OB04
Transkrypt
OB04
dompil - str. 28 - __________________________________________________________________ POZ.9. ŁAWY FUNDAMENTOWE Na podstawie dokumentacji geotechnicznej, opracowanej przez Przedsiębiorstwo Opoka Usługi Geologiczne, opracowanie marzec 2012r, stwierdzono następującą budowę podłoża gruntowego w rejonie projektowanego budynku: 1. Istniejące podpiwniczenie budynku. Planowana jest rozbiórka i wykonanie zasypu piaszczystego. 2. W poziomie posadowienia występują grunty mineralne piaszczyste reprezentowane przez piaski drobne i średnie w stanie średniozagęszczonym ID = 0.5. Grunty tej warstwy mogą stanowić podłoże pod projektowany budynek. Woda gruntowa do głębokości 5.0m nie występuje. Do obliczeń nośności podłoża gruntowego przyjęto parametry gruntów warstwy 2, tj. dla piasków drobnych w stanie średniozagęszczonym, ID = 0.50 ( warstwa Ia wg określeń w dokumentacji geotechnicznej ) Parametry fizyczne i mechaniczne gruntów: 1. Kąt tarcia wewnętrznego: Φ(n) = 30.5° γm = 0.9 Φ(r) = 27.5° 2. Spójność cu(n) = 0 3. Ciężar objętościowy γ(n) = 17.5kN/m3 γm = 0.9 γ(r) = 15.7kN/m3 Model obliczeniowy ławy fundamentowej – patrz rysunek poniżej. Qr γDmin Dmin H qr B γB Parametry do obliczania nośności ław: γB = γDmin = 15.7kN/m3 Dmin = 2.0m Metoda badań B → m = 0.9 × 0.9 = 0.81 B/L=0 Współczynniki nośności: γ(n) = 30.5° → NB = 10.0 NC – pominięto ND = 19.0 W dalszych obliczeniach pominięto wpływ spójności gruntu NC Jednostkowy opór graniczny podłoża gruntowego: qf = 10.0 × 17.5 × 0.8 + 19.0 × 17.5 × 2.0 = 805kPa _______________________________________________________________________________________ Rozbudowa budynku A na potrzeby Centrum Promocji, Karier i Aktywizacji Zawodowej Absolwentów pilskich uczelni Piła, ul. Podchorążych 10 dompil - str. 29 - __________________________________________________________________ m qf = 0.75 × 0.81 × 805 = 489kPa Obciążenia elementów do zestawień obciążeń na ławy fundamentowe: I. Stropodach o konstrukcji drewnianej Przyjęto na podstawie obliczeń z poz.1 q1 = 3.0kN/m 2 II. Stropodach o konstrukcji żelbetowej q2 = 10.5kN/m Przyjęto na podstawie obliczeń z poz.2 2 III. Strop nad kondygnacją parteru 2 q3 = 13.0kN/m q4 = 14.6kN/m2 Stropy o rozpiętości do 6m na podstawie poz.3.1, Stropy o rozpiętości 6.9m na podstawie poz.3.3, IV. Płyta posadzkowa na parterze q5 = 14.3kN/m2 q6 = 15.6kN/m2 Płyta o rozpiętości do 6m na podstawie poz.4.1, Płyta o rozpiętości ponad 6.om na podstawie poz.4.2, V. Klatka schodowa Przyjęto jako uśrednione obciążenie z poz.5. 2 A = 8.4 × 3.1 = 26.0m 2 q71 = 13.1kN/m A1 = 3.0 × 3.1 = 9.3m2 2 A2 = 0.25 × 3.1 = 0.8m2 q72 = 13.2kN/m 2 q73 = 12.8kN/m A3 = 1.75 × 3.1 = 5.4m2 2 q74 = 13.0kN/m A4 = 3.4 × 3.1 = 10.5m2 Σ qi Ai = 338kN q7 = qśr = 338 / 26.0 = 13.0kN/m2 VI. Ściany zewnętrzne nadziemia Obciążenia na 1m2 ściany: 1/ Ciężar ściany murowanej z cegły wapienno-piaskowej o grubości 25cm 0.25 × 19 × 1.1 = 2/ Tynk cementowo-wapienny + gładź gipsowa jednostronnie ( 0.015 × 19 + 0.005 × 12 ) × 1.3 = 3/ Okładzina z płyt kamiennych 0.04 × 26 × 1.2 = Razem ciężar 1m2 ściany 5.22kN/m2 0.45kN/m2 g8 = 1.25kN/m2 6.9kN/m2 VII. Ściany wewnętrzne nadziemia Obciążenia na 1m2 ściany: 1/ Ciężar ściany murowanej z cegły wapienno-piaskowej o grubości 25cm 0.25 × 19 × 1.1 = 2/ Tynk cementowo-wapienny + gładź gipsowa z dwóch stron 2 × ( 0.015 × 19 + 0.005 × 12 ) × 1.3 = Razem ciężar 1m2 ściany 5.22kN/m2 g9 = 0.90kN/m2 6.1kN/m2 _______________________________________________________________________________________ Rozbudowa budynku A na potrzeby Centrum Promocji, Karier i Aktywizacji Zawodowej Absolwentów pilskich uczelni Piła, ul. Podchorążych 10 dompil - str. 30 - __________________________________________________________________ VIII. Ściany fundamentowe wewnętrzne o grubości 38cm 2 Obciążenia na 1m ściany: 1/ Ciężar ściany murowanej z bloczków betonowych 0.38 × 24 × 1.1 = 2 Razem ciężar 1m ściany 2 g10 = 10.3kN/m 2 10.3kN/m g11 = 13.46kN/m2 2 13.5kN/m IX. Ściany fundamentowe wewnętrzne o grubości 51cm 2 Obciążenia na 1m ściany: 1/ Ciężar ściany murowanej z bloczków betonowych 0.51 × 24 × 1.1 = 2 Razem ciężar 1m ściany X. Ściany fundamentowe zewnętrzne Obciążenia na 1m2 ściany: 1/ Ciężar ściany murowanej z bloczków betonowych 0.38 × 24 × 1.1 = 2/ Izolacja termiczna ze styropianu o grubości 10cm 0.10 × 0.45 × 1.2 = 3/ Obmurówka z bloczków betonowych o grubości 14cm 0.14 × 24 × 1.1 = 4/ Wyprawa cementowa od zewnątrz 0.015 × 19 × 1.3 = Razem ciężar 1m2 ściany 10.03kN/m2 0.05kN/m2 3.67kN/m2 0.37kN/m2 g10 = 14.1kN/m2 _______________________________________________________________________________________ Rozbudowa budynku A na potrzeby Centrum Promocji, Karier i Aktywizacji Zawodowej Absolwentów pilskich uczelni Piła, ul. Podchorążych 10 dompil - str. 31 - __________________________________________________________________ Poz.9.1. Ława pod ścianą wewnętrzną obciążoną traktem 6.9 + 3.1m Zestawienie obciążeń na 1mb ławy: 1/ Obciążenie ze stropodachu drewnianego 0.5 × 3.0 × 6.9 = 2/ Obciążenie ze stropodachu żelbetowego 0.5 × 10.5 × 3.1 = 3/ Obciążenie ze stropu nad parterem 0.5 × 14.6 × 6.9 = 0.5 × 13.0 × 3.1 = 4/ Obciążenie z płyt posadzki parteru 0.5 × 15.6 × 6.5 = 0.5 × 14.3 × 2.7 = 5/ Ciężar ściany kondygnacji I - II 6.1 × 7.6 = 6/ Ciężar ściany fundamentowej 13.5 × 2.6 = Razem poz.1 – 6 7/ Ciężar gruntu na odsadzkach fundamentowych ( 1.0 – 0.51 ) × 2.5 × 18 × 1.2 = 8/ Ciężar ławy fundamentowej 1.0 × 0.4 × 24 × 1.1 = Razem obciążenie całkowite 10.4kN/m 16.2kN/m 50.4kN/m 20.2kN/m 50.7kN/m 19.3kN/m 46.4kN/m P= 35.1kN/m 248.7kN/m 26.5kN/m N= 10.6kN/m 286 kN/m Przyjęto ławę o wymiarach B × H = 1.00 × 0.40m Naprężenia w gruncie pod ławą q = 286 / 1.0 = 286kPa < m qfNB Przyjęto zbrojenie ławy: - zbrojenie wieńca – 2 × 3 Ø 12 A-III - strzemiona wieńca – Ø 6 co 25 A-0 Poz.9.2. Ława pod pozostałymi ścianami Do obliczeń przyjęto ławę obciążoną traktem 4.5m Zestawienie obciążeń na 1mb ławy: 1/ Obciążenie ze stropodachu drewnianego 0.5 × 10.5 × 3.1 = 2/ Obciążenie ze stropu nad parterem i klatki schodowej 0.5 × 13.0 × 3.1 = 3/ Obciążenie z płyty posadzki parteru 0.25 × 15.6 × 6.5 = 4/ Ciężar ściany kondygnacji I - II 6.1 × 9.1 = 5/ Ciężar ściany fundamentowej 14.1 × 2.6 = Razem poz.1 – 5 6/ Ciężar gruntu na odsadzkach fundamentowych ( 0.8 – 0.62 ) × 2.5 × 18 × 1.2 = 7/ Ciężar ławy fundamentowej 0.8 × 0.4 × 24 × 1.1 = Razem obciążenie całkowite 16.2kN/m 20.2kN/m 25.4kN/m 55.5kN/m P= 36.7kN/m 184.6kN/m 9.7kN/m N= 8.4kN/m 203 kN/m _______________________________________________________________________________________ Rozbudowa budynku A na potrzeby Centrum Promocji, Karier i Aktywizacji Zawodowej Absolwentów pilskich uczelni Piła, ul. Podchorążych 10 dompil - str. 32 - __________________________________________________________________ Przyjęto ławę o wymiarach B × H = 0.80 × 0.40m Naprężenia w gruncie pod ławą q = 203 / 0.8 = 254kPa < m qfNB Przyjęto zbrojenie ławy: - zbrojenie wieńca – 2 × 3 Ø 12 A-III - strzemiona wieńca – Ø 6 co 25 A-0 Poz.9.3. Podwalina pod ścianę dylatacyjną Zestawienie obciążeń na 1mb podwaliny: 1/ Obciążenie ze stropodachu żelbetowego 0.5 × 3.0 × 8.4 = 2/ Obciążenie ze stropu nad parterem 0.5 × 13.0 × 3.1 = 3/ Obciążenie z płyt posadzki parteru 0.5 × 14.3 × 2.7 = 4/ Ciężar ściany kondygnacji I - II 6.1 × 8.1 = 5/ Ciężar ściany fundamentowej 10.3 × 2.0 = 6/ Ciężar podwaliny 0.5 × 0.4 × 24 × 1.1 = Razem poz.1 – 6 12.6kN/m 20.2kN/m 19.3kN/m 49.4kN/m 20.6kN/m P= 5.3kN/m 127 kN/m Schemat statyczny – belka ciągła 3-przęsłowa o równych rozpiętościach przęseł. Rozpiętość obliczeniowa przęseł L1 = L2 = L3 = 2.2m Siły wewnętrzne i reakcje: V1 = V4 = 0.4 × 127 × 2.2 = 112kN V2L = V3P = 0.6 × 127 × 2.2 = 168kN V2P = V3L = 0.5 × 127 × 2.2 = 140kN R1 = R4 = 112kN R2 = R3 = 168 + 140 = 308kN 2 M12 = M34 = 0.080 × 127 x 2.2 = 49kNm 2 M23 = 0.050 × 127 x 2.2 = 31kNm M2 = -0.100 × 127 x 2.22 = -62kNm Wymiarowanie Przyjęto beton C16/20, stal A-III 34GS Wymiary belki: b = 0.50m h = 0.50 m a = 0.06m d = 0.44m M = 62kNm → ξeff = 0.06 Asy1 = 4.2cm2 → 5Ø12 MR = 83kNm Sprawdzenie na ścinanie VSd = V23 = 168 – 127 × 0.30 = 130kN C16/20 → fctd = 870kPa k = 1.6 – 0.44 = 1.16 ρL = 6.03 / ( 50 × 44 ) = 0.00274 VRd1 = 0.35 × 1.16 × 870 × ( 1.2 + 40 × 0.00274 ) × 0.50 × 0.44 = 102kN _______________________________________________________________________________________ Rozbudowa budynku A na potrzeby Centrum Promocji, Karier i Aktywizacji Zawodowej Absolwentów pilskich uczelni Piła, ul. Podchorążych 10 dompil - str. 33 - __________________________________________________________________ VSd = 143kN > VRd1 = 102kN → zbrojenie na ścinanie jest obliczeniowo wymagane Nośność strzemion 2-ciętych Ø8 w rozstawie co 10cm, Przyjęto ctg θ = 1.75 Asw1 = 1.00cm2 z = 0.97 × 0.44 = 0.43m VRd31 = 1.00 × 19 / 0.10 × 0.43 × 1.75 = 143kN > VSd fywd1 = 19kN/cm 2 Przyjęto zbrojenie: - górą w przęsłach i nad podporami 5Ø12 A-III - strzemiona 2Ø8 co 15cm A-0 Poz.9.4. Podwalina poprzeczna Zestawienie obciążeń dla podwaliny: A. Obciążenie siłą skupioną – reakcja z poz.9.3 Q1 = B. Obciążenie ciągłe podwaliny 1/ Ciężar podwaliny 0.6 × 0.5 × 24 × 1.1 = 2/ Ciężar gruntu na podwalinie 0.6 × 2.0 × 18.0 × 1.2 = Razem obciążenie ciągłe Schemat statyczny - patrz rysunek obok: Rozpiętość obliczeniowa – L = 2.7m a = 0.4m L + a = 3.1m Wyznaczenie sił wewnętrznych: RA = 0.5 × 39.0 × 2.7 – 308 × 0.4 / 2.7 = 7.0kN RB = 0.5 × 39.0 × 2.7 + 308 × 3.1 / 2.7 = 406kN MAB = 0.5 × 7.02 / 39.0 = 0.6kNm MB = 308 × 0.4 = 123kNm 308kN 7.9kN/m q2 = 31.1kN/m 39.0 kN/m Q1 obc. q2 A Wymiarowanie Przyjęto beton C16/20, stal A-III 34GS Wymiary belki: b = 0.60m h = 0.50 m a = 0.06m d = 0.44m M = 123kNm → ξeff = 0.11 Asy1 = 8.4cm2 → L B a 5Ø16 MR = 145kNm Sprawdzenie na ścinanie VSd = 308kN C16/20 → fctd = 870kPa k = 1.6 – 0.44 = 1.16 ρL = 6.03 / ( 50 × 44 ) = 0.00274 VRd1 = 0.35 × 1.16 × 870 × ( 1.2 + 40 × 0.00274 ) × 0.50 × 0.44 = 102kN VSd = 143kN > VRd1 = 102kN → zbrojenie na ścinanie jest obliczeniowo wymagane Nośność strzemion 2-ciętych Ø8 w rozstawie co 10cm, _______________________________________________________________________________________ Rozbudowa budynku A na potrzeby Centrum Promocji, Karier i Aktywizacji Zawodowej Absolwentów pilskich uczelni Piła, ul. Podchorążych 10 dompil - str. 34 - __________________________________________________________________ Przyjęto ctg θ = 1.75 Asw1 = 2.00cm2 fywd1 = 19kN/cm2 z = 0.95 × 0.44 = 0.42m VRd31 = 1.00 × 19 / 0.10 × 0.42 × 1.75 = 140kN > VSd Nośność prętów odgiętych 2Ø16 A-III co 50cm 2 fywd1 = 35kN/cm2 Przyjęto ctg α = 1.0 sin α = 0.707 Asw2 = 2.01cm VRd32 = 4.02 × 35 / 0.50 × 0.42 × ( 1.75 + 1.0 ) × 0.707 = 230kN VRd3 = 140 + 230 = 370kN > VSd = 308kN Przyjęto zbrojenie: - dołem w przęsłach - górą w przęsłach i nad podporami - strzemiona w strefie wspornika - strzemiona w strefie przęsła belki - na wsporniku 2 pręty odgięte 3Ø12 A-III 5Ø16 A-III Ø8 co 10cm A-0 Ø8 co 20cm A-0 2Ø16 A-III Poz.9.5. Wspornik w ścianie nośnej Zestawienie obciążeń dla podwaliny: A. Obciążenie siłą skupioną – reakcja z poz.9.3 Q= 112kN Schemat statyczny – belka wspornikowa: Wysięg wspornika: a = 0.4m M = 112 × 0.4 = 45kNm Przyjęto konstrukcyjnie: 1. Wymiary przekroju 60×40cm 2. Klasa betonu C16/20, stal A-III 34GS 3. Zbrojenie: - dołem 2Ø12 A-III - górą 3Ø16 A-III - strzemiona w strefie wspornika - strzemiona w strefie przęsła belki Ø8 co 10cm A-0 Ø8 co 20cm A-0 Poz.9.6. Podwalina przekazująca obciążenie na grunt Obciążenie siłą skupioną – reakcja z poz.9.4 Q = 406kN Rozstaw podwalin a = 2.2m Obciążenie w przeliczeniu na 1mb podwaliny: q = 406 / (1.1 × 2.2) = 168kNm Schemat statyczny – belka ciągła 3-przęsłowa o równych rozpiętościach przęseł. Rozpiętość obliczeniowa przęseł L1 = L2 = L3 = 2.2m Siły wewnętrzne i reakcje: V1 = V4 = 0.4 × 168 × 2.2 = 148kN V2L = V3P = 0.6 × 168 × 2.2 = 222kN V2P = V3L = 0.5 × 168 × 2.2 = 185kN R1 = R4 = 148kN _______________________________________________________________________________________ Rozbudowa budynku A na potrzeby Centrum Promocji, Karier i Aktywizacji Zawodowej Absolwentów pilskich uczelni Piła, ul. Podchorążych 10 dompil - str. 35 - __________________________________________________________________ R2 = R3 = 222 + 185 = 407kN M12 = M34 = 0.080 × 168 x 2.22 = 65kNm 2 M23 = 0.050 × 168 x 2.2 = 41kNm 2 M2 = -0.100 × 168 x 2.2 = -81kNm Wymiarowanie Przyjęto beton C16/20, stal A-III 34GS Wymiary belki: b = 0.60m h = 0.40 m a = 0.06m d = 0.34m M = 81kNm → ξeff = 0.12 2 Asy1 = 7.2cm → 5Ø16 MR = 89kNm Sprawdzenie na ścinanie VSd = V23 = 222 – 168 × 0.30 = 172kN C16/20 → fctd = 870kPa k = 1.6 – 0.34 = 1.26 ρL = 10.05 / ( 60 × 34 ) = 0.00493 VRd1 = 0.35 × 1.26 × 870 × ( 1.2 + 40 × 0.00493 ) × 0.60 × 0.34 = 109kN zbrojenie na ścinanie jest obliczeniowo wymagane VSd = 172kN > VRd1 = 109kN → Nośność strzemion 4-ciętych Ø8 w rozstawie co 12m, Przyjęto ctg θ = 1.75 Asw1 = 2.00cm2 z = 0.94 × 0.34 = 0.32 VRd31 = 2.00 × 19 / 0.12× 0.32 1.75 = 177 > VSd fywd1 = 19kN/cm2 Przyjęto zbrojenie: - górą w przęsłach i nad podporami 5Ø16 A-III - strzemiona 2Ø8 co 12cm A-0 _______________________________________________________________________________________ Rozbudowa budynku A na potrzeby Centrum Promocji, Karier i Aktywizacji Zawodowej Absolwentów pilskich uczelni Piła, ul. Podchorążych 10