Obliczenia statyczne
Transkrypt
Obliczenia statyczne
Remont dachu, zmiana sposobu użytkowania części poddasza na pomieszczenie gospodarcze, budowa klatki schodowej Strona 1/26 Obliczenia statyczne 1. Strop żelbetowy Zestawienie obciążeń rozłożonych [kN/m2]: Lp. Opis obciążenia Obc.char. 1. Warstwa cementowa grub. 2 cm 0,42 [21,0kN/m3·0,02m] 2. Płyta żelbetowa grub.10 cm 2,50 3. Obciążenie zmienne (wszelkie pokoje biurowe, 2,00 gabinety lekarskie, naukowe, sale lekcyjne szkolne, szatnie i łaźnie zakładów przemysłowych, pływalnie oraz poddasza użytkowane jako magazyny lub kondygnacje techniczne.) [2,0kN/m2] 4. Obciążenie zastępcze od ścianek działowych (o 0,75 ciężarze razem z wyprawą od 0,5 kN/m2 od 1,5 kN/m2) [0,750kN/m2] 5,67 : f 1,30 kd -- Obc.obl. 0,55 1,10 1,40 -0,50 2,75 2,80 1,20 -- 0,90 1,23 Schemat statyczny płyty: qo = 7,00 A leff = 1,60 B Rozpiętość obliczeniowa płyty leff = 1,60 m Wyniki obliczeń statycznych: Moment przęsłowy obliczeniowy MSd = 1,79 kNm/m Moment podporowy obliczeniowy MSd,p = 1,12 kNm/m Moment przęsłowy charakterystyczny MSk = 1,48 kNm/m Moment przęsłowy charakterystyczny długotrwały MSk,lt = 1,26 kNm/m Reakcja obliczeniowa RA = RB = 5,60 kN/m Dane materiałowe : Grubość płyty 10,0 cm Klasa betonu B25 (C20/25) fcd = 13,33 MPa, fctd = 1,00 MPa, Ecm = 30,0 GPa Stal zbrojeniowa główna A-IIIN (RB500W) fyk = 500 MPa, fyd = 420 MPa, ftk = 550 MPa Otulenie zbrojenia przęsłowego cnom = 20 mm Otulenie zbrojenia podporowego c`nom = 20 mm Założenia obliczeniowe : 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): Przęsło: Zbrojenie potrzebne (war. konstrukcyjny) As = 0,99 cm2/mb. Przyjęto 8 co 12,0 cm o As = 4,19 7,00 Remont dachu, zmiana sposobu użytkowania części poddasza na pomieszczenie gospodarcze, budowa klatki schodowej Strona 2/26 cm2/mb ( = 0,55%) Warunek nośności na zginanie: MSd = 1,79 kNm/mb < MRd = 12,21 kNm/mb (14,6%) Szerokość rys prostopadłych: wk = 0,000 mm < wlim = 0,3 mm (0,0%) Maksymalne ugięcie od MSk,lt: a(MSk,lt) = 0,46 mm < alim = 8,00 mm (5,7%) Podpora: Zbrojenie potrzebne (war. konstrukcyjny) As = 0,99 cm2/mb. Przyjęto 8 co 25,0 cm o As = 2,01 cm2/mb ( = 0,26%) Warunek nośności na zginanie: MSd,p = 1,12 kNm/mb < MRd,p = 6,15 kNm/mb (18,2%) Warunek nośności na ścinanie: VSd = 5,60 kN/mb < VRd1 = 53,11 kN/mb (10,5%) 2. Belki stalowe 2.1. Belka o rozpiętości L=8,70m SCHEMAT BELKI A B 8,90 Parametry belki: - współczynnik obciążenia dla ciężaru własnego belki f = 1,10 OBCIĄŻENIA CHARAKTERYSTYCZNE BELKI A 4,38 4,38 Przypadek P1: Przypadek 1 (f = 1,30) Schemat statyczny (ciężar belki uwzględniony automatycznie): B gk=0,59 kN/mb 8,90 3,00 3,00 Przypadek P2: Zmienne-dlugotrwałe (f = 1,40) Schemat statyczny: A B 8,90 Przypadek P3: zmienne (f = 1,20) Schemat statyczny: Strona 3/26 1,33 1,33 Remont dachu, zmiana sposobu użytkowania części poddasza na pomieszczenie gospodarcze, budowa klatki schodowej A B 8,90 WYKRESY SIŁ WEWNĘTRZNYCH Obwiednia sił wewnętrznych Momenty zginające [kNm]: 53,32 28,23 B 53,32 28,23 A 118,63 Siły poprzeczne [kN]: 53,32 A B -53,32 ZAŁOŻENIA OBLICZENIOWE DO WYMIAROWANIA Wykorzystanie rezerwy plastycznej przekroju: tak; Parametry analizy zwichrzenia: - obciążenie przyłożone na pasie górnym belki; - obciążenie działa w dół; - ciągłe stężenie pasa górnego, pas dolny swobodny; WYMIAROWANIE WG PN-90/B-03200 y x x y Przekrój: HE 240 A Av = 17,3 cm2, m = 60,3 kg/m Jx = 7760 cm4, Jy = 2770 cm4, J = 328500 cm6, J = 41,7 cm4, Wx = 675 cm3 Stal: St3 Nośności obliczeniowe przekroju: - zginanie: klasa przekroju 1 (p = 1,051) MR = 152,54 kNm Remont dachu, zmiana sposobu użytkowania części poddasza na pomieszczenie gospodarcze, budowa klatki schodowej - ścinanie: klasa przekroju 1 Strona 4/26 VR = 215,11 kN Nośność na zginanie Przekrój z = 4,45 m (K4: 1,0·P1+1,0·P2+0,90·P3) Współczynnik zwichrzenia L = 1,000 Moment maksymalny Mmax = 118,63 kNm Mmax / (L·MR) = 0,778 < 1 (52) Nośność na ścinanie Przekrój z = 0,00 m (K4: 1,0·P1+1,0·P2+0,90·P3) Maksymalna siła poprzeczna Vmax = 53,32 kN Vmax / VR = 0,248 < 1 (53) Nośność na zginanie ze ścinaniem Vmax = 53,32 kN < Vo = 0,6·VR = 129,06 kN warunek niemiarodajny Stan graniczny użytkowania Przekrój z = 4,45 m (K2: 1,0·P1+1,0·P2) Ugięcie maksymalne fk,max = 40,94 mm Ugięcie graniczne fgr = lo / 200 = 44,50 mm fk,max = 40,94 mm < fgr = 44,50 mm (92,0%) 2.2. Belka o rozpiętości L=8,40m SCHEMAT BELKI A B 5,67 Parametry belki: - współczynnik obciążenia dla ciężaru własnego belki f = 1,10 OBCIĄŻENIA CHARAKTERYSTYCZNE BELKI A 4,38 4,38 Przypadek P1: Przypadek 1 (f = 1,30) Schemat statyczny (ciężar belki uwzględniony automatycznie): gk=0,35 kN/mb 5,67 Przypadek P2: Zmienne-dlugotrwałe (f = 1,40) Schemat statyczny: B Strona 5/26 3,00 3,00 Remont dachu, zmiana sposobu użytkowania części poddasza na pomieszczenie gospodarcze, budowa klatki schodowej A B 5,67 1,33 1,33 Przypadek P3: zmienne (f = 1,20) Schemat statyczny: A B 5,67 WYKRESY SIŁ WEWNĘTRZNYCH Obwiednia sił wewnętrznych Momenty zginające [kNm]: B 47,07 33,21 17,23 33,21 17,23 A Siły poprzeczne [kN]: 33,21 A B -33,21 ZAŁOŻENIA OBLICZENIOWE DO WYMIAROWANIA Wykorzystanie rezerwy plastycznej przekroju: tak; Parametry analizy zwichrzenia: - obciążenie przyłożone na pasie górnym belki; - obciążenie działa w dół; - ciągłe stężenie pasa górnego, pas dolny swobodny; WYMIAROWANIE WG PN-90/B-03200 Remont dachu, zmiana sposobu użytkowania części poddasza na pomieszczenie gospodarcze, budowa klatki schodowej Strona 6/26 y x x y Przekrój: HE 180 A Av = 10,3 cm2, m = 35,5 kg/m Jx = 2510 cm4, Jy = 925 cm4, J = 60210 cm6, J = 14,9 cm4, Wx = 294 cm3 Stal: St3 Nośności obliczeniowe przekroju: - zginanie: klasa przekroju 1 (p = 1,051) MR = 66,44 kNm - ścinanie: klasa przekroju 1 VR = 127,94 kN Nośność na zginanie Przekrój z = 2,83 m (K4: 1,0·P1+1,0·P2+0,90·P3) Współczynnik zwichrzenia L = 1,000 Moment maksymalny Mmax = 47,07 kNm Mmax / (L·MR) = 0,709 < 1 (52) Nośność na ścinanie Przekrój z = 0,00 m (K4: 1,0·P1+1,0·P2+0,90·P3) Maksymalna siła poprzeczna Vmax = 33,21 kN Vmax / VR = 0,260 < 1 (53) Nośność na zginanie ze ścinaniem Vmax = 33,21 kN < Vo = 0,6·VR = 76,77 kN warunek niemiarodajny Stan graniczny użytkowania Przekrój z = 2,83 m (K2: 1,0·P1+1,0·P2) Ugięcie maksymalne fk,max = 20,21 mm Ugięcie graniczne fgr = lo / 200 = 28,35 mm fk,max = 20,21 mm < fgr = 28,35 mm (71,3%) 2.3. Belka o rozpiętości L=5,00m SCHEMAT BELKI A B 5,00 Parametry belki: - współczynnik obciążenia dla ciężaru własnego belki f = 1,10 OBCIĄŻENIA CHARAKTERYSTYCZNE BELKI Przypadek P1: Przypadek 1 (f = 1,30) Schemat statyczny (ciężar belki uwzględniony automatycznie): A Strona 7/26 4,38 4,38 Remont dachu, zmiana sposobu użytkowania części poddasza na pomieszczenie gospodarcze, budowa klatki schodowej B gk=0,30 kN/mb 5,00 3,00 3,00 Przypadek P2: Zmienne-dlugotrwałe (f = 1,40) Schemat statyczny: A B 5,00 1,33 1,33 Przypadek P3: zmienne (f = 1,20) Schemat statyczny: A B 5,00 WYKRESY SIŁ WEWNĘTRZNYCH Obwiednia sił wewnętrznych Momenty zginające [kNm]: B 36,43 29,15 15,06 29,15 15,06 A Siły poprzeczne [kN]: 29,15 A B -29,15 ZAŁOŻENIA OBLICZENIOWE DO WYMIAROWANIA Remont dachu, zmiana sposobu użytkowania części poddasza na pomieszczenie gospodarcze, budowa klatki schodowej Strona 8/26 Wykorzystanie rezerwy plastycznej przekroju: tak; Parametry analizy zwichrzenia: - obciążenie przyłożone na pasie górnym belki; - obciążenie działa w dół; - ciągłe stężenie pasa górnego, pas dolny swobodny; WYMIAROWANIE WG PN-90/B-03200 y x x y Przekrój: HE 160 A Av = 9,12 cm2, m = 30,4 kg/m Jx = 1670 cm4, Jy = 616 cm4, J = 31410 cm6, J = 12,3 cm4, Wx = 220 cm3 Stal: St3 Nośności obliczeniowe przekroju: - zginanie: klasa przekroju 1 (p = 1,059) MR = 50,09 kNm - ścinanie: klasa przekroju 1 VR = 113,73 kN Nośność na zginanie Przekrój z = 2,50 m (K4: 1,0·P1+1,0·P2+0,90·P3) Współczynnik zwichrzenia L = 1,000 Moment maksymalny Mmax = 36,43 kNm Mmax / (L·MR) = 0,727 < 1 (52) Nośność na ścinanie Przekrój z = 5,00 m (K4: 1,0·P1+1,0·P2+0,90·P3) Maksymalna siła poprzeczna Vmax = -29,15 kN Vmax / VR = 0,256 < 1 (53) Nośność na zginanie ze ścinaniem Vmax = (-)29,15 kN < Vo = 0,6·VR = 68,24 kN warunek niemiarodajny Stan graniczny użytkowania Przekrój z = 2,50 m (K2: 1,0·P1+1,0·P2) Ugięcie maksymalne fk,max = 18,25 mm Ugięcie graniczne fgr = lo / 200 = 25,00 mm fk,max = 18,25 mm < fgr = 25,00 mm (73,0%) 2.4. Belka o rozpiętości L=6,40m SCHEMAT BELKI A B 2,40 Parametry belki: - współczynnik obciążenia dla ciężaru własnego belki f = 1,10 C 4,00 Remont dachu, zmiana sposobu użytkowania części poddasza na pomieszczenie gospodarcze, budowa klatki schodowej Strona 9/26 OBCIĄŻENIA CHARAKTERYSTYCZNE BELKI 4,38 4,38 Przypadek P1: Przypadek 1 (f = 1,30) Schemat statyczny (ciężar belki uwzględniony automatycznie): A B 2,40 C gk=0,20 kN/mb 4,00 3,00 3,00 Przypadek P2: Zmienne-dlugotrwałe (f = 1,40) Schemat statyczny: A B 2,40 C 4,00 1,33 1,33 Przypadek P3: zmienne (f = 1,20) Schemat statyczny: A B 2,40 C 4,00 WYKRESY SIŁ WEWNĘTRZNYCH Obwiednia sił wewnętrznych Momenty zginające [kNm]: -17,55 Siły poprzeczne [kN]: C 15,15 18,70 9,57 B 48,64 24,90 1,85 6,54 3,35 A Remont dachu, zmiana sposobu użytkowania części poddasza na pomieszczenie gospodarcze, budowa klatki schodowej Strona 10/26 27,48 6,54 A B -21,17 ZAŁOŻENIA OBLICZENIOWE DO WYMIAROWANIA Wykorzystanie rezerwy plastycznej przekroju: tak; Parametry analizy zwichrzenia: - obciążenie przyłożone na pasie górnym belki; - obciążenie działa w dół; - ciągłe stężenie pasa górnego, pas dolny swobodny; WYMIAROWANIE WG PN-90/B-03200 y x x y Przekrój: HE 120 A Av = 5,70 cm2, m = 19,9 kg/m Jx = 606 cm4, Jy = 231 cm4, J = 6472 cm6, J = 6,02 cm4, Wx = 106 cm3 Stal: St3 Nośności obliczeniowe przekroju: - zginanie: klasa przekroju 1 (p = 1,063) MR = 24,23 kNm - ścinanie: klasa przekroju 1 VR = 71,08 kN Belka Nośność na zginanie Przekrój z = 2,40 m (K4: 1,0·P1+1,0·P2+0,90·P3) Współczynnik zwichrzenia L = 0,954 Moment maksymalny Mmax = -17,55 kNm Mmax / (L·MR) = 0,759 < 1 (52) Nośność na ścinanie Przekrój z = 2,40 m (K4: 1,0·P1+1,0·P2+0,90·P3) Maksymalna siła poprzeczna Vmax = 27,48 kN Vmax / VR = 0,387 < 1 (53) Nośność na zginanie ze ścinaniem Vmax = (-)21,17 kN < Vo = 0,6·VR = 42,65 kN warunek niemiarodajny Stan graniczny użytkowania Przekrój z = 4,60 m (K2: 1,0·P1+1,0·P2) Ugięcie maksymalne fk,max = 11,21 mm Ugięcie graniczne fgr = lo / 200 = 20,00 mm fk,max = 11,21 mm < fgr = 20,00 mm (56,1%) C -18,70 Remont dachu, zmiana sposobu użytkowania części poddasza na pomieszczenie gospodarcze, budowa klatki schodowej 2.5. Strona 11/26 Belka przy schodach SCHEMAT BELKI A B 4,25 Parametry belki: - współczynnik obciążenia dla ciężaru własnego belki f = 1,10 OBCIĄŻENIA OBLICZENIOWE BELKI 26,00 26,00 24,00 26,00 Przypadek P1: Przypadek 1 (f = 1,35) Schemat statyczny (ciężar belki uwzględniony automatycznie): A B go=0,55 kN/mb 4,25 WYKRESY SIŁ WEWNĘTRZNYCH Przypadek P1: Przypadek 1 Momenty zginające [kNm]: 57,51 2 3 65,44 ZAŁOŻENIA OBLICZENIOWE DO WYMIAROWANIA 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; WYMIAROWANIE WG PN-90/B-03200 y x x y Przekrój: HE 180 B Av = 15,3 cm2, m = 51,2 kg/m 4 B 46,84 1 A Remont dachu, zmiana sposobu użytkowania części poddasza na pomieszczenie gospodarcze, budowa klatki schodowej Strona 12/26 Jx = 3830 cm4, Jy = 1360 cm4, J = 93750 cm6, J = 42,3 cm4, W x = 426 cm3 Stal: St3 Nośności obliczeniowe przekroju: - zginanie: klasa przekroju 1 (p = 1,066) MR = 97,61 kNm - ścinanie: klasa przekroju 1 VR = 190,79 kN Nośność na zginanie Przekrój z = 1,99 m Współczynnik zwichrzenia L = 0,921 Moment maksymalny Mmax = 65,44 kNm Mmax / (L·MR) = 0,728 < 1 (52) Nośność na ścinanie Przekrój z = 0,00 m Maksymalna siła poprzeczna Vmax = 57,51 kN Vmax / VR = 0,301 < 1 (53) Nośność na zginanie ze ścinaniem Vmax = 57,51 kN < Vo = 0,6·VR = 114,47 kN warunek niemiarodajny Stan graniczny użytkowania Przekrój z = 2,08 m Ugięcie maksymalne fk,max = 10,83 mm Ugięcie graniczne fgr = lo / 350 = 12,14 mm fk,max = 10,83 mm < fgr = 12,14 mm (89,2%) 2.6. Belka pod oparcie schodów SCHEMAT BELKI A B 4,95 Parametry belki: - współczynnik obciążenia dla ciężaru własnego belki f = 1,10 OBCIĄŻENIA OBLICZENIOWE BELKI A 32,7557,31 32,75 Przypadek P1: Przypadek 1 (f = 1,30) Schemat statyczny (ciężar belki uwzględniony automatycznie): go=0,77 kN/mb 4,95 B Remont dachu, zmiana sposobu użytkowania części poddasza na pomieszczenie gospodarcze, budowa klatki schodowej Strona 13/26 WYKRESY SIŁ WEWNĘTRZNYCH Przypadek P1: Przypadek 1 Momenty zginające [kNm]: 1 126,35 B 55,82 92,09 A ZAŁOŻENIA OBLICZENIOWE DO WYMIAROWANIA 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; WYMIAROWANIE WG PN-90/B-03200 y x x y Przekrój: HE 220 B Av = 20,9 cm2, m = 71,5 kg/m Jx = 8090 cm4, Jy = 2840 cm4, J = 295400 cm6, J = 76,8 cm4, W x = 736 cm3 Stal: St3 Nośności obliczeniowe przekroju: - zginanie: klasa przekroju 1 (p = 1,063) MR = 168,13 kNm - ścinanie: klasa przekroju 1 VR = 260,62 kN Nośność na zginanie Przekrój z = 2,65 m Współczynnik zwichrzenia L = 0,917 Moment maksymalny Mmax = 126,35 kNm Mmax / (L·MR) = 0,819 < 1 (52) Nośność na ścinanie Przekrój z = 0,00 m Maksymalna siła poprzeczna Vmax = 92,09 kN Vmax / VR = 0,353 < 1 (53) Nośność na zginanie ze ścinaniem Vmax = 92,09 kN < Vo = 0,6·VR = 156,37 kN warunek niemiarodajny Stan graniczny użytkowania Przekrój z = 2,43 m Ugięcie maksymalne fk,max = 13,61 mm Ugięcie graniczne fgr = lo / 350 = 14,14 mm fk,max = 13,61 mm < fgr = 14,14 mm (96,3%) 3. Schody żelbetowe Remont dachu, zmiana sposobu użytkowania części poddasza na pomieszczenie gospodarcze, budowa klatki schodowej Strona 14/26 Bieg schodowy 1 SZKIC SCHODÓW 300 150 17 /30 17 18 186,5 x 11 20 30 13 30 18 20 430 20 GEOMETRIA SCHODÓW Wymiary schodów : Długość biegu ln = 3,00 m Różnica poziomów spoczników h = 1,86 m Liczba stopni w biegu n = 11 szt. Grubość płyty t = 18,0 cm Długość górnego spocznika ls,g = 1,50 m Wymiary poprzeczne: Szerokość biegu 1,20 m - Schody dwubiegowe Dusza schodów 0,0 cm Oparcia : (szerokość / wysokość) Podwalina podpierająca bieg schodowy b = 20,0 cm, h= 30,0 cm Wieniec ściany podpierającej spocznik górny b = 20,0 cm, h = 20,0 cm Oparcie belek: Długość podpory lewej tL = 20,0 cm Długość podpory prawej tP = 20,0 cm DANE MATERIAŁOWE Klasa betonu B20 (C16/20) fcd = 10,67 MPa, fctd = 0,87 MPa, Ecm = 29,0 GPa Stal zbrojeniowa A-IIIN (RB500W) fyk = 500 MPa, fyd = 420 MPa, ftk = 550 MPa Średnica prętów = 12 mm Otulina zbrojenia cnom = 20 mm ZESTAWIENIE OBCIĄŻEŃ Obciążenia zmienne [kN/m2]: Opis obciążenia Obciążenie zmienne (biura, szkoły, zakłady naukowe, Obc.char. 4,00 f 1,30 kd 0,35 Obc.obl. 5,20 Remont dachu, zmiana sposobu użytkowania części poddasza na pomieszczenie gospodarcze, budowa klatki schodowej Strona 15/26 banki, przychodnie lekarskie) [4,0kN/m2] Obciążenia stałe na biegu schodowym [kN/m2]: Lp. Opis obciążenia 1. Okładzina górna biegu grub.2 cm 0,38·(1+17,0/30,0) 2. Płyta żelbetowa biegu grub.18 cm + schody 17/30 3. Okładzina dolna biegu grub.1,5 cm Obc.char. : Obciążenia stałe na spoczniku [kN/m2]: Lp. Opis obciążenia 1. Okładzina górna spocznika grub.2 cm 2. Płyta żelbetowa spocznika grub.12 cm 3. Okładzina dolna spocznika grub.1,5 cm 0,66 7,29 0,33 8,27 Obc.char. : 0,42 3,00 0,28 3,71 Przyjęty schemat statyczny: po = 5,20 kN/m2 go,b = 9,20 kN/m2 B 1,82 go,s = 3,59 kN/m2 A 4,45 ZAŁOŻENIA OBLICZENIOWE: Sytuacja obliczeniowa: trwała Graniczna szerokość rys wlim = 0,3 mm Graniczne ugięcie alim = jak dla belek i płyt (tablica 8) WYNIKI: Wyniki obliczeń statycznych: Przęsło A-B: maksymalny moment obliczeniowy Reakcja obliczeniowa RSd,A = 31,42 kN/mb Reakcja obliczeniowa RSd,B = 28,34 kN/mb Obwiednia momentów zginających: MSd = 34,29 kNm/mb f 1,20 1,10 1,20 1,11 Obc.obl. f 1,20 1,10 1,20 1,12 Obc.obl. 0,79 8,02 0,39 9,20 0,50 3,30 0,34 4,15 Remont dachu, zmiana sposobu użytkowania części poddasza na pomieszczenie gospodarcze, budowa klatki schodowej Strona 16/26 28,34 B 1,82 27,07 34,29 31,42 A 3,18 1,27 Sprawdzenie wg PN-B-03264:2002 : a a Zginanie: (przekrój a-a) Moment przęsłowy obliczeniowy MSd = 34,29 kNm/mb Zbrojenie potrzebne As = 5,72 cm2/mb. Przyjęto 12 co 10,0 cm o As = 11,31 cm2/mb ( = 0,73%) (rozstaw prętów przyjęty przez użytkownika) Warunek nośności na zginanie: MSd = 34,29 kNm/mb < MRd = 62,57 kNm/mb (54,8%) Ścinanie: Siła poprzeczna obliczeniowa VSd = 30,13 kN/mb Warunek nośności na ścinanie: VSd = 30,13 kN/mb < VRd1 = 107,78 kN/mb (28,0%) SGU: Moment przęsłowy charakterystyczny długotrwały MSk,lt = 23,03 kNm/mb Szerokość rys prostopadłych: wk = 0,106 mm < wlim = 0,3 mm (35,2%) Maksymalne ugięcie od MSk,lt: a(MSk,lt) = 19,09 mm < alim = 22,25 mm (85,8%) Bieg schodowy 2 SZKIC SCHODÓW Remont dachu, zmiana sposobu użytkowania części poddasza na pomieszczenie gospodarcze, budowa klatki schodowej 20 300 Strona 17/26 150 11 x 17 /30 186,5 17 30 18 20 18 20 450 20 GEOMETRIA SCHODÓW Wymiary schodów : Długość dolnego spocznika ls,d = 1,50 m Długość biegu ln = 3,00 m Różnica poziomów spoczników h = 1,86 m Liczba stopni w biegu n = 11 szt. Grubość płyty t = 18,0 cm Wymiary poprzeczne: Szerokość biegu 1,20 m - Schody dwubiegowe Dusza schodów 0,0 cm Oparcia : (szerokość / wysokość) Wieniec ściany podpierającej spocznik dolny b = 20,0 cm, h = 20,0 cm Wieniec ściany podpierającej górny bieg schodowy b = 20,0 cm, h = 18,0 cm Oparcie belek: Długość podpory lewej tL = 20,0 cm Długość podpory prawej tP = 20,0 cm DANE MATERIAŁOWE Klasa betonu B20 (C16/20) fcd = 10,67 MPa, fctd = 0,87 MPa, Ecm = 29,0 GPa Stal zbrojeniowa A-IIIN (RB500W) fyk = 500 MPa, fyd = 420 MPa, ftk = 550 MPa Średnica prętów = 12 mm Otulina zbrojenia cnom = 20 mm ZESTAWIENIE OBCIĄŻEŃ Obciążenia zmienne [kN/m2]: Opis obciążenia Obciążenie zmienne (biura, szkoły, zakłady naukowe, banki, przychodnie lekarskie) [4,0kN/m2] Obciążenia stałe na spoczniku [kN/m2]: Lp. Opis obciążenia 1. Okładzina górna spocznika grub.2 cm Obc.char. 4,00 f 1,30 kd 0,35 Obc.obl. 5,20 Obc.char. f 1,20 Obc.obl. 0,42 0,50 Remont dachu, zmiana sposobu użytkowania części poddasza na pomieszczenie gospodarcze, budowa klatki schodowej 2. Płyta żelbetowa spocznika grub.18 cm 3. Okładzina dolna spocznika grub.1,5 cm : Obciążenia stałe na biegu schodowym [kN/m2]: Lp. Opis obciążenia 1. Okładzina górna biegu grub.2 cm 0,38·(1+17,0/30,0) 2. Płyta żelbetowa biegu grub.18 cm + schody 17/30 3. Okładzina dolna biegu grub.1,5 cm : 4,50 0,28 5,21 1,10 1,20 1,11 4,95 0,34 5,80 Obc.char. f 1,20 1,10 1,20 1,11 Obc.obl. 0,66 7,29 0,33 8,27 Przyjęty schemat statyczny: po = 5,20 kN/m2 1,73 go,s = 5,79 kN/m2 B go,b = 9,20 kN/m2 A 4,68 ZAŁOŻENIA OBLICZENIOWE: Sytuacja obliczeniowa: trwała Graniczna szerokość rys wlim = 0,3 mm Graniczne ugięcie alim = jak dla belek i płyt (tablica 8) WYNIKI: Wyniki obliczeń statycznych: Przęsło A-B: maksymalny moment obliczeniowy Reakcja obliczeniowa RSd,A = 29,15 kN/mb Reakcja obliczeniowa RSd,B = 32,75 kN/mb Obwiednia momentów zginających: Strona 18/26 MSd = 37,24 kNm/mb 0,79 8,02 0,39 9,20 Remont dachu, zmiana sposobu użytkowania części poddasza na pomieszczenie gospodarcze, budowa klatki schodowej Strona 19/26 1,73 32,75 B 37,24 29,15 A 32,72 3,07 1,61 Sprawdzenie wg PN-B-03264:2002 : a a Zginanie: (przekrój a-a) Moment przęsłowy obliczeniowy MSd = 37,24 kNm/mb 2 Zbrojenie potrzebne As = 6,26 cm /mb. Przyjęto 12 co 10,0 cm o As = 11,31 cm2/mb ( = 0,73%) (rozstaw prętów przyjęty przez użytkownika) Warunek nośności na zginanie: MSd = 37,24 kNm/mb < MRd = 62,57 kNm/mb (59,5%) Ścinanie: Siła poprzeczna obliczeniowa VSd = 31,45 kN/mb Warunek nośności na ścinanie: VSd = 31,45 kN/mb < VRd1 = 107,78 kN/mb (29,2%) SGU: Moment przęsłowy charakterystyczny długotrwały MSk,lt = 25,02 kNm/mb Szerokość rys prostopadłych: wk = 0,117 mm < wlim = 0,3 mm (38,9%) Maksymalne ugięcie od MSk,lt: a(MSk,lt) = 23,06 mm < alim = 23,40 mm (98,5%) Remont dachu, zmiana sposobu użytkowania części poddasza na pomieszczenie gospodarcze, budowa klatki schodowej 4. Sprawdzenie istniejących elementów 4.1. Elementy więźby dachowej DANE 300,0 63 6, 4 Szkic układu poprzecznego 45,0° 16 17,5 15 274,0 290,0 835,0 900,0 16 15 17,5 300,0 Szkic układu podłużnego - płatwi pośredniej A B 115,0 115,0 510,0 Geometria ustroju: Kąt nachylenia połaci dachowej = 45,0o Rozpiętość wiązara l = 9,00 m Strona 20/26 Remont dachu, zmiana sposobu użytkowania części poddasza na pomieszczenie gospodarcze, budowa klatki schodowej Strona 21/26 Rozstaw podpór w świetle murłat ls = 8,35 m Rozstaw osiowy płatwi lgx = 2,90 m Rozstaw krokwi a = 0,90 m Odległość między usztywnieniami bocznymi krokwi = 0,30 m Płatew pośrednia o długości osiowej między słupami l = 5,10 m - lewy koniec płatwi oparty na słupie z mieczami, odległość podparcia mieczami amL = 1,15 m - prawy koniec płatwi oparty na słupie z mieczami, odległość podparcia mieczami a mP = 1,15 m Wysokość całkowita słupów pod płatew pośrednią hs = 3,00 m Rozstaw podparć poziomych murłaty lmo = 2,50 m Wysięg wspornika murłaty lmw = 1,00 m Dane materiałowe: - krokiew 12/14cm (zacios 3 cm) z drewna C30 - płatew 15/18 cm z drewna C30 - słup 16/16 cm z drewna C30 - murłata 15/18 cm z drewna C30 Obciążenia (wartości charakterystyczne i obliczeniowe): - pokrycie dachu : gk = 0,850 kN/m2, go = 1,020 kN/m2 - uwzględniono ciężar własny wiązara - obciążenie śniegiem (wg PN-80/B-02010/Az1/Z1-1: połać bardziej obciążona, strefa 3, A=350 m n.p.m., nachylenie połaci 45,0 st.): - na połaci lewej skl = 0,900 kN/m2, sol = 1,350 kN/m2 2 - na połaci prawej skp = 0,600 kN/m , sop = 0,900 kN/m2 - obciążenie śniegiem traktuje się jako obciążenie średniotrwałe - obciążenie wiatrem (wg PN-B-02011:1977/Az1:2009/Z1-3: strefa III, teren B, wys. budynku z =8,5 m): - na połaci nawietrznej pkl = 0,189 kN/m2, pol = 0,284 kN/m2 - na stronie zawietrznej pkp = -0,159 kN/m2, pop = -0,239 kN/m2 - ocieplenie dolnego odcinka krokwi gkk = 0,150 kN/m2, gok = 0,180 kN/m2 Założenia obliczeniowe: - klasa użytkowania konstrukcji: 2 - dach w obiekcie starym, remontowanym (zwiększenie ugięć granicznych o 50%) - w obliczeniach statycznych krokwi nie uwzględniono wpływu podatności płatwi - współczynniki długości wyboczeniowej słupa: w płaszczyźnie ustroju podłużnego ustalony automatycznie w płaszczyźnie wiązara y = 1,00 WYNIKI Obwiednia momentów zginających w układzie poprzecznym: Remont dachu, zmiana sposobu użytkowania części poddasza na pomieszczenie gospodarcze, budowa klatki schodowej Strona 22/26 M [kNm] 0,06 0,06 -2,38 -2,38 2,10 2,10 -0,10 -0,10 Obwiednia momentów w układzie podłużnym - płatwi pośredniej: Mz [kNm] My [kNm] Ry,Rz [kN] Rx [kN] 1,54 1,96 3,38 1,54 3,00 9,15 47,64 5,10 17,57 B 47,64 17,57 A WYMIAROWANIE wg PN-B-03150:2000 drewno lite iglaste wg PN-EN 338:2004, klasa wytrzymałości C30 fm,k = 30 MPa, ft,0,k = 18 MPa, fc,0,k = 23 MPa, fv,k = 3 MPa, E0,mean = 12 GPa, k = 380 kg/m3 Krokiew 12/14 cm (zacios na podporach 3 cm) Smukłość y = 98,0 < 150 z = 8,7 < 150 Maksymalne siły i naprężenia w przęśle decyduje kombinacja: K3 stałe-max+śnieg+0,90·wiatr My = 2,10 kNm, N = 6,02 kN fm,y,d = 13,85 MPa, fc,0,d = 10,62 MPa m,y,d = 5,36 MPa, c,0,d = 0,36 MPa kc,y = 0,318 Remont dachu, zmiana sposobu użytkowania części poddasza na pomieszczenie gospodarcze, budowa klatki schodowej c,0,d/(kc,y·fc,0,d) + m,y,d/fm,y,d = 0,493 < 1 (c,0,d/fc,0,d)2 + m,y,d/fm,y,d = 0,272 < 1 Maksymalne siły i naprężenia na podporze (płatwi) decyduje kombinacja: K3 stałe-max+śnieg+0,90·wiatr My = -2,38 kNm, N = 2,90 kN fm,y,d = 13,85 MPa, fc,0,d = 10,62 MPa m,y,d = 9,84 MPa, c,0,d = 0,22 MPa 2 (c,0,d/fc,0,d) + m,y,d/fm,y,d = 0,711 < 1 Maksymalne ugięcie krokwi (pomiędzy murłatą a płatwią) decyduje kombinacja: K2 stałe-max+śnieg ufin = 9,25 mm < unet,fin = 1,5·l / 200 = 1,5·3960/ 200 = 29,70 mm (31,2%) Maksymalne ugięcie wspornika krokwi decyduje kombinacja: K2 stałe-max+śnieg ufin = 2,81 mm < unet,fin = 1,5·2·l / 200 = 1,5· 2·354/ 200 = 5,30 mm (52,9%) Płatew 15/18 cm Smukłość y = 17,3 < 150 z = 20,8 < 150 Obciążenia obliczeniowe qz,max = 9,34 kN/m qy,max = 0,60 kN/m Maksymalne siły i naprężenia w płatwi decyduje kombinacja: K3 stałe-max+śnieg+0,90·wiatr-parcie My = 9,15 kNm, Mz = 1,76 kNm fm,y,d = 13,85 MPa, fm,z,d = 13,85 MPa m,y,d = 11,30 MPa, m,z,d = 2,61 MPa m,y,d/fm,y,d + km·m,z,d/fm,z,d = 0,948 < 1 km·m,y,d/fm,y,d + m,z,d/fm,z,d = 0,760 < 1 Maksymalne ugięcie decyduje kombinacja: K2 stałe-max+śnieg ufin = 9,26 mm < unet,fin = 1,5·l / 200 = 21,00 mm (44,1%) Słup 16/16 cm Smukłość (słup A) y = 97,5 < 150 z = 65,0 < 150 Maksymalne siły i naprężenia (słup A) decyduje kombinacja: K3 stałe-max+śnieg+0,90·wiatr-parcie My = 0,00 kNm, N = 47,64 kN fc,0,d = 10,62 MPa m,y,d = 0,00 MPa, c,0,d = 1,86 MPa kc,y = 0,321, kc,z = 0,639 c,0,d/(kc,y·fc,0,d) + m,y,d/fm,y,d = 0,546 < 1 c,0,d/(kc,z·fc,0,d) + m,y,d/fm,y,d = 0,274 < 1 Murłata 15/18 cm Część murłaty leżąca na ścianie Obciążenia obliczeniowe qz,max = 5,40 kN/m qy,max = 1,28 kN/m Strona 23/26 Remont dachu, zmiana sposobu użytkowania części poddasza na pomieszczenie gospodarcze, budowa klatki schodowej Strona 24/26 Maksymalne siły i naprężenia decyduje kombinacja: K4 stałe-max+wiatr Mz = 0,85 kNm fm,z,d = 20,77 MPa m,z,d = 1,27 MPa m,z,d/fm,z,d = 0,061 < 1 5. Strop Akermana Najbardziej wytężone przęsło. Zestawienie obciążeń rozłożonych [kN/m2]: Lp. Opis obciążenia 1. Styropian grub. 23 cm [0,45kN/m3·0,23m] 2. Strop Akermana 20 cm + nadbeton 3 cm Obc.char. 0,10 2,98 3,08 : f 1,30 1,10 1,11 kd --- Schemat statyczny stropu qo = 3,41 A leff = 8,30 B Rozpiętość obliczeniowa stropu leff = 8,30 m Wyniki obliczeń statycznych: Dla 1 mb stropu: Moment przęsłowy obliczeniowy MSd = 29,38 kNm/m Moment przęsłowy charakterystyczny MSk = 26,56 kNm/m Moment przęsłowy charakterystyczny długotrwały MSk,lt = 26,56 kNm/m Reakcja obliczeniowa RA = RB = 14,16 kN/m Dla 1 żebra: Moment przęsłowy obliczeniowy MSd = 9,11 kNm Moment przęsłowy charakterystyczny MSk = 8,23 kNm Moment przęsłowy charakterystyczny długotrwały MSk,lt = 8,23 kNm Reakcja obliczeniowa RA = RB = 4,39 kN Założenia obliczeniowe : Sytuacja obliczeniowa: trwała Graniczna szerokość rys wlim = 0,3 mm Graniczne ugięcie alim = leff/250 - jak dla stropów (tablica 8) Wymiarowanie wg PN-B-03264:2002 : Przęsło: Zginanie: (metoda uproszczona) Zbrojenie potrzebne As = 1,81 cm2. Przyjęto 118 co 31 cm o As = 2,54 cm2 ( = 1,31%) Warunek nośności na zginanie: MSd = 9,11 kNm < MRd = 12,46 kNm (73,1%) Ścinanie: Zbrojenie konstrukcyjne strzemionami 6 co max. 130 mm na całej długości stropu Warunek nośności na ścinanie: VSd = 4,39 kN < VRd1 = 8,75 kN (50,1%) Obc.obl. 0,13 3,28 3,41 Remont dachu, zmiana sposobu użytkowania części poddasza na pomieszczenie gospodarcze, budowa klatki schodowej 6. Strona 25/26 Fundamenty DANE: Opis fundamentu : Typ: ława prostokątna Wymiary: B = 0,55 m H = 0,40 m Bs = 0,50 m eB = 0,00 m Posadowienie fundamentu: D = 1,25 m Dmin = 1,25 m brak wody gruntowej w zasypce Opis podłoża: z [m] -1,25 0,00 z Gliny 2,50 N nazwa gruntu r 1 Gliny h [m] 2,50 nawodn o(n) iona [t/m3] nie 2,15 Naprężenie dopuszczalne dla podłoża f,min f,max u(r) [o] 0,90 1,10 15,77 cu(r) [kPa] 27,08 M0 [kPa] 33544 dop [kPa] = 205,0 kPa Kombinacje obciążeń obliczeniowych: N typ obc. r 1 całkowite N [kN/m] TB [kN/m] MB [kNm/m] e [kPa] e [kPa/m] 100,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Materiały : Zasypka: ciężar objętościowy: 20,00 kN/m3 współczynniki obciążenia: f,min = 0,90; f,max = 1,20 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 tarcia gruntu o podstawę fundamentu: f = 0,50 Współczynniki redukcji spójności: M [kPa] 44714 Remont dachu, zmiana sposobu użytkowania części poddasza na pomieszczenie gospodarcze, budowa klatki schodowej Strona 26/26 - przy sprawdzaniu przesunięcia: 0,50 - przy korekcie nachylenia wypadkowej obciążenia: 1,00 Czas trwania robót: powyżej 1 roku (=1,00) Stosunek wartości obc. obliczeniowych N do wartości obc. charakterystycznych Nk N/Nk = 1,20 WYNIKI-SPRAWDZENIE: 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 QfN = 227,3 kN Nr = 106,8 kN < m·QfN = 184,1 kN (58,0%) Nośność (stateczność) podłoża z uwagi na przesunięcie poziome: Decyduje: kombinacja nr 1 Decyduje nośność w poziomie: posadowienia fundamentu Obliczeniowy opór graniczny podłoża QfT = 37,2 kN Tr = 0,0 kN < m·QfT = 26,8 kN (0,0%) Obciążenie jednostkowe podłoża: Decyduje: kombinacja nr 1 Naprężenie maksymalne max = 194,2 kPa max = 194,2 kPa < dop = 205,0 kPa (94,7%) Stateczność fundamentu na obrót: Decyduje: kombinacja nr 1 Decyduje moment wywracający MoB,2 = 0,00 kNm/mb, moment utrzymujący MuB,2 = 29,02 kNm/mb Mo = 0,00 kNm/mb < m·Mu = 20,9 kNm/mb (0,0%) Osiadanie: Decyduje: kombinacja nr 1 Osiadanie pierwotne s'= 0,34 cm, wtórne s''= 0,05 cm, całkowite s = 0,39 cm s = 0,39 cm < sdop = 7,00 cm (5,6%) za obliczenia: