmydD = MD/W = 3.40·106/533333 = 6.37 MPa,
N = 10900 N,
σc0dD = 10900/16000 = 0.681 MPa,
,
(0.681/17.31)2+6.37/24.23+0 = 0.002+0.262 = 0.264 < 1.0 warunek spełniony
Sprawdzenie naprężeń w przęśle DC
Odczytano z programu MDC = 4.90 kNm, NDC = 4.1 kN,
iy = 0.289·200 = 57.6 mm,
lc = lg = 3.82 m,
y = ·ly/iy = 1.0·3820/57.6 = 66.31,
E0.05 = 8700 MPa,
σccrit = 2·E0.05/y2 = 19.53 MPa,
ky = 0.5·[1+c(rely-0.5)+2rely],
c = 0.2,
fc0k = 25 MPa,
rely = (fc0k/σccrit)0.5 = (25/19.53)0.5 = 1.13,
ky = 0.5·[1+0.2(1.13-0.5)+1.132] = 1.20,
kcy = 1/[ky+(ky2 2rely)0.5] = 1/[1.20+(1.202-1.132)0.5] = 0.62,
kmod = 0.9,
fc0d = fc0k·kmod/γM = 25·0.9/1.3 = 17.31 MPa,
fmyd = fmyk·kmod/γM = 35·0.9/1.3 = 24.23 MPa,
σc0d = N/A = 4100/16000 = 0.26 MPa,
σmydDC = MDC/W = 4.9·106/533333 = 9.19 MPa,
σmzd = 0,
,
0.26/(0.62·17.31)+9.19/24.23+0 = 0.024+0.379 = 0.403 < 1.0 warunek spełniony
- Stan graniczny użytkowalności
qk⊥1 = 0.8876 kN/m,
qd⊥1 = 1.1748 kN/m,
k1 = 0.8876/1.1748 = 0.7555,
ME = -2.6989 kNm,
MD = 0.707 kNm,
Mp = (-2.6989+0.707)0.7555 = -1.5049 kNm,
P = 8.274 kN (siła osiowa w dolnej części krokwi - odczytano z programu),
k* = 1/(1-P/Pcrit),
Pcrit = 2·E·I/l12,
E = Emean = 12000 MPa,
I = b·h3/12 = 50·1753/12 = 22.3307·106 mm4,
l1 = 4180 mm,
Pcrit = 3.142·12000*22.3307·106/41802 = 151.12 kN,
k = 1/(1-8.274/151.121) = 1.058,
ufin = uinst(1+kdef),
L/h = 4180/175 = 23.89 > 20,
uinst = uM = 5q·L4/(384E0mean·I),
Ugięcie od obciążenia ciężarem własnym (qk⊥1 = 0.80·0.6792 = 0.5434 kN/m, kdef = 0.6):
uinst1 = 5·0.5434·4184/(384·12000·22.3307·106) = 8.06 mm,
ufin1 = 8.06(1+0.6) = 12.90 mm,
Ugięcie od obciążenia śniegiem (Sk⊥ = 0.2620 kN/m, kdef = 0.25):
uinst2 = 5·0.2620·4184/(384·12000·22.3307·106) = 3.89 mm,
ufin1 = 3.89(1+0.25) = 4.86 mm.
Ugięcie od obciążenia wiatrem pominięto (obciążenie śniegiem jest większe od obciążenia wiatrem).
Ugięcie końcowe od obciążenia prostopadłego:
ufin = 12.90+4.86 = 17.76 mm.
Ostateczna wartość ugięcia dolnej części krokwi:
uost = 17.76·1.058 = 18.79 mm,
uost = 18.79 mm < unet,fin = L/200 = 4180/200 = 20.9 mm warunek spełniony
Poz. 1.2 Jętki
Przyjęto przekrój 80x160 mm, pole przekroju A = 12800 mm2.
Odczytano z programu M = 4.00 kNm, N = 8.3 kN,
Sprawdzenie naprężeń z uwzględnieniem wyboczenia w płaszczyźnie z-x
iy = 0.289·160 = 46.24 mm,
y = lw,x-z/iy = 5750/46.24 = 124.35,
E0.05 = 8700 MPa,
σccrit = 2·E0.05/y2 = 3.142·8700/124.352 = 5.55 MPa,
rely = (fc0k/σccrit)0.5 = (25/5.55)0.5 = 2.12,
ky = 0.5·[1+c(rely-0.5)+2rely] = 0.5·[1+0.2(2.12-0.5)+2.122] = 2.91 ,
kcy = 1/[ky+(ky2 2rely)0.5] = 1/[2.91+(2.912-2.122)0.5] = 0.20,
σc0d = X/A = 8300/(80·160) = 0.65 MPa,
Wy = 341333 mm3
σmyd = 4.00·106/341333 = 11.72 MPa,
σmzd = 0,
,
0.65/(0.20·17.31)+11.72/24.23+0 = 0.188 + 0.484 = 0.672 < 1.0 warunek spełniony
Poz. 1.4 Krokwie wiązara mniejszego
- Stan graniczny nośności
Odczytano z programu MD = 1.10 kNm, MAD = 1.30 kNm, MDC = 1.60 kNm, NAD = 8.8 kN, ND = 6.6 kN,
NDC = 2.2 kN,
Przyjęto przekrój 80x160 mm, klasa C35, pole przekroju A = 12800 mm2, Wy = 341333 mm3.
Sprawdzenie naprężeń w przęśle AD
iy = 0.289·160 = 46.24 mm,
lc = ld = 1.73 m,
y = ·ly/iy = 1.0·1730/46.24 = 37.41,
E0.05 = 8700 MPa,
σccrit = 2·E0.05/y2 = 61.35 MPa,
ky = 0.5·[1+c(rely-0.5)+2rely],
c = 0.2,
fc0k = 25 MPa,
rely = (fc0k/σccrit)0.5 = (25/61.35)0.5 = 0.64,
ky = 0.5·[1+0.2(0.64-0.5)+0.642] = 0.72,
kcy = 1/[ky+(ky2 2rely)0.5] = 1/[0.72+(0.722-0.642)0.5] = 0.95,
kmod = 0.9,
fc0d = fc0k·kmod/γM = 25·0.9/1.3 = 17.31 MPa,
fmyd = fmyk·kmod/γM = 35·0.9/1.3 = 24.23 MPa,
σc0d = N/A = 8800/12800 = 0.69 MPa,
σmydAD = MAD/W = 1.30·106/341333 = 3.81 MPa,
σmzd = 0,
,
0.69/(0.95·17.31)+3.81/24.23+0 = 0.04+0.16 = 0.20 < 1.0 warunek spełniony
Sprawdzenie naprężeń w punkcie D:
σmydD = MD/W = 3.40·106/533333 = 6.37 MPa,
N = 10900 N,
σc0dD = 10900/16000 = 0.681 MPa,
,
(0.681/17.31)2+6.37/24.23+0 = 0.002+0.262 = 0.264 < 1.0 warunek spełniony
Sprawdzenie naprężeń w przęśle DC
Odczytano z programu MDC = 4.90 kNm, NDC = 4.1 kN,
iy = 0.289·200 = 57.6 mm,
lc = lg = 3.82 m,
y = ·ly/iy = 1.0·3820/57.6 = 66.31,
E0.05 = 8700 MPa,
σccrit = 2·E0.05/y2 = 19.53 MPa,
ky = 0.5·[1+c(rely-0.5)+2rely],
c = 0.2,
fc0k = 25 MPa,
rely = (fc0k/σccrit)0.5 = (25/19.53)0.5 = 1.13,
ky = 0.5·[1+0.2(1.13-0.5)+1.132] = 1.20,
kcy = 1/[ky+(ky2 2rely)0.5] = 1/[1.20+(1.202-1.132)0.5] = 0.62,
kmod = 0.9,
fc0d = fc0k·kmod/γM = 25·0.9/1.3 = 17.31 MPa,
fmyd = fmyk·kmod/γM = 35·0.9/1.3 = 24.23 MPa,
σc0d = N/A = 4100/16000 = 0.26 MPa,
σmydDC = MDC/W = 4.9·106/533333 = 9.19 MPa,
σmzd = 0,
,
0.26/(0.62·17.31)+9.19/24.23+0 = 0.024+0.379 = 0.403 < 1.0 warunek spełniony
Poz.2 Strop
Poz. 2.1 Belka
• Obciążenia na 1 mb belki (tabela 2.1)
Tabela 2.1
Obciążenie |
Wartość charakterystyczna [kN/m] |
Współczynnik obciążenia γF |
Wartość obliczeniowa [kN/m] |
|
|
|
|
Obciążenie stałe A. płytki ceramiczne na kleju 0.01·22.00·0.6 = 0.90 B. wykładzina 0.07·0.6 = 0.90 C. parkiet na lepiku 0.23·0.6 = 0.90 posadzka samopoziomująca 0.5cm 0.005·23.00·0.60 = 0.90 gładź cementowa 2.0cm 0.02·23.00·0.60 = 0.90 folia paroszczelna styropian 5.0cm 0.05·0.45·0.60 = 0.02 strop Teriva I 2.68·0.60 = 0.03 tynk gipsowy 1.5cm 0.015·19.00·0.60 = 0.15 obciążenie zastępcze od ścian działowych 0.25·0.60 = 0.15 Obciążenie zmienne użytkowe 1.50·0.60 = 0.15
|
|
1.3 1.2 1.2
1.3
1.3
1.2 1.1
1.3
1.2
1.4 |
|
Obciążenie całkowite |
qk = |
- |
qd = |
• Stan graniczny nośności
- rozpiętość obliczeniowa belki
l0 = 1.05·4.10 =
- moment zginający (belka swobodnie podparta)
Mq = 0.125·qd·l02 = 0.125·· = kNm
- siła tnąca
Vq = 0.5·qd·l0 = 0.5·· = kN
Dla wartości momentu Mq = kNm i siły tnącej Vq = kN przyjęto belkę o rozpiętości modularnej 3.60 m.
Mq = 4.77 kNm < MTERIVA I = 6.84 kNm
Vq = 4.77 kN < QTERIVA I = 6.84 kN
Poz. 2.2 Belka
• Obciążenia na 1 mb belki (tabela 2.2)
Tabela 2.2
Obciążenie |
Wartość charakterystyczna [kN/m] |
Współczynnik obciążenia γF |
Wartość obliczeniowa [kN/m] |
|
|
|
|
Obciążenie stałe parkiet na lepiku 0.90·1.00·1.00 = 0.90 gładź cementowa 0.035·23.00·0.60 = 0.90 styropian 0.02·0.45·0.6 = 0.02 strop Teriva I 2.68·0.60 = 0.03 tynk cem-wap. 0.015·19.00·0.60 = 0.15
Obciążenie zmienne użytkowe
|
1.50 |
1.3 1.3 1.2 1.1 1.3
1.4 |
2.10 |
Obciążenie całkowite |
qk = |
- |
qd = |
• Stan graniczny nośności
- rozpiętość obliczeniowa belki
l0 = 1.05·4.10 =
- moment zginający (belka swobodnie podparta)
Mq = 0.125·qd·l02 = 0.125·· = kNm
- siła tnąca
Vq = 0.5·qd·l0 = 0.5·· = kN
Dla wartości momentu Mq = kNm i siły tnącej Vq = kN przyjęto belkę o rozpiętości modularnej 3.60 m.
Mq = 4.77 kNm < MTERIVA I = 6.84 kNm
Vq = 4.77 kN < QTERIVA I = 6.84 kN
Poz.3 Fundament
Poz. 3.1 Fundament
• Podłoże i jego cechy
- stwierdzono występowanie piasków średnich wilgotnych
ID(n) = 0.45, γ(n) = 2.65·9.81 = 25.99 kN/m3,
u(n) = 33º,
- poziom posadowienia
D = 0.80 m,
• Obciążenia przekazywane na 1 mb górnej powierzchni fundamentu (tabela 3.1)
Tabela 3.1
Obciążenie |
Wartość charakterystyczna [kN/m] |
Współczynnik obciążenia γF |
Wartość obliczeniowa [kN/m] |
|
|
|
|
Obciążenie stałe reakcja z krokwi od c.w. pokrycia - odczytano z programu 9.1·(1.0/0.85) = murłata 14x14 0.14·0.14·6.00 = wieniec żelbetowy 24x24 0.24·0.24·24.00 = ściana kolankowa z bloczków Ytong gr. 36.5cm, h = 50.3cm 0.365·5.0·0.50 = tynk obustronny uniwersalny Ytong 0.015+0.010)·18.0·0.50 =
warstwy stropu nad parterem (pasmo 1.97m) parkiet na lepiku 0.23·1.97 = warstwa samopoziomująca 0.5cm 0.05·22.0·1.97 = gładź cementowa 0.04·23.00·1.97 = styropian 0.03·0.45·1.97 = strop Teriva I nad parterem 2.68·1.97 = tynk gipsowy 1.5cm 0.015·18.0·1.97 =
ściana parteru z bloczków Ytong gr. 36.5cm, h=2.55m 0.365·5.0·2.60 = tynk obustronny uniwersalny Ytong (0.015+0.010)·18.0·2.60 =
Razem obc. stałe
Obciążenie zmienne reakcja z krokwi od śniegu - odczytano z programu 1.5·(1.0/0.85) = obciążenie zmienne stropu nad parterem 1.5·1.97 = obciążenie zastępcze od ścianek działowych (2.75/2.65)·0.75·1.97 =
Razem obc. zmienne |
10.71 0.12
1.38
0.91
0.23
0.45
2.17 1.81 0.03
5.28
0.53
4.75
1.17
29.54
1.76
2.96
1.53
6.25 |
1.3 1.1
1.1
1.1
1.3
1.3
1.3 1.3 1.2
1.1
1.3
1.1
1.3
1.4
1.3
1.2 |
13.92 0.13
1.52
1.00
0.29
0.59
2.82 2.36 0.03
5.81
0.69
5.22
1.52
35.90
2.47
3.84
1.84
8.15 |
• Dane materiałowe
- ciężar objętościowy zasypki fundamentu
γ(n) = 18.00 kN/m3,
• Obliczenia ciężarów ławy i gruntu na odsadzkach
- wartości charakterystyczne obciążeń
* ława
G1n = 0.25·0.60·24.00 = 3.60 kN/m,
* grunt nad odsadzką na zewnątrz budynku
G2n = 0.175·0.55·18.00 = 1.73 kN/m,
* grunt nad odsadzką od wewnątrz budynku
G3n = 0.175·0.28·18.00 = 0.88 kN/m,
* płyta od wewnątrz budynku
G4n = 0.175·0.15·24.00 = 0.63 kN/m,
* pozostałe warstwy posadzki (zastępcze)
G5n = 0.175·0.05·22.00 = 0.19 kN/m,
* obciążenie użytkowe parteru
G6n = 0.175·1.50 = 0.26 kN/m,
- suma ciężarów obliczeniowych G1 ÷ G6,
Gr = Gin·γffi = 3.60·1.1+1.73·1.2+0.88·1.2+0.63·1.3+0.19·1.3+0.26·1.4 = 8.52 kN/m
• Sprawdzenie, czy wypadkowa od obciążeń stałych i zmiennych znajduje się w rdzeniu podstawy
- obciążenie pionowe podłoża
N1 = Pr1 + Gr = (35.90+8.51)+8.52 = 52.93 kN/m,
- moment wypadkowej względem środka podstawy ławy
M1 = Gr3·r3+ Gr4·r4+ Gr5·r5+ Gr6·r6-Gr2·r2 = 0.88·1.2·0.213+0.63·1.3·0.213+0.19·1.3·0.213+0.26·1.4·0.213+
- 1.73·1.2·0.213 = 0.09 kNm/m,
- mimośród obciążenia
e1 = M1/N1 = 0.09/52.93 = 0.002 m < B/6 = 0.6/6 = 0.10 m,
- sprawdzenie odrywania
e2 = M1/N1 = 0.09/52.93 = 0.002 m < B/4 = 0.6/4 = 0.15 m odrywanie nie występuje
• Sprawdzenie warunku stanu granicznego nośności podłoża
- sprawdzenie warunku
Nr < m·QfNB,
m = 0.9·0.9 = 0.81,
- wpływa mimośrodu obciążenia
eB=e2 = 0.002 m,
B* = B - 2·eB = 0.6-2·0.002 = 0.596 m,
QfNB = B*·1.0(ND·ρ(r)D·g·Dmin·iD+NB·B*·ρ(r)B·g·iB),
ρ(r)D1·g = γp(n)·γf = 22.0·0.8 = 17.6 kN/m3,
ρ(r)D2·g = γp(n)·γf = 24.0·0.8 = 19.2 kN/m3,
ρ(r)D3·g = γp(n)·γf = 18·0.9 = 16.2 kN/m3,
Dmin = 0.80 m,
ρ(r)D·g·Dmin = 17.6·0.12+19.2·0.15+16.2·0.53 = 13.58 MPa,
- współczynniki nośności podłoża
u(r) = u(n)·γm= 33º·0.9 = 29.7º,
ND = 26.0, NB = 12.0,
- nachylenie wypadkowej
tgδ = 0,
tgu(r) = tg 29.7º = 0.570,
iD = 1.0, iB = 1.0,
- ciężar gruntu pod ławą
ρ(r)B·g = ρ(n)B·g·γm = 2.65·9.81·0.9 = 23.40 kN/m3,
- opór graniczny podłoża
QfNB = 0.596·1.0(26.0·13.58·1.0+12.0·0.596·23.40·1.0) = 310.18 kN/m
- sprawdzenie warunku obliczeniowego
Nr = N1 = 52.93 kN/m < m·QfNB = 0.81·310.18 = 251.25 kN warunek spełniony