KONSTRUKCJA WIEZBY_Obliczenia kontrolne 2.doc
Transkrypt
KONSTRUKCJA WIEZBY_Obliczenia kontrolne 2.doc
EKSPERTYZA BUDOWLANA BUDYNKU MIESZKALNEGO-Wrocław ul. Szczytnicka 29 Załącznik Nr:………………………….. KROKWIE POŁACI STROMEJ-poz.1 ; I. Element 1-krokiew frontowa-połaci stromej –krycie blachą na deskowaniu: Krokiew _przekrój nominalny-14/15 cm KROKIEW UKOSNA -przekrój nie skorodowany DANE: Wymiary przekroju: przekrój prostokątny Szerokość b = 14,0 cm Wysokość h = 15,0 cm Zacios na podporach tk = 3,0 cm Drewno: drewno lite iglaste wg PN-EN 338:2004, klasa wytrzymałości C14 → fm,k = 14 MPa, ft,0,k = 8 MPa, fc,0,k = 16 MPa, fv,k = 1,7 MPa, E0,mean = 7 GPa, ρk = 290 kg/m3 Klasa uŜytkowania konstrukcji: klasa 3 Geometria: Kąt nachylenia połaci dachowej α = 45,0o Rozstaw krokwi a = 1,20 m Długość rzutu poziomego wspornika lw,x = 0,00 m Długość rzutu poziomego odcinka środkowego ld,x = 2,20 m Długość rzutu poziomego odcinka górnego lg,x = 0,00 m element w remontowanym obiekcie starym ObciąŜenia dachu: - obciąŜenie stałe (wg PN-82/B-02001: ): Tablica 1. Istniejące obc.stałe połaci stromej Lp Opis obciąŜenia 1. Papa na deskowaniu bez posypania Ŝwirkiem, pojedynczo [0,300kN/m2] 2. Blacha stalowa, cynkowa lub miedziana o grubości 0,55 mm [0,350kN/m2] Σ: o q⊥ = q·cos 45,0 = q|| = q·sin 45,0o = Obc. char. kN/m2 0,30 γf kd Obc. obl. kN/m2 1,30 -- 0,39 0,35 1,30 -- 0,45 0,65 0,46 0,46 1,30 -- 0,85 0,60 0,60 gk = 0,650 kN/m2 połaci dachowej, γf = 1,29 - uwzględniono cięŜar własny krokwi - obciąŜenie śniegiem (wg PN-80/B-02010/Az1/Z1-1: połać o nachyleniu 45,0 st., strefa 1, A=300 m n.p.m.): 1 EKSPERTYZA BUDOWLANA BUDYNKU MIESZKALNEGO-Wrocław ul. Szczytnicka 29 Tablica 2. obciąŜenia zmienne połaci stromej Lp Opis obciąŜenia 1. ObciąŜenie śniegiem połaci dachu jednopołaciowego wg PN-EN 1991-1-3 p.5.3.2 (strefa 1, A=300 m n.p.m. -> sk = 0,700 kN/m2, nachylenie połaci 45,0 st. -> 0,400) [0,280kN/m2] 2. ObciąŜenie wiatrem połaci nawietrznej dachu wg PN-B-02011:1977/Az1/Z1-3 (strefa I, H=300 m n.p.m. -> qk = 0,30kN/m2, teren A, z=H=20,0 m, -> Ce=1,20, budowla zamknięta, wymiary budynku H=20,0 m, B=17,0 m, L=14,0 m, kąt nachylenia połaci dachowej alfa = 45,0 st. -> wsp. aerodyn. C=0,475, beta=1,80) [0,308kN/m2] Σ: q⊥ = q = q|| = q·sin 45,0o/cos 45,0o = Obc. char. kN/m2 0,28 γf kd Obc. obl. kN/m2 1,50 0,00 0,42 0,31 1,50 0,00 0,47 0,59 0,59 0,59 1,50 -- 0,89 0,89 0,89 Sk = 0,420 kN/m2 rzutu połaci dachowej, γf = 1,50 - obciąŜenie parciem wiatru (wg PN-B-02011:1977/Az1/Z1-3: połać nawietrzna, strefa I, H=300 m n.p.m., teren A, z=H=18,0 m, budowla zamknięta, wymiary budynku H=18,0 m, B=20,0 m, L=14,5 m, nachylenie połaci 45,0 st., beta=2,20): pk = 0,364 kN/m2 połaci dachowej, γf = 1,50 - obciąŜenie ssaniem wiatru (wg PN-B-02011:1977/Az1/Z1-3: połać zawietrzna, strefa I, H=300 m n.p.m., teren A, z=H=18,0 m, budowla zamknięta, wymiary budynku H=18,0 m, B=20,0 m, L=14,5 m, nachylenie połaci 45,0 st., beta=2,20): pk = -0,306 kN/m2 połaci dachowej, γf = 1,50 - obciąŜenie ociepleniem gkk = 0,000 kN/m2 połaci dachowej WYNIKI: M [kNm] R [kN] 45,0° 2,16 2,20 3,21 0,55 0,72 -0,61 3,21 0,55 3, 11 0,72 -0,61 Zginanie decyduje kombinacja A (obc.stałe max.+śnieg+wiatr) Momenty obliczeniowe: 2 EKSPERTYZA BUDOWLANA BUDYNKU MIESZKALNEGO-Wrocław ul. Szczytnicka 29 Mprzęsł = 2,16 kNm; Mpodp = 0,00 kNm Warunek nośności - przęsło: σm,y,d = 4,12 MPa, fm,y,d = 5,38 MPa σm,y,d/fm,y,d = 0,765 < 1 Warunek nośności - podpora: σm,y,d = 0,01 MPa, fm,y,d = 5,38 MPa σm,y,d/fm,y,d = 0,002 < 1 Ugięcie (odcinek środkowy): ufin = 10,28 mm < unet,fin = 1,5·l / 200 = 23,33 mm (44,05%) II. Krokiew frontowa-połaci stromej –krycie blachą na deskowaniu: Krokiew ukośna -przekrój skorodowany-10/13 cm DANE: Wymiary przekroju: przekrój prostokątny Szerokość b = 10,0 cm Wysokość h = 13,0 cm Zacios na podporach tk = 3,0 cm Drewno: drewno lite iglaste wg PN-EN 338:2004, klasa wytrzymałości C14 → fm,k = 14 MPa, ft,0,k = 8 MPa, fc,0,k = 16 MPa, fv,k = 1,7 MPa, E0,mean = 7 GPa, ρk = 290 kg/m3 Klasa uŜytkowania konstrukcji: klasa 3 Geometria: Kąt nachylenia połaci dachowej α = 45,0o Rozstaw krokwi a = 1,20 m Długość rzutu poziomego wspornika lw,x = 0,00 m Długość rzutu poziomego odcinka środkowego ld,x = 2,20 m Długość rzutu poziomego odcinka górnego lg,x = 0,00 m element w remontowanym obiekcie starym ObciąŜenia dachu: - obciąŜenie stałe (wg PN-82/B-02001: ): gk = 0,650 kN/m2 połaci dachowej, γf = 1,29 - uwzględniono cięŜar własny krokwi - obciąŜenie śniegiem (wg PN-80/B-02010/Az1/Z1-1: połać o nachyleniu 45,0 st., strefa 1, A=300 m n.p.m.): Sk = 0,420 kN/m2 rzutu połaci dachowej, γf = 1,50 - obciąŜenie parciem wiatru (wg PN-B-02011:1977/Az1/Z1-3: połać nawietrzna, strefa I, H=300 m n.p.m., teren A, z=H=18,0 m, budowla zamknięta, wymiary budynku H=18,0 m, B=20,0 m, L=14,5 m, nachylenie połaci 45,0 st., beta=2,20): pk = 0,364 kN/m2 połaci dachowej, γf = 1,50 - obciąŜenie ssaniem wiatru (wg PN-B-02011:1977/Az1/Z1-3: połać zawietrzna, strefa I, H=300 m n.p.m., teren A, z=H=18,0 m, budowla zamknięta, wymiary budynku H=18,0 m, B=20,0 m, L=14,5 m, nachylenie połaci 45,0 st., beta=2,20): pk = -0,306 kN/m2 połaci dachowej, γf = 1,50 - obciąŜenie ociepleniem gkk = 0,000 kN/m2 połaci dachowej WYNIKI: 3 EKSPERTYZA BUDOWLANA BUDYNKU MIESZKALNEGO-Wrocław ul. Szczytnicka 29 M [kNm] R [kN] 45,0° 2,14 2,20 3,18 0,53 0,72 -0,61 3,18 0,53 3, 11 0,72 -0,61 Zginanie decyduje kombinacja A (obc.stałe max.+śnieg+wiatr) Momenty obliczeniowe: Mprzęsł = 2,14 kNm; Mpodp = 0,00 kNm Warunek nośności - przęsło: σm,y,d = 7,61 MPa, fm,y,d = 5,38 MPa σm,y,d/fm,y,d = 1,413 > 1 (!!!) Warunek nośności - podpora: σm,y,d = 0,02 MPa, fm,y,d = 5,38 MPa σm,y,d/fm,y,d = 0,003 < 1 Ugięcie (odcinek środkowy): ufin = 21,74 mm < unet,fin = 1,5·l / 200 = 23,33 mm (93,18%) Nośność przekroju przekroczona o około 40% –dla aktualnego stanu technicznego belki oraz klasy drewna-C14. KROKWIE POŁACI PŁASKIEJ-poz.2 ; III. Krokiew połaci płaskiej–krycie papą na deskowaniu: Krokiew _przekrój nominalny-14/14 cm DANE: Wymiary przekroju: przekrój prostokątny Szerokość b = 14,0 cm Wysokość h = 14,0 cm Zacios na podporach tk = 3,0 cm Drewno: drewno lite iglaste wg PN-EN 338:2004, klasa wytrzymałości C14 → fm,k = 14 MPa, ft,0,k = 8 MPa, fc,0,k = 16 MPa, fv,k = 1,7 MPa, E0,mean = 7 GPa, ρk = 290 kg/m3 Klasa uŜytkowania konstrukcji: klasa 3 Geometria: α = 2,0o Kąt nachylenia połaci dachowej Rozstaw krokwi a = 0,90 m 4 EKSPERTYZA BUDOWLANA BUDYNKU MIESZKALNEGO-Wrocław ul. Szczytnicka 29 Długość rzutu poziomego wspornika lw,x = 0,00 m Długość rzutu poziomego odcinka środkowego ld,x = 4,15 m Długość rzutu poziomego odcinka górnego lg,x = 0,00 m element w remontowanym obiekcie starym ObciąŜenia dachu: - obciąŜenie stałe (wg PN-82/B-02001: ): gk = 0,720 kN/m2 połaci dachowej, γf = 1,31 - uwzględniono cięŜar własny krokwi-jak niŜej: Tablica 3. Połac płaska-papa na deskowaniu- 5 warstw; Lp Opis obciąŜenia 1. Jodła, lipa, olcha, osika, sosna, świerk, topola grub. 3 cm [5,5kN/m3·0,03m] 2. Lepik, papa grub. 5 cm [11,0kN/m3·0,05m] Σ: Obc. char. kN/m2 0,17 γf kd Obc. obl. kN/m2 1,30 -- 0,22 0,55 0,72 1,30 1,30 --- 0,72 0,94 - obciąŜenie śniegiem (wg PN-80/B-02010/Az1/Z1-1: dach jednospadowy, strefa 1, A=300 m n.p.m., nachylenie połaci 2,0 st.): Sk = 0,560 kN/m2 rzutu połaci dachowej, γf = 1,50 - obciąŜenie ssaniem wiatru (wg PN-B-02011:1977/Az1/Z1-2, dolna połać nawietrzna strefa I, H=300 m n.p.m., teren A, z=H=10,0 m, budowla zamknięta, wymiary budynku H=10,0 m, B=10,0 m, L=10,0 m, nachylenie połaci 2,0 st., beta=1,80): pk = -0,486 kN/m2 połaci dachowej, γf = 1,50 - obciąŜenie ociepleniem gkk = 0,000 kN/m2 połaci dachowej WYNIKI: M [kNm] R [kN] 4,15 0,00 2,0° 0,05 3,45 -0,07 3,45 -0,07 0,00 0,05 3,58 4,15 Zginanie decyduje kombinacja B (obc.stałe max.+śnieg) Momenty obliczeniowe: Mprzęsł = 3,58 kNm; Mpodp = 0,00 kNm Warunek nośności - przęsło: σm,y,d = 7,82 MPa, fm,y,d = 5,38 MPa 5 EKSPERTYZA BUDOWLANA BUDYNKU MIESZKALNEGO-Wrocław ul. Szczytnicka 29 σm,y,d/fm,y,d = 1,453 > 1 (!!!) Warunek nośności - podpora: σm,y,d = 0,01 MPa, fm,y,d = 5,38 MPa σm,y,d/fm,y,d = 0,002 < 1 Ugięcie (odcinek środkowy): ufin = 51,03 mm > unet,fin = 1,5·l / 200 = 31,14 mm (163,86%) (!!!) Nośność przekroju przekroczona o około 45% –dla aktualnego stanu technicznego belki oraz klasy drewna-C14. Ugięcie dopuszczalne przekroczone o 64 % . IV. Krokiew połaci płaskiej– krycie papą na deskowaniu: _przekrój skorodowany -10/13 cm DANE: Wymiary przekroju: przekrój prostokątny Szerokość b = 10,0 cm Wysokość h = 13,0 cm Zacios na podporach tk = 3,0 cm Drewno: drewno lite iglaste wg PN-EN 338:2004, klasa wytrzymałości C14 → fm,k = 14 MPa, ft,0,k = 8 MPa, fc,0,k = 16 MPa, fv,k = 1,7 MPa, E0,mean = 7 GPa, ρk = 290 kg/m3 Klasa uŜytkowania konstrukcji: klasa 3 Geometria: Kąt nachylenia połaci dachowej α = 2,0o Rozstaw krokwi a = 0,90 m Długość rzutu poziomego wspornika lw,x = 0,00 m Długość rzutu poziomego odcinka środkowego ld,x = 4,15 m Długość rzutu poziomego odcinka górnego lg,x = 0,00 m element w remontowanym obiekcie starym ObciąŜenia dachu: - obciąŜenie stałe (wg PN-82/B-02001: ): gk = 0,720 kN/m2 połaci dachowej, γf = 1,31 - uwzględniono cięŜar własny krokwi - obciąŜenie śniegiem (wg PN-80/B-02010/Az1/Z1-1: dach jednospadowy, strefa 1, A=300 m n.p.m., nachylenie połaci 2,0 st.): Sk = 0,560 kN/m2 rzutu połaci dachowej, γf = 1,50 - obciąŜenie ssaniem wiatru (wg PN-B-02011:1977/Az1/Z1-2, dolna połać nawietrzna strefa I, H=300 m n.p.m., teren A, z=H=10,0 m, budowla zamknięta, wymiary budynku H=10,0 m, B=10,0 m, L=10,0 m, nachylenie połaci 2,0 st., beta=1,80): pk = -0,486 kN/m2 połaci dachowej, γf = 1,50 - obciąŜenie ociepleniem gkk = 0,000 kN/m2 połaci dachowej WYNIKI: 6 EKSPERTYZA BUDOWLANA BUDYNKU MIESZKALNEGO-Wrocław ul. Szczytnicka 29 M [kNm] R [kN] 4,15 0,00 2,0° 0,05 3,41 -0,10 3,41 -0,10 0,00 0,05 3,54 4,15 Zginanie decyduje kombinacja B (obc.stałe max.+śnieg) Momenty obliczeniowe: Mprzęsł = 3,54 kNm; Mpodp = 0,00 kNm Warunek nośności - przęsło: σm,y,d = 12,56 MPa, fm,y,d = 5,38 MPa σm,y,d/fm,y,d = 2,332 > 1 (!!!) Warunek nośności - podpora: σm,y,d = 0,02 MPa, fm,y,d = 5,38 MPa σm,y,d/fm,y,d = 0,004 < 1 Ugięcie (odcinek środkowy): ufin = 87,91 mm > unet,fin = 1,5·l / 200 = 31,14 mm (282,27%) (!!!) Nośność przekroju przekroczona o około 230% –dla aktualnego stanu technicznego belki oraz klasy drewna-C14. Ugięcie dopuszczalne przekroczone o 282 % . PŁATEW POŁACI PŁASKIEJ-poz.3 ; V. Płatew połaci płaskiej –krycie papą na deskowaniu: Płatew _przekrój nominalny-18/18 cm Płatew części płaskiej DANE: Wymiary przekroju: przekrój prostokątny Szerokość b = 17,5 cm Wysokość h = 17,5 cm Drewno: drewno lite iglaste wg PN-EN 338:2004, klasa wytrzymałości C14 → fm,k = 14 MPa, ft,0,k = 8 MPa, fc,0,k = 16 MPa, fv,k = 1,7 MPa, E0,mean = 7 GPa, ρk = 290 kg/m3 Klasa uŜytkowania konstrukcji: klasa 3 7 EKSPERTYZA BUDOWLANA BUDYNKU MIESZKALNEGO-Wrocław ul. Szczytnicka 29 Geometria: Płatew ze wspornikiem podparta jednostronnie mieczem Rozstaw słupów l = 3,53 m Wysięg wspornika lw = 0,30 m Odległość podparcia płatwi mieczem am = 0,80 m element w remontowanym obiekcie starym ObciąŜenia płatwi: - obciąŜenie stałe [0,720·(0,5·4,15+0,5·4,16)/cos 2,0o] Gk = 2,993 kN/m; γf = 1,10 - uwzględniono dodatkowo cięŜar własny płatwi - obciąŜenie śniegiem [0,560·(0,5·4,15+0,5·4,16)] Sk = 2,327 kN/m; γf = 1,50 - obciąŜenie wiatrem (pionowe) [(-0,564·(0,5·4,15+0,5·4,16)/cos 2,0o)·cos 2,0o] Wk,z = -2,342 kN/m; γf = 1,50 - obciąŜenie wiatrem (poziome) [(-0,564·(0,5·4,15+0,5·4,16)/cos 2,0o)·sin 2,0o] Wk,y = -0,082 kN/m; γf = 1,50 WYNIKI: My [kNm] Mz [kNm] Rz [kN] } dla jednego odcinka Ry [kN] x z 11,62 -1,10 0,20 0,00 15,11 -1,43 0,27 0,00 0,80 3,530,30 Zginanie decyduje kombinacja C (obc.stałe max.+śnieg) Momenty obliczeniowe (przęsłowe) My,max = 6,26 kNm; Mz,max = 0,00 kNm Warunek nośności: σm,y,d = 7,00 MPa, fm,y,d = 7,00 MPa σm,z,d = 0,00 MPa, fm,z,d = 7,00 MPa km = 0,7 km·σm,y,d/fm,y,d + σm,z,d/fm,z,d = 0,700 < 1 σm,y,d/fm,y,d + km·σ σm,z,d/fm,z,d = 1,001 > 1 (!!!) Ugięcie: (przęsło) decyduje kombinacja B (obc.stałe+śnieg) ufin,z = 18,44 mm; ufin,y = 0,00 mm ufin = 18,44 mm < unet,fin = 20,47 mm (90,08%) Ugięcie: (wspornik) decyduje kombinacja B (obc.stałe+śnieg) ufin,z = -5,76 mm; ufin,y = 0,00 mm ufin = 5,76 mm > unet,fin = 4,50 mm (128,01%) (!!!) 8 EKSPERTYZA BUDOWLANA BUDYNKU MIESZKALNEGO-Wrocław ul. Szczytnicka 29 Nośność przekroju przekroczona o około 1 % –dla aktualnego stanu technicznego belki oraz klasy drewna-C14. Ugięcie dopuszczalne przekroczone o 28 % . PŁATEW POŁACI PŁASKIEJ-poz.3a i 3b ; VI. Płatew połaci płaskiej –krycie papą na deskowaniu-płatew na styku z połacią stromą: Płatew _przekrój nominalny-18/18 cm Płatew części płaskiej -na styku ze stromą połacią DANE: Wymiary przekroju: przekrój prostokątny Szerokość b = 17,5 cm Wysokość h = 17,5 cm Drewno: drewno lite iglaste wg PN-EN 338:2004, klasa wytrzymałości C14 → fm,k = 14 MPa, ft,0,k = 8 MPa, fc,0,k = 16 MPa, fv,k = 1,7 MPa, E0,mean = 7 GPa, ρk = 290 kg/m3 Klasa uŜytkowania konstrukcji: klasa 3 Geometria: Płatew ze wspornikiem podparta jednostronnie mieczem Rozstaw słupów l = 3,60 m Wysięg wspornika lw = 0,30 m Odległość podparcia płatwi mieczem am = 0,80 m element w remontowanym obiekcie starym ObciąŜenia płatwi: - obciąŜenie stałe [0,650·(0,5·2,20+0,20)/cos 45,0o] Gk = 1,195 kN/m; γf = 1,10 - uwzględniono dodatkowo cięŜar własny płatwi - obciąŜenie śniegiem [0,420·(0,5·2,20+0,20)] Sk = 0,546 kN/m; γf = 1,50 - obciąŜenie wiatrem (pionowe) [(-0,564·(0,5·2,20+0,20)/cos 45,0o)·cos 45,0o] Wk,z = -0,733 kN/m; γf = 1,50 - obciąŜenie wiatrem (poziome) [(-0,564·(0,5·2,20+0,20)/cos 45,0o)·sin 45,0o] Wk,y = -0,733 kN/m; γf = 1,50 WYNIKI: 9 EKSPERTYZA BUDOWLANA BUDYNKU MIESZKALNEGO-Wrocław ul. Szczytnicka 29 My [kNm] Mz [kNm] Rz [kN] } dla jednego odcinka Ry [kN] x z 3,96 0,23 1,87 0,00 5,12 0,30 2,42 0,00 0,80 3,600,30 Zginanie decyduje kombinacja C (obc.stałe max.+śnieg) Momenty obliczeniowe (przęsłowe) My,max = 2,14 kNm; Mz,max = 0,00 kNm Warunek nośności: σm,y,d = 2,39 MPa, fm,y,d = 5,38 MPa σm,z,d = 0,00 MPa, fm,z,d = 5,38 MPa km = 0,7 km·σm,y,d/fm,y,d + σm,z,d/fm,z,d = 0,311 < 1 σm,y,d/fm,y,d + km·σ σm,z,d/fm,z,d = 0,444 < 1 Ugięcie: (przęsło) decyduje kombinacja B (obc.stałe+śnieg) ufin,z = 7,35 mm; ufin,y = 0,00 mm ufin = 7,35 mm < unet,fin = 21,00 mm (35,00%) Ugięcie: (wspornik) decyduje kombinacja B (obc.stałe+śnieg) ufin,z = -2,25 mm; ufin,y = 0,00 mm ufin = 2,25 mm < unet,fin = 4,50 mm (50,06%) Nośność przekroju zapewniona –dla aktualnego stanu technicznego belki oraz klasy drewna-C14. Ugięcie dopuszczalne nie przekroczone. SŁUP POŁACI PŁASKIEJ-poz.4 ; VII. Słup połaci płaskiej –krycie papą na deskowaniu: Słup o przekroju nominalnym-18/18 cm DANE: Wymiary przekroju: przekrój prostokątny Szerokość b = 17,5 cm Wysokość h = 17,5 cm Drewno: drewno lite iglaste wg PN-EN 338:2004, klasa wytrzymałości C14 10 EKSPERTYZA BUDOWLANA BUDYNKU MIESZKALNEGO-Wrocław ul. Szczytnicka 29 → fm,k = 14 MPa, ft,0,k = 8 MPa, fc,0,k = 16 MPa, fv,k = 1,7 MPa, E0,mean = 7 GPa, ρk = 290 kg/m3 Klasa uŜytkowania konstrukcji: klasa 3 Geometria: Wysokość słupa lcol = 2,40 m Współczynniki długości wyboczeniowej: - względem osi y µy = 1,50 - względem osi z µz = 1,50 ObciąŜenia: Siła ściskająca Nc = 25,00 kN Moment zginający My = 0,00 kNm Moment zginający Mz = 0,00 kNm Klasa trwania obciąŜenia: długotrwałe z 240 z 17,5 y 17,5 y 25,00 WYNIKI: y z Ściskanie równoległe: Nc = 25,00 kN Warunek smukłości: λy = 71,26 < λc = 150 (47,51%) λz = 71,26 < λc = 150 (47,51%) Warunek nośności: kc,y = 0,483; kc,z = 0,483 σc,y,d = 1,69 MPa < fc,0,d = 6,77 MPa σc,z,d = 1,69 MPa < fc,0,d = 6,77 MPa z y (24,97%) (24,97%) Nośność przekroju zapewniona –dla aktualnego stanu technicznego słupa oraz klasy drewna-C14. Smukłości dopuszczalne nie przekroczone. 11