Projekt konstrukcyjny

Transkrypt

-1-
Projekt konstrukcyjny
do projektu budowlanego na rozbudowę, przebudowę oraz zmianę sposobu
użytkowania budynku mieszkalnego na placówkę opiekuńczowychowawczą typu rodzinnego na terenie Domu Dziecka w Krasnem, ,
obręb Dobrzyniówka, zlokalizowanego na działce nr ewid. gruntów –230,
gmina Zabłudów
Dane szczegółowe dotyczące inwestycji (Inwestor, adres budowy itp.) patrz część opisowa do projektu
budowlanego budynku oraz projektu zagospodarowania działki.
U W A G A:
Szkice wszystkich elementów konstrukcyjnych znajdują się na końcu każdej
pozycji obliczeń dotyczącej danego elementu.
I. Dane ogólne:
Dokonując obliczeń przyjęto założenia:
- strefa obciążenia śniegiem – 4; (Krasne);
- strefa obciążenia wiatrem – I; (jak wyżej)
- strefa umownej głębokości przemarzana gruntu hz = 1,20 m;
- klasa użytkowania konstrukcji – 1;
- kategoria geotechniczna – 1;
- proste warunki gruntowe.
II. Podstawa opracowania:
- projekt budowlany budynku;
- opinia geotechniczna wykonana przez autora opracowania;
- techniczne warunki budowlane;
- Polskie Normy Budowlane;
- uzgodnienia z Inwestorem;
- dane producentów dotyczące materiałów budowlanych.
III. Dane o gruncie:
Zgodnie z opinią geotechniczną (autora opracowania) grunt nadaje się do bezpośredniego
posadowienia projektowanego budynku co wynika z polowych, makroskopowych badań
geologicznych podłoża gruntowego oraz oględzin terenu realizacji inwestycji. W poziomie
posadowienia występują proste warunki gruntowe, to jest:
- warstwa gruntów jednorodnych równoległa do naziomu,
- brak gruntów słabonośnych,
- zwierciadło wody gruntowej poniżej projektowanego poziomu posadowienia ,
- brak występowania niekorzystnych zjawisk geologicznych.
Po niżej występują grunty niespoiste oraz spoiste o nośności większej niż nośność warstw wyżej
położonych. Nie stwierdzono gruntów pochodzenia organicznego oraz nasypów. Pozostałe parametry
gruntu podano w pozycji obliczeniowej dotyczącej fundamentów budynku. Szczegóły patrz niżej:
a) dane dotyczące gruntu występujące w poziomie posadowienia:
- pospółki gliniaste mało wilg.- grunty typu „B” –pochodzenia morenowego nieskonsolidowane;
3
- gęstość właściwa
ρs = 26,5 kN/m ;
3
- gęstość objętościowa
ρ = 21,0 kN/m ;
- wilgotność naturalna
wn = 15,0 %
(n)
- stopień plastyczności gruntu
IL
= 0,40
-2- kąt tarcia wewnętrznego
- spójność gruntu
(n)
0
Φ
= 14,15 ;
(n)
Cu = 24,76 kPa;
b) analiza warunków geotech. oraz ustalenie warunków posadowienia:
Teren nadaje się do bezpośredniego posadowienia na gruncie rodzimym projektowanych
fundamentów. Najsłabsza (najmniej nośna) warstwa podłoża gruntowego występuje w poziomie
posadowienia fundamentów lub po wyżej tego poziomu. Zaleca się wykonanie pod fundamentami
podkładu z chudego betonu o grubości około – 10,00 cm. Miejsca przekopane uzupełniać chudym
betonem a napotkane soczewki gruntów słabonośnych wymienić na pospółki zagęszczane
mechanicznie warstwami po około 15,00 cm do stopnia zagęszczenia – ID ≥ 0,63.
IV. Opis konstrukcji i rozwiązań materiałowych – stan istniejący:
Rozbudowa, przebudowa i zmiana sposobu użytkowania dwukondygnacyjnego i
niepodpiwniczonego budynku mieszkalnego zrealizowanego w technologii tradycyjnej – układ
konstrukcyjny podłużny. Zmiana sposobu użytkowania dotyczy jedynie części budynku – parteru, który
będzie przeznaczony na placówkę opiekuńczo – wychowawczą typu rodzinnego. Pomieszczenia
zlokalizowane na I piętrze będą nadal pełniły funkcję mieszkalną – mieszkanie służbowe. Nie ulegną
więc zmianie obciążenia jakie ma przenosić strop nad parterem i poddaszem oraz klatka schodowa z
poziomu parteru na poziom posadzki I piętra. Zgodnie z ekspertyzą stan tych elementów
konstrukcyjnych jest zadawalający i mogą one być użytkowane jako konstrukcyjne elementy budynku
mieszkalnego.
Poniżej podano krótki opis stanu istniejącego oraz zamieszczono obliczenia i szkice
wykonawcze konstrukcyjnych elementów nowoprojektowanych związanych z pełnieniem przez parter
budynku nowej funkcji.
Ściany konstr. nadziemia – zewnętrzne o konstrukcji drewnianej wieńcowej wykonane z
tarcicy iglastej, wewnętrzne murowane z cegły ceramicznej pełnej klasy „10” na zaprawie cementowowapiennej marki „M 5”.
Strop nad parterem i piętrem drewniany o konstrukcji belkowej wykonany z tarcicy iglastej
klasy wytrzymałościowej określonej w ekspertyzie na – C27.
Więźba dachowa symetryczna drewniana z tarcicy iglastej o klasie wytrzymałościowej
określonej w ekspertyzie na – C27.
Fundamenty – monolityczne, wylewane z betonu C12/15 (B15) posadowione bezpośrednio na
gruncie rodzimym.
Budynek posiada II kondygnacje naziemne (parter i piętro) oraz poddasze nieużytkowe i jest
zaliczany do budynków niskich (N). Kategoria geotechniczna – 1, klasa użytkowania konstrukcji – 1;
klasa odporności ogniowej ZLIV, kategoria obiektu XIII (budynki mieszkalne). Budynek jest
zlokalizowany w IV strefie klimatycznej, strefa obciążeniem śniegiem – 4, strefa wiatrowa – I,
teoretyczna głębokość przemarzania gruntu – 1,2 m.
Obiekt jest wyposażony w instalację elektryczną oświetleniową i gniazd wtykowych,
telekomunikacji, instalacje sanitarne takie jak wod.-kan., co. , cw. (zdalaczynne) i wentylacji
grawitacyjnej oraz w przyłączą wod. – kan. co. i cw., elektryczne i telekomunikacyjne.
V. Schematy konstrukcyjne oraz inne założenia projektowe:
Sztywność przestrzenną konstrukcji we wszystkich kierunkach będzie zapewniona przez układ
nośnych ścian konstrukcyjnych i tarczy poziomych utworzonych przez istniejące stropy o konstrukcji
drewnianej - belkowej. Przyjęte schematy konstrukcyjne i rozwiązanie materiałowe – patrz poniższe
obliczenia konstrukcyjne. Wykonując obliczenia założono następujące obciążenia konstrukcji:
2
Obciążenie śniegiem wg PN-80/B-02010/Az1 dla 4-tej strefy Qk =1,60 kN/m ;
2
Obciążenie wiatrem wg PN-77/B-02011/Az1 dala I-szej strefy qk = 0,30 kN/m ;
Obciążenia stałe wg PN-82/B-02001;
Obciążenia zmienne wg PN-82/B-02003:
Posadowienie bezpośrednie budowli wg PN.-81/B-03020;
Konstrukcje murowe – projektowanie i obliczanie wg PN-B-03002: 2007;
Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone wg PN-B-03264: 2002.
Konstrukcje drewniane. Obliczenia statyczne i projekt. - PN-B-03150: 2000/Az1, Az2, Az3.
-3-
VI. Omówienie wyników obliczeń konstrukcyjnych:
1.0.
Płyta fundamentowa platformy typu – KB 900:
Pod nowoprojektowana platformę typu KB 900 (podnośnika dla potrzeb osób
niepełnosprawnych) należy wykonać płytę fundamentową wylewana z betonu C16/20 (B20)
zbrojonego stalą klasy AIIIN – RB500. posadowioną bezpośrednio na gruncie rodzimym z
zastosowaniem warstwy antywysadzinowej o grubości min – 30,00 cm z zagęszczonej mechanicznie
warstwami po 15,00 cm do stopnia zagęszczenia ID ≥ 0,63 pospółki. Zgodnie z instrukcją montażu
poziome wymiary zewnętrzne płyty wyniosą – a x b = 1,60 x 1,80 m. Obliczeń dokonano dwuetapowo.
w pierwszej części sprawdzono nośność gruntu pod płytą i zaprojektowano dolne zbrojenie płyty a w
drugiej ustalono sposób zbrojenia płyty górą.
1.1.
Nośność podłoża gruntowego i zbrojenie dołem płyty:
- Nd = 12,00 kN;
H=0,30
- obliczeniowe obciążenie na płytę (instrukcja montażu)- 10,0 x 1,20
0,15
2
1,50
L = 1,80
0,30
1
4
0,15
3
0,15
1,30
B = 1,60
V = 0,86 m3
Opis fundamentu :
Typ:
stopa prostopadłościenna
Wymiary:
B = 1,60 m
L = 1,80 m
H = 0,30 m
Bs = 1,30 m
Ls = 1,50 m
eB = 0,00 m
eL = 0,15 m
Posadowienie fundamentu:
D = 0,30 m
Dmin = 0,30 m; brak wody gruntowej w zasypce
Opis podłoża:
z [m]
-0,30
0,00
z
Pospółki gliniaste
0,90
N nazwa gruntu
r
1 Pospółki gliniaste
h [m]
0,90
nawodni ρo(n)
ona
[t/m3]
nie
2,10
γf,min
γf,max
φu(r) [o]
0,90
1,10
13,08
cu(r)
[kPa]
22,29
M0
[kPa]
23643
M [kPa]
31515
Kombinacje obciążeń obliczeniowych:
N typ obc.
r
1 długotrwałe
N [kN]
TB [kN]
MB [kNm]
TL [kN]
ML [kNm]
e [kPa]
∆e [kPa/m]
12,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
-4Materiały :
Zasypka:
3
ciężar objętościowy: 21,00 kN/m
współczynniki obciążenia: γf,min = 0,90; γf,max = 1,20
Beton:
klasa betonu: C16/20 (B20) → fcd = 10,67 MPa, fctd = 0,87 MPa, Ecm = 29,0 GPa
3
ciężar objętościowy: 24,00 kN/m
współczynniki obciążenia: γf,min = 0,90; γf,max = 1,10
Zbrojenie:
klasa stali: A-IIIN (RB500) → fyk = 500 MPa, fyd = 420 MPa, ftk = 550 MPa
otulina zbrojenia cnom = 50 mm
Założenia obliczeniowe :
Współczynniki korekcyjne oporu granicznego podłoża:
- dla nośności pionowej m = 0,81
- dla stateczności fundamentu na przesunięcie m = 0,72
- dla stateczności na obrót m = 0,72
Współczynnik kształtu przy wpływie zagłębienia na nośność podłoża: β = 1,50
Współczynnik tarcia gruntu o podstawę fundamentu: f = 0,50
Współczynniki redukcji spójności:
- przy sprawdzaniu przesunięcia: 0,50
- przy korekcie nachylenia wypadkowej obciążenia: 1,00
Czas trwania robót: powyżej 1 roku (λ=1,00)
Stosunek wartości obc. obliczeniowych N do wartości obc. charakterystycznych Nk N/Nk = 1,20
WYNIKI-PROJEKTOWANIE:
WARUNKI STANÓW GRANICZNYCH PODŁOŻA - wg PN-81/B-03020
Nośność pionowa podłoża:
Decyduje: kombinacja nr 1
Decyduje nośność w poziomie: posadowienia fundamentu
Obliczeniowy opór graniczny podłoża QfNB = 911,5 kN, QfNL = 912,9 kN
Nr = 34,8 kN < m·QfN = 738,3 kN
(4,7%)
Nośność (stateczność) podłoża z uwagi na przesunięcie poziome:
Decyduje nośność w poziomie: posadowienia fundamentu
Obliczeniowy opór graniczny podłoża QfT = 37,4 kN
Tr = 0,0 kN < m·QfT = 26,9 kN
(0,0%)
Stateczność fundamentu na obrót:
Decyduje moment wywracający MoB,2-3 = 0,00 kNm, moment utrzymujący MuB,2-3 = 24,53 kNm
Mo = 0,00 kNm < m·Mu = 17,7 kNm (0,0%)
Osiadanie:
Osiadanie pierwotne s'= 0,01 cm, wtórne s''= 0,01 cm, całkowite s = 0,01 cm
s = 0,01 cm < sdop = 1,00 cm (1,4%)
OBLICZENIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE FUNDAMENTU - wg PN-B-03264: 2002
Nośność na przebicie:
2
Pole powierzchni wielokąta A = 0,10 m
Siła przebijająca NSd = (g+q)max·A = 1,0 kN
Nośność na przebicie NRd = 299,1 kN
NSd = 1,0 kN < NRd = 299,1 kN
(0,3%)
Wymiarowanie zbrojenia:
Wzdłuż boku B:
2
Zbrojenie potrzebne As = 0,17 cm
2
Przyjęto konstrukcyjnie 10 prętów φ12 mm o As = 11,31 cm
-5Wzdłuż boku L:
2
Zbrojenie potrzebne As = 0,27 cm
2
Przyjęto konstrukcyjnie 9 prętów φ12 mm o As = 10,18 cm .
Nr2
Nr2
Nr1
7
Nr2 9φ12 co 18 l=170
170
9x18,5
150
180
30
6,5
Nr1
30
SZKIC ZBROJENIA DOLNEGO PŁYTY FUNDAMENTOWEJ:
Nr1 10φ12 co 18,5 l=150
150
8
15
8x18
130
160
8
15
Wykaz zbrojenia dolnego dla 1 stopy
Nr
Średnica
Długość
[mm]
[cm]
1
12
150
2
12
170
Długość ogólna wg średnic [m]
Masa 1mb pręta [kg/mb]
Masa prętów wg średnic [kg]
Masa całkowita [kg]
Liczba
10
9
Długość
ogólna [m]
RB500
φ12
15,00
15,30
30,4
0,888
27,0
27
Zbrojenie górne wykonać identycznie jak zbrojenie dolne z zachowaniem
otuliny – c = 5,00 cm.
1.2.
Zbrojenie górne płyty fundamentowej:
Płyta będzie obciążona odporem gruntu od obciążenia eksploatacyjnego platformy KB 900;
które wyniesie :
- oblicz. obciąż. odporem gruntu 12,00 /1,80 x1,60 =
2
qd ≈ 4,17 kN/m ;
Założono wstępnie zbrojenie górna identyczne jak zbrojenie dolne obliczone w poz 1.1..
Poniżej dokonano obliczeń sprawdzających dla założonego schematu zbrojenia górnego – patrz
obliczenia.
2
Zestawienie obciążeń rozłożonych [kN/m ]:
Lp.
1.
2.
Opis obciążenia
Odpór gruntu
Płyta żelbetowa grub.30 cm
Σ:
Obc.char.
3,48
7,50
10,98
γf
1,20
1,10
1,13
kd
---
Obc.obl.
4,18
8,25
12,43
-6-
1,85
Schemat statyczny płyty:
qo = 12,43
y
x
1,55
Rozpiętość obliczeniowa płyty leff,x = 1,55 m
Rozpiętość obliczeniowa płyty leff,y = 1,85 m
Wyniki obliczeń statycznych:
Kierunek x:
Moment przęsłowy obliczeniowy MSdx = 1,52 kNm/m
Moment przęsłowy charakterystyczny MSkx = 1,34 kNm/m
Moment przęsłowy charakterystyczny długotrwały MSkx,lt = 1,34 kNm/m
Maksymalne oddziaływanie podporowe (wzdłuż krawędzi y) Qox,max = 9,63 kN/m
Zastępcze oddziaływanie podporowe (wzdłuż krawędzi y) Qox = 6,96 kN/m
Kierunek y:
Moment przęsłowy obliczeniowy MSdy = 1,07 kNm/m
Moment przęsłowy charakterystyczny MSky = 0,94 kNm/m
Moment przęsłowy charakterystyczny długotrwały MSky,lt = 0,94 kNm/m
Maksymalne oddziaływanie podporowe (wzdłuż krawędzi x) Qoy,max = 9,63 kN/m
Zastępcze oddziaływanie podporowe (wzdłuż krawędzi x) Qoy = 6,02 kN/m
Dane materiałowe :
Grubość płyty
30,0 cm
Klasa betonu C16/20 (B20) → fcd = 10,67 MPa, fctd = 0,87 MPa, Ecm = 29,0 GPa
Stal zbrojeniowa A-IIIN (RB500) → fyk = 500 MPa, fyd = 420 MPa, ftk = 550 MPa
Otulenie zbrojenia przęsłowego w kierunku x cnom,x = 50 mm
Otulenie zbrojenia przęsłowego w kierunku y cnom,y = 65 mm
Sytuacja obliczeniowa:
trwała
Graniczna szerokość rys
wlim = 0,3 mm
Graniczne ugięcie
alim = leff/200 - jak dla stropów (tablica 8)
Wymiarowanie wg PN-B-03264:2002 (metoda uproszczona):
Kierunek x:
Przęsło:
2
Zbrojenie potrzebne (war. konstrukcyjny) As = 3,17 cm /mb. Przyjęto φ12 co 25,0 cm o As = 4,52
2
cm /mb (ρ = 0,19%)
Warunek nośności na zginanie: MSd,x = 1,52 kNm/mb < MRd,x = 44,67 kNm/mb (3,4%)
Szerokość rys prostopadłych: wkx = 0,000 mm < wlim = 0,3 mm (0,0%)
Podpora:
Warunek nośności na ścinanie: VSd,x = 9,63 kN/mb < VRd1,x = 124,16 kN/mb (7,8%)
Kierunek y:
Przęsło:
2
2
cm /mb (ρ = 0,25%)
Warunek nośności na zginanie: MSd,y = 1,07 kNm/mb < MRd,y = 51,74 kNm/mb (2,1%)
Szerokość rys prostopadłych: wky = 0,000 mm < wlim = 0,3 mm (0,0%)
Podpora:
Warunek nośności na ścinanie: VSd,y = 9,63 kN/mb < VRd1,y = 118,98 kN/mb (8,1%)
Ugięcie całkowite płyty:
Maksymalne ugięcie od MSk,lt: a(MSk,lt) = 0,02 mm < alim = 7,75 mm (0,3%)
Obliczenia potwierdziły możliwość zastosowania zbrojenia górnego identycznego do zbrojenia
dolnego – patrz szkic w poz. 1.1..
-7-
Zaprojektowano płytę o wymiarach a x b x h = 1,60 x 1,80 x 0,30 m
wylewana z betonu towarowego C16/20 (B20) zbrojona górą i dołem
prętami Ø/ 12 ze stali klasy AIIIN – RB500 o rozstawie jak na szkicu w poz.
1.1. z zachowaniem dołem i górą otulenia wkładek zbrojenia wynoszącego
– c = 5,00 cm.
Płytę posadowić na gruncie rodzimym za pośrednictwem warstwy
antywysadzinowej o miąższości minimum – 30,00 cm z zagęszczonej
mechanicznie pospółki do stopnia zagęszczenia min. – ID ≥ 0,63.
2.0.
Schody zewnętrzne o konstrukcji żelbetowej:
Zaprojektowano schody zewnętrzne o wymiarach – 8x15x30 prowadzące z poziomu terenu
przy budynku na poziom posadzki tarasu przy płycie fundamentowej platformy KB 900. Przyjęto
schody płytowe o konstrukcji żelbetowe wylewane z betonu C16/20 (B20) zbrojonego stalą gładką
klasy A0 – St0S-b.
2.1.
Bieg z poziomu gruntu na poziom posadzki tarasu:
Z zgodnie z projektem budowlanym przyjęto szerokość stopni – b = 30,00 cm, ich wysokość –
h = 15,00 cm oraz szerokość biegu wynoszącą – L = 1,20 m.. Stopnie zostaną posadowione na płycie
żelbetowe opartej z jednej strony na własnym fundamencie oraz na ścianie tarasu z drugiej strony.
Szczegóły – patrz niżej.
SZKIC SCHODÓW
210
20
15/
30
120
8x
15
30
60
75
12
25
185
GEOMETRIA SCHODÓW
Wymiary schodów :
Długość biegu ln = 2,10 m
Różnica poziomów spoczników
h = 1,20 m
Liczba stopni w biegu n = 8 szt.
Grubość płyty t = 12,0 cm
Wymiary poprzeczne:
Szerokość biegu
1,20 m
- Schody jednobiegowe
Oparcia : (szerokość / wysokość)
Podwalina podpierająca bieg schodowy
b = 25,0 cm, h= 75,0 cm
Wieniec ściany podpierającej górny bieg schodowy
b = 20,0 cm, h = 18,0 cm
DANE MATERIAŁOWE
Stal zbrojeniowa A-0 (St0S-b) → fyk = 220 MPa, fyd = 190 MPa, ftk = 260 MPa
-8-
Średnica prętów
φ = 12 mm
Otulina zbrojenia
cnom = 20 mm
ZESTAWIENIE OBCIĄŻEŃ
2
Obciążenia zmienne [kN/m ]:
Opis obciążenia
Obciążenie zmienne (wszelkiego rodzaju budynki
mieszkalne, szpitalne, więzienia) [3,0kN/m2]
Obc.char.
3,00
γf
1,30
kd
0,35
Obc.obl.
3,90
2
Obciążenia stałe na biegu schodowym [kN/m ]:
Lp.
Opis obciążenia
1. Okładzina górna biegu (Płytki kamionkowe grubości 14 mm na zaprawie
cementowej 1:3 gr. 16-23 mm grub. 3 cm [0,640kN/m2:0,03m]) grub.3
cm 0,57·(1+15,0/30,0)
2. Płyta żelbetowa biegu grub.12 cm + schody 15/30
3. Okładzina dolna biegu (Warstwa cementowo-wapienna [19,0kN/m3])
grub.1,5 cm
Σ:
Obc.char.
Obc.obl.
0,96
γf
1,20
1,15
5,23
0,32
1,10
1,20
5,75
0,38
6,51
1,12
7,29
Przyjęty schemat statyczny:
po = 3,90 kN/m2
go,b = 7,28 kN/m2
0,99
B
A
1,98
ZAŁOŻENIA OBLICZENIOWE:
trwała
wlim = 0,3 mm
Graniczne ugięcie
alim = jak dla belek i płyt (tablica 8)
WYNIKI:
Przęsło A-B: maksymalny moment obliczeniowy
MSd = 5,50 kNm/mb
Reakcja obliczeniowa
RSd,A =
RSd,B =11,10 kN/mb
Wymiarowanie wg PN-B-03264:2002 :
a
a
Zginanie: (przekrój a-a)
Moment przęsłowy obliczeniowy
MSd = 5,50 kNm/mb
2
2
Zbrojenie potrzebne As = 3,18 cm /mb. Przyjęto φ12 co 14,0 cm o As = 8,08 cm /mb (ρ =
0,86%)
Warunek nośności na zginanie: MSd = 5,50 kNm/mb < MRd = 13,32 kNm/mb (41,3%)
Ścinanie:
Siła poprzeczna obliczeniowa VSd = 10,43 kN/mb
Warunek nośności na ścinanie: VSd = 10,43 kN/mb < VRd1 = 66,29 kN/mb
(15,7%)
Moment przęsłowy charakterystyczny długotrwały MSk,lt = 3,72 kNm/mb
Szerokość rys prostopadłych: wk = 0,091 mm < wlim = 0,3 mm (30,5%)
-9-
SZKIC ZBROJENIA
25
185
210
20
1
8x
5 /3
0
15
30
6
84
l=3
φ12
Nr 3
211
6
6
37
8
6
6
60
75
l=2
φ12
Nr 2
20 5
52
10
12
)
8
3
2+
1+
Nr
(
14
co
2
1
φ
84
l=2
2
φ1
Nr1
26 7
120
Nr4
47
10
6
55
117o
Wykaz zbrojenia dla płyty l = 1,20 m
Nr
Średnica
Długość
[mm]
[mm]
1
12
2844
2
12
2836
3
12
3372
4
6
1160
Długość ogólna wg średnic [m]
Masa prętów wg średnic [kg]
Masa prętów wg gatunków stali [kg]
Masa całkowita [kg]
Liczba
[szt.]
3
3
3
17
Długość ogólna [m]
St0S-b
φ6
φ12
8,53
8,51
10,12
19,72
19,8
27,2
0,222
0,888
4,4
24,2
28,6
29
UWAGA: schody wylewać łącznie z płytą tarasu, po uprzednim wyburzeniu
istniejącej płyty tarasu.
3.0.
Płyta tarasu przy nowoprojektowanych schodach:
Zaprojektowano nową płytę nad tarasem przy nowoprojektowanych schodach z po. 2.0.. Po
wyburzeniu płyty istniejącej należy (wykonując schody) wylać nowoprojektowana płytę tarasu
wylewaną z betonu C16/20 (B20) zbrojonego stalą gładką klasy A0 – St0S-b z zachowaniem otuliny –
c = 2,00 cm. Obliczenia i szkice części przęsłowej i części wspornikowej płyty – patrz niżej.
- 10 -
3.1.
Część przęsłowa płyt - 1,40 x 2,58 m w świetle podpór:
Zaprojektowano płytę krzyżowo zbrojoną opartą z trzech stron na ścianie okalającej taras oraz
na ścianie budynku po uprzednim wykonaniu bruzdy – wyrwy.
2
Lp.
1.
2.
3.
Opis obciążenia
Obciążenie zmienne (wszelkiego rodzaju budynki
Warstwy przystropowe - unifikacja [1,920kN/m2]
Płyta żelbetowa grub.12 cm
Σ:
Obc.char.
3,00
γf
1,30
kd
0,35
Obc.obl.
3,90
1,92
3,00
7,92
1,30
1,10
1,22
---
2,50
3,30
9,70
2,70
qo = 9,70
y
x
1,52
Rozpiętość obliczeniowa płyty leff,x = 1,52 m
Rozpiętość obliczeniowa płyty leff,y = 2,70 m
Kierunek x:
Moment przęsłowy obliczeniowy MSdx = 1,93 kNm/m
Moment przęsłowy charakterystyczny MSkx = 1,58 kNm/m
Moment przęsłowy charakterystyczny długotrwały MSkx,lt = 1,19 kNm/m
Maksymalne oddziaływanie podporowe (wzdłuż krawędzi y) Qox,max = 7,37 kN/m
Zastępcze oddziaływanie podporowe (wzdłuż krawędzi y) Qox = 6,37 kN/m
Kierunek y:
Moment przęsłowy obliczeniowy MSdy = 0,61 kNm/m
Moment przęsłowy charakterystyczny MSky = 0,50 kNm/m
Moment przęsłowy charakterystyczny długotrwały MSky,lt = 0,38 kNm/m
Maksymalne oddziaływanie podporowe (wzdłuż krawędzi x) Qoy,max = 7,37 kN/m
Zastępcze oddziaływanie podporowe (wzdłuż krawędzi x) Qoy = 4,61 kN/m
Dane materiałowe :
Grubość płyty
12,0 cm
Stal zbrojeniowa A-0 (St0S-b) → fyk = 220 MPa, fyd = 190 MPa, ftk = 260 MPa
Otulenie zbrojenia przęsłowego w kierunku x cnom,x = 20 mm
Otulenie zbrojenia przęsłowego w kierunku y cnom,y = 25 mm
trwała
wlim = 0,3 mm
Graniczne ugięcie
alim = leff/200 - jak dla stropów (tablica 8)
Kierunek x:
Przęsło:
2
2
cm /mb (ρ = 0,33%)
Warunek nośności na zginanie: MSd,x = 1,93 kNm/mb < MRd,x = 5,50 kNm/mb (35,1%)
Szerokość rys prostopadłych: wkx = 0,000 mm < wlim = 0,3 mm (0,0%)
Podpora: Warunek nośności na ścinanie: VSd,x = 7,37 kN/mb < VRd1,x = 54,91 kN/mb (13,4%)
- 11 Kierunek y:
Przęsło:
2
2
cm /mb (ρ = 0,35%)
Warunek nośności na zginanie: MSd,y = 0,61 kNm/mb < MRd,y = 5,21 kNm/mb (11,8%)
Szerokość rys prostopadłych: wky = 0,000 mm < wlim = 0,3 mm (0,0%)
Podpora: Warunek nośności na ścinanie: VSd,y = 7,37 kN/mb < VRd1,y = 52,35 kN/mb (14,1%)
Ugięcie całkowite płyty:
SZKIC ZBROJENIA:
Kierunek x (najniższy rząd zbrojenia):
60
80
Nr 1 φ10 l = 1880 mm szt. 4
1760
630Nr 2 φ10 l = 3300 mm szt. 2x4630
60
60
1760
60
80
Kierunek y (następny rząd zbrojenia):
Nr 3 φ10 l = 3060 mm szt. 1
2940
Nr 4 φ10 l = 4890 mm szt. 2x3
60
845
60
70
60
845
60
70
2940
Zbrojenie naroży dołem:
Nr 5 φ10 co 250 mm l = 630-1130 mm szt. 4x 2
60
60
510-1010
SCHEMAT ROZMIESZCZENIA PRĘTÓW (DOŁEM I GÓRĄ):
(zbrojenie dolne)
(zbrojenie górna)
3x Nr 4
200
3x Nr 4
200
1400
2580
200
4x Nr 2
200
4x Nr 2
2580
10x 250
4x Nr 1
4x Nr 2
200
3x Nr 4
4x Nr 2
6x 250
1x Nr 3
3x Nr 4
200
200
1400
Wykaz zbrojenia
Nr
1.
2.
3.
4.
5.
Średnica
Długość
[mm]
[cm]
10
188
10
330
10
306
10
489
10
101
10
51
Długość wg średnic [m]
Masa wg średnic [kg]
Razem [kg]
Liczba
[szt.]
4
8
1
6
4
4
St0S-b
φ10
7,52
26,40
3,06
29,34
4,04
2,04
72,5
0,617
44,7
45
200
- 12 -
3.2.
Część wspornikowa płyt tarasu:
Poniżej podano sposób zbrojenia odcinka wspornikowego nowoprojektowanej płyty tarasu
przy schodach z poz. 2.0. Płytę należy wylewać w całości razem ze schodami.
2
Lp.
Opis obciążenia
1. Obciążenie zmienne (wszelkiego rodzaju budynki
2. Warstwy przystropowe - unifikacja [1,920kN/m2]
3. Płyta żelbetowa grub.12 cm
Obc.char.
3,00
γf
1,30
kd
0,35
Obc.obl.
3,90
1,92
3,00
7,92
1,30
1,10
1,22
---
2,50
3,30
9,70
Σ:
qo = 9,70
A
leff = 0,62
Rozpiętość obliczeniowa płyty leff = 0,62 m
Moment podporowy obliczeniowy MSd,p = 1,86 kNm/m
Moment podporowy charakterystyczny MSk = 1,52 kNm/m
Moment podporowy charakterystyczny długotrwały MSk,lt = 1,15 kNm/m
Reakcja podporowa obliczeniowa RA = 6,01 kN/m
Dane materiałowe :
Grubość płyty
12,0 cm
Stal zbrojeniowa główna
A-0 (St0S-b) → fyk = 220 MPa, fyd = 190 MPa, ftk = 260 MPa
Pręty rozdzielcze
φ6 co max. 30,0 cm, stal A-0 (St0S-b)
Otulenie zbrojenia podporowego
c`nom = 20 mm
trwała
wlim = 0,3 mm
Graniczne ugięcie
alim = leff/150
Podpora:
2
2
cm /mb (ρ = 0,59%)
Warunek nośności na zginanie: MSd,p = 1,86 kNm/mb < MRd,p = 9,59 kNm/mb (19,4%)
Warunek nośności na ścinanie: VSd = 6,01 kN/mb < VRd1 = 57,17 kN/mb (10,5%)
Szerokość rys prostopadłych: wk = 0,000 mm < wlim = 0,3 mm
Maksymalne ugięcie od MSk,lt: a(MSk,lt) = 0,10 mm < alim = 4,13 mm
SZKIC ZBROJENIA:
200
50
strop
tz = 700
50
120
Nr1 φ10 co 140 l=1585
1463
φ10 co 140 mm
φ6 co 300
200
560
- 13 Wykaz zbrojenia dla płyty długości l = 1,60 m
Nr
1
2
4.0.
Średnica
Długość
[mm]
[cm]
10
159
6
168
Długość wg średnic [m]
Masa wg średnic [kg]
Masa wg gatunku stali [kg]
Razem [kg]
Liczba
[szt.]
12
7
St0S-b
φ6
φ10
19,08
11,76
11,8
0,222
2,6
19,1
0,617
11,8
15,0
15
Nadproża nad nowoprojektowanymi otworami:
Zaprojektowano nadproża o konstrukcji drewnianej w ścianach zewnętrznych oraz z dwóch
belek stalowych (w ścianach murowanych wewnętrznych) osadzonych przed ostrożnym rozebraniem
ściany w obustronnych bruzdach i opartych na ścianie za pośrednictwem podlewek o grubości około
5,00 cm wykonanych z gotowej zaprawy cementowej „Ceresit CX15”. Minimalna głębokość oparcia
belek na murze wynosi – a = 25,00 cm. Rozpiętości w tytułach pozycji oblicz. podano w świetle
ościeży.
Kolejność wykonywania robót, przy montażu nadproża w ścianach
murowanych, jest następująca:
a) obustronnie wytrasować projektowany otwór – zaleca się wywiercenie otworów w obu
górnych narożach w celu dokładnego odwzorowania projektowanego otworu po
przeciwnej stronie ściany,
b) wykuć bruzdę na jedna belkę z jednej strony ściany – wysokość bruzdy powinna być
większa od wysokości belki a głębokość szersza o min. 2,0 cm od szerokości stopki
belki,
c) osadzi belkę i wykonać podlewki zgrub. g = 5,0 cm z zaprawy CERESIT CX15 pod oba
końce oparte o mur – głębokość oparcia na murze minimum – b = 25,0 cm,
d) zaklinować belkę od góry w celu podparcia muru nad nią a następnie szczelinę
wypełnić zaprawą CERESIT CX15 z dodatkiem gruzu ceglanego pochodzącego z
wykucia;
e) te same czynności wykonać dla drugiej belki po przeciwnej stronie ściany,
f)
0
po stężeniu zaprawy podlewek – około dwie doby w temp. Powyżej 18 C można
ostrożnie rozebrać mur pod belkami – należy użyć piły do cięcia ceramiki i betonu;
g) po rozebraniu ściany dolne stopki belek połączyć ze sobą stosując nakładki z
płaskownika ≠ 4x40 – St3S o rozstawie co a = 50,0 cm spawane do półek dolnych
ciągłymi spoinami pachwinowymi ∆3 mm.
UWAGA:
1) minimalna długość oparcia belki na murze musi wynosić amin. = 25,00 cm,
2) zabrania się wyburzania ściany pod nadprożem – należy ją rozebrać ostrożnie po
uprzednim obustronnym nacięciu.
ZAŁOŻENIA OBLICZENIOWE DO WYMIAROWANIA NADPROŻY W ŚCIANACH MUROWANYCH:
Wykorzystanie rezerwy plastycznej przekroju: tak;
Parametry analizy zwichrzenia:
- obciążenie przyłożone na pasie górnym belki;
- obciążenie działa w dół;
- brak stężeń bocznych na długości przęseł belki;
- 14 -
4.1.
Nadproża z 15/35 cm – C30 o rozp. w św. ośc. – 1,80 m:
Tablica 4.1. Obciążenie nadproża nad otworami w ścianach zewnętrznych - drewnianych:
Lp.
1.
2.
3.
4.
Opis obciążenia
Od balkonu [17,920kN/m]
Od stropu [15,310kN/m]
Od ściany nad otworem [2,950kN/m]
Od wieńca żelbetowego [1,740kN/m]
Σ:
Obc. char.
kN/m
17,92
15,31
2,95
1,74
37,92
γf
kd
1,30
1,30
1,30
1,30
1,30
------
SCHEMAT BELKI
A
B
1,89
49,30
49,30
Schemat statyczny (ciężar belki uwzględniony automatycznie):
A
B
go=0,22 kN/mb
1,89
Momenty zginające [kNm]:
22,11
46,80
B
46,80
A
ZAŁOŻENIA OBLICZENIOWE DO WYMIAROWANIA
Klasa użytkowania konstrukcji - 2
- brak stężeń bocznych na długości belki
- stosunek ld/l =1,00
- obciążenie przyłożone na pasie ściskanym (górnym) belki
Ugięcie graniczne unet,fin = lo / 500
WYMIAROWANIE WG PN-B-03150:2000
z
y
y
z
Przekrój prostokątny 15 / 35 cm
3
4
Wy = 3063 cm , Jy = 53594 cm , m = 19,9 kg/m
drewno lite iglaste wg PN-EN 338:2004, klasa wytrzymałości C30
3
→ fm,k = 30 MPa, ft,0,k = 18 MPa, fc,0,k = 23 MPa, fv,k = 3 MPa, E0,mean = 12 GPa, ρk = 380 kg/m
Zginanie
Przekrój x = 0,94 m
Moment maksymalny Mmax = 22,11 kNm
σm,y,d = 7,22 MPa, fm,y,d = 13,85 MPa
Warunek nośności:
σm,y,d / fm,y,d = 0,52 < 1
Warunek stateczności:
kcrit = 1,000
σm,y,d = 7,22 MPa < kcrit·fm,y,d = 13,85 MPa (52,1%)
Ścinanie
Maksymalna siła poprzeczna Vmax = -46,80 kN
τd = 1,34 MPa < fv,d = 1,38 MPa (96,6%)
Docisk na podporze
Obc. obl.
kN/m
23,30
19,90
3,84
2,26
49,30
- 15 Reakcja podporowa RB = 46,80 kN
ap = 30,0 cm, kc,90 = 1,00
σc,90,y,d = 1,04 MPa < kc,90·fc,90,d = 1,25 MPa (83,4%)
Stan graniczny użytkowalności
Ugięcie maksymalne ufin = uM + uT =3,31 mm
Ugięcie graniczne unet,fin = lo / 500 = 3,78 mm
ufin = 3,31 mm < unet,fin = 3,78 mm (87,7%)
Minimalna głębokość oparcia na ścianie drewnianej – a = 30,00 cm z
każdej strony otworu.
4.2.
Nadproża z 2x IPE 100 - St3S o rozp. w św. ośc. – 1,02 m:
Tablica 1. Obc. nadproża nad otworami w murowanych ścianach wewn. konstrukcyjnych:
Lp.
1.
2.
3.
Opis obciążenia
Od stropu [41,320kN/m]
Od ściany nad otworem [5,890kN/m]
Od wieńca żelbetowego [1,740kN/m]
Σ:
Obc. char.
kN/m
41,32
5,89
1,74
48,95
γf
kd
1,30
1,30
1,30
1,30
-----
SCHEMAT BELKI
A
B
1,08
63,63
63,63
A
B
go=0,17 kN/mb
1,08
34,45
B
34,45
A
9,30
WYMIAROWANIE WG PN-90/B-03200
1 y
x
x
1 y
Przekrój: 2 IPE 100, połączone nakładkami.
2
Av = 8,20 cm , m = 16,2 kg/m
4
4
6
4
3
Jx = 342 cm , Jy = 188 cm , Jω = 351 cm , JΤ = 1,20 cm , Wx = 68,4 cm
Stal: St3
Nośności obliczeniowe przekroju:
- zginanie: klasa przekroju 1 (αp = 1,076)
MR = 15,82 kNm
- ścinanie: klasa przekroju 1
VR = 102,25 kN
Nośność na zginanie
Przekrój z = 0,54 m
Współczynnik zwichrzenia ϕL = 1,000
Mmax / (ϕL·MR) = 0,588 < 1
(52)
Nośność na ścinanie
Obc. obl.
kN/m
53,72
7,66
2,26
63,63
- 16 Maksymalna siła poprzeczna Vmax = -34,45 kN
Vmax / VR = 0,337 < 1
(53)
Nośność na zginanie ze ścinaniem
Vmax = (-)34,45 kN < Vo = 0,6·VR = 61,35 kN → warunek niemiarodajny
Stan graniczny użytkowania
Ugięcie maksymalne fk,max = 1,24 mm
Ugięcie graniczne fgr = lo / 500 = 2,16 mm
fk,max = 1,24 mm < fgr = 2,16 mm (57,4%)
Minimalna głębokość oparcia na murze – a = 25,00 cm (z każdej strony otworu) za
pośrednictwem podlewek o grub. – 5,00 cm z zaprawy „Ceresit CX15”.
4.3.
Nadproża z 2x PN I100 - St3S o rozp. w św. ośc. – 0,90 m:
Obciążenie na nadproże jak w poz. 4.3. – patrz poprzednia pozycja.
SCHEMAT BELKI
A
B
0,95
63,63
63,63
A
B
go=0,13 kN/mb
0,95
30,29
B
30,29
A
7,19
ZAŁOŻENIA OBLICZENIOWE DO WYMIAROWANIA
Wykorzystanie rezerwy plastycznej przekroju: tak;
- obciążenie przyłożone na pasie górnym belki;
- obciążenie działa w dół;
- brak stężeń bocznych na długości przęseł belki;
WYMIAROWANIE WG PN-90/B-03200
1 y
x
x
1 y
Przekrój: 2 I 80, połączone spoinami ciągłymi
2
Av = 6,24 cm , m = 11,9 kg/m
4
4
6
4
3
Jx = 156 cm , Jy = 79,3 cm , Jω = 84,0 cm , JΤ = 0,93 cm , Wx = 39,0 cm
Stal: St3
Nośności obliczeniowe przekroju:
- zginanie: klasa przekroju 1 (αp = 1,085)
MR = 9,09 kNm
- ścinanie: klasa przekroju 1
VR = 77,81 kN
Nośność na zginanie
Współczynnik zwichrzenia ϕL = 1,000
- 17 -
Mmax / (ϕL·MR) = 0,791 < 1
(52)
Nośność na ścinanie
Maksymalna siła poprzeczna Vmax = 30,29 kN
Vmax / VR = 0,389 < 1
(53)
Nośność na zginanie ze ścinaniem
Vmax = 30,29 kN < Vo = 0,6·VR = 46,69 kN → warunek niemiarodajny
Stan graniczny użytkowania
Ugięcie maksymalne fk,max = 1,63 mm
Ugięcie graniczne fgr = lo / 500 = 1,90 mm
fk,max = 1,63 mm < fgr = 1,90 mm (85,9%)
(Zakończono na poz.4.4. , str. nr – 17 wg integralnej numeracji – patrz nagłówek, środek strony.)
Data opracowania jest tożsama z datą opracowania projektu budowlanego
– patrz strona tytułowa projektu budowlanego.WSPÓŁPRACA:
PROJEKTANT:
]]]]]]]]]]
]]]]]]]]......

Projekt konstrukcyjny

Transkrypt

Podobne dokumenty

Sprawdzenie płyty przykrywowej komory: Sprawdzenie płyty

projekt budowlany konstrukcji

DANE Szkic wiązara Geometria ustroju: Kąt

ASP - CleanAir Factory

Załącznik nr K3 - Obliczenia konstrukcyjne

obliczenia w programie