„Projekt modernizacyjny domku jednorodzinnego o
dobudowę tarasu o zadaszeniu drewnianym”
Wykonał:
inż. Dariusz Adamski
Płock, 2011 r.
Wszelkie prawa zastrzeżone. Wyłącznie do użytku własnego
Spis treści
1.Zakres projektowy ................................................................................................................................ 3
2. OPIS TECHNICZNY ................................................................................................................................ 3
2.1. Podstawa opracowania ................................................................................................................ 3
2.2 Przedmiot opracowania ................................................................................................................ 3
2.3. Ogólny opis budynku .................................................................................................................... 3
2.4. Technologia wykonania ........................................................................................................... 3
3.Zebranie obciąŜeń ............................................................................................................................. 6
3.1 Charakterystyka obciążeń zmiennych ........................................................................................... 6
3.2 Zebranie obciążeń ....................................................................................................................... 10
4. Obliczenia statyczno-wytrzymałościowe........................................................................................... 12
4.1 Belka A ......................................................................................................................................... 12
4.2 BELKA B.................................................................................................................................... 13
4.3 Obliczenia dla słupka ................................................................................................................... 15
4.3 stopa fundamentowa .................................................................................................................. 17
Wszelkie prawa zastrzeżone. Wyłącznie do użytku własnego
1.Zakres projektowy
Do części składowych projektu wchodzą:
1. Opis techniczny
2. Obliczenia statyczno - wytrzymałościowe
3. Technologia wykonania
4. Opracowanie graficzne
a) rzut kondygnacji z dobudowanym tarasem
b) konstrukcja zadaszenia
2. OPIS TECHNICZNY
2.1. Podstawa opracowania
Podstawę opracowania stanowią rzuty kondygnacji budynku, przekrój poprzeczny wraz z
elewacją
2.2 Przedmiot opracowania
Przedmiotem opracowania jest projekt techniczny modernizacji domu jednorodzinnego
dotyczący wykonania tarasu. Przewidziane zadaszenie tarasu to konstrukcja drewniana.
Elementem podstawowym do opracowania projektu jest ściana, w której osadzono 2 okna
150x150, do ściany zostanie dobudowany taras, okna zostaną wymontowane, część
podokienna ściany zostanie wyburzona, zostaną wprawione nowe drzwi. Podłoże na
zewnątrz budynku zostanie wykonane zgodnie z zaleceniami punkt 2.4 c.
2.3. Ogólny opis budynku
Przedmiotowy budynek zlokalizowany jest w Płocku. Jest to konstrukcja domku
jednorodzinnego z dachem drewnianym.
2.4. Technologia wykonania
A) Zadaszenie
Wymiary zadaszenia 6,53m x 5,0m.
Zadaszenie projektowanej wiaty oparte jest na belce ciągłej, dwuprzęsłowej wspornikowej podpartej trzema słupami. Słup w stopie fundamentowej i oparcie belki
na słupie zamocowane za pomocą łączników stalowych. Belkę przy ścianie nośnej
dodatkowo przytwierdzono za pomocą śrub kotwiących o średnicy 16 cm co 120 cm.
Krokwie poprzez wręby oparte na belce zamocowane z użyciem stalowych złączy
Wszelkie prawa zastrzeżone. Wyłącznie do użytku własnego
ciesielskich , w rozstawie co 110 cm. Na konstrukcje nośną wiaty składają się
następujące drewniane elementy klasy C 27
Belka ciągła o wymiarach 25,0 x 25,0 cm
Krokwie o wymiarach 25,0 x 25,0 cm
Słupy o wymiarach 25,0 x 25,0 cm
Elementy konstrukcji projektowanego zadaszenia to łaty, orynnowanie, obróbka
blacharska, elementy łączące (kształtowniki, śruby kotwiące, gwoździe). Pokrycie
zadaszenia tarasu stanowi izolacja papa ilozalyjna i blacha fałdowana stalowa o
wysokości fałdy 55mm
(T-55), która zostanie przymocowana do łat przybitych do
krokwi i belek. Zadaszenie wykonane ze spadkiem 5,5%. Odprowadzenie wody opadowej
z wiaty odbędzie się za pomocą rynien i rur spustowych. Z uwagi na duża wrażliwość
drewna na działanie wilgoci należy wstępnie zabezpieczyć wszystkie elementy
drewniane impregnatem i zastosowanie obróbek blacharskich.
Kolejność robót.
Pierwszym zadaniem będzie demontaż istniejącego okna i wyburzenie ściany pod oknem.
Wysokość drzwi będzie taka sama co wysokość na jakiej zostało zamontowane okno,
zatem nie będzie trzeba domurowywać ściany ani wprawiać nowego nadproża.
Wykonanie stóp fundamentowych o wymiarach 80 x 80 cm z betonu B30,
Zamocowanie słupów do stóp za pomocą łączników stalowych (zał. nr 1). Słupy należy
zabezpieczyć tymczasowo za pomocą ściągów by nie uległy przewaleniu,
Zamontowanie belki ciągłej na słupy, połączone za pomocą łączników stalowych
Belka przy ścianie będzie dodatkowo zamocowana do ściany nośnej istniejącego
budynku za pomocą śrub kotwiących średnicy 16 cm co 100cm,
Zamocowanie kolejno krokwi do belek w rozstawie 100 cm za pomocą wrębów oraz
złączy stalowych
Zamocowanie pokrycia dachowego. Przybicie łat i kontr łat, paroizolacji. Blachę
fałdowana należy przybić za pomocą gwoździ,
Zamontowanie rynien i obróbki blacharskiej,
Przed rozpoczęciem budowy konstrukcji zadaszenia tarasu zabezpieczyć drewno
impregnatami ochronnymi poprzez malowanie.
b) nadproża
Należy pozostawić pierwotne nadproże, gdyż szerokość przewidywanych drzwi jest
taka sama jak szerokość okien
Wszelkie prawa zastrzeżone. Wyłącznie do użytku własnego
c). Taras
Płyta konstrukcyjna
Płyta tarasu musi przenosić działające na nią obciąŜenia. Bezpośrednio na płycie
konstrukcyjnej powinien być wykonany spadek.. ObniŜenie musi przebiegać od ściany
przylegającej do tarasu do jego przeciwległej krawędzi.
Warstwę spadkową na płycie konstrukcyjnej moŜna wykonać z mieszanki betonowej.
Grubość tej warstwy powinna wynosić minimum 4 cm.
Przed przystąpieniem do kolejnych prac naleŜy poczekać, aŜ warstwa spadkowa osiągnie
odpowiednią wytrzymałość. Przy zastosowaniu tradycyjnych mieszanek trwa to co najmniej
cztery tygodnie
Ocieplenie
Do ocieplenia zastosowano polistyren ekstradowany . Folia lub inna warstwa izolacji
bitumicznej ułoŜona pod termoizolacją tworzy barierę paroizolacyjną i zabezpiecza przed
ewentualnym przedostawaniem się pary wodnej od strony ogrzewanego pomieszczenia do
wyŜej połoŜonych warstw tarasu. Folia ułoŜona na górze zabezpiecza płyty termoizolacyjne
przed zawilgoceniem, (podczas wykonywania warstwy dociskowej). Zapewnia takŜe
swobodne odkształcanie się warstwy dociskowej, wywołane np. wpływem zewnętrznej
temperatury.
Wykonanie uszczelnień
Materiały uszczelniające bezpośrednio zespolone z wykładzinami ceramicznymi moŜna
nakładać przez szpachlowanie lub malowanie (pędzlem, wałkiem lub przez natrysk). MoŜna
je wzmacniać, stosując wkładki z włókniny lub tkaniny lub stosując folie. Ilość nakładanego
materiału uszczelniającego oraz liczbę warstw zwyczajowo określa producent. Przed
wykonaniem uszczelnień podłoŜe naleŜy zagruntować (resztki kurzu zostaną związane, a
podłoŜe zyska dodatkowe wzmocnienie).
Balustrada
Najlepszym rozwiązaniem jest przytwierdzenie słupków do czoła płyty konstrukcyjnej lub
zewnętrznej powierzchni ściany pomieszczenia znajdującego się pod tarasem
Układanie okładziny ceramicznej
Wybierając płytki ceramiczne, przeznaczone na tarasy, naleŜy wziąć pod uwagę ich
odporność na warunki atmosferyczne. Płytki muszą być mrozoodporne i wytrzymałe na
ścieranie. Bardzo waŜną cechą płytek jest antypoślizgowość.
Na wyschniętym uszczelnieniu powierzchniowym okładziny ceramiczne przykleja się na
elastycznej, hydraulicznie wiąŜącej cienkowarstwowej zaprawie klejowej. Zaprawę klejową
naleŜy przy tym nanosić w szczególny sposób, tzw. metodą mieszaną floating-buttering.
Polega ona na tym, Ŝe najpierw na powierzchni izolacji rozprowadza się zaprawę klejową
gładką stroną kielni, a następnie, po uzupełnieniu dawki zaprawy, rozczesuje się ją zębatą
stroną kielni. Nadają się do tego kielnie o wysokości ząbków maks. 6 mm. Przy tej operacji
roboczej pochylenie kielni w stosunku do powierzchni powinno wynosić od 20° do 60°.
Otrzymana łączna grubość warstwy nie powinna być mniejsza niŜ 2 mm.
Wszelkie prawa zastrzeżone. Wyłącznie do użytku własnego
Podsumowanie:
•
taras nad pomieszczeniem ogrzewanym naleŜy ocieplić;
•
powierzchnia tarasu powinna mieć 1-2- proc. spadek;
•
na kaŜdym tarasie powinny być wykonane dylatacje przyścienne, a przy odpowiednio
duŜych powierzchniach - takŜe dylatacje konstrukcyjne;
•
najlepiej, jeśli słupki balustrady nie przecinają warstw izolacyjnych;
•
hydroizolacją powinna być wywinięta na ścianę przylegającą do tarasu na wysokość
minimum 15 cm i zabezpieczona cokołem z płytek ceramicznych;
•
pod hydroizolacją powinny być ułoŜone profile brzegowe, odprowadzające wodę do
rynien;
•
materiały uŜyte do budowy tarasu muszą być odporne na mróz i ścieranie. Powinny
być antyposlizgowe;
•
płytki ceramiczne powinny być przyklejane klejem elastycznym. W warstwie klejącej
nie mogą występować pustki;
•
spoiny między płytkami ceramicznymi nie powinny być mniejsze niŜ 8 mm. Jest to
równieŜ zaleŜne od wielkości płytek.
.
3.Zebranie obciąŜeń
OBLICZENIA WYKONANO PROGRAMEM SPECBUD
3.1 Charakterystyka obciążeń zmiennych
a) ObciąŜenie śniegiem wg PN-80/B-02010/Az1 / Z1-4
S [kN/m2]
l2=5,0
hP=0,5
2,609
0,840
29,0°
l1,P=9,0
- Dachy na róŜnych wysokościach
- ObciąŜenie charakterystyczne śniegiem gruntu:
2
- strefa obciąŜenia śniegiem 1; A = 300 m n.p.m. → Qk = 0,007·A - 1,4 = 0,700 kN/m
Wszelkie prawa zastrzeżone. Wyłącznie do użytku własnego
Maksymalne obciąŜenie dachu niŜszego:
- Współczynnik kształtu dachu wyŜszego:
o
o
o
o
o
C2 = 0,8+0,4·(α-15 )/15 = 0,8+0,4·(29,0 -15 )/15 = 1,173
Współczynniki kształtu dachu:
C5 = 2·h/Qk = 2·0,5/0,700 = 1,429
C6 = 0,5·1,173·(9,0/5,0) = 1,056
C4 = C5 + C6 = 1,429+1,056 = 2,485
Zasięg worka:
ls = 5 m
ObciąŜenie charakterystyczne dachu:
2
Sk = Qk·C = 0,700·2,485 = 1,739 kN/m
ObciąŜenie obliczeniowe:
2
S = Sk·γf = 1,739·1,5 = 2,609 kN/m
Minimalne obciąŜenie dachu niŜszego:
- Współczynnik kształtu dachu:
C3 = 0,8
ObciąŜenie charakterystyczne dachu:
2
Sk = Qk·C = 0,700·0,800 = 0,560 kN/m
ObciąŜenie obliczeniowe:
2
S = Sk·γf = 0,560·1,5 = 0,840 kN/m
b) ObciąŜenie wiatrem wg PN-B-02011:1977/Az1 / Z1-5- połać nawietrzna
p [kN/m2]
b1=5,0
b2=9,0
-0,704
-0,256
5,5°
b2=9,0
h2=2,8
h1=3,3
5,5°
h1=3,3
wg tabl. Z1-2 lub Z1-3
kierunek
wiatru 2
-0,795
-0,320
h2=2,8
kierunek
wiatru 1
b1=5,0
- Budynek o wymiarach: B = b2 =9,0 m, L = 18,8 m, H = 5,8 m
o
- Kąt nachylenia połaci dachowej zadaszenia α = 5,5
- Charakterystyczne ciśnienie prędkości wiatru:
- strefa obciąŜenia wiatrem I; H = 300 m n.p.m. → qk = 300 Pa
2
qk = 0,300 kN/m
- Współczynnik ekspozycji:
rodzaj terenu: A; z = H = 5,8 m → Ce(z) = 0,5+0,05·5,8 = 0,79
- Współczynnik działania porywów wiatru:
β = 1,80
Wszelkie prawa zastrzeżone. Wyłącznie do użytku własnego
Połać dachowa nawietrzna - zadaszenie:
- Współczynnik ciśnienia wewnętrznego:
Cw = 0,7
- Współczynnik ciśnienia zewnętrznego:
Cz = 2·(h1/h2)-2,9 = 2·(3,3/2,8)-2,9 = -0,543
- Współczynnik aerodynamiczny C:
C = Cz - Cw = -0,543 - 0,7 = -1,243
ObciąŜenie charakterystyczne:
2
pk = qk·Ce·C·β = 0,300·0,79·(-1,243)·1,80 = -0,530 kN/m
ObciąŜenie obliczeniowe:
2
p = pk·γf = (-0,530)·1,5 = -0,795 kN/m
Ściana nawietrzna:
- Współczynnik ciśnienia wewnętrznego:
budynek zamknięty → Cw = 0
- Współczynnik ciśnienia zewnętrznego:
Cz = -0,5
- Współczynnik aerodynamiczny C:
C = Cz - Cw = -0,5 - 0 = -0,5
ObciąŜenie charakterystyczne:
2
pk = qk·Ce·C·β = 0,300·0,79·(-0,5)·1,80 = -0,213 kN/m
ObciąŜenie obliczeniowe:
2
p = pk·γf = (-0,213)·1,5 = -0,320 kN/m
Połać dachowa zawietrzna - zadaszenie:
- Współczynnik ciśnienia wewnętrznego:
Cw = 0,7
- Współczynnik ciśnienia zewnętrznego:
Cz = -0,4
- Współczynnik aerodynamiczny C:
C = Cz - Cw = -0,4 - 0,7 = -1,1
ObciąŜenie charakterystyczne:
2
pk = qk·Ce·C·β = 0,300·0,79·(-1,1)·1,80 = -0,469 kN/m
ObciąŜenie obliczeniowe:
2
p = pk·γf = (-0,469)·1,5 = -0,704 kN/m
Ściana zawietrzna:
- Współczynnik ciśnienia wewnętrznego:
budynek zamknięty → Cw = 0
- Współczynnik ciśnienia zewnętrznego:
Cz = -0,4
- Współczynnik aerodynamiczny C:
C = Cz - Cw = -0,4 - 0 = -0,4
ObciąŜenie charakterystyczne:
2
pk = qk·Ce·C·β = 0,300·0,79·(-0,4)·1,80 = -0,171 kN/m
ObciąŜenie obliczeniowe:
2
p = pk·γf = (-0,171)·1,5 = -0,256 kN/m
c) ObciąŜenie wiatrem wg PN-B-02011:1977/Az1 / Z1-5-połać zawietrzna
Wszelkie prawa zastrzeżone. Wyłącznie do użytku własnego
p [kN/m2]
b1=5,0
b2=9,0
-0,704
-0,256
5,5°
h2=2,8
h1=3,3
5,5°
h1=3,3
wg tabl. Z1-2 lub Z1-3
kierunek
wiatru 2
-0,795
-0,320
h2=2,8
kierunek
wiatru 1
b2=9,0
b1=5,0
- Budynek o wymiarach: B = b2 =9,0 m, L = 18,8 m, H = 5,8 m
o
- Kąt nachylenia połaci dachowej zadaszenia α = 5,5
- Charakterystyczne ciśnienie prędkości wiatru:
- strefa obciąŜenia wiatrem I; H = 300 m n.p.m. → qk = 300 Pa
2
qk = 0,300 kN/m
- Współczynnik ekspozycji:
rodzaj terenu: A; z = H = 5,8 m → Ce(z) = 0,5+0,05·5,8 = 0,79
- Współczynnik działania porywów wiatru:
β = 1,80
Połać dachowa nawietrzna - zadaszenie:
- Współczynnik ciśnienia wewnętrznego:
Cw = 0,7
- Współczynnik ciśnienia zewnętrznego:
Cz = 2·(h1/h2)-2,9 = 2·(3,3/2,8)-2,9 = -0,543
- Współczynnik aerodynamiczny C:
C = Cz - Cw = -0,543 - 0,7 = -1,243
ObciąŜenie charakterystyczne:
2
pk = qk·Ce·C·β = 0,300·0,79·(-1,243)·1,80 = -0,530 kN/m
ObciąŜenie obliczeniowe:
2
p = pk·γf = (-0,530)·1,5 = -0,795 kN/m
Ściana nawietrzna:
- Współczynnik ciśnienia wewnętrznego:
budynek zamknięty → Cw = 0
- Współczynnik ciśnienia zewnętrznego:
Cz = -0,5
- Współczynnik aerodynamiczny C:
C = Cz - Cw = -0,5 - 0 = -0,5
ObciąŜenie charakterystyczne:
2
pk = qk·Ce·C·β = 0,300·0,79·(-0,5)·1,80 = -0,213 kN/m
ObciąŜenie obliczeniowe:
2
p = pk·γf = (-0,213)·1,5 = -0,320 kN/m
Połać dachowa zawietrzna - zadaszenie:
- Współczynnik ciśnienia wewnętrznego:
Cw = 0,7
- Współczynnik ciśnienia zewnętrznego:
Cz = -0,4
- Współczynnik aerodynamiczny C:
C = Cz - Cw = -0,4 - 0,7 = -1,1
ObciąŜenie charakterystyczne:
2
pk = qk·Ce·C·β = 0,300·0,79·(-1,1)·1,80 = -0,469 kN/m
ObciąŜenie obliczeniowe:
2
p = pk·γf = (-0,469)·1,5 = -0,704 kN/m
Wszelkie prawa zastrzeżone. Wyłącznie do użytku własnego
Ściana zawietrzna:
- Współczynnik ciśnienia wewnętrznego:
budynek zamknięty → Cw = 0
- Współczynnik ciśnienia zewnętrznego:
Cz = -0,4
- Współczynnik aerodynamiczny C:
C = Cz - Cw = -0,4 - 0 = -0,4
ObciąŜenie charakterystyczne:
2
pk = qk·Ce·C·β = 0,300·0,79·(-0,4)·1,80 = -0,171 kN/m
ObciąŜenie obliczeniowe:
2
p = pk·γf = (-0,171)·1,5 = -0,256 kN/m
3.2 Zebranie obciążeń
OBCIĄŻENIA NA BELKACH „A” I „B” – OBCIĄŻENIE RÓWNOMIERNIE ROZŁOŻONE; ( kN/m2)
Tablica 2.
Lp
Opis obciąŜenia
1.
Maksymalne obciąŜenie dachu niŜszego wg PN80/B-02010/Az1/Z1-4 (strefa 1, A=300 m n.p.m. ->
Qk = 0,700 kN/m2, C4=2,485) [1,739kN/m2]
ObciąŜenie wiatrem połaci nawietrznej dachu wg
PN-B-02011:1977/Az1/Z1-5 (strefa I, H=300 m
n.p.m. -> qk = 0,30kN/m2, teren A, z=H=5,8 m, ->
Ce=0,79, budowla zamknięta, wymiary budynku
H=5,8 m, B=10,0 m, L=18,8 m -> wsp. aerodyn.
C=-1,243, beta=1,80) [-0,530kN/m2]
izolacja , papa grub. 2 cm [11,0kN/m3·0,02m]
cięŜar własny belki grub. 25 cm
[7,9kN/m3·0,25m]
Blacha fałdowa stalowa o wysokości fałdy 55 (T55) gr. 0,88 mm [0,107kN/m2]
Σ:
2.
3.
4.
5.
Obc. char.
2
kN/m
1,74
γf
kd
1,50
0,00
Obc. obl.
2
kN/m
2,61
0,53
1,50
0,00
0,80
0,22
1,98
1,30
1,30
---
0,29
2,57
0,11
1,30
--
0,14
3,99
1,38
--
5,52
OBCIĄŻENIA Z BELKI SKRAJNEJ „A” – OBCIĄŻENIE JAKO SIŁA SKUPIONA; (kN)
Lp
Opis obciąŜenia
1.
Maksymalne obciąŜenie dachu niŜszego wg PN80/B-02010/Az1/Z1-4 (strefa 1, A=300 m n.p.m. ->
Qk = 0,700 kN/m2, C4=2,485) szer. 0,92 m, dług.
2,50 m [(1,739kN/m2)·0,92m·2,50m]
ObciąŜenie wiatrem połaci nawietrznej dachu wg
PN-B-02011:1977/Az1/Z1-5 (strefa I, H=300 m
n.p.m. -> qk = 0,30kN/m2, teren A, z=H=5,8 m, ->
Ce=0,79, budowla zamknięta, wymiary budynku
H=5,8 m, B=10,0 m, L=18,8 m -> wsp. aerodyn.
C=-1,243, beta=1,80) szer. 0,92 m, dług. 2,50 m
[(-0,530kN/m2)·0,92m·2,50m]
izolacja , papa grub. 2 cm, szer. 0,92 m, dług.
2,50 m [(11,0kN/m3·0,02m)·0,92m·2,50m]
cięŜar własny belki grub. 25 cm, szer. 0,92 m,
dług. 2,50 m [(7,9kN/m3·0,25m)·0,92m·2,50m]
2.
3.
4.
Obc. char.
kN
4,00
γf
kd
1,50
0,00
Obc. obl.
kN
6,00
1,22
1,50
0,00
1,83
0,51
1,30
--
0,66
4,55
1,30
--
5,91
Wszelkie prawa zastrzeżone. Wyłącznie do użytku własnego
5.
Blacha fałdowa stalowa o wysokości fałdy 55 (T55) gr. 0,88 mm szer. 0,92 m, dług. 2,50 m
[(0,107kN/m2)·0,92m·2,50m]
Σ:
0,25
1,30
--
0,33
9,17
1,38
--
12,69
OBCIĄŻENIA Z BELKI ŚRODKOWEJ „B” – OBCIĄŻENIE JAKO SIŁA SKUPIONA; (kN)
Lp
Opis obciąŜenia
1.
Maksymalne obciąŜenie dachu niŜszego wg PN80/B-02010/Az1/Z1-4 (strefa 1, A=300 m n.p.m. ->
Qk = 0,700 kN/m2, C4=2,485) szer. 1,63 m, dług.
2,50 m [(1,739kN/m2)·1,63m·2,50m]
ObciąŜenie wiatrem połaci nawietrznej dachu wg
PN-B-02011:1977/Az1/Z1-5 (strefa I, H=300 m
n.p.m. -> qk = 0,30kN/m2, teren A, z=H=5,8 m, ->
Ce=0,79, budowla zamknięta, wymiary budynku
H=5,8 m, B=10,0 m, L=18,8 m -> wsp. aerodyn.
C=-1,243, beta=1,80) szer. 1,63 m, dług. 2,50 m
[(-0,530kN/m2)·1,63m·2,50m]
izolacja , papa grub. 2 cm, szer. 1,63 m, dług.
2,50 m [(11,0kN/m3·0,02m)·1,63m·2,50m]
cięŜar własny belki grub. 25 cm, szer. 1,63 m,
dług. 2,50 m [(7,9kN/m3·0,25m)·1,63m·2,50m]
Blacha fałdowa stalowa o wysokości fałdy 55 (T55) gr. 0,88 mm szer. 1,63 m, dług. 2,50 m
[(0,107kN/m2)·1,63m·2,50m]
Σ:
2.
3.
4.
5.
Obc. char.
kN
7,09
γf
kd
1,50
0,00
Obc. obl.
kN
10,63
2,16
1,50
0,00
3,24
0,90
1,30
--
1,17
8,07
1,30
--
10,49
0,45
1,30
--
0,59
16,27
1,38
--
22,52
Obc. char.
kN
14,18
γf
kd
1,50
0,00
Obc. obl.
kN
21,27
-4,32
1,50
0,00
-6,48
1,79
1,30
--
2,33
16,14
1,30
--
20,98
0,90
1,30
--
1,17
14,10
1,30
--
18,33
OBCIĄENIE MAKSYMALNE SŁUPA ŚRODKOWEGO
Lp
Opis obciąŜenia
1.
Maksymalne obciąŜenie dachu niŜszego wg PN80/B-02010/Az1/Z1-4 (strefa 1, A=300 m n.p.m. ->
Qk = 0,700 kN/m2, C4=2,485) szer. 3,26 m, dług.
2,50 m [(1,739kN/m2)·3,26m·2,50m]
ObciąŜenie wiatrem połaci nawietrznej dachu wg
PN-B-02011:1977/Az1/Z1-5 (strefa I, H=300 m
n.p.m. -> qk = 0,30kN/m2, teren A, z=H=5,8 m, ->
Ce=0,79, budowla zamknięta, wymiary budynku
H=5,8 m, B=10,0 m, L=18,8 m -> wsp. aerodyn.
C=-1,243, beta=1,80) szer. 3,26 m, dług. 2,50 m
[(-0,530kN/m2)·3,26m·2,50m]
izolacja , papa grub. 2 cm, szer. 3,26 m, dług.
2,50 m [(11,0kN/m3·0,02m)·3,26m·2,50m]
cięŜar własny belki grub. 25 cm, szer. 3,26 m,
dług. 2,50 m [(7,9kN/m3·0,25m)·3,26m·2,50m]
Blacha fałdowa stalowa o wysokości fałdy 55 (T55) gr. 0,88 mm szer. 3,26 m, dług. 2,50 m
[(0,107kN/m2)·3,26m·2,50m]
belka grub. 25 cm, szer. 3,26 m, dług. 2,50 m
2.
3.
4.
5.
6.
Wszelkie prawa zastrzeżone. Wyłącznie do użytku własnego
[(6,9kN/m3·0,25m)·3,26m·2,50m]
Σ:
46,62
1,36
--
63,34
4. Obliczenia statyczno-wytrzymałościowe
4.1 Belka A
DANE:
Wymiary przekroju:
przekrój prostokątny
Szerokość
b = 27,5 cm
Wysokość
h = 25,0 cm
Zacios na podporach tk = 3,0 cm
Drewno:
drewno lite iglaste wg PN-EN 338:2004, klasa wytrzymałości C27
3
→ fm,k = 27 MPa, ft,0,k = 16 MPa, fc,0,k = 22 MPa, fv,k = 2,8 MPa, E90,mean = 11,5 GPa, ρk = 370 kg/m
Klasa uŜytkowania konstrukcji: klasa 1
Geometria:
o
Kąt nachylenia połaci dachowej
α = 5,5
Rozstaw krokwi
a = 1,63 m
Długość rzutu poziomego wspornika
lw,x = 0,21 m
Długość rzutu poziomego odcinka środkowego ld,x = 5,00 m
Długość rzutu poziomego odcinka górnego
lg,x = 0,00 m
ObciąŜenia dachu:
2
- obciąŜenie stałe gk = 2,300 kN/m połaci dachowej; γf = 1,10
2
- obciąŜenie śniegiem Sk = 1,740 kN/m rzutu połaci dachowej, γf = 1,50
2
- obciąŜenie parciem wiatru pk = 0,530 kN/m połaci dachowej, γf = 1,50
2
- obciąŜenie ssaniem wiatru pk = -0,470 kN/m połaci dachowej, γf = 1,50
2
- obciąŜenie ociepleniem gkk = 0,000 kN/m połaci dachowej
WYNIKI:
M [kNm]
R [kN]
5,02
0,21
0,31
-0,28
5,5°
24,19
5,59
0,34
-0,30
26,31
6,08
-0,21
30,22
0,21
5,00
Momenty obliczeniowe - kombinacja (obc.stałe max.+śnieg+wiatr)
Mprzęsł = 29,03 kNm; Mpodp = -0,21 kNm
Warunek nośności - przęsło:
σm,y,d = 10,13 MPa, fm,y,d = 12,46 MPa
σm,y,d/fm,y,d = 0,813 < 1
Warunek nośności - podpora:
σm,y,d = 0,10 MPa, fm,y,d = 18,69 MPa
Wszelkie prawa zastrzeżone. Wyłącznie do użytku własnego
σm,y,d/fm,y,d = 0,005 < 1
Warunek uŜytkowalności (odcinek środkowy):
ufin = 19,01 mm < unet,fin = l / 200 = 25,12 mm
4.2 BELKA B
SCHEMAT BELKI
0
1
A
B
0,20
3,26
C
3,26
0,20
Parametry belki:
4
- moment bezwładności przekroju Jx = 1,0 cm ; moduł spręŜystości E = 205 GPa;
- masa belki m = 0,0 kg/m; współczynnik obciąŜenia dla cięŜaru własnego belki γf = 1,1
OBCIĄśENIA OBLICZENIOWE BELKI
0
1
go=0,00 kN/mb
A
0,20
12,70
22,52
22,52
12,70
22,52
Przypadek P1: Przypadek 1 (γf = 1,15)
Schemat statyczny (cięŜar belki uwzględniony automatycznie):
2
3
B
3,26
C
3,26
0,20
Tablica obciąŜeń obliczeniowych (dodatkowo cięŜar belki go = 0,00 kN/m)
Przekrój
z [m]
ql [kN/m]
qp [kN/m]
F [kN]
0.
0,00
-0,00
0,00
A.
0,20
0,00
0,00
12,70
1.
1,83
0,00
0,00
22,52
B.
3,46
0,00
0,00
22,52
2.
5,09
0,00
0,00
22,52
C.
6,72
0,00
0,00
12,70
3.
6,92
0,00
-0,00
M [kN]
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
WYKRESY SIŁ WEWNĘTRZNYCH
Przypadek P1: Przypadek 1
Momenty zginające [kNm]:
-13,77
0,00
0
1
0,00
3
C
2
11,47
Siły poprzeczne [kN]:
Wszelkie prawa zastrzeżone. Wyłącznie do użytku własnego
19,74
11,47
53,48
B
19,74
A
15,48
7,04
15,48
7,04
0,00
0
0,00
A
1
2
B
-15,48
3
C
-7,04
-7,04
-15,48
Ugięcia [mm]:
-634,50
0
-634,50
1
A
2
3
B
3083,48
Tablica wyników obliczeń statycznych:
L.p.
z [m]
Ml [kNm]
Mp [kNm]
Vl [kN]
Lewy wspornik (lo = 0,20 m )
0,00
0.
0,00
--0,00
A.
0,20
-0,00
Przęsło A - B (lo = 3,26 m )
A.
0,20
-0,00
-1.
1,66
10,28
10,28
7,04
11,47
11,47
7,04
2.
1,83
-13,77
B.
3,46
--15,48
Przęsło B - C (lo = 3,26 m )
-13,77
B.
3,46
--11,47
11,47
3.
5,09
15,48
4.
5,26
10,28
10,28
-7,04
C.
6,72
0,00
--7,04
Prawy wspornik (lo = 0,20 m )
0,00
C.
6,72
--0,00
5.
6,92
-0,00
Reakcje podporowe:
RA = 19,74 kN, RB = 53,48 kN, RC = 19,74 kN
C
3083,48
Vp [kN]
fk [mm]
0,00
--
-634,50
--
7,04
7,04
-15,48
--
-3083,48
3016,52
--
15,48
-7,04
-7,04
--
-3016,52
3083,48
--
0,00
--
--634,50
Wymiarowanie wg PN-B-03150 :2000
Przęsło A - B (l o= 3,26 m )
DANE:
Wymiary przekroju:
przekrój prostokątny
Szerokość
b = 25,0 cm
Wysokość
h = 25,0 cm
Drewno:
drewno lite iglaste wg PN-EN 338:2004, klasa wytrzymałości C16
3
→ fm,k = 16 MPa, ft,0,k = 10 MPa, fc,0,k = 17 MPa, fv,k = 1,8 MPa, E90,mean = 8 GPa, ρk = 310 kg/m
Klasa uŜytkowania konstrukcji: klasa 1
ObciąŜenia:
Moment zginający
My = 13,77 kNm
Wszelkie prawa zastrzeżone. Wyłącznie do użytku własnego
Moment zginający
Mz = 0,00 kNm
Klasa trwania obciąŜenia:
stałe
Długość obliczeniowa ld = 3,26 m
Poziom przyłoŜenia obciąŜenia:
na górnej (ściskanej) powierzchni
WYNIKI:
z
m = 19,4 kg/m y
y
25
A = 625 cm2
W y = 2604 cm3
W z = 2604 cm3
Jy = 32552 cm4
Jz = 32552 cm4
z
25
Zginanie:
My = 13,77 kNm
σm,y,d = 5,29 MPa, fm,y,d = 7,38 MPa
Warunek nośności:
σm,y,d/fm,y,d = 0,716 < 1
Warunek stateczności:
kcrit,y = 1,000
σm,y,d = 5,29 MPa < kcrit,y·fm,y,d = 7,38 MPa
Ugięcie:
Mk,y = 13,77 kNm; αk = 1,00
Warunek uŜytkowalności:
ufin = 9,37 mm < unet,fin = l / 250 = 13,04 mm
Ścinanie:
V = 15,48 kN
τd = 0,37 MPa < fv,d = 0,83 MPa
4.3 Obliczenia dla słupka
DANE:
Wymiary przekroju:
przekrój prostokątny
Szerokość
b = 25,0 cm
Wysokość
h = 25,0 cm
Drewno:
drewno lite iglaste wg PN-EN 338:2004, klasa wytrzymałości C16
3
→ fm,k = 16 MPa, ft,0,k = 10 MPa, fc,0,k = 17 MPa, fv,k = 1,8 MPa, E90,mean = 8 GPa, ρk = 310 kg/m
Klasa uŜytkowania konstrukcji: klasa 1
ObciąŜenia:
Siła ściskająca
Nc = 64,00 kN
Klasa trwania obciąŜenia:
stałe
Długość wyboczeniowa
ley = 2,80 m
Długość wyboczeniowa
lez = 2,80 m
WYNIKI:
Wszelkie prawa zastrzeżone. Wyłącznie do użytku własnego
A = 625 cm2
W y = 2604 cm3
W z = 2604 cm3
Jy = 32552 cm4
Jz = 32552 cm4
m = 19,4 kg/m y
y
25
z
z
25
Ściskanie:
Nc = 64,00 kN
Warunek smukłości:
λy = 38,80 < λc = 150
λz = 38,80 < λc = 150
Warunek nośności:
kc,y = 0,935; kc,z = 0,935
σc,y,d = 1,10 MPa < fc,0,d = 7,85 MPa
σc,z,d = 1,10 MPa < fc,0,d = 7,85 MPa
Wiosek: Przyjęty przekrój do obliczeń jest zbyt duży, skorygowano do
wymiarów 14x15cm
DANE:
przekrój prostokątny
Wymiary przekroju:
Szerokość
b = 14,0 cm
Wysokość
h = 15,0 cm
Drewno:
drewno lite iglaste wg PN-EN 338:2004, klasa wytrzymałości C16
3
→ fm,k = 16 MPa, ft,0,k = 10 MPa, fc,0,k = 17 MPa, fv,k = 1,8 MPa, E90,mean = 8 GPa, ρk = 310 kg/m
Klasa uŜytkowania konstrukcji: klasa 1
ObciąŜenia:
Siła ściskająca
Nc = 64,00 kN
Klasa trwania obciąŜenia:
stałe
Długość wyboczeniowa
ley = 2,80 m
Długość wyboczeniowa
lez = 2,80 m
WYNIKI:
m = 6,51 kg/my
y
15
z
A = 210 cm2
W y = 525 cm3
W z = 490 cm3
Jy = 3938 cm4
Jz = 3430 cm4
z
14
Ściskanie:
Nc = 64,00 kN
Wszelkie prawa zastrzeżone. Wyłącznie do użytku własnego
Warunek smukłości:
λy = 64,66 < λc = 150
λz = 69,28 < λc = 150
Warunek nośności:
kc,y = 0,602; kc,z = 0,540
σc,y,d = 5,07 MPa < fc,0,d = 7,85 MPa
σc,z,d = 5,64 MPa < fc,0,d = 7,85 MPa
4.3 stopa fundamentowa
Siła skupiona działająca na stopę: 63,24+12,75(ciężar słupka)=76,09kN
DANE:
Opis fundamentu :
Typ:
stopa prostopadłościenna
Wymiary:
B = 0,80 m
L = 0,80 m
Ls = 0,25 m
Bs = 0,25 m
H = 0,50 m
eB = 0,00 m
eL = 0,00 m
Posadowienie fundamentu:
D = 0,80 m
Dmin = 0,80 m
brak wody gruntowej w zasypce
Opis podłoŜa:
z [m]
-0,80
0,00
z
Piaski gliniaste
3,00
N nazwa gruntu
r
1 Piaski gliniaste
h [m]
3,00
nawodn
iona
nie
NapręŜenie dopuszczalne dla podłoŜa
ρo(n)
[t/m3]
2,15
γf,min
γf,max
φu(r) [o]
0,90
1,10
19,40
cu(r)
[kPa]
35,40
M0
[kPa]
45733
M [kPa]
50809
σdop [kPa] = 150,0 kPa
Kombinacje obciąŜeń obliczeniowych:
N typ obc.
r
1 całkowite
N [kN]
TB [kN]
MB [kNm]
TL [kN]
ML [kNm]
e [kPa]
∆e [kPa/m]
76,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Materiały :
Zasypka:
3
cięŜar objętościowy: 20,00 kN/m
współczynniki obciąŜenia: γf,min = 0,90; γf,max = 1,20
Beton:
Wszelkie prawa zastrzeżone. Wyłącznie do użytku własnego
klasa betonu: B30 (C25/30) → fcd = 16,67 MPa, fctd = 1,20 MPa, Ecm = 31,0 GPa
3
cięŜar objętościowy: 24,00 kN/m
współczynniki obciąŜenia: γf,min = 0,90; γf,max = 1,10
Zbrojenie:
klasa stali: A-IIIN (RB500W) → fyk = 500 MPa, fyd = 420 MPa, ftk = 550 MPa
otulina zbrojenia cnom = 85 mm
ZałoŜenia obliczeniowe :
Współczynniki korekcyjne oporu granicznego podłoŜa:
- 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 podłoŜa: β = 1,50
Współczynnik tarcia gruntu o podstawę fundamentu: f = 0,50
Współczynniki redukcji spójności:
- przy sprawdzaniu przesunięcia: 0,50
- przy korekcie nachylenia wypadkowej obciąŜenia: 1,00
Czas trwania robót: powyŜej 1 roku (λ=1,00)
Stosunek wartości obc. obliczeniowych N do wartości obc. charakterystycznych Nk N/Nk = 1,20
WYNIKI-SPRAWDZENIE:
WARUNKI STANÓW GRANICZNYCH PODŁOśA - wg PN-81/B-03020
Nośność pionowa podłoŜa:
Decyduje: kombinacja nr 1
Decyduje nośność w poziomie: posadowienia fundamentu
Obliczeniowy opór graniczny podłoŜa QfN = 569,4 kN
Nr = 88,6 kN < m·QfN = 461,2 kN
(19,21% )
Nośność (stateczność) podłoŜa z uwagi na przesunięcie poziome:
Decyduje: kombinacja nr 1
Decyduje nośność w poziomie: posadowienia fundamentu
Obliczeniowy opór graniczny podłoŜa QfT = 41,6 kN
Tr = 0,0 kN < m·QfT = 30,0 kN
(0,00% )
ObciąŜenie jednostkowe podłoŜa:
Decyduje: kombinacja nr 1
NapręŜenie maksymalne σmax = 138,4 kPa
σmax = 138,4 kPa < σdop = 150,0 kPa (92,30% )
Stateczność fundamentu na obrót:
Decyduje: kombinacja nr 1
Decyduje moment wywracający MoB,2-3 = 0,00 kNm, moment utrzymujący MuB,2-3 = 34,41 kNm
Mo = 0,00 kNm < m·Mu = 24,8 kNm (0,00% )
Osiadanie:
Decyduje: kombinacja nr 1
Osiadanie pierwotne s'= 0,12 cm, wtórne s''= 0,02 cm, całkowite s = 0,14 cm
s = 0,14 cm < sdop = 1,00 cm (13,94% )
NapręŜenia:
Nr
1
typ σ1 [kPa]
C
138,4
σ2 [kPa]
138,4
σ3 [kPa]
138,4
σ4 [kPa]
138,4
C [m]
--
C/C'
--
aL [m]
--
aP [m]
--
Nośność pionowa podłoŜa:
Nr
1
w poziomie posadowienia
N [kN]
QfN [kN]
mN
88,6
569,4
0,16
[% ]
19,2
w poziomie stropu warstwy najsłabszej
z [m]
N [kN]
QfN [kN]
mN
0,00
88,6
569,4
0,16
[% ]
19,2
Nośność pozioma podłoŜa:
Nr
1
w poziomie posadowienia
N [kN]
T [kN]
QfT [kN]
86,0
0,0
41,6
mT
0,00
[% ]
0,0
w poziomie stropu warstwy najsłabszej
z [m]
N [kN]
T [kN]
QfT [kN]
0,00
86,0
0,0
41,6
Wszelkie prawa zastrzeżone. Wyłącznie do użytku własnego
mT
0,00
[% ]
0,0
OBLICZENIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE FUNDAMENTU - wg PN-B-03264: 2002
Nośność na przebicie:
dla fundamentu o zadanych wymiarach nie trzeba sprawdzać nośności na przebicie
Wszelkie prawa zastrzeżone. Wyłącznie do użytku własnego