204kB - bip.jaroslaw.u
Transkrypt
204kB - bip.jaroslaw.u
AGA – WaŜny Janusz - usługi budowlane
37-500 Jarosław ul. Kilińskiego 19
PROJEKT KONSTRUKCYJNY
1.TYTUŁ INWESTYCJI: Projekt budynku budki spikera
2. ADRES INWESTYCJI:
37-500 Jarosław, ul. Bandurskiego
Działka nr. ewid. gr. 1497/9 obręb 0004 m. Jarosław
3. INWESTOR;
Gmina Miejska Jarosław
4. ADRES INWESTORA:
37-500 Jarosław, Rynek 1
5. JEDNOSTKA PROJEKTOWA;
AGA – WaŜny Janusz
37-500 Jarosław, ul. Kilińskiego 19
6. DATA OPRACOWANIA: maj 2015 r.
Opracował:
mgr inŜ. Janusz WaŜny
nr. upr. bud. 49/1975
Sprawdził:
mgr inŜ. Roman Inglot
nr.upr. bud.UAN/VII/8386/53/84
1
AGA – WaŜny Janusz - usługi budowlane
37-500 Jarosław ul. Kilińskiego 19
Spis zawartości projektu konstrukcyjnego wykonawczego.
1.Spis zawartości
stron 1
2. Opis techniczny do projektu konstrukcyjnego wykonawczego
stron 5
3. Obliczenia konstrukcyjne
stron 18
4 Schematy konstrukcyjne
stron 5
- Schemat konstrukcyjny I kondygnacji
Rys. SK.2 1:100
4. Rysunki konstrukcyjne
- Płyta stropodachu
- Płyta stropu
- śebra stropu Poz. 5.1 , Poz.5.2
- śebro stropu Poz. 5.3, NadproŜe okienne Poz.3
- Słupy i stopy fundamentowe Poz.6, śebro stropu Poz. 5.4
- Rzut fundamentów
- Wieńce stropodachu Poz.7, Rdzenie Ŝelbetowe ścian Poz. 8
stron 17
Rys. K-1
Rys. K-2
Rys. K-3
Rys K-4
Rys. K-5
Rys. K-6
Rys. K-7
1:25
1:25
1:20
1:20
1:20
1:50
1:20/25
2. Opis techniczny do projektu konstrukcyjnego wykonawczego
1.ZałoŜenia do projektu.
1.1 Zastosowane normy budowlane
PN-77/B-02011:1977 , PN-B-02011:1977/AZ 1: 2009 -ObciąŜenia w obliczeniach
statycznych – ObciąŜenie wiatrem.
PN-80/B-02010: 1980, PN-80/B-02010/AZ1:2006 – ObciąŜenie śniegiem.
PN-B-02001: 1982 - ObciąŜenie budowli – ObciąŜenie stałe.
PN-B-02003: 1982 - ObciąŜenia budowli. ObciąŜenie zmienne.
PN-B-03264:2002 - Konstrukcje betonowe, Ŝelbetowe i spręŜone- obliczenia statyczne
projektowanie.
PN-81/B-03020
- Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie budowli
statyczne i projektowanie.
PN-EN – 1997- 1 Eurokod 7 – Projektowanie geotechniczne – Część 1: Zasady ogólne.
Lokalizacja :miasto Jarosław
ObciąŜenie śniegiem :strefa 2
Teren: nie osłonięty od wiatru, obciąŜenie wiatrem strefa 1
Kąt nachylenia połaci dachowej : α = 5
2. Zastosowane schematy konstrukcyjne.
- stropodach – schemat płyty krzyŜowo zbrojonej wolnopodpartej,
- strop nad gruntem – schemat płyty krzyŜowo zbrojnej utwierdzonej,
- balkon – schemat płyty jednoprzęsłowej wolnopodpartej,
- Ŝebra stropu – schemat belki jednoprzęsłowej zamocowanej w słupie.,
- nadproŜa okienne i drzwiowe – schemat belki jednoprzęsłowej wolnopodpartej,
3. Rozwiązania konstrukcyjno- materiałowe zewnętrznych przegród budowlanych.
- rdzenie Ŝelbetowe ścian o przekroju 20 x 20 cm z betonu 20/25 zbrojone stalą AII(18G2),
- strop i stropodach – płyty Ŝelbetowe z betonu C20/25, zbrojone stalą AII (18G2-b),
- Ŝebra Ŝelbetowe z beton C20/25, zbrojone stalą AII(18G2-b),
- ściany zewnętrzne zaprojektowano z pustaków ceramicznych grubości 20 cm klasy 15
na zaprawie M 15,
2
AGA – WaŜny Janusz - usługi budowlane
37-500 Jarosław ul. Kilińskiego 19
4. Opis techniczny elementów konstrukcji.
Projekt konstrukcyjny opracowano na podstawie projektu architektonicznego.
Budka spikera jest usytuowana 2.50 m ponad górny poziom trybun na czterech słupach
Ŝelbetowych.
Ściany zewnętrze oparte na Ŝebrach Ŝelbetowych o przekroju 25 x 30 cm, zakotwionych w
słupach.
Na Ŝebrach oparta jest płyta dolna konstrukcyjna budki spikera - Ŝelbetowa o grubości 12 cm
z betony C20/25, zbrojona stalą AII( 18G2-b).
Ściany zewnętrzne konstrukcyjne w części nadziemnej murowane o grubości 20 cm z
pustaków ceramicznych szczelinowych klasy 15 na zaprawi klasy M 15.
W naroŜach ścian oraz przy kaŜdym otworze okiennym i drzwiowym wykonujemy rdzenie
Ŝelbetowe o wymiarach 20 x 20 cm na pełną wysokość ścian, zakotwione w Ŝebrach stropu
dolnego oraz wieńcu płyty stropodachu.
Rdzenie zbrojone prętami 4 Φ 12 stal AII ( 18G2-b) i strzemiona Φ 6 co 20 cm ze stali A0.)
Stropodach jednospadowy - płyta Ŝelbetowa o grubości 10 cm z betonu C20/25 zbrojona
stalą AII( 18G2-b).
Pokrycie stropodachu 2 x papą termozgrzewalną na wylewce cementowej mrozoodpornej o
grubości 4cm.
NadproŜa okienne i drzwiowe Ŝelbetowe z betonu C20/25 zbrojone stalą AII( 18G2-b).
Wieńce stropodachu Ŝelbetowe 20 x 20 cm z betonu C20/25 5 zbrojone prętami 4 # 12 ze
stali AII( 18G2-b) , strzemiona Φ 6 stal A0 co 20 cm.
Słupy i stopy fundamentowe Ŝelbetowe z betonu C15/20 zbrojone stalą AIII( RB400W)
5. Warunki hydrologiczne i geotechniczne.
5.1 Warunki hydrogeologiczne
Na terenie projektowanej budki spikera do głębokości posadowienia stóp fundamentowych
nie stwierdzono występowania sączeń wód infiltracyjnych.
5.2 Warunki geologiczne.
W oparciu o badania makroskopowe stwierdzono:
PodłoŜe gruntowe do głębokości 4,0 m p.p.t charakteryzują proste warunki gruntowo-wodne.
Zgodnie z Rozporządzeniem Min. Transportu, Budownictwa i Gospodarki Wodnej z
25.IV.2012 r. w sprawie ustalenia geotechnicznych warunków posadowienia obiektów
budowlanych , dla projektowanych obiektów ze względu na jego rodzaj i konstrukcje oraz
występujące na omawianym terenie proste warunki gruntowe przyjęto 2 kategorie
geotechniczną dla obiektów projektowanych.
3.OBLICZENIA KONSTRUKCYJNE.
3.1 Zastosowane normy budowlane
PN-EN 1991 – 1- 4 Eurokod 1. Oddziaływania na konstrukcje. Część 1-1: Oddziaływania
ogólne .Oddziaływanie wiatru.
PN- EN 1991-1-4:2008 Eurokod 1.Oddzialywanie na konstrukcje. Część 1-1:Oddziaływania
ogólne. Oddziaływanie wiatru.
PN-80/B-02010: 1980, PN-80/B-02010/AZ1:2006 – ObciąŜenie śniegiem.
PN-B-02003: 1982 - ObciąŜenia budowli. ObciąŜenie zmienne.
PN-B-03340-1999 - Konstrukcje murowe zbrojone-Projektowanie i obliczanie.
PN-B-03264:2002 - Konstrukcje betonowe, Ŝelbetowe i spręŜone- obliczenia statyczne
projektowanie.
PN-81/B-03020
- Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie budowli. Obliczenia
statyczne i projektowanie.
PN-EN – 1997- 1 Eurokod 7 – Projektowanie geotechniczne – Część 1: Zasady ogólne.
Lokalizacja projektowanych obiektów : miasto Jarosław
ObciąŜenie śniegiem :strefa 2
Teren: osłonięty od wiatru, obciąŜenie wiatrem strefa 1
3
AGA – WaŜny Janusz - usługi budowlane
37-500 Jarosław ul. Kilińskiego 19
Kąt nachylenia połaci dachowej : α = 5°
Klasa ekspozycji XC3.
3.2 Dane materiałowe:
Klasa betonu C20/25, fcd= 13,3 MPa, fck=20 MPa,fctk=1,5MPa, fctd= 1,0 MPa,
fctm=2,2 MPa, Ecm = 30,0 GPa
CięŜar objętościowy betonu 25,00 kN/m,
Maksymalny rozmiar kruszywa dg= 10 mm
Wilgotność środowiska RH = 10 %
Wiek betonu w chwili obciąŜenia 28 dni
Współczynnik pełzania (obliczono) - 3,05
Stal zbrojeniowa elementów konstrukcyjnych A-II (18G2-b)) , fyk= 355 MPa, fyd= 310 MPa,
ftk= 480 MPa, ESm = 200,0 GPa
Otulina zbrojenia cnom= 20 mm
Dla stóp fundamentowych : stal AIIIN-B500SP.
Otulina zbrojenia płyty fundamentu cnom = 50 mm
ZałoŜenia obliczeniowe :
Klasa ekspozycji XC3.
Sytuacja obliczeniowa: trwała
Graniczna szerokość rys w lim = 0,3 mm
Graniczne ugięcie a lim= jak dla belek i płyt (tablica 8)
3.3 ObciąŜenia zmienne:
- ObciąŜenie śniegiem:
2 strefa obciąŜenia, kąt nachylenia połaci dachu α = 5°
S= Qk x C6 x √k , Qk = 0,9 kN/m2 , C6= 0,5 x Q k x l2 / l1 = 0,5 x 0,9x 1 = 0,45
√ k = 1,4, l1 = 3,55 m
S= 0,9 x 1,4 = 1,26 kN/m2
- ObciąŜenie wiatrem:
qb = ½ x 1,25 x 22 = 302,5 N/m 2
Wysokość odniesienia;
- dach : ze = h= 5,44 m
- ściany h= 5,44 m < b = 3,20 m → ze = h = 5,44 m
Współczynnik ekspozycji : Teren kat. II
ce ( z ) = 1,5( z/10)0,29 = 1,5 ( 18,1/10)0,29 = 1,83
(tab. NA.3)
Wartość szczytowa ciśnienia prędkości : Teren kat. II
qp ( z) = ce ( z) x qb = 1,83 x 302,5 N/m2 =553,58 N/m2
ObciąŜenie wiatrem prostopadle do ściany
Współczynnik ciśnienia zewnętrznego:
(tablica 7.1)
cpe,10 = + 0,8
Współczynnik ciśnienia wewnętrznego ściany zewnętrznej z oknami :
cpi = - 0,75 x cpe = - 0,75 x 0,8 = - 0.6
Ciśnienie wiatru na powierzchnie zewnętrzne ścian :
współczynniki konstrukcyjny cscd = 1,0
we = qp( ze ) x cpe = 0,553 kN/m2 x 0,8 = 0, 443 kN/m2
Ciśnienie wiatru na powierzchnie wewnętrzne ścian :
wi =qp ( zi ) x cpi = - 0,553 kN/m2 x 0,6 = - 0,332 kN/ m2
- obciąŜenie wiatrem dachu :
dach płaski α = 5 °, ostre kraw ędzie , e = min( b , 2h) = min ( 3,20 ; 2x5,44 )= 3,20 m
tablica 7.3.a
cp = cpe,10 = - 1,2
Ciśnienie wiatru na stropodach:
we = qp x cp = - 1,2 x 0,553 kN/m2 = - 0,664 kN/m2
-
3. 4 Obliczenia elementów konstrukcyjnych.
4
AGA – WaŜny Janusz - usługi budowlane
37-500 Jarosław ul. Kilińskiego 19
Poz. 1 Stropodach
Schemat statyczny: płyta wolnopodparta, utwierdzona w wieńcach zbrojona krzyŜowo .
1.1 Dobranie wysokości płyty hf .
- załoŜono wstępnie zbrojenie Φ 10 mm,
- wysokość uŜyteczna przekroju : d > lx/40 = 280/40 = 7 cm,
- klasa ekspozycji XC3 : otulina a = 20 mm, odchyłka ∆c =1o mm
- hf = d+ a + ∆c = 10 cm , przyjęto hf = 10 cm,
- wysokość uŜyteczna płyty d= hf – 2 = 8 cm,
Klasa betonu C20/25 →fcd= 13,3 MPa, fck=20 MPa,fctk=1,5MPa, fctd= 1,0 MPa,
Ecm = 30,0 GPa
Stal zbrojeniowa A-II ( 18G2-b) → fyk= 355 MPa, fyd= 310 MPa, ftk= 480 MPa
ObciąŜenie stałe:
ObciąŜenie na 1 m2 :
obc. charakterystyczne (kN/m2)
√f obc. obliczeniowe(kN/m2)
- 3 x papa termozgrzewalna
= 0,24
1.3
= 0,31
- gładź cementowa 4 cm
0,04 x 21,00= 0,84
1,3
= 1,10
- płyta Ŝelbetowa 10 cm
0,10 x 25,00 =2,50
1,1
= 2,75
- tynk cementowo-wapienny
0,015 x 19,0 =0,29
1,3
= 0,38
- ObciąŜenie stropodachu
= 1,26
1,4
= 1,76
śniegiem
- ObciąŜenie zmienne
= 0,50
1,3
= 0,65
--------------------------------------------------------------------------------------------------------razem:
qk= 5,63 kN/m2
qo = 6,95 KN/m2
lxeff = 3,0 m , lyeff = 3,0 m
Wyniki obliczeń statycznych:
Kierunek x i y :
loy / lox = 1,0 Φ1 x = Φ1y = 0,0365, k2 = 0,500
Moment przęsłowy obliczeniowy :
Msdx =Msdy = Φ1x x lxeff x lyeff x qo = 0,0365 x 3,0 x 3,0 x 6,95 = 2,28 kNm
Wymiarowanie wg PN-B –03264:2002 ( metoda uproszczona )
Wysokość uŜyteczna płyty dx = dy = h – ( c+ ∆c) – 0,5Φ = 100 – 20 – 15 = 65 mm = 0,065 m
scx = scy = Msdx /bx x dx2 x fcd =2,28 x 103/ 1,0 x 0,0652 x13.3 x 106 = 0,041 → ξ = 0.979
Zbrojenie potrzebne As1 x = As1y = M/ ξ x dx x fyd = 2,28 x10/ 0.979 x 0,065 x 310 = 1,16 cm2
Przyjęto zbrojenie przęsłowe w obu kierunkach prętami # 8 mm co 120 mm o As= 3,27 cm2
Przy podporach co drugi pręt zbrojona odprowadzamy do strefy górnej: # 8 mm co 240 mm (
As = 2,68 cm2 ) na długości 60 cm od wieńca na całym obwodzie.
W naroŜach płyty naleŜy dodatkowo umieścić zbrojenie dolne # co 120 mm układane
prostopadle do dwusiecznej naroŜnika na szerokości 0,2 x lx = 600 mm ( 5 prętów ).
W naroŜach płyty dodatkowo umieścić zbrojenie górne # 8 na szerokości 0,3 lx = 840 mm co
120 mm - układane prostopadle do siebie po 7 prętów co 120 mm o długości 900 mm.
Części płyty poza zewnętrznym licem wieńców zbroić górą na przemian prętami # 8 co
240 mm.
Sprawdzenie płyty na ugięcie:
leff / d = 300/ 10 = 30 < leff/ d max = 30 , As/ bd = 3,27x 10-4 / bd = 3,27x 10-4/ 1,0 x 0,065 =
= 0,005 - nie zachodzi konieczność sprawdzenia ugięć.
Sprawdzenie zarysowania:
Dla stopnia zbrojenia p = 3,27 x 10 -4 / 1,0 x 0,065 = 0,0050 ( 0,50 %), wlim = 0,3 mm, ξ= 0,90
σ s = Msd / ξ d As = 2,28 x 104 /0,90 x 0,065 x 3,27 = 120
5
AGA – WaŜny Janusz - usługi budowlane
37-500 Jarosław ul. Kilińskiego 19
Dla stali klasy AII maksymalna średnica prętów przy których nie jest przekroczona
dopuszczalna szerokość rozwarcia rys wynosi Φ max = 32mm > 8 mm
Nie zachodzi konieczność sprawdzenia zrysowania.
Poz. 2. Strop pod kondygnacją nadziemną – płyta Ŝelbetowa .
Schemat statyczny: płyta zmocowana na podporach, zbrojoną krzyŜowo.
Dobranie wysokości płyty hf .
- wysokość uŜyteczna przekroju : d > lx/40 = 300/40 = 75 mm
- klasa ekspozycji XC3 : otulina a = 20 mm, odchyłka ∆c =1o mm
hf = d+ a + ∆c = 105mm , przyjęto hf = 120 mm
Klasa betonu C20/25 →fcd= 13,3 MPa, fck=20 MPa,fctk=1,5MPa, fctd= 1,0 MPa,
fctm = 2,2 MPa , Ecm = 30,0 GPa
Stal zbrojeniowa A-II ( 18G2-b) → fyk= 355 MPa, fyd= 310 MPa, ftk= 480 MPa
Esm = 200,0 GPa
Zestawienie obciąŜeń na 1 m2 : obc. charakterystyczne
√f obc. obliczeniowe
kN/m2
kN/m2
- posadzka terakota 0,01 x 25
= 0,25
1,1
= 0,28
- wylewka samopoziomująca 0,04 x 24
= 0,96
1,3
= 1,25
- płyta Ŝelbetowa 0,12 x 25
= 3,00
1,1
= 3,30
- tynk cementowo-wapienny 0,015 x 19,0 = 0.29
1,3
= 0,38
- obciąŜenie zmienne
= 2,00
1,3
= 2,60
-------------------------------------------------------------------------------------------------------razem :
pk = 6,50 kN/m2
po = 7,71 kN/m2
Schemat statyczny płyty:
lxeff = 3,00 m , lyeff = 3,00 m
Wyniki obliczeń statycznych:
Kierunek x, y :
lxeff / lyeff = 3,00,0 Φ2 x = Φ2y = 0,018, k2 = 0,500
Momenty przęsłowe :
Msdx = Msdy = Φ2x x lxeff x lyeff x po = 0,018 x 3,0 x 3,0 x 7,71 = 1,25 kNm
Moment podporowe :
Podpora A obciąŜona momentem podporowym płyty i balkonu.
MsdA b = - 8.90 kNm
MsdxA = MSXA + MSdAbalkonu = - 0,5 x 7,71 x lx2 / /12 – 8,90 = - 11,79
Moment podporowy na pozostałych bokach płyty:
MsdxB = - k x p0 x l2x,,eff /12 = - 0,5 x 7,71 x 3,02 / 12 = - 2, 89 kNm
Wymiarowanie wg PN-B –03264:2002 ( metoda uproszczona )
Wysokość uŜyteczna przekroju:
dx = dy = h – ( c + ∆c )- 0,5 Φ = 120 – ( 20 +10 ) – 0,5 x 10= 85mm
Potrzebny przekrój zbrojenia przęsłowego:
As1x,min = 0,26 x 2,2 / 355 x 1,0 x 0,085 x 104 = 1,36 cm2
scx = 1,25 x 103 / 1,0 x 0,0852 x13,3 x106 =0,013 → ξ = 0,980
As1x = 1,25 x 10 / 0,980 x 0,085 x 310 = 0, 48 cm 2 < As1x,min = 1,36 cm2
W przęśle przyjęto pręty # 6 co 120 mm o As1y = 2,36 cm2 > As1x,min = 1,61 cm2
Przy podporze A ( przy balkonie);
scx = 11,79 x 103 / 1,0 x 0,0852 x13,3 x106 =0,123 → ξ = 0,931
6
AGA – WaŜny Janusz - usługi budowlane
37-500 Jarosław ul. Kilińskiego 19
As1x =- 11,79 x 10 / 0,931 x 0,085 x 310 = 5,65 cm2 < As1x,min 1,61 cm2
Przy podporze przyjęto pręty # 10 co 120 mm o As1y = 6,28 cm2 cm2 > As1x,min = 1,61 cm2
Przy pozostałych trzech podporach :
Scx = 2,89 x 103 / 1,0 x 0,0852 x 13,3 x 106 = 0,0025 → ξ = 0,980
A SdB = 2,89 X 10/0,98 X 0,085 X 310 = 2,86 cm2
Przy ścianach pozostałych płytę zbroimy góra prętami # 8 co 120 mm fz = 4,02 cm,2
Sprawdzenie ugięcia:
leff / d = 3,00 / 0,085 = 35 < leff max = 36,
-nie zachodzi konieczność szczegółowego
sprawdzenia ugięcia.
Sprawdzenie zarysowania:
Dla stopnia zbrojenia p = 2,36 x 10 -4 / 1,0 x 0,085 = 0,0027 ( 0,24 %), wlim = 0,3 mm, ξ= 0,90
σ s = Msd / ξ d As = 2,28 x 104 /0,90 x 0,085 x 2,36 = 126
Dla stali klasy AII maksymalna średnica prętów przy których nie jest przekroczona
dopuszczalna szerokość rozwarcia rys wynosi Φ max = 32mm > 6 mm
Nie zachodzi konieczność sprawdzenia zrysowania.
Poz. 3 NadproŜe okienne.
Schemat statyczny: belka zakrzywiona w planie zamocowana na końcach, obciąŜona
równomiernie.
Klasa betonu C20/25 →fcd= 13,3 MPa, fck=20 MPa,fctk=1,5MPa, fctd= 1,0 MPa,
Ecm = 30,0 GPa
Stal zbrojeniowa A-II ( 18G2-b) → fyk= 355 MPa, fyd= 310 MPa, ftk= 480 MPa
Rozpiętość obliczeniowa Ŝebra: l eff = 280,00 + 0,25 = 3,05 m
Przekrój Ŝebra: b = 20 cm , h = 25 cm
Zestawienie obciąŜeń:
- od płyty stropodachu z poz.1.1 6,90 x 0,5 x 3,80 = 13,11 kN/m
- od wieńca 0,20 x 0,20 x 2,50 x 1,1
= 1,10 kN/m
- od cięŜaru własnego: 0,25 x 0,20 x 25 x 1,1
= 1,38 kN/m
- od tynku 0,015 x 2 x o,25 x 19 x 1,3
= 0,02 kN/m
------------------------------------------------------------------------------------P = 15,61 kN/m
Moment zginający:
Sztywność skrętna Ŝebra: n= E x I / G x Io , h / b = 25/20 = 1,25 → β = 0,172
Io = β x b3 x h = 0,172 x 0,203 0,25 = 3,4 x 10 -4
Przyjęto E/G = 2,5, I = axb3 / 12 = 0,20 x o,253 / 12 = 2,6 x 10-4 m4
0,26
n = 2,5 x ------- = 1,90,
1 < n < 2, przyjęto n = 1,0 r = 3,25 m , a= 35o
0,34
Moment w przęśle :
MΦ= o = 0,09 x p x r2 = 0,09 x 15,61 x 3,052 = 13,06 kNm
Momenty na podporach:
MA = MB = - 0,22 p x r2 = - 0,22 x 15,61 x 3,052 = - 31,94 kNm
Momenty skręcające:
M A t = - 0.012 p x r2 = - 0,012 x 15,61 x 3,052 = - 1,74 kNm,
VA =VB = 0,5 p x r x ¶ x φ/180 =0,5 x 15,61 x 3,25 x 3,14 x 70/180= 30,97 kN
Siły poprzeczne przy słupach: Vsd =VA – 0,5 x 0,25 x 15,61 = 29,02 kN,
ZałoŜono zastosowanie prętów Φ14 mm, strzemiona Φ1 = 6 mm, otulina c= 20 mm z
odchyłką ∆c= 5 mm.
Wysokość uŜyteczna przekroju: d = h – ( c + ∆c ) – Φ – 0,5 Φ1= 250 – ( 20 + 5) – 14 – 4 =
= 207 mm = 0,207 m
Przyjęto przekrój prostokątny.
7
AGA – WaŜny Janusz - usługi budowlane
37-500 Jarosław ul. Kilińskiego 19
Obliczenie zbrojenia:
W połowie szerokości nadproŜa:
As1,min = 0,0013 x 0,25 x 0,208 x 104 = 0,676cm2
sc = M A ΦO / b x d2 x fcd = 13,06 x 103 / 0,25 x 0,2072 x13,3 x 106 = 0,091 → ξ = 0,952
As = Msd/ ξ x d x f yd = 13,06 x 10/ 0,952 x 0,207 x 350 =1,89 cm2 > As1 min = 0,676 cm2
Przyjęto 2 Φ 14 o As= 3,08 cm2
Na podporach:
sc = MA / b x d2 x fcd = - 31,94 x 103 / 0,25 x o,2072 x 13 ,3 x 106 = 0,224 → ξ = 0.873
As = MA / ξ x d x fyd = - 31,94 x 10/ 0,873 x 0,207 x 350 = 5,03 cm2 > AS MIN
Przyjęto 4 # 14 o fz = 6,16 cm2 > As
Zbrojenie na ścinanie:
Obliczenie zbrojenia na siłę poprzeczną – stan granicznej nośności.
Vsd = 29,02 kN
Do podpory zostaną doprowadzone dołem 2# 14 ( 50 % zbrojenia) o Asl= 3,08 cm2
VRd1 ={ 0,35 k x fcd ( 1,2 + 40 pl) } bw x d, k =1,6 – d =1,6 – 0,208 =1,392> 1 , fcd = 1,0 MPa,
p = Asl / bw x d = 3,08 / 25 x 20,7 = 0,0059 < 0,01 ,
VRd1 ={ 0,35 x 1,392 x 1,0 x 103 (1,2 + 40 x 0,0059) }0,25 x 0,207 = 36,20 kN > Vsd = 29,02 kN
Graniczna siła poprzeczna ze względu na ukośne ściskanie:
VRD2 = √ x fcd x bw x z x ctgθ / 1 + ctg θ) ,
√ = 0,60 x ( 1 – fck/ 250) = 0,6 x ( 1- 20/250)= 0,552 , z = 0,9 d = 0,9 x 0,207 = 0,187
VRD2 = 0,552 x13,3 x 106 x 0,25 x 0,187 x 2/5 = 137,29kN > VA1 = V sd = 29,02 kN
Warunki są spełnione, nie naleŜy zbroić nadproŜa na siłę poprzeczną.
Obliczenie stanu granicznego uŜywalności – obliczenia ugięcia:
Leff / d = 3,25 / 0,207 = 15,70 , dla pl =Asl x 100/ b x d = 4,62 x 100 / 25x 20,7 = 0,89 %
Dla betonu klasy C20/25 ( leff / d )max = 19 > leff / d = 325/ 20,7 = 15,70
Nie liczymy ugięcia Ŝebra.
Sprawdzenie szerokości rozwarcia rys ukośnych – stan granicznej uŜywalności
Siła poprzeczna na krawędzi podpory V max = 29,02 kN,
Strzemiona : φ 6 co 0,10 m, Asw = 2 x 0,28 = 0,56 cm2 s1 = 0.10 m,
pw1 = Asw1 /s1 x bw = 2 x 0,28 x 10-4 / 0,100 x 0,25 = 0,00224,
pręty odgięte: 2 # 14 o As = 3,08 cm2 ,
stopień zbrojenia prętami odgiętymi:
pw2 = Asw2 / s2 x bw x sina = 3,08 x 10-4 / 0,207 x 0,25 x 0,707 = 0,0084
pw = pw1 + pw2 = 0,00224 + 0,0084 = 0,0106
t = Vsd / bw x d = 23,45 / 0,25 x 0.207 = 0,45 MPa ,
λ= 1/3{ p w1 / β 1 Φ1 + p w2 / β 2 Φ2 }-1 = 1/3 { 0,00224/1,0 x 0,006 + 0,0084/0,7 x 0,014}-1 =
= 0,305 m
wk = 4 t2 λ / pw x Es x fckj =4 x 0,452 x 0,305/0,0106 x 200 000 x 20 =0,058 mm < w lim = 0,3 mm
Na odcinkach zbrojonych prętami odgiętymi i strzemionami graniczna szerokość rozwarcia
rys ukośnych nie będzie przekroczona.
Odcinek zbrojony tylko strzemionami: strzemiona Φ 6 co 15 cm,
-4
Pw1 = As1 / s1 x bw = 2 x 0,28 / 0,1 x bw = 0,56 x 10 / 0,15 x 0,25 = 0,00149
Vsdk1 = VSD - ( 0,05 + 0,50) x 15,61 = 29,02 – 0,85 = 28,17 kN
τ = Vsdk1 / bw x d = 28,17 x 10-3 / 0,25 x 0,207 = 0,544 MPa ,
λ= n1 x φ1 / 3 pw1 = 6 / 3 x 0,00149 = 1342
wk =4T2 λ / pw1Es fck = 4 x 0,5442 x 1342/ 0,00149 x 200 000 x 0,20 = 0,27 mm < 0,3 mm = wlim
Przyjęto rozstaw strzemion φ 6 na odcinku środkowym belki co 15 cm.
Poz. 4 Balkon
Klasa betonu C20/25 →fcd= 13,3 MPa, fck=20 MPa,fctk=1,5MPa, fctd= 1,0 MPa,
Ecm = 30,0 GPa
Stal zbrojeniowa A-II ( 18G2-b) → fyk= 355 MPa, fyd= 310 MPa, ftk= 480 MPa
8
AGA – WaŜny Janusz - usługi budowlane
37-500 Jarosław ul. Kilińskiego 19
Zestawienie obciąŜeń na 1 m2 : obc. charakterystyczne
√f obc. obliczeniowe
kN/m2
kN/m2
- posadzka terakota 0,01 x 25
= 0,25
1,1
= 0,28
- warstwa izolacji p.wilgociowej 0,01x 19 = 0,19
1,3
= 0,25
- wylewka samopoziomująca 0,04 x 24
= 0,96
1,3
= 1,25
- płyta Ŝelbetowa 0,14 x 25
= 3,50
1,1
= 3,85
-tynk cementowo-wapienny 0,015 x 19,0 = 0.29
1,3
= 0,38
- obciąŜenie zmienne
= 4,00
1,3
= 5,20
-------------------------------------------------------------------------------------------------------razem :
pk = 9,19 kN/m2
po =11,21 kN/m2
Schemat statyczny balkonu:
-Płyta wspornikowa zakotwiona w Ŝebrze stropu.
l = 1,20 m, lxeff = 1,26 m
Wyniki obliczeń statycznych:
Momenty podporowy :
Msdx B= - 0,5 x po x lxeff 2 = - 0,5 x 11,21x 1,262 = - 8,90 kNm
Wymiarowanie wg PN-B –03264:2002 ( metoda uproszczona )
Wysokość uŜyteczna przekroju:
dx = dy = h – ( c + ∆c )- 0,5 Φ = 140 – ( 20 +10 ) – 0,5 x 10= 105mm
Potrzebny przekrój zbrojenia :
As1x,min = 0,0013 x 1,0 x 10,5 =1,36 cm2
scx = 8,90 x 103 / 1,0 x 0,1052 x13,3 x106 =0,061 → ξ = 0,969
As1x = 8,90 x 10 / 0,969 x 0,105 x 310 = 2,82 cm 2 > As1x,min
przyjęto pręty Φ 8 co 120 mm o As1y = 4,02 cm2 > As1x,min = 1,36 cm2
Sprawdzenie ugięcia:
nie zachodzi konieczność szczegółowego
leff / d = 1,26 / 0,105 = 12 < leff max = 36,
sprawdzenia ugięcia.
Poz. 5 śebra płyty stropu dolnego.
śebra przenoszą obciąŜenie od stropodachu Poz.1, ścian budki spikera, płyty stropu z poz. 2
oraz balkonu od strony północnej i wschodniej.
śebra zakotwione w głowicach słupów Ŝelbetowych.
Do wykonania Ŝeber przewidziano beton klasy C20/25 ( fcd = 13,3 MPa, fck = 20 MPa,
fctm = 2,2 MPa, fctd = 1,0 MPa ),na strzemiona stal AI ( StOS-b) , fyd = 190 MPa
Stal zbrojeniową: AIII ( 34GS ), fyk = 410 MPa, fywd =350 MPa), parcie wiatru 0,443 kN/m2
ściany
Na Ŝebro nie obciąŜone balkonem działa obciąŜenie od stropodachu, stropu, wieńca, ścian i
cięŜar własny.
Wysokość Ŝebra przyjęto = 300 mm poniewaŜ leff = 2950/15 = 197 mm, szerokość 250 mm.
Poz. 5.1 śebro o rozpiętości 2,70 m – ściana pod oknami.
Schemat statyczny: Belka zakrzywiona zamocowana na podporach na wsporniku.
Zestawienie obciąŜeń równomiernie rozłoŜonych.
- obciąŜenie od ściany o,80 x o,20 x 19 x 1,1
= 3,34 kN/m
- obciąŜenie od tynku ścian 0,03 x 0,84 x 19,0 x 1,3
= 0,62 kN/m
- obciąŜenie od Ŝebra 0,30 x 0,25 x 25 x 1,1
= 2,06 kN/m
- od stropu z poz. 2 ; 0,5 x 2,80 x 7,71
= 10,79 kN- obciąŜenie od tynku
na stropie 0,015 x 2,80 x 19,0x 1,3 = 1,04 kNm
------------------------------------------------------------------------------------------------ObciąŜenie całkowite
p = 17,85 kN/m
Leff = 2,95 m
Moment zginający:
Sztywność skrętna Ŝebra: n= E x I / G x Io , n= 1, h / b = 30/25 = 1,2 → β = 0,172
Io = β x b3 x h = 0,172 x 0,253 0,30 = 8,0 x 10 -4
Przyjęto E/G = 2,5, I = a x b3 / 12 = 0,25 x 0,303 / 12 = 5,6 x 10-4 m4
a= 35o, r = 3,25 m
9
AGA – WaŜny Janusz - usługi budowlane
37-500 Jarosław ul. Kilińskiego 19
Moment w przęśle :
MΦ= o = 0,09 x p x r2 = 0,09 x 17,85 x 3,252 = 16,97 kNm
Momenty na podporach:
MA = MB = - 0,22 p x r2 = - 0,22 x 17,85 x 3,252 = - 41,47 kNm
Momenty skręcające:
T A t = - 0.012 p x r2 = - 0,012 x 17,85 x 3,252 = - 2,26 kNm,
Reakcja na podporach : VA =VB = 0,5 p x r ¶ φ/180 =0,5 x 17,85 x 2,95 x 3,14 x 70/180=
= 35,42 kN
Siła poprzeczna VsdA = VA – p x 0,5 x 0,25 = 35,42 – 17,85 x0,125 = 33,18 kN
ZałoŜono zastosowanie prętów #14 mm, strzemiona Φ1 = 6 mm, otulina c= 20 mm z
odchyłką ∆c= 5 mm.
Wysokość uŜyteczna przekroju: d = h – ( c + ∆c ) – Φ – 0,5 Φ1= 300 – ( 20 + 5) – 14 – 4 =
= 257 mm = 0,257 m
Przyjęto przekrój prostokątny.
Obliczenie zbrojenia na zginanie.
W połowie długości Ŝebra:
As1,min = 0,0013 x 0,25 x 0,258 x 104 = 0,838cm2
sc = M A ΦO / b x d2 x fcd = 16,97 x 103 / 0,25 x 0,2572 x13,3 x 106 = 0,073 → ξ = 0,962
As = Msd/ ξ x d x f yd = 16,97 x 10/ 0,962 x 0,257 x 350 = 1,96 cm2 > As1 min = 0,676 cm2
Przyjęto 2 Φ 14 o As= 3,08 cm2
Na podporach:
sc = MA / b x d2 x fcd = - 41,47 x 103 / 0,25 x o,2572 x 13 ,3 x 106 = 0,049 → ξ = 0.975
As = MA / ξ x d x fyd = - 41,47 x 10/ 0,975 x 0,257 x 350 = 4,72 cm2 > AS MIN
Przyjęto 4 # 14 o fz = 6,16 cm2 > As
Obliczenie zbrojenia na siłę poprzeczną – stan granicznej nośności VsdA = 33,18 kN,
Nośność obliczeniowa. na ścinanie ze względu na rozciąganie betonu w przekroju bez
poprzecznego zbrojenia na ścinanie.
Do podpory zostaną doprowadzone dołem 2 # 14.
Asl= 3,08 cm2
,
VRd1 ={ 0,35 k x fcd ( 1,2 + 40 pl) } bw x d, k = 1,0
fctd = 1,0 MPa,
p = Asl / bw x d = 3,08 / 25 x 25,7 = 0,0047 < 0,01 ,
VRd1 ={ 0,35 x 1,0 x 1,0 x 106 (1,2 + 40 x 0,0048) }0,25 x 0,257 = 31.30 kN < VsdA = 33,18 kN
Graniczna siła poprzeczna ze względu na ukośne ściskanie:
VRD2 = √ x fcd x bw x z x ctgθ / 1 + ctg θ) ,
√ = 0,60 x ( 1 – fck/ 250) = 0,6 x ( 1- 20/250)= 0,552 , z = 0,9 d = 0,9 x 0,257 =0,231
VRD2 = 0,552 x13,3 x 106 x 0,25 x 0,231 x 2/5 = 678,4 kN > VA1 = V sd = 33,18 kN
Warunki nie są spełnione, liczymy zbrojenia Ŝeber na ścinanie.
Siła poprzeczna przenoszona przez strzemiona Φ 6 o rozstawie jednostkowym s1=1,0 m.
VRd31 = Asw1/ s1 x fywd x z x ctg θ,
Asw1 = 2 x 0,28 = o,56 cm2, fywd = 350 MPa,
VRd31 = 0,56 x 10-4 / 1,0 x 350 x 103 x 0,231 x 2 = 9,06 kN
Długość odcinka ścinania:
cs = VsdA – Vrd1 / p = 33,18 - 31,30 / 17,85 = 0,105 , przyjęto cs = 500 mm
Rozstaw strzemion na odcinku ścinania:
s = VRd31 / VsdA x 103 = 9,06/ 33,18 x 1000 = 273 mm
Przyjęto zbrojenie strzemionami pionowymi Φ 6 co 100 mm ze stali klasy A-0 na odcinku cs
500 mm . N pozostałym odcinku strzemiona φ 6 co 200 mm ≤ 0,75 d = 19,3 cm.
Przy podporach dodano jeden pręt odgięty pod kontem 45°.
Wymiarowanie na skręcanie przy ścinaniu:
Moment skręcający Ted = 2,26 kNm
Przyjęto grubość ścianki : t ef = 25 x 30/ 2 ( 25 + 30) = 6,82 cm > 2 c = 2 x 2,0 = 4 cm
b k = 25 – 2 x 6,82/2 = 18,18 cm, dk = 30 – 2x 6,82/2 = 23,18 cm
10
AGA – WaŜny Janusz - usługi budowlane
37-500 Jarosław ul. Kilińskiego 19
uk = 2 x ( 18,18 + 23,18) = 82,72 cm, Ak = 18,18 x 23,18 = 421 cm2
Moment skręcający TRd max:
TRd max = 2 √ x acw fcd x A x fef,I x sinθ x cosθ = 2 x 0,552 x 20000 x 0,1 x 0,1 x 0,624 x
x 0,789 = 108,.70 kNm
TEd / TRdmax = 2,26/ 108,70 = 0,02
Rysujący moment skręcający :
Trdc = 2 x Ak x t eft x f cd = 2 x 0,0421x 0,068 x 13,3 = 0,0218 MNm= 21,8 kNm < TEd = 2,26 kNm
TEd / TRdc = 2,26/ 21,28 = 0,1 < 1
Efekt łączny ścinania i skręcania:
KrzyŜulce ściskane:
TED / TRdmax + VedW / VRd max = 0,02 + 21,85/ 678 = 0,05< 1
Obliczenie stanu granicznego uŜywalności – obliczenia ugięcia:
Leff / d = 2,95 / 0,257 = 11,48 , dla pl =Asl x 100/ b x d = 4,62 x 100 / 25x 25,7 = 0,71 %
Dla betonu klasy C20/25 ( leff / d )max = 19 > leff / d = 295/ 25,7 = 11,48
Nie liczymy ugięcia Ŝebra.
Sprawdzenie szerokości rozwarcia rys ukośnych – stan granicznej uŜywalności
Siła poprzeczna na krawędzi podpory V max = 26,25 kN,
Strzemiona : φ 6 co 0,10 m, Asw = 2 x 0,28 = 0,56 cm2 s1 = 0.10 m,
pw1 = Asw1 /s1 x bw = 0,56 x 10-4 / 0,10 x 0,25 = 0,0002,
pręt odgięty: 1# 14 o As = 1,54 cm2 ,
Stopień zbrojenia prętami odgiętymi:
pw2 = Asw2 / s2 x bw x sina = 1,54 x 10-4 / 0,257 x 0,25 x 0,707 = 0,0033
pw = pw1 + pw2 = 0,0002 + 0,0033 = 0,005
t = Vsd / bw x d = 33,18/ 0,25 x 0.257 = 0,516 MPa ,
λ= 1/3{ p w1 / β 1 Φ1 + p w2 / β 2 Φ2 }-1 = 1/3 { 0,0002/1,0 x 0,006 + 0,0033/0,7 x 0,014}-1 =
= 1/3 x (0,033+ 0,336) -1= 0,894 m
wk = 4 t2 λ / pw x Es x fckj = 4 x 0,5162 x 0,894 / 0,007 x 200 000 x 20 =0,03 mm < wlim =0,3
mm
Na odcinkach zbrojonych prętem odgiętym i strzemionami graniczna szerokość rozwarcia rys
ukośnych nie będzie przekroczona.
Długość zakotwienia prętów w sporniku.
Lb,rgd = 40 f = 40 x 14 = 560 mm
Poz.5.2 śebro o rozpiętości 1,90 m ze wspornikami obciąŜone płytą balkonu.
Schemat statyczny; Belka zamocowana jednoprzęsłowa ze wspornikami.
Zestawienie obciąŜeń :
- obciąŜenie od stropodachu z poz. 1 6,90 x 0,5 x 3,80 = 11,04 kN/m
- obciąŜenie od wieńca 0,20 x0,20 x 25 x 1,1
= 1,10 kN/m
- obciąŜenie od ściany o,23 x 2,4 x 19 x 1,1
= 11,54 kN/m
- obciąŜenie od Ŝebra 0,25 x 0,30 x 25 x 1,1
= 2,06 kN/m
- obciąŜenie stałe od płyty balkony: 1,20 x 11,21
= 13,45 kN/m
- od stropu z poz. 2 ; 0,5 x 2,20 x 7,86
= 8,65 kN/m
- obciąŜenie zmienne na płytę balkonu 3,0 x 1,3
= 3,90 kN/m
------------------------------------------------------------------------------------------------ObciąŜenie całkowite
p = 51,74 kN/m
ObciąŜenie wspornika dodatkowo siłą skupioną od nadproŜa okiennego.ObciąŜenie z poz.
2.1. od nadproŜa okiennego N= 35,42 kN na odcinku wysięgnika : 0,4 m:ObciąŜenie
wysięgnika Ŝebra od strony okien: pw = p + 35,42/0,40 = 51,74 + 88,55 =
=
139,29 kN/m
Rozpiętość obliczeniowa Ŝebra: l eff = 190,00 + 0,25 = 2,15 m
VA = 116,96 kN , VB = 71,83 kN
11
AGA – WaŜny Janusz - usługi budowlane
37-500 Jarosław ul. Kilińskiego 19
Moment zginający na podporze A: MA = - 11,19 kNm,
Moment na podporze B : MB = - 11,16 kNm
Moment przęsłowy dla x =1.16m : M max,x= 48,82 kNm
Siły poprzeczne przy słupach: VAl =- 55,98 kN, VAP = 60,98 kN, VBL = -54,65 kN, VBP =13,45 kN
ZałoŜono zastosowanie prętów Φ14 mm, strzemiona Φ1 = 6 mm, otulina c= 20 mm z
odchyłką ∆c= 5 mm.
Wysokość uŜyteczna przekroju: d = h – ( c + ∆c ) – Φ – 0,5 Φ1= 300 – ( 20 + 5) – 14 – 4 =
=257 mm = 0,257 m
Przyjęto przekrój prostokątny.
As1,min = 0,0013 x 0,25 x 0,258 x 104 = 0,838 cm2
Obliczenie zbrojenia w prześle: M max = 48,82 kNm
sc = M max / b x d2 x fcd = 48,82 x 103 / 0,25 x 0,2572 x13,3 x 106 = 0,222 → ξ = 0,872
As =M max/ ξ x d x f yd = 48,82 x 10/ 0,872 x 0,257 x 350 = 6,22 cm2 > As1 min = 0,68 cm2
Przyjęto 4 #14 o As= 6,16 cm2
Obliczenie zbrojenia nad podporą A: MA = - 11,19 kNm
sc = Ma / b x d2 x fcd = 11,19 x 103 /0, 25 x 0,2572 x 13,3 x 106 = 0,051 → ξ = 0,974
As = MA /ξ x d x fyd = 11,19 x 10 / 0,974 x 0,257 x 350 = 1,28 cm2
Przyjęto 2 # 14 o As = 3,08 cm2
Obliczenie zbrojenia nad podpora B. : MB = MA = - 11,16 kNm
Przyjęto zbrojenie analogiczne jak nad podporą A tj. 2 # 14 o As = 3,08 cm2
Obliczenie zbrojenia na siłę poprzeczną – stan granicznej nośności.
Podpora A z lewej strony ( wspornik)
VAl = - 55,98 kN,
Nośność obliczeniowa na ścinanie ze względu na rozciąganie betonu w przekroju bez
poprzecznego zbrojenia na ścinanie
VRd Al.1 = { 0,35 k x fctd ( 1,2 + 40 p )} bw x d , k = 1,0 , As =3,08 cm2 , p =3,08 / 25 x 20,7 =
=0,006, k = 1,0
V Rd,Al = {0,35 x 1,0 x1,0 x 103( 1,2+40 x 0,006)}x0,25 x 0,257=43,48 kN < VAl= 55,98kN
Nośność obliczeniowa na ścinanie ze względu na ściskanie betonu przy ścinaniu w
elemencie zginanym:
VRdAl2 = √ x fcd x bw x z ( ctg θ/ 1+ ctgθ)
√ = 0,60 x ( 1 – fck/ 250) = 0,6 x ( 1- 20/250)= 0,552 , z = 0,9 d = 0,9 x 0,257 =0,231
VRdAL2 = 0,552 x13,3 x 103 x 0,25 x 0,231 x 2/5 m= 169 kN > VA1 = 55,98 kN
Warunki nie są spełnione, liczymy zbrojenie Ŝebra na ścinanie.
Siła poprzeczna przenoszona przez strzemiona o rozstawie jednostkowym s1 = 1,0 m
V´ Rd3 = Asw1 x fywd / s1 x z x ctgθ= 2 x 0,28x 10-4 /0,10 x 190 x103 x 0,231 x 2 = 4,91 kN
Długość odcinka ścinania:
cs = VsdA1 - VRdAl - N / pw = (55,98 – 43,48 – 35,42) /139,29 = 0,165 m ,
Rozstaw strzemion:
s = V1RdA3 / VsdA1 x 103 = 4,91 / 55,98 x 1000 = 88 mm
Przyjęto strzemiona Φ 6 o rozstawie co 80 mm < s max = 0,75 d = 0,75 x 0,257=190 mm
oraz dwa odgięte pod kątem 45o pręty # 14 o fz = 3,08 cm2
Podpora A z prawej strony:
Siła poprzeczna przy podporze z prawej strony:
VAp = 60,98 kN
Nośność obliczeniowa na ścinanie ze względu na rozciąganie betonu w przekroju bez
poprzecznego zbrojenia na ścinanie: VRd Ap.1 = { 0,35 k x fcd ( 1,2 + 40 p )} bw x d , k = 1,343 ,
As =3,08 cm2 , p =3,08 / 25 x 20,7 =
=0,006
V Rd1,Ap= { 0,35 x 1,343 x 1,0 x 103 ( 1,2 + 40 x 0,006)} x 0,25 x 0,257 = 43,49kN <
< VAp= 60,98 kN
12
AGA – WaŜny Janusz - usługi budowlane
37-500 Jarosław ul. Kilińskiego 19
Nośność obliczeniowa na ścinanie ze względu na ściskanie betonu przy ścinaniu w
elemencie zginanym:
VRdAp2 = √ x fcd x bw x z ctg θ/ 1+ ctgθ)
√ = 0,60 x ( 1 – fck/ 250) = 0,6 x ( 1- 20/250)= 0,552 , z = 0,9 d = 0,9 x 0,257 =,0,231
VRdAp2 = 0,552 x13,3 x 103 x 0,25 x 0,231 x 2/5 = 169,5 kN > VAp = 60,98 kN
Warunki nie są spełnione, naleŜy liczyć zbrojenie Ŝeber na ścinanie.
Na odcinku ścinania przyjęto strzemiona i pręty odgięte.
Przyjęto zbrojenie strzemionami pionowymi Φ 6 ze stali klasy A-0 na odcinku cs o rozstawie
jednostkowym s 1 = 1,0 m, oraz jednym prętem # 14 odgiętym pod katem 45o.
Długość odcinka ścinania:
cs = VAp - V Rd,Ap / p = 60,98 – 43 49 / 51,39 = 0,34 m
Przyjęto cs = 40 cm
Nośność strzemion:
V´RdAL3 1= { Asw1 fywd1/ s1 } x z x ctg θ = { 2 x 0,28 x 10-4 x 190 x 103 / 1,0} x 2,0 X O,231=
= 4,91 kN
Rozstaw strzemion : s = V´RdA 3p / VSdAp x 103 = 4,91/60,98 x 1000 = 81 mm
Przyjęto rozstaw strzemion co 80 mm na odcinku ścinania o długości c s = 50 cm , na
pozostałym odcinku strzemiona φ 6 co 150 mm< smax = 0,75 d = 190 mm
Nośność obliczeniowa na ścinanie ze względu na ściskanie betonu:
Nośność obliczeniowa na ścinanie ze wglądu na rozciąganie zbrojenia:
VRdAp3 = VRdAp31 + V RdAp32
Nośność pręta odgiętego:
VRdAl32 = Aywd2 x fywd2 / s2 x { z x ( cot θ + ctg a) sin a }= 1,54 x 10-4 x 350 000/ 0,207 x 0,231x
x 2 x o,707 = 84 kN
Miarodajna siła poprzeczna przy podporze A z prawej strony :V´ Ap. = - 60,98 kN
Minimalna siła która musza przenieść strzemiona i pręt odgięty:
V´A ST = 0,5 x 60,98 kN = 30,49 kN < 49,15 kN
V´Ao = 0,5 x 42,67 kN = 21,44 kN < 84 kN
Sprawdzenie szerokości rozwarcia rys ukośnych.
Siła poprzeczna na krawędzi podpory Vsd max = 60,98 kN,
Strzemiona : Φ6 co 0,15 m, Asw = 2 x 0,28 = 0,56 cm2 s1 = 0.09 m,
pw1 = Asw1 /s1 x bw = 0,56 x 10-4 / 0,09 x 0,25 = 0,0025,
pręty odgięte:2 # 14 o As = 3,08 cm2 ,
stopień zbrojenia prętami odgiętymi:
pw2 = Asw2 / s2 x bw x sina = 3,08 x 10-4 / 0,257 x 0,25 x 0,707 = 0,0068
pw = pw1 + pw2 = 0,0025 + 0,0068 = 0,0048
t = Vsd / bw x d = 60,98 x 1o-3 / 0,25 x 0.257 = 0,949 MPa ,
λ= 1/3{ p w1 / β 1 Φ1 + p w2 / β 2 Φ2 }-1 = 1/3 { 0,0025/1,0 x 0,006 +0,0068/ 0,7 x 0,014}-1=0,056
wk = 4 t2 λ / pw x Es x fckj =4 x 0,9492 x0,056/ 0,0048 x 200 000 x 20 =0,11 mm < wlim =0,3 mm
Na odcinkach zbrojonych prętami odgiętymi i strzemionami graniczna szerokość rozwarcia
rys ukośnych nie będzie przekroczona.
Odcinek zbrojony tylko strzemionami: strzemiona Φ 6 co 15 cm,
Obliczenie stanu granicznego ugięcia:
Leff / d = 2,15 / 0,257 =8,35 , dla pl =Asl x 100/ b x d = 6,16 x 100 / 25x 25,7 = 0,985 %
Dla betonu klasy C20/25 ( leff / d )max = 22 > leff / d = 215/ 25,7 = 8,35
Nie liczymy ugięcia Ŝebra.
POZ. 5.3 śebra o długości l = 1,90 m ze wspornikiem pod ścianą południową .
Schemat statyczny: belka jednoprzęsłowa ze wspornikiem zamocowana.
Zestawienie obciąŜeń :
- obciąŜenie od stropodachu z poz. 1 6,90 x 0,5 x 3,80 = 11,04 kN/m
- obciąŜenie od wieńca 0,20 x0,20 x 25 x 1,1
= 1,10 kN/m
- obciąŜenie od ściany o,23 x 2,4 x 19 x 1,1
= 11,54 kN/m
- obciąŜenie od Ŝebra 0,25 x 0,30 x 25 x 1,1
= 2,06 kN/m
13
AGA – WaŜny Janusz - usługi budowlane
37-500 Jarosław ul. Kilińskiego 19
- od stropu z poz. 2 ; 0,5 x 2,20 x 7,86
= 8,65 kN/m
------------------------------------------------------------------------------------------------------P= 34,59 kN/m
ObciąŜenie wspornika dodatkowo siłą skupioną od nadproŜa okiennego.
ObciąŜenie z poz. 2.1. Siła skupiona N= 35,42 kN
Rozpiętość obliczeniowa Ŝebra: l eff = 190,00 + 0,25 = 2,15 m
VA = 77.73 kN , VB = 49,35 kN
Moment zginający na podporze A: MA = - 16,69 kNm,
Moment przęsłowy dla x =0,82 m → M max,= Mx= 5,21 kNm
Siły poprzeczne przy słupach: VAl =- 73,14 kN , VAp = 24,87 kN
ZałoŜono zastosowanie prętów Φ14 mm, strzemiona Φ = 6 mm, otulina c= 20 mm z
odchyłką ∆c= 5 mm.
Wysokość uŜyteczna przekroju: d = h – ( c + ∆c ) – Φ – 0,5 Φ1= 300 – ( 20 + 5) – 14 – 4 =
=257 mm = 0,257 m
Przyjęto przekrój prostokątny.
As1,min = 0,0013 x 0,25 x 0,258 x 104 = 0,838 cm2
Obliczenie zbrojenia w prześle: M max = 5,21 kNm
sc = M max / b x d2 x fcd = 5,21 x 103 / 0,25 x 0,2572 x13,3 x 106 = 0,122 → ξ = 0,935
As =M max/ ξ x d x f yd = 17,41 x 10/ 0,935 x 0,207 x 350 = 2,57 cm2 > As1 min = 0,68 cm2,
Przyjęto 3 #14 o As= 4,62 cm2
Obliczenie zbrojenia nad podporą A: MA = - 12,96 kNm
Nad podpora i wspornikiem przyjęto wysokość wspornika hwsp =
sc = Ma / b x d2 x fcd = 12,96 x 103 /0, 25 x 0,2572 x 13,3 x 106 = 0,090 → ξ = 0,952
As = MA /ξ x d x fyd = 12,96 x 10 / 0,952 x 0,257 x 350 = 1,88 cm2
Przyjęto 2 # 14 o As = 3,08 cm2
Obliczenie zbrojenia na siłę poprzeczną – stan granicznej nośności.
Podpora A z lewej strony ( wspornik):
VAl = 73,14 kN
Nośność obliczeniowa na ścinanie ze względu na rozciąganie betonu w przekroju bez
poprzecznego zbrojenia na ścinanie
VRd Al.1 = { 0,35 k x fcd ( 1,2 + 40 p )} bw x d , k = 1,343 , As =3,08 cm2 , p =3,08 / 25 x 25,7 =
=0,0049
V Rd,Al = { 0,35 x 1,343 x 1,0 x 103 ( 1,2 + 40 x 0,0049)} x 0,25 x 0,257 = 42,16kN <
< VAl= 73,14 kN
Nośność obliczeniowa na ścinanie ze względu na ściskanie betonu przy ścinaniu w
elemencie zginanym:
VRdAl2 = 0,5 x √ x fcd x bw x z ( ctg θ/ 1+ ctgθ)
√ = 0,60 x ( 1 – fck/ 250) = 0,6 x ( 1- 20/250)= 0,552 , z = 0,9 d = 0,9 x 0,257 =0,231
VRdAL2 = 0,5 x 0,552 x13,3 x 103 x 0,25 x 0,231X ½ = 106 kN > V Al = 73,14 kN
Warunki nie są spełnione.
Na odcinku ścinania przyjęto strzemiona i pręt odgięty.
Przyjęto zbrojenie strzemionami pionowymi Φ 6 ze stali klasy A-0 na odcinku cs oraz prętem
# 14 odgiętym pod katem 45o.
Długość odcinka ścinania:
cs = VAl – VRd1/ p = 73,14- 42,16/34,59 = 0,90 m
Wspornik musi mieć pręty odgięte na ścinanie.
Siła poprzeczna przenoszona przez strzemiona φ 6 o rozstawie jednostkowym s1 = 1,0 m.
Asw1 = 2 x 0,28 = 0,56 cm2
fywd = 190 MPa, z = 0,9 d = 0,9 x 0,257 = 0. 231 mm,
V 1Rd3 = 0,56 x10-4 /1,0 x 190x 103 x 0,231 x 2 = 4,92 kN
Rozstaw strzemion:
´
3
S = V 1Rd3/ Vsdl x 10 = 67 mm, Przyjęto rozstaw strzemion co 60 mm
Nośność obliczeniowa na ścinanie ze względu na ściskanie betonu:
VRdAl2 = √ x fcd x bw x z ( ctg θ/ 1+ ctgθ) = 0,5 x 0,552 x13,3 x 103 x 0,25 x 0,231X 0,5 =
14
AGA – WaŜny Janusz - usługi budowlane
37-500 Jarosław ul. Kilińskiego 19
= 106 kN > VAl = 49,26 kN
√ = 0,60 x ( 1 – fck/ 250) = 0,6 x ( 1-20/250)= 0,552 , z = 0,9 d = 0,9 x 0,257 =0,231
Nośność obliczeniowa na ścinanie ze wglądu na rozciąganie zbrojenia:
VRdAL3 = VRdAL31 + V RdAL32
Nośność strzemion:
VRdAL3 1= { Asw1 fywd1/ s1 } x z x ctg θ = { 2 x 0,28 x 10-4 x 190 x 103 / 0.1} x 1,0 X O,231=
= 46,06 kN
Nośność pręta odgiętego φ 14:
VRdAl32 = Aywd2 x fywd2 / s2 x { z x ( cot θ + ctg a) sin a }= 1,54 x 10-4 x 350 000/ 0,257 x 0,231x
x 0,5 x o,707 = 68,8 kN
Miarodajna siła poprzeczna przy podporze A z lewej strony :V´ AL. = - 73,14 kN
Minimalna siła która musza przenieść strzemiona i pręt odgięty:
Strzemiona: V´A ST = 0,5 x 73,14 = 36,57 kN < 46,06 kN
Pręty odgięte :V´Ao = 0,5 x 73,14 = 36,15 < 68,8 kN
Podpora A z prawej strony:
Siła poprzeczna przy podporze z prawej strony: VRdAp = 24,87kN
Nośność obliczeniowa na ścinanie ze względu na rozciąganie betonu w przekroju bez
poprzecznego zbrojenia na ścinanie
VRd Al.p = { 0,35 k x fcd ( 1,2 + 40 p )} bw x d , k = 1,343 , As =3,08 cm2 , p =3,08 / 25 x 25,7 =
=0,0049
V Rd,Ap = { 0,35 x 1,343 x 1,0 x 103 ( 1,2 + 40 x 0,0049)} x 0,25 x 0,257 = 42,16kN >
> VAl= 24,87 kN
Nośność obliczeniowa na ścinanie ze względu na ściskanie betonu przy ścinaniu w
elemencie zginanym:
VRdAp2 = 0,5 x √ x fcd x bw x z ( ctg θ/ 1+ ctgθ)
√ = 0,60 x ( 1 – fck/ 250) = 0,6 x ( 1- 20/250)= 0,552 , z = 0,9 d = 0,9 x 0,207 =0,187
VRdAp2 = 0,5 x 0,552 x13,3 x 103 x 0,25 x 0,231= 211,61kN > VA1 p= 24,87kN
PoniewaŜ warunki są spełnione przy podporze z prawej strony nie musimy zbroić zebra na
scinanie.
Ze względów konstrukcyjnych przyjęto strzemiona φ 6 o rozstawie zagęszczonym s = 100
mm na odcinku o długości c =1/6 leff = 215/6 = 0,36m. Przyjęto c = 50 cm.
N a pozostałym odcinku strzemiona φ6 o rozstawie co 150 mm< 0,75 d = 190 mm.
Sprawdzenie szerokości rozwarcia rys ukośnych.
Siła poprzeczna na krawędzi podpory Vsd max = 73,14 kN,
Strzemiona : Φ 6 co 0,15 m, Asw = 2 x 0,50 = 1,0 cm2 s1 = 0.15 m,
pw1 = Asw1 /s1 x bw = 1,00x 10-4 / 0,15 x 0,25 = 0,0027,
pręty odgięte: 1 # 14 o As = 1,54 cm2 ,
stopień zbrojenia prętami odgiętymi:
pw2 = Asw2 / s2 x bw x sina = 1,54 x 10-4 / 0,205 x 0,25 x 0,707 = 0,0014
pw = pw1 + pw2 = 0,0027 + 0,0014 = 0,0041
t = Vsd / bw x d = 51,39 x 1o-3 / 0,25 x 0.257 = 0,99 MPa ,
λ= 1/3{ p w1 / β 1 Φ1 + p w2 / β 2 Φ2 }-1 = 1/3 { 0,0027/1,0 x 0,008 + 0,014/0,7 x 0,014}-1 =
= 1/3 x (0,325 + 1,43) -1= 0,189
wk = 4 t2 λ / pw1 x Es x fckj = 4 x 0,992 x0,189/ 0,0026 x 200 000 x 20 =0,07 mm < wlim =0,3 mm
Na odcinkach zbrojonych prętami odgiętymi i strzemionami graniczna szerokość rozwarcia
rys ukośnych nie będzie przekroczona.
Odcinek zbrojony tylko strzemionami: strzemiona Φ 6 co 15 cm,
Vsdk1 = VSD - ( 0,05 + 0,24) x 51,39 = 51,39 – 14,90 = 36,40 kN
τ = 36,40 / 0,2 x 0,207 = 0,879 MPa , pw1 = 0,0026
λ=1 x 0,008/ 3 x 0,0026 =1,02 m
wk = 4 x 0,8792 x 1,02 / 0,0026 x 200 000 x 25 =0,0003 m < 0,003 m =wlim
Obliczenie stanu granicznego ugięcia:
15
AGA – WaŜny Janusz - usługi budowlane
37-500 Jarosław ul. Kilińskiego 19
Leff / d = 2,15 / 0,257 = 8.36 , dla pl =Asl x 100/ b x d = 4,60 x 100 / 25x 25,7 = 0,88 %
Dla betonu klasy C20/25 ( leff / d )max = 19 > leff / d = 225/ 25,7 = 8,36
Nie liczymy ugięcia Ŝebra.
Poz.5.4 śebro o rozpiętości l= 2,70 nie obciąŜone wspornikiem( ściana wschodnia).
Schemat statyczny: belka jednoprzęsłowa zamocowana na podporach.
Rozpiętość obliczeniowa: leff = 2,70 + o,25 = 2,95 m
Zestawienie obciąŜeń równomiernie rozłoŜonych.
- obciąŜenie od ściany 2,40 x o,20 x 19 x 1,1
= 24,08 kN/m
- obciąŜenie od tynku ścian 0,03 x 2,40 x 19,0 x 1,3
= 1,78 kN/m
- obciąŜenie od Ŝebra 0,30 x 0,25 x 25 x 1,1
= 2,06 kN/m
- od stropu z poz. 2 ; 0,5 x 2,80 x 7,71
= 10,79 kN/m
- obciąŜenie od tynku na stropie 0,015 x 2,80 x 19,0x 1,3 = 1,04 kNm
------------------------------------------------------------------------------------------------ObciąŜenie całkowite
p = 39,74 kN/m
Reakcje podporowe: VA = VB = 0,5 x p x leff = 0,5 x 39,74 x 3,05 = 60,60 kN
Siły poprzeczne przy podporach: VAl =VBl = 0,5 x 2,8 x p = 0,5 x 2,8 x3 9,74 = 55,64 kN
Momenty zginające przy podporach:
MA = MB = - 0,0833 p x lef2 = - 30,79 kNm
Mmax = 0,0417 pleff2 = 15,42 kNm
ZałoŜono zastosowanie prętów #14 mm, strzemiona Φ1 = 6 mm, otulina c= 20 mm z
odchyłką ∆c= 5 mm.
Wysokość uŜyteczna przekroju: d = h – ( c + ∆c ) – Φ – 0,5 Φ1= 300 – ( 20 + 5) – 14 – 4 =
= 257 mm = 0,257 m
Przyjęto przekrój prostokątny.
Obliczenie zbrojenia na zginanie.
W połowie długości Ŝebra:
As1,min = 0,0013 x 0,25 x 0,257 x 104 = 0,838 cm2
sc = M max / b x d2 x fcd = 15,42 x 103 / 0,25 x 0,2572 x13,3 x 106 = 0,088 → ξ = 0,952
As = Msd/ ξ x d x f yd = 15,42 x 10/ 0, 952 x 0,257 x 350 = 1, 80 cm2 > As1 min = 0,676 cm2
Przyjęto 2 Φ 14 o As= 3,08 cm2
Na podporach:
sc = MA / b x d2 x fcd = - 30,79 x 103 / 0,25 x o,2572 x 13 ,3 x 106 = 0,140 → ξ = 0.925
As = MA / ξ x d x fyd = - 30,79 x 10/ 0,975 x 0,257 x 350 = 3,51 cm2
Przyjęto 3 # 14 o fz = 4,62 cm2 > Asmin
Obliczenie zbrojenia na siłę poprzeczną – stan granicznej nośności
Vsd =55,64 kN, VAP = VBL = Vsd – p x 0,125 =55,64 – 39,74 x 0,125 = 50,67 kN
Nośność obliczeniowa. na ścinanie ze względu na rozciąganie betonu w przekroju bez
poprzecznego zbrojenia na ścinanie.
Do podpory zostaną doprowadzone dołem 2# 14.
Asl= 3,08 cm2
VRd1 ={ 0,35 k x fcd ( 1,2 + 40 pl) } bw x d, k =1,6 – d =1,6 – 0,258 =1,342 > 1 , fcd = 1,0 MPa,
p = Asl / bw x d = 3,08 / 25 x 25,7 = 0,0048 < 0,01 ,
VRd1 ={ 0,35 x 1,342 x 1,0 x 103 (1,2 + 40 x 0,0048) }0,25 x 0,257 = 42,01 kN < VAP = 50,67
kNGraniczna siła poprzeczna ze względu na ukośne ściskanie:
VRD2 = √ x fcd x bw x z x ctgθ / 1 + ctg θ) ,
√ = 0,60 x ( 1 – fck/ 250) = 0,6 x ( 1- 20/250)= 0,552 , z = 0,9 d = 0,9 x 0,257 =0,231m
VRD2 = 0,552 x13,3 x 106 x 0,25 x 0,231 x 2/5 = 678,4 kN > VA1 = V sd = 21,85 kN
Przyjęto zbrojenie strzemionami pionowymi Φ 6 ze stali klasy A-0 o rozstawie jednostkowym
s1 = 1,0 m.
16
AGA – WaŜny Janusz - usługi budowlane
37-500 Jarosław ul. Kilińskiego 19
Asw1 = 2 x 0,28 cm = 0,56 cm2 , fywd = 190 MPa , z = 0,9 x 0, 257 = 0,231 m
Siła poprzeczna przenoszona przez strzemiona:
V1 Rd3 =0,56 x 10-4 / 1,o x 190 x 103 x o,231 x 2 = 4,91 kN
Długość odcinka ścinania:
cs =VAp – VRd1 /p = 50,67 – 42,01/ 39,74 = 0,22 m, przyjęto cs = 500 mm
Wymagany odstęp strzemion s:
1
3
3
= 96,90 mm ,
S = V Rd3 / Vsd x 10 = 4,91/ 50,67 x 10
Przyjęto s = 90mm ,
Przyjęto strzemiona φ 6 co 90 mm na odcinku ścinania Cs = 500 mm
Na pozostałym odcinku strzemiona φ 6 o rozstawie co 150 mm < s max = 0,75 d= 190 mm
Obliczenie stanu granicznego uŜywalności – obliczenia ugięcia:
Leff / d = 3,05 / 0,257 = 11,86 , dla pl =Asl x 100/ b x d = 3,08 x 100 / 25 x 25,7 = 0,48 %
Dla betonu klasy C20/25 ( leff / d )max = 19 > leff / d = 305/ 25,7 = 11,86
Nie liczymy ugięcia Ŝebra.
Sprawdzenie szerokości rozwarcia rys ukośnych – stan granicznej uŜywalności
Siła poprzeczna na krawędzi podpory V max = 55,64 kN,
Strzemiona : φ 6 co 0,08 m, Asw = 2 x 0,28 = 0,56 cm2 s1 = 0.10 m,
T = VAmax / bw x d = 55,64 x 10-3 / 0,25 x 0,257 = 0,866 MPa
pw1 = Asw1 /s1 x bw = 2 x 0,28 x 10-4 / 0,08 x 0,25 = 0,0028
λ = n1 x Φ1/ 3 pw1 = 1,0 x 6 / 3 x 0,0028 =714,28
wk = 4 x T2 x λ / pw Es fck =4 x 0,8662 x 714,28 / 0.0028 x 200 00 x 20=0,19 mm < wlim = 0,3 mm
Warunek jest spełniony.
Poz. 6 Słupy ze stopami fundamentowymi.
Poz. 6.1 Słupy o wysokości l = 4, 60 m
Klasa ekspozycji XC3.
- słupy Ŝelbetonowe o przekroju 25 x 25 cm ,
Dane materiałowe:
Do wykonania słupów przewidziano beton klasy C16/20( fcd = 10,6 MPa , fctd =0,87 MPa ,
Ecm = 30 GPa
- cięŜar objętościowy 25,0 kN/m3
- maksymalny rozmiar kruszywa dg = 16 m,
- wilgotność środowiska RH = 50 %,
- wiek betonu w chwili obciąŜenia : 28 dni
- współczynnik pełzania : Φ = 2,0
Zbrojenie podłuŜne:
- klasa stali A-IIIN( RB400W) → fyk = 400 MPa, fyd = 350MPa, ftk = 440 MPa, Es=200GPa
- średnica prętów Φ = 16 mm,
- Średnica strzemion Φ= 6 mm , stal A-0 StOS
- otulina : 2,5 cm z odchyłką ∆c = 6 mm
- wysokość słupa lcol = 4,60 m
ObciąŜenie:
- z poz. 3 reakcja nadproŜa na słup
= 30,90 kN
- z poz. 5.2 reakcja Ŝebra na słup
= 116,96 kN
- cięŜar słupa 4,60 x 0,25 x 0,25 x 25 x 1,1
=
7,56 kN
- tynk 0,015 x 1,0 x 3,9 x 19 x 1,3
=
1,44 kN
---------------------------------------------------------------------------------------------------------Razem
Nsd = 156,86 kN
Nie stosowano współczynników redukcji obciąŜeń.
ObciąŜenie poziome na górna część słupa od parcia wiatru na powierzchnię budki:
Parcie wiatru na ściany: we= 0,443 kN/m2
Parcie wiatru na kaŜdy z czterech słupów. :
Ws = 3,2 x 3,0 x 0,443 / 4 = 1,06 kN - siła pozioma działająca na zamocowanie słupa do
rygla budki.
17
AGA – WaŜny Janusz - usługi budowlane
37-500 Jarosław ul. Kilińskiego 19
Schemat statyczny słupa:
Słup zamocowany w stopie fundamentowej i Ŝebrach stropu.
lcol = 4,60 m , lo = 1,0 x lcol= 4,60 m,
Przekrój słupa b x h = 25 cm,
otulina c = 30 mm z odchyłką ∆c = 5 mm
a1 = a2 = c + ∆c + Φ + 0,5 Φ = 3,0 + 0,5 + 0,6 + 0,5x 0,6 = 4,4 cm = 44 mm
d = 25 – 4,4 = 20.6 cm
Określenie mimośrodów siły:
Moment zewnętrzny od parcia wiatru: Mw = Ws x hw = 1,06 x 5,30 = 5,62 kNm
Mimośród od parcia wiatru: ew = Mw / Nsd = 5,62 / 156,86 =0,035 m = 3,5 cm
Mimośród niezamierzony:
ea = max { lcol / 600 , h/30 , ea = 1,0 cm} = { 440/600. 25/ 30, 1 cm} ={ 0,73, 0,83, 1,0 }
ea = 1,0 cm
mimośród początkowy eo = ew + ea = 3,5 + 1,0 = 4,5 cm
λ = lo / h = 460 / 25 = 18,4 > 7 słup smukły
As,min = 0,15 Nsd/ fyd = 0,15 x 156,86 / 350 000= 6,72 x 10-5 m2
Przyjęto wstępnie zbrojenie : 4# 16 w naroŜach f z = 8,04 cm2
Ic= h4 / 12 =0, 254 / 12 = 3,25 x 10-4 m4 ,Ecm = 27,5 GPa
Is = 2 x 2,01 x 10-4 x ( 0,5 x 0,25 – 0,044)2 = 0,26 x 10-5 m4
Dla Φ ( oo ,to ) = 2,0 klt =1+ 0,5 x( Nsd,lt / Nsd ) Φ ( oo , to) ,załoŜono Φ= 2,0, klt =1+ 0,5 x 2 =2
Eo / h = max{ eo/h , 0,5 – 0,01 x lo /h- 0,1x fcd , 0,05}
eo / h = 0,045/ 0,25 = 0,18 , 0,05 , 0,5 - 0,01x 4,40 /0,25- 0,01x 13,3= 0,191,
Przyjęto eo/ h = 0,191
ae = Es / Ecm = 200/27,5 = 7,27
Ncri
=
Ic
0,11
9 x 27,5
3,25
0,11
9 Ecm
--------- {( ---------+---------------- +0,1 )+ ae Is } = ------------- { (-----------+ (------------ +0,1) +
lo2
2klt 0,1+ ( eo / h)
4,42
2x2
0,1+0,191
+ 7,27 x 0.26 } = 41,93 MN
n = 1/ ( 1- Nsd/Ncrit ) = 1 / (1- 0,156 / 41,93 ) = 1,01 ,
etot = n x eo = 1,01 x 0,045 = 0,0454 m < h/2 = 0.125m
Siła Nsd działa w rdzeniu przekroju. Ściskane jest takŜe zbrojenie słupa.
otulina a1= 4,4 cm
Wyznaczenie nośności słupa.
es1 = h/2 + e tot – a1 = 25/2 + 4,5 – 4,4 = 12,6cm = 0,126 m
dla stali AIII ξeff,lim = 0,53
Zakładamy zbrojenie słupa symetryczne: As1 = A
Model uproszczony:
ξ eff = Nsd /fcd . b . d = 0, 157/ 10,6 . 0,25 x 0,206 = 0,285 < ξlim = 0.53
Przyjęto procent zbrojenia słupa p = 1%
Sprawdzamy przekrój słupa ze względu na działanie siły.
Nsd
0,157
------------------ = ------------------------------- = 0,0178 m2 < 0,25x 0,25 =0,0625
0,5 fcd + p fyd 0,5 x 10,6+ 0,01 x 350
K s =2(
1 – ξef ) / 1- 0,53 = 2( 1 - 0,285) / 1 – 0,53 = 0,030
O wymiarach słupa decyduje siła.
18
AGA – WaŜny Janusz - usługi budowlane
37-500 Jarosław ul. Kilińskiego 19
NRd = fcd x b x d x ξ eff + As x fyd - ks x As x f yd = 13 300 x 0,25x 0,206 x 0,53 + 8,04x10-4 x
x 350000 = 363 + 281 = 644 kN > Nsd = 156,8 kN
Nośność słupa jest wystarczajaca.
Przyjęto wzdłuŜ kaŜdej krawędzi słupa po dwa pręty # 16 w kaŜdym naroŜu słupa 0 fz = 2 x
2,01 = 4,02 cm2
Strzemiona Φ 6 jednocięte o rozstawie 15 Φ =24 cm Stal A-0 StOS.
Połączenie słupa z fundamentem:
Połączenie zbrojenia na zakład w miejscu przerwy technologicznej na długości > 10Φ=
=160 mm. Na długości zakładu strzemiona zgęścić do 10 cm.
Połączenie słupa z Ŝebrem:
Długość zakotwienia zbrojenia w Ŝebrze lbd > 10 φ = 160 mm.
Poz. 6.2 Stopy fundamentowe słupów.
Dane materiałowe:
Do wykonania stóp fundamentowych przewidziano beton klasy C16/20( fcd = 10,6 MPa ,
fctd =0,87 MPa ,Ecm = 30 GPa
- cięŜar objętościowy 25,0 kN/m3
- maksymalny rozmiar kruszywa dg = 16 m,
- wilgotność środowiska RH = 50 %,
- wiek betonu w chwili obciąŜenia : 28 dni
- współczynnik pełzania : Φ = 2,0
Zbrojenie :
- klasa stali A-IIIN( RB400W) → fyk = 400 MPa, fyd = 350MPa, ftk = 440 MPa, Es=200GPa
otulina : 5 cm z odchyłką ∆c = 6 mm
Parametry geotechniczne podłoŜa. określone metodą B.
Pyły twardoplastyczne zwarte lessopodobne o konsystencji zwartej o średnim stopniu
plastyczności i małej wilgotności .
pn(n) = 2.05 t/m3 , wartość obliczeniowa pn(r) = 0,9 x 20,5= 1,98 kN/m3, Φn(n) = 19o ,
Φn(r) = 0,9 x 19o = 15,39o ,
Określone metodą B , m= 0,9 x 0,9 = 0,81
Przyjęcie wymiarów stopy:
Wysokość min lbnet = 38 Φ = 38 x 1,2 = 45,6 cm.
Przyjęto stopę o wysokości h = 0,50 m oraz podstawie L = B = 0,90 x 0,90 m.
Siła pozioma Trl = 1,06 kN
Zestawienie obciąŜeń obliczeniowych:
CięŜar stopy:
Vb = 0,90 x 0,90 x 0,50 =0,405 m3
Gr1 = 0,405 x 25 x 1,1 =11,14 kN
ObciąŜenie ziemią:
Gr2= ( 1,3 x 0,9 x 0,9 – 0,25 x o,25 x 1,1 ) x 1,98 x 1,3 = 2.11kN
Nr = NSd + Gr1 + G2 = 156,94 + 11,14 + 2,11 = 170,18 kN
ObciąŜenie poziome ze słupa =1,06 kN .
Mimośród siły Nr: eL= 0,045 m
-- -B = L = B - eR = 0,90 – 0,045 = 0,855
Wyznaczenie oporu granicznego podłoŜa :/ wg PN-81/B-03020
Dla Φn(r) z tabeli → ND = 4,14 , NB = 0,65 , NC = 11,28,
tg σL = Trl /NR = 1,06/ 174= 0,006, tg Φur = 0,28, tg σL / tg Φur = 0,006/0,28 = 0,02 → ic = ib =id=
= 1,0
pDr x g x Dmin = 24,0 x 0,18 x 0,3 + 1,8 x 1,98 x 9,81= 1,296 + 34,96 = 36,26 kPa
-- --- -- -QfN = B x L{ ( 1+ 1,5 B / L) ND x pD( r ) x g x D min x iD + ( 1 – 0,25 B/ L) NB x pBr x g x L x iB -} =
= 0,855 x 0,855 { (1 + 1,5 ) 4,14 x 36,26 + ( 0,75 x 0,65 x 2,5 x 9,81 x 0,855 } =
= 0,71 ( 375,29 + 10,4 )= 281,90 kN
m x QfN = 0,81 x 281,90 = 228,38 kN > Nr = 170,18 kN
19
AGA – WaŜny Janusz - usługi budowlane
37-500 Jarosław ul. Kilińskiego 19
Nośność podłoŜa jest wystarczająca.
Oddziaływanie podłoŜa wynosi:
qr = NSd / 0,90 x 0,90 = 155,94 / 0,81 = 192,5 kPa
Wymiarowanie stopy fundamentowej:
Mfd = 192,5 x 0,90 x 0,5 ( 0,90 – 0,25 /2) 2 = 52,03 kNm
Pod stopą warstwa 15 cm chudego betonu. Otulina zbrojenia 50 mm.
Wysokość uŜyteczna przy zbrojeniu stopy prętami # 12 wynosi:
Dla zbrojenia niŜszego: dx = 50 – ( 5,0 + 1,0 + 0,7 ) = 43,3 cm
As1min = 0,0013
Asx = Asy = Mfd / 0.9 x f yd x dx = 52,03 x 10 / 0,9 x 0,433 x 350 = 3,81x 10-4 m2
Przyjęto 7 # 12 0 fz 7,92 x 10 4 m2
Sprawdzenie stopy na przebicie:
Nr = Nsd = 156,86R kN , A = 0,50 m2 ,
N´r - qr x A < fctd x up x d
Up = 0,5 ( 4 x 0,50 + 4 x 0,25 ) = 1,50 m
156,86 - 192,5 x 0,81 = 0,935 < 0,87 x 1,5 x 43,3 = 56,51 kN
Przebicie stopy nie nastąpi.
Pod stopą warstwa o gr. 15 cm z betonu podkładowego C15.
Poz.6.3 Stopa fundamentowa schodów spiralnych.
Schody spiralne oparte na słupie Ŝelbetowym o średnicy 30 cm i wysokości 1,30 m.
ObciąŜenie ze schodów spiralnych przenoszone na stopę fundamentową.
Przyjęto stopę o wysokości h = 0,50 m oraz podstawie L = B = 0,60 x 0,60 m
- klasa stali A-IIIN( RB400W) → fyk = 400 MPa, fyd = 350MPa, ftk = 440 MPa, Es=200GPa
otulina : 5 cm z odchyłką ∆c = 6 mm
Do wykonania stopy i słupa przewidziano beton klasy C16/20( fcd = 10,6 MPa,fctd= 0,87 MPa,
Ecm = 30 GPa
- cięŜar objętościowy 25,0 kN/m3
- maksymalny rozmiar kruszywa dg = 16 m,
- wilgotność środowiska RH = 50 %,
- wiek betonu w chwili obciąŜenia : 28 dni
- współczynnik pełzania : Φ = 2,0
Zestawienie obciąŜeń obliczeniowych:
CięŜar stopy i słupa Ŝelbetowego:
Vb = 0,60 x 0,60 x 0,40 + 1,30 x 3.13 x 0,252 =0,398 m3
Gr1 = 0,398 x 25 x 1,1 =10,95 kN
ObciąŜenie ziemią:
Gr2= ( 1,3 x 0,6 x 0,6 – 1,3 x 3.14 x 0,152 ) x 1,98 x 1,30 x 1,3 = 2,52 kN
CięŜar konstrukcji schodów przyjęto P= 10,0kN
ObciąŜenie zmienne: tłum na schodach Np. =( 21 x 2,0 kN) x 1,3 = 54,6 kN
Nr = Gr1 + G2 + P + Np. = 10,95 + 2,52 + 10,0 + 54,6 = 78,06 kN
_ _
B = L = 60 – 0,045 = 55,5 cm
Dla Φn(r) z tabeli → ND = 4,14 , NB = 0,65 , NC = 11,28,
tg σL = Trl /NR = 1,06/ 174= 0,006, tg Φur = 0,28, tg σL / tg Φur = 0,006/0,28 = 0,02 → ic = ib =id=
= 1,0
pDr x g x Dmin = 24,0 x 0,18 x 0,3 + 1,8 x 1,98 x 9,81= 1,296 + 34,96 = 36,26 kPa
-- --- -- -QfN = B x L{ ( 1+ 1,5 B / L) ND x pD( r ) x g x D min x iD + ( 1 – 0,25 B/ L) NB x pBr x g x L x iB -} =
= 0,555 x 0,555 { (1 + 1,5 ) 4,14 x 36,26 + ( 0,75 x 0,65 x 2,5 x 9,81 x 0,60 } =
= 0,308 ( 375,29 + 7,17 )= 281,90 kN
m x QfN = 0,81 x 281,90 = 117 kN > Nr = 78,06 kN
Nośność podłoŜa jest wystarczająca.
20
AGA – WaŜny Janusz - usługi budowlane
37-500 Jarosław ul. Kilińskiego 19
Stopa zbrojona konstrukcyjnie 5 fi 10 mm w obu kierunkach. Otulina 5 cm.
Pod stopą warstwa o gr. 15 cm z betonu podkładowego C15.``
Poz. 6.4 Słup pod konstrukcję schodów spiralnych
Pod konstrukcje nośną schodów spiralnych zastosowano słup Ŝelbetowy o średnicy 40 cm.
Dane materiałowe:
- klasa stali A-IIIN( RB400W) → fyk = 400 MPa, fyd = 350MPa, ftk = 440 MPa, Es=200GPa
otulina : 5 cm z odchyłką ∆c = 6 mm
Do wykonania słupa przewidziano beton klasy C16/20( fcd = 10,6 MPa,fctd= 0,87 MPa, Ecm =
30 GPa
Słup zbrojony podłuŜnie prętami 6 fi 10 mm o długości 1750 mm, Stal stali A-IIIN( RB400W).
Uzwojenie podłuŜnego słupa prętami ze fi 6 mm ze stali stal StOS-b.
Pręty słupa zakotwione w stopie fundamentowej na długości 450 mm
Poz. 7 Wieńce murów
Wieńce na ścianach na obwodzie w poziomie stropodachu wykonać jako Ŝelbetowe o
wymiarach 20 x 20 cm z betonu B 25 zbrojone 4 # 12 stal AIII.
Strzemiona φ 6 co 20 cm stal A-0 ( St0S-b)
Poz. 8 Rdzenie ścian zewnętrznych .
Rdzenie ścian zewnętrznych o przekroju 20 x 20 cm z betonu B25 zbrojone 4Φ14 stal AIII
( 34GS) i strzemiona Φ 6 stal StOS.
Rdzenie zakotwić w wieńcach ścian na pełna ich wysokości.
21