Usługi Ciesielskie - domy drewniane - domy szkieletowe - konstrukcje dachowe więźby - www.lech-bud.org
Spis treści
Obliczenia drewnianej więźby dachowej ................................................ Obliczenia krokwi ................................................................................... Obliczenia płatwi .................................................................................... Obliczenia słupka .................................................................................... Obliczenia podwaliny ..............................................................................
|
3 5 5 6 7 10 13 14 15 20 |
Opis techniczny
Dane ogólne: budynek magazynowy z poddaszem użytkowym, dwukondygnacyjny, niepodpiwniczony. Na kondygnacji pierwszej i drugiej przewidziano powierzchnie magazynowe,
Dane szczegółowe:
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.
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.
Dźwig towarowy MKE 3.10. - udźwig 2tony
Wyposażenie pomieszczeń:
zlewozmywaki z bateriami;
muszla klozetowa;
prysznic;
suszarka do rąk.
Wykończenie:
wykończenie wnętrz - tynk cementowo-wapienny;
pomieszczenia socjalne i klatka schodowa - ściany malowane emulsją.
Podłogi i posadzki:
w pomieszczeniach magazynowych - płytki Lastrico
w pomieszczeniach socjalnych i kierowniczych - Gres
w łazienkach - terakota
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 Qk = 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: Sk = Qk · c,
wynosi ono Sk = 0,7·0,8 = 0,56 [kN/m2].
Obciążenie obliczeniowe śniegiem wylicza się z: S = Sk · γf [kN/m2], gdzie γf = 1,4
- częściowy współczynnik bezpieczeństwa, i wynosi ono S = 0,784[kN/m2].
Obciążenie wiatrem
Koluszki - I strefa obciążenia charakterystycznego wiatrem, które liczymy z:
pk = qk ∙ Ce ∙ c ∙ β według PN - 77/B - 02011
gdzie: qk - charakterystyczne ciśnienie prędkości wiatru, które przyjmuje się za
250 Pa = N/m2;
Ce - współczynniki ekspozycji; przyjęto teren B zabudowany przy wysokości istniejących budynków powyżej 10 m; Ce = 0,8 według PN - 77/B - 02011;
c - współczynnik aerodynamiczny - budowla zamknięta; wylicza się go ze wzoru: cp = cz - cw
Dla budowli zamkniętych cw = 0, a cp = cz
cz = 0,015 ∙ α - 0,2 = 0,4 , a więc c= 0,4
Budynek nie jest podatny na dynamiczne działanie wiatru, więc β = 1,8.
pk = 250 ∙ 0,8 ∙ 0,4 ∙ 1,8 = 144 [N/m2]
Obliczeniowe obciążenie wiatrem:
p = pk ∙ γf = 144 ∙ 1,3 = 187,2 [N/m2]
gdzie: γf = 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 Sk = 560 [N/m2];
obciążenia wiatrem pk = 144 [N/m2].
Zgodnie z PN-82/B-02000 w pierwszym stanie granicznym użytkowania zastosowano podstawową kombinację obciążeń:
F0 = γf ∙ Gk + Ψ0 ∙ γf ∙ Qki Ψ0 = 1 dla śniegu; Ψ0 = 0,9 dla wiatru
gdzie: γf - współczynnik obciążenia (częściowy współczynnik bezpieczeństwa);
Gk - wartość charakterystyczna obciążenia stałego;
Ψ0 - współczynnik jednoczesności obciążeń zmiennych;
Qki - wartość charakterystyczna obciążenia zmiennego.
Tabela 1. Zestawienie obciążeń stałych
Rodzaj obciążenia |
Wartość obciążenia [kN/m2] |
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
Fk = 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 Fk = 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: Fdm = 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] Wx > Wxp426,66cm3>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;
kw - współczynnik wyboczeniowy wg PN-81/B-03150.02 = 0,33;
kE - współczynnik wyboczeniowy Eulera
Rkc -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]
Fk = 6275,13[N/m]
Obciążenie obliczeniowe:
śnieg + ciężar pokrycia
[N/m]
ciężar własny płatwi 158,4· 1,1 = 174,24 [N/m]
Fo = 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 = Wx/Wy = 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
gxk = Whk = 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
Ad - pole przekroju 12×12 = 144 cm2
[cm4]
Dla λc = 87 współczynnik wyboczenia wynosi kw = 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 kc = 1
Siła nacisku F w miejscu oparcia słupka na podwalinie:
F = S + b · h · H · 6000 · γf [N] γf = 1,1
F = 32832,524 + 0,12 · 0,12 · 3,84 · 6000 · 1,1=33197,478 [N]
Pole przekroju podwaliny:
Ad = 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 Fs = 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):
ea = 18,5 cm - mimośród siły podłużnej z uwzględnieniem siły sprężającej względem środka ciężkości zbrojenia rozciąganego;
eac = 9 cm - mimośród siły podłużnej N względem środka ciężkości zbrojenia ściskanego;
lo = 2,8 m - długość obliczeniowa słupa;
b = 0,4 m - szerokość przekroju słupa;
h = 0,4 m - wysokość przekroju słupa;
mb3 = 0,85 - współczynnik korekcyjny do obliczeniowej wytrzymałości materiału;
ξgr = 0,55 - graniczna wartość względnej wysokości strefy ściskanej przekroju;
ho = h - a = 0,4 - 0,03 = 0,37 m - wysokość obliczeniowa (użyteczna) przekroju słupa żelbetowego;
Fa = Fac = 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.
Rb = 17,1 MPa - wytrzymałość obliczeniowa betonu na ściskanie dla konstrukcji żelbetonowych;
Rac = 410 MPa - wytrzymałość charakterystyczna dla stali zbrojeniowej klasy A-III;
Ra = 350 MPa - wytrzymałość obliczeniowa dla stali zbrojeniowej klasy A-III.
Obliczenie wysokości strefy ściskanej betonu x:
[m]
[m]
xgr = 0,55 · 0,27 = 0,112 m < x = 0,37 m xgr < 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]
Nużytk = 0,274 [MN]
Nużytkowe = 0,274< Nobliczeniowe = 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 Fs = 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):
ea = 18,5 cm - mimośród siły podłużnej z uwzględnieniem siły sprężającej względem środka ciężkości zbrojenia rozciąganego;
eac = 9 cm - mimośród siły podłużnej N względem środka ciężkości zbrojenia ściskanego;
lo = 2,85 m - długość obliczeniowa słupa;
b = 0,4 m - szerokość przekroju słupa;
h = 0,4 m - wysokość przekroju słupa;
mb3 = 0,85 - współczynnik korekcyjny do obliczeniowej wytrzymałości materiału;
ξgr = 0,55 - graniczna wartość względnej wysokości strefy ściskanej przekroju;
ho = h - a = 0,4 - 0,03 = 0,37 m - wysokość obliczeniowa (użyteczna) przekroju słupa żelbetowego;
Fa = Fac = 15,1 cm2 = 0,00151 m2 - pole przekroju zbrojenia ściskanego lub mniej rozciąganego;
Beton klasy B30.
Rb = 17,1 MPa - wytrzymałość obliczeniowa betonu na ściskanie dla konstrukcji żelbetonowych;
Rac = 410 MPa - wytrzymałość charakterystyczna dla stali zbrojeniowej klasy A-III;
Ra = 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]
Nużytk = 0,274 [MN]
Nużytkowe = 0,274< Nobliczeniowe = 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 Ra = 310 MPa. Głębokość posadowienia stopy D = 1,2 m. Założono stopę o podstawie kwadratowej B × B. Jednostkowy obliczeniowy opór graniczny podłoża
qf = 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 |
Qs = 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: γśr(r) - ciężar objętościowy: γśr(r) = γśr(n) · γf = 20,75 · 1,1 = 22,83 [kN/m3]
γśr(n) = 20,75 [kN/m3]
γf - 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
Usługi Ciesielskie - domy drewniane - domy szkieletowe - konstrukcje dachowe więźby - www.lech-bud.org
21