Politechnika
Białostocka

Wydział

Budownictwa i Inżynierii Środowiska

Projekt z przedmiotu:

Podstawy Budownictwa

Prowadzący zajęcia: mgr. K. Sawczuk

Agnieszka Załuska

Rodzaj studiów: dzienne

Kierunek studiów: Inżynieria Środowiska

Semestr: V

Rok akademicki 2003/2004

Białystok 2003

Spis treści

Opis techniczny ........................................................................................ Obliczenia statyczne ................................................................................. Drewniana więźba dachowa .................................................................... Obliczenia drewnianej więźby dachowej ................................................ Obliczenia krokwi ................................................................................... Obliczenia płatwi .................................................................................... Obliczenia słupka .................................................................................... Obliczenia podwaliny .............................................................................. Słup ......................................................................................................... Stopa fundamentowa ...............................................................................

3 5 5 6 7 10 13 14 15 20

1. Opis techniczny

• Dane ogólne: budynek magazynowy z poddaszem użytkowym, dwukondygnacyjny, niepodpiwniczony. Na kondygnacji pierwszej i drugiej przewidziano powierzchnie magazynowe,

• Dane szczegółowe:

1. Elementy konstrukcji:

• ławy żelbetowe monolityczne o wysokości 40 cm i szerokości 1 m nad ścianami podłużnymi zewnętrznymi

• ściany zewnętrzne osłonowe murowane z cegły pełnej klasy 10 o grubości 38 cm;

• ściany działowe wykonane z cegły, grubości 10 cm;

• ściana nośna klatki schodowej wykonana z cegły pełnej klasy 7,5 na zaprawie cementowo wapiennej, grubość 25 cm;

• strop między piętrami nad kondygnacją I i II wylewany, żelbetowy oparty na żebrach głównych i pośrednich, wykonany z betonu klasy B 30 i zbrojonych stalą A-III;

• dach płatwiowo-kleszczowy nad poddaszem użytkowym (krokwie z drewna klasy C - 30, pozostałe elementy z drewna klasy C - 30);

• dach kryty dachówką cementową;

• schody żelbetowe, płytowe z belkami spocznikowymi;

• nadproża żelbetowe wylewane na mokro;

• rampa żelbetowa wylewana;

• wentylacja grawitacyjna w pomieszczeniach socjalnych i łazience; mechaniczna w pomieszczeniach magazynowych;

• izolacja termiczna ścian zewnętrznych nośnych: styropian i tynk na siatce.

2. Instalacje:

• wodociągowa - zasilanie z sieci wodociągowej (ciepła woda z magistrali ciepłowniczej);

• kanalizacyjna - odprowadzanie ścieków do kanalizacji miejskiej;

• gazowa - doprowadzanie przewodami z sieci miejskiej;

• elektryczna - podtynkowa;

• sygnalizacyjna;

• odgromowa - piorunochron z przewodów stalowych poprowadzonych od kalenicy do gruntu.

3. Dźwig towarowy MKE 3.10. - udźwig 2tony

4. Wyposażenie pomieszczeń:

• zlewozmywaki z bateriami;

• muszla klozetowa;

• prysznic;

• suszarka do rąk.

5. Wykończenie:

• wykończenie wnętrz - tynk cementowo-wapienny;

• pomieszczenia socjalne i klatka schodowa - ściany malowane emulsją.

6. Podłogi i posadzki:

• w pomieszczeniach magazynowych - płytki Lastrico

• w pomieszczeniach socjalnych i kierowniczych - Gres

• w łazienkach - terakota

7. Stolarka okienna i drzwiowa:

• okna i drzwi wejściowe do budynku wykonane z PCV, szklone szkłem termoizolacyjnym dwukomorowym;

• drzwi do magazynu rozsuwane wykonane ze stali;

• drzwi do łazienki z kratką w dolnej części;

• drzwi do pomieszczeń socjalnych - drewniane firmy Stolbud.

2. Obliczenia statyczne

2.1. Drewniana więźba dachowa

Obciążenia śniegiem

Koluszki - I strefa obciążenia charakterystycznego śniegiem gruntu, wobec tego obciążenie charakterystyczne śniegiem wynosi Q_k = 0,7 [kN/m²].

Współczynnik kształtu dachu „c” wylicza się ze wzoru:

, gdzie α = 40˚.

Współczynnik ten dla dachu krytego dachówką ceramiczną pod α = 40˚ równy jest: c = 0,8

Obciążenie charakterystyczne śniegiem wylicza się z: S_k = Q_k · c,

wynosi ono S_k = 0,7·0,8 = 0,56 [kN/m²].

Obciążenie obliczeniowe śniegiem wylicza się z: S = S_k · γ_f [kN/m²], gdzie γ_f = 1,4
- częściowy współczynnik bezpieczeństwa, i wynosi ono S = 0,784[kN/m²].

Obciążenie wiatrem

Koluszki - I strefa obciążenia charakterystycznego wiatrem, które liczymy z:

p_k = q_k ∙ C_e ∙ c ∙ β według PN - 77/B - 02011

gdzie: q_k - charakterystyczne ciśnienie prędkości wiatru, które przyjmuje się za
250 Pa = N/m²;

C_e - współczynniki ekspozycji; przyjęto teren B zabudowany przy wysokości istniejących budynków powyżej 10 m; C_e = 0,8 według PN - 77/B - 02011;

c - współczynnik aerodynamiczny - budowla zamknięta; wylicza się go ze wzoru: c_p = c_z - c_w

Dla budowli zamkniętych c_w = 0, a c_p = c_z

c_z = 0,015 ∙ α - 0,2 = 0,4 , a więc c= 0,4

Budynek nie jest podatny na dynamiczne działanie wiatru, więc β = 1,8.

p_k = 250 ∙ 0,8 ∙ 0,4 ∙ 1,8 = 144 [N/m²]

Obliczeniowe obciążenie wiatrem:

p = p_k ∙ γ_f = 144 ∙ 1,3 = 187,2 [N/m²]

gdzie: γ_f = 1,3

Obliczenia drewnianej więźby dachowej

Założenia:

• pokrycie blachą

• drewno klasy C-30

• wiatroizolacja - papa asfaltowa kryta pojedynczo;

• paroizolacja - folia;

• obciążenie śniegiem - I strefa;

• obciążenie wiatrem - I strefa;

• 
  rozstaw krokwi - a = 0,84 m.

L1=3,7 [m]

L2=1,85 [m] L1+L2=(5,4+5,7)/2=5,55 [m]

L3=4,83[m] L3+L4=4,38+2,415=7,245[m]

L4=2,8[m]

Cos a=L2/L4 = L=5,55/cos40=7,245

L3=2/3*7,245=4,83 [m]

L4=1/3*7,245=2,415[m]

L1=cos40*L3=0,766*4,83=3,7[m]

L2=cos40*L4=0,766*2,415=1,85[m]

Obciążenia działające na 1 m² pochyłej powierzchni dachu:

• obciążenie śniegiem S_k = 560 [N/m²];

• obciążenia wiatrem p_k = 144 [N/m²].

Zgodnie z PN-82/B-02000 w pierwszym stanie granicznym użytkowania zastosowano podstawową kombinację obciążeń:

F₀ = γ_f ∙ G_k + Ψ₀ ∙ γ_f ∙ Q_ki Ψ₀ = 1 dla śniegu; Ψ₀ = 0,9 dla wiatru

gdzie: γ_f - współczynnik obciążenia (częściowy współczynnik bezpieczeństwa);

G_k - wartość charakterystyczna obciążenia stałego;

Ψ₀ - współczynnik jednoczesności obciążeń zmiennych;

Q_ki - wartość charakterystyczna obciążenia zmiennego.

Tabela 1. Zestawienie obciążeń stałych

Rodzaj obciążenia	Wartość obciążenia [kN/m^2]
pokrycie blachą z uwzględnieniem krokwi i łat deskowania	0,72
Wiatroizolacja (papa asfaltowa) 0,003*11kN/m3	0,0396
folia polietylenowa (paroizolacyjna)	0,00168
wełna mineralna gr.16cm 0,16*1,2kN/m3	0,2304
Płyta kartonowo gipsowa GKB gr. 1,5 cm 0,015*22kN/m3	0396
Razem	1,3877

Zestawienie obciążeń charakterystycznych na 1 m² pochyłej powierzchni dachu:

• obciążenie wiatrem 0,144 ∙ cosα = 0,1291

• 
  obciążenie śniegiem 0,560 N/m² ∙ cosα² = 0,4601

F_k = 1,3253=1325,3[N/m2]

Obliczenia krokwi

Założenia:

• schemat statyczny krokwi: belka wolnopodparta - podparcie stanowi murłat i płatew;

• rozstaw krokwi a = 0,84 m;

• klasa drewna C-30;

• przyjęto do obliczenia przekrój krokwi 10×16 [cm].

Wytrzymałość charakterystyczna na zginanie Fmk=30[MPa]

Wytrzymałość obliczeniowa na zginanieFmd=0,9*30/1,3=20,8[Mpa]

Wytrzymałość charakterystyczna na ściskanie wzdłuż włókien Fc,o,k=23

Wytrzymałość obliczeniowa na ściskanie i docisk wzdłuż włókien Fc,o,d=0,9*23/1.3=15,9[MPa]

Wytrzymałość charakterystyczna na ściskanie w poprzek włókienFc,90,k=5,7[MPa]

Wytrzymałość obliczeniowa na ściskanie w poprzek włókien Fc,90,d=0,9*5,7/1,3=4[MPa]

Wytrzymałość charakterystyczna na ściskanie Fv,k=3[MPa]

Średni moduł sprężystości wzdłuż włókien Eo,mean=12000[MPa]

5%kwantyl modułu sprężystości wzdłuż włókien E0,05=8000[MPa]

Średni moduł sprężystości w poprzek włókien E90mean=400[MPa]

Średni moduł odkształcenia postaciowego Gmean=750[MPa]

Schemat statyczny:

Zestawienie obciążeń na 1 m krokwi:

• obciążenie charakterystyczne F_k = 1,325,3*0,84=1113,25 [N/m]

• obciążenie obliczeniowe F₀ = 1652,2 ∙ 0,84=1387,85 [N/m]

Maksymalny moment zginający:

[N∙m]

Wskaźnik wytrzymałości:

gdzie: F_dm = 2080N/cm²;

m = 1 - współczynnik korekcyjny według PN-81/B-031250.01

[cm³]

[cm³]

Przyjęto przekrój krokwi 10 × 16 cm, czyli A = 160 [cm²].

[cm³]

[cm³] W_x > W_x^p426,66cm³>231,635 cm³

Moment bezwładności przekroju:

[cm⁴]

[cm⁴]

Sprawdzenie stanu granicznego nośności - sprawdzenie naprężeń w krokwi z uwzględnieniem siły ściskającej N:

[N]

[N]

Sprawdzenie smukłości:

W związku z tym, że λ₀ jest większe od 15 nie można pominąć wpływu wyboczenia, stąd:

gdzie: m - współczynnik korekcyjny = 1;

k_w - współczynnik wyboczeniowy wg PN-81/B-03150.02 = 0,33;

k_E - współczynnik wyboczeniowy Eulera

R_kc -wytrzymałość charakterystyczna na ściskanie = 20 MPa.

[MPa]

Naprężenia obliczeniowe w krokwi nie przekraczają wytrzymałości obliczeniowej na ściskania wzdłuż włókien.

Sprawdzenie stanu granicznego użytkowania - sprawdzenie strzałki ugięcia:

[cm]

[cm]

[cm]

[cm]

u=0,5724<udop=3,415[cm]

ostatecznie przyjęto krokiew 10x16

Obliczenie płatwi

Obliczeniową odległość płatwi stanowi odległość między słupkami, na których oparta jest płatew. Do zmniejszenia rozpiętości i usztywnienia konstrukcji zastosowano miecze.

Założenia:

• obliczeniowa rozpiętość płatwi (rozstaw słupków), która wynosi 4 m;

• obciążenie z pokrycia, przekazywane przez krokwie na płatwie przyjęto jako ciągłe;

• rozstaw krokwi a = 0,8 m;

• zebranie obciążeń z dachu na płatew jest wygodniejsze, gdy przyjmuje się wymiar w rzucie poziomym;

• klasa drewna C - 30;

• 
  przyjęto przekrój płatwi 12 × 22 cm

Schemat statystyczny do obliczeń:

Zebranie obciążeń:

Obciążenia charakterystyczne pionowe na 1 m płatwi:

• śnieg + ciężar pokrycia

[N/m]

F_k = 6275,13[N/m]

Obciążenie obliczeniowe:

• śnieg + ciężar pokrycia

[N/m]

• 
  ciężar własny płatwi 158,4· 1,1 = 174,24 [N/m]

F_o = 7626,313 [N/m]

Składowe obciążenia charakterystycznego od parcia wiatrem:

[N/m]

[N/m]

Składowe obciążenia obliczeniowego od parcia wiatrem:

[N/m]

[N/m]

Momenty zginające:

[N/m]

[N/m]

Wskaźnik wytrzymałości - można w przybliżeniu określić przyjmując stosunek wskaźników wytrzymałości w dwóch kierunkach: c = W_x/W_y = 1,8.

Po przeprowadzeniu wzoru na dwukierunkowe zginanie, otrzymujemy wzór na orientacyjną wartość:

[cm³]

Dla przekroju 12 × 22 cm:

[cm³]
[cm³]

[cm³]
[cm³]

Wx>

Sprawdzenie stanu granicznego nośności - sprawdzenie naprężeń przy zginaniu ukośnym:

Dla

<20,8[MPa]

Sprawdzenie stanu granicznego użytkowania - sprawdzenie strzałki ugięcia:

Dla

[N/m]

[cm]

[cm]

Dla

g_xk = W_hk = 335,304 [N/m]

[cm]

[cm]

Wartość rzeczywista strzałki ugięcia:

[cm]

Ustalenie wartości dopuszczalnej strzałki ugięcia:

[cm]

[cm]

Ze względu na nie przekroczenie strzałki ugięcia i naprężeń przyjęto płatew o wymiarach 12 × 22 cm.

Obliczenie słupka

Założenia:

• wysokość słupka H = 3,48 m;

• klasa drewna C - 30;

• fcod = 15,9 MPa = 1,59 kN/cm² - wytrzymałość obliczeniowa na ściskanie wzdłuż włókien;

• Fc,90,k = 5,7 MPa = 0,57 kN/cm² - wytrzymałość obliczeniowa na ściskanie i docisk w poprzek włókien;

• przekrój słupka 12 × 12 cm.

Schemat obliczeniowy słupka

Obliczenie siły dociskowej:

• siła dociskowa w słupku równa jest wartości reakcji płatwi:

[N]

[N]

Obliczenie i sprawdzenie smukłości:

gdzie: μ - współczynnik długości wyboczeniowej = 0,85

i - promień bezwładności

A_d - pole przekroju 12×12 = 144 cm²

[cm⁴]

Dla λ_c = 87 współczynnik wyboczenia wynosi k_w = 0,3933

Warunek wytrzymałościowy:

[MPa]

Warunek został spełniony, przyjęto słupek o wymiarach 12 × 12 cm.

Obliczenie podwaliny

Sprawdzenie naprężeń na docisk w podwalinie:

m = 1 k_c = 1

Siła nacisku F w miejscu oparcia słupka na podwalinie:

F = S + b · h · H · 6000 · γ_f [N] γ_f = 1,1

F = 32832,524 + 0,12 · 0,12 · 3,84 · 6000 · 1,1=33197,478 [N]

Pole przekroju podwaliny:

A_d = 12 · 12 = 144 cm²

Naprężenie ze względu na docisk w podwaline:

2.2. Słup

Obliczenie słupa żelbetowego (II kondygnacja)

Założenia:

• rozpiętość stropu: l₁ = 5,7 m; l₂ = 5,4 m;

• rozpiętość podciągu 6,3 m;

• wysokość kondygnacji (w świetle) wynosi: 3,3 m;

• przekrój podciągów stropu 0,4 × 0,5 m;

• przekrój żeber głównych 0,3 × 0,4 m,

Strop wylewany żelbetowy dwukierunkowo zbrojony.

• przekrój słupa F_s = 0,4 × 0,4 = 0,16 m²;

• powierzchnia rzutu poziomego
  m².

• Wysokość słupa hsł=3,6-gpos-0,5+gpos=3,1[m]

Zestawienie obciążeń działających na słup II kondygnacji:

• ciężar słupka 0,12 · 0,12 · 6,3 · 1,1 · 3,48= 0,347 kN

• rzeczywisty nacisk słupka 33191,478 N = 33,197478 kN

Tabela 2. Zestawienie obciążeń działających na słup II kondygnacji

Rodzaj obciążenia	Obliczenia	Wynik [kN]
przenoszone przez słupki	0,5 · 4 · 33,197478 ·	66,39
posadzką - płytki lastriko gr.2 cm	0,76*1,2*34,9	31,38
gładzią cementową	21 · 0,02 · 1,3 · 34,9	19,05
płytą pilśniową	3 · 0,01 · 12 · 34,9	1,26
jastrychem cementowym	21 · 0,05 · 1,2 · 34,9	43,97
papą na lepiku	11 · 0,003· 1,2 · 34,9	1,38
ciężarem płyty stropowej	24 · 0,15 · 1,1 · 34,9	138,2
tynkiem cementowo-wapiennym	19 · 0,015 · 1,1 · 34,9	12,93
ciężarem żebra głównego	0,2·(0,3-0,15)·1,1·24·(5,55-0,3)	4,16
ciężarem podciągu	0,3 · (0,4-0,15) · 6,3 · 1,1 · 24	12,47
Technologiczne	7,5 · 1,2 · 34,9	314,1
ciężarem instalacji elektrycznej i wentylacyjnej	0,015 · 1,2 · 34,9	0,63
ciężarem słupa tynkiem na slupie	0,3 · 0,3 · 24 · 1,1 · 3.1 4*3,1*0,3*19*1,3*0,015	7,4 1,38
Suma obciążeń		655,15

Razem: 655,15+33,197478=688,69[kN]

Wymiarowanie słupa żelbetowego:

Przyjęto słup wykonany z betonu klasy B30, zbrojony stalą klasy A-III.

Sprawdzenie nośności przekroju mimośrodowo-ściskanego (według PN-84/B-03264):

e_a = 18,5 cm - mimośród siły podłużnej z uwzględnieniem siły sprężającej względem środka ciężkości zbrojenia rozciąganego;

e_ac = 9 cm - mimośród siły podłużnej N względem środka ciężkości zbrojenia ściskanego;

l_o = 2,8 m - długość obliczeniowa słupa;

b = 0,4 m - szerokość przekroju słupa;

h = 0,4 m - wysokość przekroju słupa;

m_b3 = 0,85 - współczynnik korekcyjny do obliczeniowej wytrzymałości materiału;

ξ_gr = 0,55 - graniczna wartość względnej wysokości strefy ściskanej przekroju;

h_o = h - a = 0,4 - 0,03 = 0,37 m - wysokość obliczeniowa (użyteczna) przekroju słupa żelbetowego;

F_a = F_ac = 1,51 cm² = 0,00151 m² - pole przekroju zbrojenia ściskanego lub mniej rozciąganego;

Pole przekroju zwiększamy o 20% ze względu na moment uderzenia wózkiem w słup:

Fa=Fac=0,00151+20%*0,00151=0,00181

Beton klasy B30.

R_b = 17,1 MPa - wytrzymałość obliczeniowa betonu na ściskanie dla konstrukcji żelbetonowych;

R_ac = 410 MPa - wytrzymałość charakterystyczna dla stali zbrojeniowej klasy A-III;

R_a = 350 MPa - wytrzymałość obliczeniowa dla stali zbrojeniowej klasy A-III.

Obliczenie wysokości strefy ściskanej betonu x:

[m]

[m]

x_gr = 0,55 · 0,27 = 0,112 m < x = 0,37 m x_gr < x

Ponieważ graniczna wartość wysokości strefy ściskanej jest mniejsza od wartości obliczeniowej musimy obliczyć ją jeszcze raz z uwzględnieniem odległości między prętami zbrojenia c.

[m]

[m]

więc:

[m]

toteż:

[MN]

[MN]

N_użytk = 0,274 [MN]

N_użytkowe = 0,274< N_obliczeniowe = 2,8235

W tym przypadku obciążenie użytkowe słupa jest mniejsze od obciążenia obliczeniowego słupa i element ten przyjmuje wymiary przekroju poprzecznego 0,3 × 0,3 m.

Obliczenie słupa żelbetowego (I kondygnacja)

Założenia:

• rozpiętość stropu: l₁ = 5,7 m, l₂ = 5,4 m;

• rozpiętość podciągu 6,3 m;

• wysokość podciągu (w świetle) wynosi: 3,3 m;

• przekrój podciągów stropu 0,4 × 0,5 m;

• przekrój żeber głównych 0,3 × 0, 4 m,

Strop wylewany żelbetowy dwukierunkowo zbrojony o grubosci 15 cm..

• pole przekroju słupa F_s = 0,4 × 0,4 = 0,16 m²;

• powierzchnia rzutu poziomego
  m²;

Tabela 3. Zestawienie obciążeń działających na słup I kondygnacji

Rodzaj obciążenia	Obliczenia	Wynik [kN]
posadzką - plytki lastriko	0,76 · 1,2 · 34,9	31,38
gładzią cementową	21 · 0,02 · 1,3 · 34,9	19,05
płytą pilśniową	3 · 0,01 · 1,2 · 34,9	1,26
jastrychem cementowym	21 · 0,05 · 1,2 · 34,9	43,97
papą na lepiku	11 · 0,003 · 1,2 · 34,9	1,38
ciężarem płyty stropowej	24 · 0,15 · 1,1 · 34,9	138,2
tynkiem cementowo-wapiennym	19 · 0,015 · 1,3 · 34,9	12,93
ciężarem żebra głównego	0,3·(0,4-0,15)·1,1·24·(5,55-0,4)	10,2
ciężarem podciągu	0,4 · (0,5-0,15) · 6,3 · 1,1 · 24	23,28
technologiczne	10 · 1,2 34,9	418,8
ciężarem instalacji elektrycznej i wentylacyjnej	0,015 · 1,2 · 34,9	0,63
ciężarem słupa	0,4 · 0,4 · 24 · 1,1 · 3,1	13,09
obciążenie pojazdami (wózek widłowy) tynkiem na slupie	9 · 3 · 1,05 · 1,2 4*3,1*0,3*19*1,3*0,015	34,02 1.38
ciężar II kondygnacji	0,5*4*33,197478	66,39 665,15
Suma obciążeń		1405,17

Przyjęto słup wykonany z betonu klasy B30, zbrojony stalą klasy A-III.

Sprawdzenie nośności przekroju mimośrodowo-ściskanego (według PN-84/B-03264):

e_a = 18,5 cm - mimośród siły podłużnej z uwzględnieniem siły sprężającej względem środka ciężkości zbrojenia rozciąganego;

e_ac = 9 cm - mimośród siły podłużnej N względem środka ciężkości zbrojenia ściskanego;

l_o = 2,85 m - długość obliczeniowa słupa;

b = 0,4 m - szerokość przekroju słupa;

h = 0,4 m - wysokość przekroju słupa;

m_b3 = 0,85 - współczynnik korekcyjny do obliczeniowej wytrzymałości materiału;

ξ_gr = 0,55 - graniczna wartość względnej wysokości strefy ściskanej przekroju;

h_o = h - a = 0,4 - 0,03 = 0,37 m - wysokość obliczeniowa (użyteczna) przekroju słupa żelbetowego;

F_a = F_ac = 15,1 cm² = 0,00151 m² - pole przekroju zbrojenia ściskanego lub mniej rozciąganego;

Beton klasy B30.

R_b = 17,1 MPa - wytrzymałość obliczeniowa betonu na ściskanie dla konstrukcji żelbetonowych;

R_ac = 410 MPa - wytrzymałość charakterystyczna dla stali zbrojeniowej klasy A-III;

R_a = 350 MPa - wytrzymałość obliczeniowa dla stali zbrojeniowej klasy A-III.

Pole przekroju zwiększamy o 20% ze względu na moment uderzenia wózkiem w słup

Mu-obciążenie wózkiem *0,58wysokości słupa

Mu- 34,02*0,5*3,1=52.731[kN]

Słup parteru wykonano podobnie jak slup I piętra z betonu klasy B30 zbrojonego stalą A-III. Również i w tym przypadku zwiększono przekrój zbrojenia o 20% ze względu na moment powstaly od uderzenia wozkiem widlowym w slup. Wymiary słupa są takie same jak słupa I piętra w związku z tym ograniczono obliczenia do sprawdzenia nośności przekroju mimosrodowego - ściskanego.

[MN]

N_użytk = 0,274 [MN]

N_użytkowe = 0,274< N_obliczeniowe = 2,8235

W tym przypadku obciążenie użytkowe słupa jest mniejsze od obciążenia obliczeniowego słupa i element ten przyjmuje wymiary przekroju poprzecznego 0,4 × 0,4 m.

2.3. Stopa fundamentowa

Żelbetowa stopa fundamentowa

Stopa żelbetowa jest obciążona słupem o wymiarach poprzecznych 0,4 × 0,4 m przenoszących obciążenie 1405,17 kN. Przyjęto klasę betonu B20 o wytrzymałości obliczeniowej betonu na rozciąganie dla konstrukcji żelbetowych Fctd= 0,9 MPa oraz zbrojenie stalą A-II o wytrzymałości obliczeniowej stali zbrojeniowej na rozciąganie i ściskanie R_a = 310 MPa. Głębokość posadowienia stopy D = 1,2 m. Założono stopę o podstawie kwadratowej B × B. Jednostkowy obliczeniowy opór graniczny podłoża
q_f = 300 kPa.

Zestawienie obciążeń działających na stopę:

Tabela 4. Zestawienie obciążeń działających na stopę

Rodzaj obciążenia	Obliczenia	Wynik [kN]
posadzką - plytki lastriko gr. 2 cm	0,76 · 1,2 · 3,84	3,5
gładzią cementową	21 · 0,02 · 1,3 · 3,84	20,96
szkłem piankowym	4 · 0,05 · 1,3 · 3,84	1,02
jastrychem cementowym	21 · 0,05 · 1,2 · 3,84	4,8
papą na lepiku	11 · 0,003 · 1,2 · 3,84	0,015
betonem	20 · 0,1 · 1,1 · 3,84	8,4
technologiczne	10 · 1,2 3,84	46,08
ubitym gruzem	12 · 0,05 · 1,2 · 3,84	2,64
obciążenie pojazdami (wózek widłowy)	9 · 3 · 1,05 · 1,2	34,02
Suma obciążeń		121,435

Q_s = 1405,17 +121,435= 1526,605 [kN]

Moment zginający względem środka ciężkości:M=Qs*e

e=6,5cm

M=0,065*1526,605=99,23

Obliczenie obciążenia dopuszczalnego

qdop=m*qf

qdop=0,81*300=2.43 MPa

m=0,9*0,8=0,81-wspołczynnik korekcyjny, który zniża opór graniczny podloża

qmax<gdop warunek spelniony

Ciężar obliczeniowy stopy i gruntu:

[kN]

[kN]

gdzie: γ_śr^(r) - ciężar objętościowy: γ_śr^(r) = γ_śr⁽ⁿ⁾ · γ_f = 20,75 · 1,1 = 22,83 [kN/m³]

γ_śr⁽ⁿ⁾ = 20,75 [kN/m³]

γ_f - współczynnik obciążenia = 1,1 PN-82/B-02001

Fundament obciążony osiowo pionową siłą, do głębokości nośnej co najmniej dwukrotnej szerokości fundamentu 2B, podłoże jednorodne.

Przyjęto bok stopy fundamentowej B =2,12. Pozostałe wymiary stopy: h₁ = 0,15 m,
s = 0,78 m, h = 0,5 m.

Ostatecznie przyjęto stopę fundamentową o boku B=2,12 cm

Sprawdzenie stopy na przebicie

Przyjeto otulinę zbrojenia c=5cm (pod stopą przyjęto warstwe betonu grubości 10cm) wstępnie przyjęto pręty zbrojenia o średnicy 12 cm i odchyłkę grubości otuliny 1cm.

Warunek obliczeniowy

Qr- sila nacisku slupa od obliczeniowej wartosci obciążen

L=B- długosc boku

as1=as2=as -równolegly do boku stopy bok przekroju słupa

Np.- sila powodujaca przebicie

Fctd- obliczeniowa wytrzymalośc na rozciąganie dla konstrukcji żelbetowych

d- wysokość użyteczna przekroju

Warunek obliczeniowy

D=h-c-o-0,50-dh=60-5-1,2-0,5*1,2-1=57,7 cm

Przyjęto d=57 cm

Up=4(as+d0=2(30+57,7)=350,8

Qr=Nr/B 1526,605/260=0,034

Fctd=0,87Mpa=0,087[kN/cm2]

Np=Nr-qr(as+2d)2<fctd*up*d

Np=1526,605-0,034*(30+2*57,7)2=1590,4<fctd*up*d

Np=1590,4<0,087*350,8*57,7=170,9

Warunek zostal spełniony

21

---