Projekt budowlany część konstrukcyjna

1

PROJEKTOWANIE ORAZ NADZÓR W BUDOWNICTWIE mgr inż. Janusz Drożak

43-344 Bielsko Biała ul Wysoka 8 tel.338107018

EGZEMPLARZ NR: 1

PROJEKT BUDOWLANY CZĘŚĆ KONSTRUKCYJNA

INWESTYCJA:

HALA PRODUKCYJNA Z BUDYNKIEM BIUROWO-SOCJALNYM W JANKOWICACH UL. ZŁOTE ŁANY 52B Działki 3231/128; 3234/128; 2795/128; 2857/128

INWESTOR: PATENTUS S. A. ul. GÓRNOŚLĄSKA 11 43-200 PSZCZYNA

PROJEKTOWAŁ:

Konstrukcja: mgr inż. Janusz Drożak

SPRAW DZIŁ:

Konstrukcja: mgr inż. Piotr Ogrodzki

Bielsko-Biała LIPIEC 2012

2

PROJEKTOWANIE ORAZ NADZÓR W BUDOWNICTWIE mgr inż. Janusz Drożak

43-344 Bielsko Biała ul Wysoka 8 tel.338107018

PROJEKT BUDOWLANY CZĘŚĆ KONSTRUKCYJNA

OŚWIADCZENIE PROJEKTANTÓW

INWESTYCJA:

HALA PRODUKCYJNA Z BUDYNKIEM BIUROWO-SOCJALNYM W JANKOWICACH UL. ZŁOTE ŁANY 52B Działki 3231/128; 3234/128; 2795/128; 2857/128

INWESTOR: PATENTUS S. A. ul. GÓRNOŚLĄSKA 11 43-200 PSZCZYNA

Projektanci oświadczają, iż niniejszy projekt został wykonany zgodnie z obowiązującymi przepisami Prawa Budowlanego i związanymi z nim rozporządzeniami oraz zgodnie z Polskimi Normami. PROJEKTOWAŁ:

Konstrukcja: mgr inż. Janusz Drożak

SPRAW DZIŁ:

Konstrukcja: mgr inż. Piotr Ogrodzki

Bielsko-Biała LIPIEC 2012

3

ZAWARTOŚĆ OPRACOWANIA Opis techniczny Obl iczenia statyczne Rysunki :

K 1 Fundamenty

4

OPIS TECHNICZNY

PROJEKT BUDOWLANY HALI PRODUKCYJNEJ Z BUDYNKIEM BIUROWO-SOCJALNYM W JANKOWICACH UL. ZŁOTE ŁANY 52B

1. Charakterystyka obiektu:

Obiekt objęty projektem składa się z hal dwunawowej i budynku biurowo- socjalnego oddzielonych od siebie dylatacją o prostopadłym do siebie układzie konstrukcyjnym. Hala jest budynkiem produkcyjnym. Natomiast budynek jest obiektem socjalno-biurowym.

Konstrukcja hali jest wykonana w technologii szkieletowej z ram stalowych. Pierwsza nawa hala posiada rozpiętość 14,0m, natomiast rozpiętość drugiej nawy wynosi 10,0m. Ramy składają się z dwuspadowego dźwigara dachowego wykonanego z blachownicy spawanej o środniku falistym oraz z trzech słupów o różnej wysokości wykonanego z blachownicy spawanej o środniku falistym. Pokrycie dachu zaprojektowano z płyty dachowej KS1000X-DEK przymocowanej kołkami wstrzeliwanymi bezpośrednio do płatwi dachowych. Na płycie ułożone zostanie pokrycie membraną dachową. Ściany zaprojektowano z płyt warstwowych z blachy stalowej z rdzeniem ze styropianu lub PU. Płyty śc ian zewnętrznych zamocowane są na słupach ramach nośnych konstrukcji hali uzupełnionej ryglówką z prof i l i zimnogiętych stanowiącą jednocześnie zamocowanie stolarki i bram. Do posadowienia projektowanego obiektu zaprojektowano układ stup fundamentowych żelbetowych z obwodowymi belkami podwalinowymi.

W hali produkcyjnej zaprojektowano na słupach ram nośnych torowisko suwnic portalowych przystosowane do obsługi suwnic o udźwigu do 12t.

Budynek biurowo-socjalnego został zaprojektowano jako murowany z bloczków z betonu komórkowego odmiany „600” na zaprawie klejowej.

W budynku został zaprojektowane stropy piętra biurowego i poddasza. Strop wykonany zostanie jako monolityczna płyta żelbetowa krzyżowo zbrojona o grubości 15 cm poddasze i 18 cm piętro. Płyta opierać się będzie na ruszcie podciągów żelbetowych 30 x 50 cm piętro i 30 x 35 cm poddasze podpartych siatką słupów żelbetowych okrągłych o średnicy 30 cm. Do wejścia na piętro służą schody żelbetowe monolityczne.

5

OBLICZENIA STATYCZNE

PROJEKT BUDOWLANY BUDYNKU PRODUKCYJNO-MAGAZYNOWEGO Z CZĘŚCIĄ BIUROWĄ

PRZY UL. MARII SKŁODOWSKIEJ-CURIE W PSZCZYNIE

1. Podstawa dokonania obl iczeń:

Obl iczenia statyczne obiektu dokonano w oparciu o obowiązujące Pol skie Normy

- PN-82/B-02001 Obciążenia stałe - PN-82/B-02003 Obciążenia technologiczne i montażowe - PN-80/B-02010 Obciążenie śniegiem (Az1:2006) - PN-77/B-02011 Obciążenie wiatrem(Az1:2009) - PN-90/B-03200 Konstrukcje stalowe - PN-B-03264:2002 Konstrukcje betonowe żelbetowe i sprężone - DOKUMENTACJA BADAŃ GEOTECHNICZNYCH PODŁOŻA GRUNTOW EGO

wykonana przez f i rmę „BAZET” Pawłowice ul . Zjednoczenia 62a – mgr Piotr Staroszczyk

2. Rama dwunawowa m w rozstawie co 6,00m

2.1 Zestawienie obciążeń: Zestawienie obciążeń: Lp Obciążenie Obmiar OBC.CHARAKT f OBC.CHARAKT

CIĘŻAR

GRUBOŚĆ DŁUGOŚĆ SZEROK ILOŚĆ Gk

G OBJĘTOŚĆ kN/m2 kN/m2

1 pokrycie 0,04 1 1 1 1 0,04 1,2 0,048 2 wełna mineralna 1,4 0,2 1 1 1 0,28 1,2 0,336 3 blacha trapezowa 0,12 1 1 1 1 0,12 1,2 0,144 4 Obciążenie technolog 0,25 1 1 1 1 0,25 1,2 0,3 Razem: 0,57 1,2 0,684

płatew Z pst 1/2,5m = 3,5 1,995 1,2 2,394 rama pst 2/6,0m = 6 3,42 1,2 4,104

Lp Obciążenie Obmiar OBC.CHARAKT f OBC.CHARAKT

A Qk Qk

Q

wysokość - n.p.m kN/m2 kN/m2

5 Obc.śniegiem strefa: 2 ~ 0,9 0,9 1,5 1,35 c1 = 0,8 Sk1 = 0,72 1,5 1,08

płatew Z psn 1/2,5m = 3,5 2,52 1,5 3,78 rama psn 2/6,0m = 6 4,32 1,5 6,48

3. Pokrycie dachu

Rozstaw dźwigarów dachowych co 6,0 m

Płytę dachową dobrano z katalogu producenta dla obciążeń z poz 2.1 : Płyta dachowa ocieplona KS1000X-DEK na p łatwiach co 3,0m

Przyjęto wg katalogu producenta płatwie dachowe dla obciążeń z poz 2.1: zetowniki z imno gięte Z-250 grub. 2,5mm . 4.0 Belki podsuwnicowe

6

Przyjęto obciążenia wg danych producenta suwnic. PRZEKROJE PRĘTÓW:

PRĘTY UKŁADU: ------------------------------------------------------------------ Pręt: Typ: A: B: Lx[m]: Ly[m]: L[m]: Red.EJ: Przekrój: ------------------------------------------------------------------ 1 00 1 2 6,000 0,000 6,000 1,000 1 2 00 2 3 6,000 0,000 6,000 1,000 1 3 00 3 4 6,000 0,000 6,000 1,000 1 ------------------------------------------------------------------ WIELKOŚCI PRZEKROJOWE: ------------------------------------------------------------------ Nr. A[cm2] Ix[cm4] Iy[cm4] Wg[cm3] Wd[cm3] h[cm] Materiał: ------------------------------------------------------------------ 1 152,1 30815 7617 1952 1269 40,1 2 St3S (X,Y,V,W) ------------------------------------------------------------------ OBCIĄŻENIA:

OBCIĄŻENIA: ([kN],[kNm],[kN/m]) ------------------------------------------------------------------ Pręt: Rodzaj: Kąt: P1(Tg): P2(Td): a[m]: b[m]: ------------------------------------------------------------------ Grupa: A "" Zmienne gf= 1,10 1 Skupione 0,0 94,000 2,40 1 Skupione 0,0 96,000 5,40 ------------------------------------------------------------------ ================================================================== W Y N I K I Teoria I-go rzędu ================================================================== MOMENTY:

TNĄCE:

NORMALNE:

SIŁY PRZEKROJOWE: T.I rzędu

1 2 3 6,000 6,000 6,000 H=18,000

1 1 1

1 2 3

94,000 96,000

1 2 3

144,231 144,231

3,6803,680

-89,208

144,231

-89,208-89,208

16,392 16,392

-89,208

16,392 16,947

1 2 3

61,672 58,520

-44,880 -48,820

-154,420 -155,208

61,672

-155,208

21,540 13,66021,540 13,6601,208-6,672

1,208-6,672

1 2 3

7

Obciążenia obl.: Ciężar wł.+A ------------------------------------------------------------------ Pręt: x/L: x[m]: M[kNm]: Q[kN]: N[kN]: ------------------------------------------------------------------ 1 0,00 0,000 0,000 61,672 0,000 0,40 2,400 144,231* 58,520 0,000 1,00 6,000 -89,208 -155,208 0,000 2 0,00 0,000 -89,208 21,540 0,000 1,00 6,000 16,392 13,660 0,000 3 0,00 0,000 16,392 1,208 0,000 0,15 0,914 16,947* 0,008 0,000 1,00 6,000 0,000 -6,672 0,000 ------------------------------------------------------------------ * = Wartości ekstremalne REAKCJE PODPOROWE:

REAKCJE PODPOROWE: T.I rzędu Obciążenia obl.: Ciężar wł.+A ------------------------------------------------------------------ Węzeł: H[kN]: V[kN]: Wypadkowa[kN]: M[kNm]: ------------------------------------------------------------------ 1 0,000 61,672 61,672 2 0,000 176,748 176,748 3 0,000 -12,452 12,452 4 0,000 6,672 6,672 ------------------------------------------------------------------

Pręt nr 1 Przekrój:

Wymiary przekroju: h=400,6 s=343,0 Charakterystyka geometryczna przekroju: Jxg=30815,4 Jyg=7617,1 A=152,10 ix=14,2 iy=7,1 Jw=611204,8 Jt=245,4 xs=0,0 ys=11,8 is=19,8 rx=-8,0 by=15,8. Materiał: St3S (X,Y,V,W) Wytrzymałość fd=205 MPa dla g=40,0.

Siły przekrojowe:xa = 2,400; xb = 3,600. Obciążenia działające w płaszczyźnie układu: A Mx = -144,231 kNm, Vy = 58,520 kN, N = 0,000 kN, My = -0,087 kNm, Vx = -0,035 kN. Naprężenia w skrajnych włóknach: t = 113,678 MPa C = -73,886 MPa

Naprężenia: xa = 2,400; xb = 3,600. Naprężenia w skrajnych włóknach: t = 113,678 MPa C = -73,886 MPa Naprężenia: - normalne: = 19,896 = 93,782 MPa oc = 1,000

x X

Y

y

400,6

343,0

1 2 3 4

61,672

176,748

12,452 6,672

8

- ścinanie wzdłuż osi Y: Av = 61,520 cm2 = 9,512 MPa ov = 1,000 - ścinanie wzdłuż osi X: Av = 94,347 cm2 = 0,004 MPa ov = 1,000 Warunki nośności: ec = / oc + = 19,896 / 1,000 + 93,782 = 113,678 < 205 MPa ey = / ov = 9,512 / 1,000 = 9,512 < 118,900 = 0.58×205 MPa ex = / ov = 0,004 / 1,000 = 0,004 < 118,900 = 0.58×205 MPa

e e2 23 113,678 2 + 3×0,000 2 = 113,678 < 205 MPa

Długości wyboczeniowe pręta - przy wyboczeniu w płaszczyźnie układu przyjęto podatności węzłów ustalone wg załącznika 1

normy: a = 1,000 b = 0,333 węzły nieprzesuwne = 0,772 dla lo = 6,000 lw = 0,772×6,000 = 4,632 m - przy wyboczeniu w płaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny układu: a = 1,000 b = 1,000 węzły nieprzesuwne = 1,000 dla lo = 6,000 lw = 1,000×6,000 = 6,000 m - dla wyboczenia skrętnego przyjęto współczynnik długości wyboczeniowej = 1,000. Rozstaw

stężeń zabezpieczających przed obrotem lo = 6,000 m. Długość wyboczeniowa l = 6,000 m.

Siły krytyczne:

N EJ

lx

w 2

23,14²×0×30815,4

4,632² 10-2 = 29059,272 kN

N EJ

ly

w 2

23,14²×0×7617,1

6,000² 10-2 = 4280,982 kN

N

iEJ

lGJz

sT

12

2

2

119,8² ( 3,14²×0×611204,8

6,000² 10-2 + 80×245,4×102) = 5879,621 kN

NN N N N N N y i

y iyz

y z y z y z s s

s s

2 2 2

2 2

4 1

2 1

/

/

4280,982 + 5879,621 - (4280,982 + 5879,621)² - 4×4280,982×5879,621×(1 - 1,000×11,8²/ 19,8²) 2×(1 - 1,000×11,8²/ 19,8²)

= 3077,686 kN

Zwichrzenie Współrzędna punktu przyłożenia obciążenia ao = 0,00 cm. Różnica współrzędnych środka ścinania i punktu przyłożenia siły as = (-11,82) cm. Przyjęto następujące wartości parametrów zwichrzenia: A1 = 0,000, A2 = 0,000, B = 0,000.

Ao = A1 by + A2 as = 0,000 ×15,83 + 0,000 ×(-11,82) = 0,000

M A N A N B i N Ncr o y o y s y z ( ) 2 2 2

0,000×4280,982 + (0,000×4280,982)2 + 0,0002×0,1982×4280,982×5879,621 = 0,000

9

Przyjęto, że pręt jest zabezpieczony przed zwichrzeniem: L = 0.

Nośność przekroju na zginanie: xa = 2,400; xb = 3,600 - względem osi X MR = Wc fd = 1,0001952,520510-3 = 400,271 kNm Wc > Wt MR = Wt fd 1 + (p - 1) = 1269,22051 + 1,000(1,000 - 1) 10-3 = 260,190 kNm - względem osi Y MR = Wc fd = 1,000445,020510-3 = 91,225 kNm Współczynnik zwichrzenia dla L = 0,000 wynosi L = 1,000 Warunek nośności (54):

MM

x

L Rx +

MM

y

Ry = 144,231

1,000×260,190 + 0,08791,225 = 0,555 < 1

Nośność przekroju na ścinanie xa = 6,000; xb = 0,000. - wzdłuż osi Y VR = 0,58 AV fd = 0,58×61,5×205×10-1 = 731,473 kN Vo = 0,3 VR = 219,442 kN - wzdłuż osi X VR = 0,58 AV fd = 0,58×94,3×205×10-1 = 1121,786 kN Vo = 0,3 VR = 336,536 kN Warunki nośności: - ścinanie wzdłuż osi Y: V = 155,208 < 731,473 = VR - ścinanie wzdłuż osi X: V = 0,093 < 1121,786 = VR

Nośność przekroju zginanego, w którym działa siła poprzeczna xa = 2,400; xb = 3,600. - dla zginania względem osi X Vy = 58,520 < 219,442 = Vo MR,V = MR = 260,190 kNm - dla zginania względem osi Y: Vx = 0,035 < 336,536 = Vo MR,V = MR = 91,225 kNm Warunek nośności (55):

MM

MM

x

Rx V

y

Ry V, , 144,231

260,190 + 0,08791,225 = 0,555 < 1

Nośność środnika pod obciążeniem skupionym xa = 0,000; xb = 6,000. Przyjęto szerokość rozkładu obciążenia skupionego c = 100,0 mm. Naprężenia ściskające w środniku wynoszą c= 0,000 MPa. Współczynnik redukcji nośności wynosi: c = 1,000 Nośność środnika na siłę skupioną: PR,W = co tw c fd = 139,2×8,0×1,000×205×10-3 = 228,338 kN Warunek nośności środnika: P = 0,000 < 228,338 = PR,W

10

Stan graniczny użytkowania: Ugięcia względem osi Y liczone od cięciwy pręta wynoszą: amax = 5,8 mm

agr = l / 350 = 6000 / 350 = 17,1 mm amax = 5,8 < 17,1 = agr Ugięcia względem osi X liczone od cięciwy pręta wynoszą: amax = 0,0 mm

agr = l / 250 = 6000 / 250 = 24,0 mm amax = 0,0 < 24,0 = agr Największe ugięcie wypadkowe wynosi:

a = 0,0 2 + 5,8 2 = 5,8

5. Ramy nośne hal i

Przyjęto ramy w rozstawie 6,0m o słupach i ryglach z blachownic o środniku fal istym. Obciążenia z poz. 2.1. PRZEKROJE PRĘTÓW:

PRĘTY UKŁADU: ------------------------------------------------------------------ Pręt: Typ: A: B: Lx[m]: Ly[m]: L[m]: Red.EJ: Przekrój: ------------------------------------------------------------------ 1 00 1 2 19,800 0,600 19,809 1,000 1 S 774x250x12x2 2 00 2 3 9,800 -0,300 9,805 1,000 1 S 774x250x12x2 3 00 2 8 0,000 -3,200 3,200 1,000 4 S 530x300 4 00 8 4 0,000 -5,500 5,500 1,000 4 S 530x300 5 00 1 7 0,000 -2,600 2,600 1,000 4 S 530x300 6 00 7 5 0,000 -5,500 5,500 1,000 4 S 530x300 7 00 3 9 0,000 -2,900 2,900 1,000 4 S 530x300 8 00 9 6 0,000 -5,500 5,500 1,000 4 S 530x300 9 00 9 10 -0,600 0,000 0,600 1,000 3 2 U 260 10 00 8 11 0,600 0,000 0,600 1,000 3 2 U 260 11 00 12 8 0,600 0,000 0,600 1,000 3 2 U 260 12 00 7 13 0,600 0,000 0,600 1,000 3 2 U 260 ------------------------------------------------------------------ WIELKOŚCI PRZEKROJOWE: ------------------------------------------------------------------ Nr. A[cm2] Ix[cm4] Iy[cm4] Wg[cm3] Wd[cm3] h[cm] Materiał: ------------------------------------------------------------------ 1 75,0 94135 3125 2432 2432 77,4 2 St3S (X,Y,V,W) 3 96,6 74433 9640 742 742 26,0 2 St3S (X,Y,V,W) 4 102,5 62297 6750 2351 2351 53,0 2 St3S (X,Y,V,W) ------------------------------------------------------------------ OBCIĄŻENIA:

1 23

4

5

6

7

8

910 11 12

0,60018,600

0,600 0,600 8,600

0,600H=29,600

5,500

2,600

0,3000,300

V=8,700

1 1

4

4

4

4

4

4

33 3 3

11

OBCIĄŻENIA: ([kN],[kNm],[kN/m]) ------------------------------------------------------------------ Pręt: Rodzaj: Kąt: P1(Tg): P2(Td): a[m]: b[m]: ------------------------------------------------------------------ Grupa: A "" Zmienne gf= 1,20 1 Liniowe 0,0 3,420 3,420 0,00 19,81 2 Liniowe 0,0 3,420 3,420 0,00 9,80 Grupa: B "" Zmienne gf= 1,10 11 Skupione -0,0 172,000 0,00 11 Skupione 90,0 24,000 0,00 12 Skupione -0,0 20,000 0,60 12 Skupione 90,0 4,000 0,60 Grupa: C "" Zmienne gf= 1,10 10 Skupione -0,0 150,000 0,60 10 Skupione 90,0 18,000 0,60 Grupa: S "" Zmienne gf= 1,50 1 Liniowe-Y 0,0 4,320 4,320 0,00 19,81 2 Liniowe-Y 0,0 4,320 4,320 0,00 9,80 ------------------------------------------------------------------ ================================================================== W Y N I K I Teoria I-go rzędu ================================================================== MOMENTY:

TNĄCE:

NORMALNE:

1 2 3

4

5

6

7

8

910 11 12

3,4203,420

4,320 4,3203,420 3,420 4,320 4,320

150,000

18,000

172,000

24,000 20,000

4,000

1 23

4

5

6

7

8

9 101112

-234,119

-347,176

261,310

-347,176 -296,230

1,48128,560

-296,230

-50,946

-120,329

-50,946

-120,329-134,849-134,849

234,119

146,917

234,119

146,917 160,267160,267

1,481

1,021

1,481

1,021 0,871 0,871 0,1500,150

-99,150-99,150-113,670-113,670-13,350-13,350

1 23

4

5

6

7

8

9 101112

105,456

-116,871

105,456

-116,871

85,384

-24,656

85,384

-24,656-21,682

-21,682

-21,682-21,682

24,518

24,518

24,51824,518

-33,539

-33,539

-33,539-33,539

-29,139

-29,139

-29,139-29,139

-0,158

-0,158

-0,158-0,158

-0,158

-0,158

-0,158-0,158-0,500-0,500

165,500165,000165,500165,000

-189,200-189,700-189,200-189,700

22,50022,00022,50022,000

12

SIŁY PRZEKROJOWE: T.I rzędu Obciążenia obl.: Ciężar wł.+ABCS ------------------------------------------------------------------ Pręt: x/L: x[m]: M[kNm]: Q[kN]: N[kN]: ------------------------------------------------------------------ 1 0,00 0,000 -234,119 105,456 -36,750 0,47 9,363 261,310* 0,372 -33,566 1,00 19,809 -347,176 -116,871 -30,013 2 0,00 0,000 -296,230 85,384 -52,634 0,78 7,622 28,562* -0,155 -55,252 1,00 9,805 1,481 -24,656 -56,002 3 0,00 0,000 -50,946 -21,682 -199,642 1,00 3,200 -120,329 -21,682 -202,475 4 0,00 0,000 -134,849 24,518 -557,676 1,00 5,500 0,000 24,518 -562,544 5 0,00 0,000 234,119 -33,539 -106,521 1,00 2,600 146,917 -33,539 -108,822 6 0,00 0,000 160,267 -29,139 -131,323 1,00 5,500 -0,000 -29,139 -136,191 7 0,00 0,000 1,481 -0,158 -26,358 1,00 2,900 1,021 -0,158 -28,924 8 0,00 0,000 0,871 -0,158 -29,425 1,00 5,500 -0,000 -0,158 -34,293 9 0,00 0,000 0,150 -0,500 -0,000 0,99 0,595 0,000* -0,004 -0,000 1,00 0,600 0,000 0,000 -0,000 10 0,00 0,000 -99,150 165,500 19,800 1,00 0,600 -0,000 165,000 19,800 11 0,00 0,000 -0,000 -189,200 -26,400 1,00 0,600 -113,670 -189,700 -26,400 12 0,00 0,000 -13,350 22,500 4,400 1,00 0,600 0,000 22,000 4,400 ------------------------------------------------------------------ * = Wartości ekstremalne REAKCJE PODPOROWE:

REAKCJE PODPOROWE: T.I rzędu Obciążenia obl.: Ciężar wł.+ABCS ------------------------------------------------------------------ Węzeł: H[kN]: V[kN]: Wypadkowa[kN]: M[kNm]: ------------------------------------------------------------------ 3 -55,380 -0,000 55,380 4 -24,518 562,544 563,078 5 29,139 136,191 139,273

1 2 3

4

5

6

7

8

910 11 12

-36,750-30,013-30,013

-36,750-52,634 -56,002-52,634 -56,002

-199,642

-202,475

-199,642

-202,475-557,676

-562,544

-557,676

-562,544

-106,521

-108,822

-106,521

-108,822 -131,323

-136,191

-131,323

-136,191

-26,358

-28,924

-26,358

-28,924-29,425

-34,293

-29,425

-34,293

19,800 19,800 19,800 19,800 -26,400-26,400-26,400-26,400

4,4004,4004,4004,400

12 3

4 5 6

7 8 91011 12 13

55,380

24,518

562,544

29,139

136,191

0,158

34,293

13

6 0,158 34,293 34,293 ------------------------------------------------------------------

Wyniki wymiarowania blachownicy ze środnikiem falistym: Pręt nr: 1 Dźwigar dachowy

x X

y

Y

105,456

-116,871

105,456

-116,871

-234,119

-347,176

259,865

-347,176

AB

Przekrój: Oznakowanie: WTA 750 - 250 x 12 Wymiary: h = 774,0 mm; hs = 750,0 mm; ts = 2,0 mm; bg = 250,0 mm; tg = 12,0 mm.

Charakterystyka: A = 60,00 cm2; Ix = 87096,60 cm4; Iy = 3125,05 cm4; iy = 6,46 cm; AQ = hs ts 155/178 = 13,06 cm2.

Sprawdzenie nośności blachownicy przeprowadzono na podstawie dokumentacji technicznej producenta.

Uwzględnienie wpływu stateczności względem osi X: Siła krytyczna wyznaczona z uwzględnieniem podatności środnika na ścinanie:

Skx = μx lx = 0,619×20,009 = 12,386 m

id = Q

2xkx

21

2x A/A9,25)i/S( =

(12,386/0,381)² + 25,9×60,00/13,06 = 34,29

NKi,d = π2 EA / λid2 = 9,87×205000×60,00 / 34,292 ×10-1 = 10325,025 kN

Dodatkowe siły wewnętrzne uwzględniające efekt II-go rzędu dla o = l / 500:

MII =

d,Ki

o

N/N1N

= 36,750×0,04001 - 36,750/10325,025

= 1,476 kNm

VII = π MII / l = 3,142×1,476 / 20,009 = 0,232 kN

Nośność pasów: Pasy wykonano ze stali: St3S. Przyjęto rozstaw stężeń bocznych pasa górnego c = 0,300 m i dolnego c = 4,000 m.

14

P a s g ó r n y : Przy grubości tg=12,0 mm, fyk = 235 MPa; M = 1,15.

- nośność pasa: NgRk = fyk bg tg = 235×250,0×12,0 ×10-3 = 705,000 kN

- nośność ze względu na stateczność lokalna:

b = bg /2 - 11 = 250,0/2 - 11 = 114,0 mm

1 = 2

g )t/b(40000

= 40000(114,0/12,0)²

= 443,213 MPa przy czym 1 fyk

NgRk,l = 1 bg tg = 235,000×250,0×12,0 ×10-3 = 705,000 kN

- nośność ze względu na stateczność ogólna Y (zwichrzenie):

= c / i = 12 c / bg = 12 ×0,300×103 / 250,0 = 4,2 < 250

Przyjęto kc = 1,000

NgRk,g =

cktb

fE125,0

c

g2g

yk =

= 0,5×3,1416

3,4641 205000×235

250,0²×12,01,000×300,0

×10-3 = 7868,286 kN

Sprawdzenie nośności pasa:

A = (250,0×12,0 + 250,0×12,0)/100 = 60,00 cm2

zp = hs + tg/2 + tg’/2 = 750,0 + 12,0/2 + 12,0/2 = 762,0 mm

- dla xa=9,90 m; xb=9,90 m, przy obciążeniach “ABCS”

- nośność: NgRd = min(NgRk; NgRk,l; NgRk,g) / M = 705,000 / 1,15 = 613,043 kN

Ng = N Ag /A - (M+MII) / zp = -33,382×30,00/60,00 - 261,341/0,762 = -359,658 kN

Ng = 359,658 < 613,043 = NgRd

P a s d o l n y : Przy grubości tg=12,0 mm, fyk = 235 MPa; M = 1,15.



b = bg /2 - 11 = 250,0/2 - 11 = 114,0 mm

1 = 2

g )t/b(40000

= 40000(114,0/12,0)²


NgRk,l = 1 bg tg = 235,000×250,0×12,0 ×10-3 = 705,000 kN


= c / i = 12 c / bg = 12 ×4,000×103 / 250,0 = 55,4 < 250

15


NgRk,g =

cktb

fE125,0

c

g2g

yk =

= 0,5×3,1416

3,4641 205000×235

250,0²×12,01,000×4000,0

×10-3 = 590,121 kN


A = (250,0×12,0 + 250,0×12,0)/100 = 60,00 cm2

zp = hs + tg/2 + tg’/2 = 750,0 + 12,0/2 + 12,0/2 = 762,0 mm


- nośność: NgRd = NgRk / M = 705,000 / 1,15 = 613,043 kN

Ng = N Ag /A + (M+MII) / zp = -33,382×30,00/60,00 + 261,341/0,762 = 326,277 kN

Ng = 326,277 < 613,043 = NgRd

Nośność środnika: Środnik wykonany jest ze stali: St3SX. Przy grubości ts=2,0 mm, fyk = 235 MPa; M = 1,15.

N o ś n o ś ć n a ś c i n a n i e : Siła poprzeczna dla xa=9,90 m; xb=9,90 m, przy obciążeniach “ABCS”:

V = 5,707 kN.

Nośność na ścinanie:

pl,g = 4 3

yx2ss

DDht4,32 = 32,4

2,0×750,0² × 4

122500×86000000³ = 481,172 MPa

p =

g,pl

yk

3

f

= 2351,732×481,172

= 0,53

= 1 /p1,5 = 1 / 0,531,5 = 2,584 przy czym 1

Przyjęto: = 1,000

VRk = 0,58 fyk hs ts = 0,58×1,000×235×750,0×2,0 ×10-3 = 204,450 kN

VRd = VRk / M = 204,450 / 1,15 = 177,783 kN

Warunek nośności:

V = VI + VII = 5,939 < 177,783 = VRd

16

Stan graniczny użytkowania:

AB

Przemieszczenie prostopadłe do osi pręta wyznaczone z uwzględnieniem wpływu sił poprzecznych dla xa=9,90 m; xb=9,90 m, przy obciążeniach “ABCS”, wynoszą: a = -37,7 mm

a = 37,7 < 56,6 = l / 350 = agr.

Wyniki wymiarowania blachownicy ze środnikiem falistym: Pręt nr: 4 Słup centralny

x X

y

Y A

B

Przekrój: Oznakowanie: WTB 500 - 300 x 15 Wymiary: h = 530,0 mm; hs = 500,0 mm; ts = 2,5 mm; bg = 300,0 mm; tg = 15,0 mm.

Charakterystyka: A = 90,00 cm2; Ix = 59675,63 cm4; Iy = 6750,07 cm4; iy = 8,12 cm; AQ = hs ts 155/178 = 10,88 cm2.

Sprawdzenie nośności blachownicy przeprowadzono na podstawie dokumentacji technicznej producenta.

Uwzględnienie wpływu stateczności względem osi X: Siła krytyczna wyznaczona z uwzględnieniem podatności środnika na ścinanie:

Skx = μx lx = 0,825×5,500 = 4,537 m

id = Q

2xkx

21

2x A/A9,25)i/S( =

(4,537/0,258)² + 25,9×90,00/10,88 = 22,91

17

NKi,d = π2 EA / λid2 = 9,87×205000×90,00 / 22,912 ×10-1 = 34706,853 kN

Dodatkowe siły wewnętrzne uwzględniające efekt II-go rzędu dla o = l / 500:

MII =

d,Ki

o

N/N1N

= 562,544×0,01101 - 562,544/34706,853

= 6,290 kNm

VII = π MII / l = 3,142×6,290 / 5,500 = 3,593 kN

Nośność pasów: Pasy wykonano ze stali: St3S. Przyjęto rozstaw stężeń bocznych pasa górnego c = 5,500 m i dolnego c = 5,500 m. P a s g ó r n y : Przy grubości tg=15,0 mm, fyk = 235 MPa; M = 1,15.



b = bg /2 - 11 = 300,0/2 - 11 = 139,0 mm

1 = 2

g )t/b(40000

= 40000(139,0/15,0)²


NgRk,l = 1 bg tg = 235,000×300,0×15,0 ×10-3 = 1057,500 kN


= c / i = 12 c / bg = 12 ×5,500×103 / 300,0 = 63,5 < 250


NgRk,g =

cktb

fE125,0

c

g2g

yk =

= 0,5×3,1416

3,4641 205000×235

300,0²×15,00,763×5500,0

×10-3 = 1012,051 kN


A = (300,0×15,0 + 300,0×15,0)/100 = 90,00 cm2

zp = hs + tg/2 + tg’/2 = 500,0 + 15,0/2 + 15,0/2 = 515,0 mm



Ng = N Ag /A - (M+MII) / zp = -560,110×45,00/90,00 - (-73,714)/0,515 = -136,920 kN

Ng = 136,920 < 880,044 = NgRd

P a s d o l n y : Przy grubości tg=15,0 mm, fyk = 235 MPa; M = 1,15.


18


b = bg /2 - 11 = 300,0/2 - 11 = 139,0 mm

1 = 2

g )t/b(40000

= 40000(139,0/15,0)²


NgRk,l = 1 bg tg = 235,000×300,0×15,0 ×10-3 = 1057,500 kN


= c / i = 12 c / bg = 12 ×5,500×103 / 300,0 = 63,5 < 250


NgRk,g =

cktb

fE125,0

c

g2g

yk =

= 0,5×3,1416

3,4641 205000×235

300,0²×15,00,863×5500,0

×10-3 = 894,834 kN


A = (300,0×15,0 + 300,0×15,0)/100 = 90,00 cm2

zp = hs + tg/2 + tg’/2 = 500,0 + 15,0/2 + 15,0/2 = 515,0 mm



Ng = N Ag /A + (M+MII) / zp = -560,110×45,00/90,00 + (-73,714)/0,515 = -423,189 kN

Ng = 423,189 < 778,117 = NgRd

Nośność środnika: Środnik wykonany jest ze stali: St3SX. Przy grubości ts=2,5 mm, fyk = 235 MPa; M = 1,15.

N o ś n o ś ć n a ś c i n a n i e : Siła poprzeczna dla xa=2,75 m; xb=2,75 m, przy obciążeniach “ABCS”:

V = 24,518 kN.

Nośność na ścinanie:

pl,g = 4 3

yx2ss

DDht4,32 = 32,4

2,5×500,0² × 4

237700×114400000³ = 1266,169 MPa

p =

g,pl

yk

3

f

= 2351,732×1266,169

= 0,33

= 1 /p1,5 = 1 / 0,331,5 = 5,339 przy czym 1

Przyjęto: = 1,000

19

VRk = 0,58 fyk hs ts = 0,58×1,000×235×500,0×2,5 ×10-3 = 170,375 kN

VRd = VRk / M = 170,375 / 1,15 = 148,152 kN

Warunek nośności:

V = VI + VII = 28,111 < 148,152 = VRd

Stan graniczny użytkowania: Przemieszczenie prostopadłe do osi pręta wyznaczone z uwzględnieniem wpływu sił poprzecznych dla xa=2,75 m; xb=2,75 m, przy obciążeniach “ABCS”, wynoszą: a = 4,9 mm

a = 4,9 < 15,7 = l / 350 = agr.

6.0. Strop piętra

Przyjęto strop monol i tyczny o grubości 18cm. Beton B-25 Stal A-I II śr 14mm

Zestawienie obciążeń:

Lp Obciążenie Obmiar OBC.CHARAKT f OBC.CHARAKT 1 Podłogi 24 0,07 1 1 1 1,68 1,2 2,016

2 Strop 24 0,18 1 1 1 4,32 1,2 5,184

3 Tynk 18 0,015 1 1 1 0,27 1,3 0,351

Razem: 6,27 1,2 7,551

1 Ściamki działowe 1,25 1 1 1 1 1,25 1,3 1,625

1 Obciązenie użytkowe 3,0 1 1 1 1 3,00 1,3 3,900

Razem: 10,52 1,24 13,076

6.1. Strop piętra dwu przęsłowy PRZEKROJE PRĘTÓW:

PRĘTY UKŁADU: ------------------------------------------------------------------ Pręt: Typ: A: B: Lx[m]: Ly[m]: L[m]: Red.EJ: Przekrój: ------------------------------------------------------------------ 1 00 1 2 6,000 0,000 6,000 1,000 1 B 180x1000 2 00 2 3 6,000 0,000 6,000 1,000 1 B 180x1000 ------------------------------------------------------------------ WIELKOŚCI PRZEKROJOWE: ------------------------------------------------------------------ Nr. A[cm2] Ix[cm4] Iy[cm4] Wg[cm3] Wd[cm3] h[cm] Materiał: ------------------------------------------------------------------ 1 1800,0 1500000 48600 5400 5400 18,0 19 B25 ------------------------------------------------------------------ OBCIĄŻENIA:

1 2

6,000 6,000 H=12,000

1 1

1 2

1,960 1,9601,250 1,2503,000 3,000

1,960 1,9601,250 1,2503,000 3,000

20

OBCIĄŻENIA: ([kN],[kNm],[kN/m]) ------------------------------------------------------------------ Pręt: Rodzaj: Kąt: P1(Tg): P2(Td): a[m]: b[m]: ------------------------------------------------------------------ Grupa: A "" Zmienne gf= 1,30 1 Liniowe 0,0 1,960 1,960 0,00 6,00 1 Liniowe 0,0 1,250 1,250 0,00 6,00 2 Liniowe 0,0 1,960 1,960 0,00 6,00 2 Liniowe 0,0 1,250 1,250 0,00 6,00 Grupa: B "" Zmienne gf= 1,30 1 Liniowe 0,0 3,000 3,000 0,00 6,00 2 Liniowe 0,0 3,000 3,000 0,00 6,00 ------------------------------------------------------------------ ================================================================== W Y N I K I Teoria I-go rzędu ================================================================== MOMENTY:

TNĄCE:

SIŁY PRZEKROJOWE: T.I rzędu Obciążenia obl.: Ciężar wł.+AB ------------------------------------------------------------------ Pręt: x/L: x[m]: M[kNm]: Q[kN]: N[kN]: ------------------------------------------------------------------ 1 0,00 0,000 0,000 28,856 0,000 0,38 2,250 32,463* -0,000 0,000 1,00 6,000 -57,713 -48,094 0,000 2 0,00 0,000 -57,713 48,094 0,000 0,63 3,750 32,463* 0,000 0,000 1,00 6,000 0,000 -28,856 0,000 ------------------------------------------------------------------ * = Wartości ekstremalne REAKCJE PODPOROWE:

REAKCJE PODPOROWE: T.I rzędu Obciążenia obl.: Ciężar wł.+AB ------------------------------------------------------------------ Węzeł: H[kN]: V[kN]: Wypadkowa[kN]: M[kNm]: ------------------------------------------------------------------ 1 0,000 28,856 28,856 2 0,000 96,188 96,188 3 0,000 28,856 28,856 ------------------------------------------------------------------

1 2

-57,713

32,463

-57,713-57,713

32,463

-57,713

1 2

28,856

-48,094

28,856

-48,094

48,094

-28,856

48,094

-28,856

1 2 3

28,856

96,188

28,856

21

Cechy przekroju: - zbrojenie podporowe zadanie , pręt nr 1, przekrój: xa=6,00 m, xb=0,00 m

Wymiary przekroju [cm]: h=18,0, b=100,0, Cechy materiałowe dla sytuacji stałej lub przejściowej BETON: B25

fck= 20,0 MPa, fcd=α·fck/c=1,00×20,0/1,50=13,3 MPa Cechy geometryczne przekroju betonowego:

Ac=1800 cm2, Jcx=48600 cm4, Jcy=1500000 cm4 STAL: A-II (St50B)

fyk=355 MPa, s=1,15, fyd=310 MPa ξlim=0,0035/(0,0035+fyd/Es)=0,0035/(0,0035+310/200000)=0

,693, Zbrojenie główne:

As1+As2=30,79 cm2, ρ=100 (As1+As2)/Ac =100×30,79/1800=1,71 %, Jsx=1222 cm4, Jsy=28063 cm4,

Siły przekrojowe: zadanie: , pręt nr 1, przekrój: xa=6,00 m, xb=0,00 m

Obciążenia działające w płaszczyźnie układu: AB Momenty zginające: Mx = -32,238 kNm, My = 0,000 kNm, Siły poprzeczne: Vy = -2,405 kN, Vx = 0,000 kN, Siła osiowa: N = 0,000 kN = NSd, .

Zbrojenie wymagane: Wielkości obliczeniowe: NSd=0,000 kN, MSd=(MSdx

2+ MSdy2) = (57,7132+0,0002)

=57,713 kNm fcd=13,3 MPa, fyd=310 MPa =ftd, Zbrojenie rozciągane (s1=9,64 ‰): As1=13,63 cm2 (9¤14 = 13,85 cm2), Dodatkowe zbrojenie ściskane nie jest obliczeniowo wymagane. As=As1+As2=13,63 cm2, =100As/Ac= 10013,63/1800=0,76 % Wielkości geometryczne [cm]: h=18,0, d=15,3, x=4,0 (=0,259), a1=2,7, ac=1,6, zc=13,7, Acc=396 cm2, c=-3,37 ‰, s1=9,64 ‰,

Wielkości statyczne [kN, kNm]: Fc= -422,376, Fs1 = 422,377, Mc= 31,103, Ms1 = 26,610, Warunki równowagi wewnętrznej: Fc+Fs1=-422,376+(422,377)=0,001 kN (NSd=0,000 kN) Mc+Ms1=31,103+(26,610)=57,712 kNm (MSd=57,713 kNm)

Nośność przekroju prostopadłego: zadanie , pręt nr 1, przekrój: xa=6,00 m, xb=0,00 m

180,0

1000,0

10¤14

10¤14

180,0

1000,0

Fs1

Fc

h d

a1

zc

22

Wielkości obliczeniowe: NSd=0,000 kN, MSd=(MSdx

2+ MSdy2) = (57,7132+0,0002)

=57,713 kNm fcd=13,3 MPa, fyd=310 MPa =ftd, Zbrojenie rozciągane: As1=15,39 cm2, Zbrojenie ściskane: As2=15,39 cm2, As=As1+As2=30,79 cm2, =100As/Ac= 10030,79/1800=1,71 % Wielkości geometryczne [cm]: h=18,0, d=15,3, x=5,9 (=0,382), a1=2,7, a2=2,7, ac=2,0, zc=13,3, Acc=585 cm2, c=-0,89 ‰, s2=-0,48 ‰, s1=1,44 ‰,

Wielkości statyczne [kN, kNm]: Fc= -294,918, Fs1 = 442,477, Fs2 = -147,560, Mc= 20,540, Ms1 = 27,876, Ms2 = 9,296, Warunek stanu granicznego nośności:

MRd = 64,729 kNm > MSd =Mc+Ms1+Ms2=20,540+(27,876)+(9,296)=57,713 kNm

Ugięcia zadanie , pręt nr 1 Ugięcia wyznaczono dla charakterystycznych obciążeń długotrwałych. Współczynniki pełzania dla obciążeń długotrwałych przyjęto równy (t,to) = 2,00.

Ec,eff =

)t,t(1E

o

cm

= 30000

1 + 2,00 = 10000 MPa

Moment rysujący: Mcr = fctm Wc = 2,2×5400 ×10-3 = 11,880 kNm Całkowity moment zginający MSd = -47,385 kN powoduje zarysowanie przekroju.

S z t y w n o ś ć d l a d ł u g o t r w a ł e g o d z i a ł a n i a o b c i ą ż e ń d ł u g o t r w a ł y c h :

Sztywność na zginanie wyznaczona dla momentu MSd = -47,385 kNm. Wielkości geometryczne przekroju: xI = 9,0 cm II = 73039 cm4 xII = 6,0 cm III = 37179 cm4

B =

)I/I1()M/M(1IE

III2

Sdcr21

IIeff,c

=

= 10000×37179

1 - 1,0×0,5×(11,880/47,385)²×(1 -37179/73039) ×10-5 = 3776 kNm2

Ugięcie w punkcie o współrzędnej x = 2,438 m, wyznaczone poprzez całkowanie funkcji krzywizny osi pręta (1/) z uwzględnieniem zmiany sztywności wzdłuż osi elementu, wynosi:

a = a,d = 18,4 mm

a = 18,4 < 24,0 = alim

Cechy przekroju: zbrojenie przęsłowe zadanie , pręt nr 1, przekrój: xa=2,32 m, xb=3,68 m

10¤14

10¤14

Fs1

Fs2 Fc

h d

a1

zc

a2

180,0

1000,0

23

Wymiary przekroju [cm]: h=18,0, b=100,0,

Cechy materiałowe dla sytuacji stałej lub przejściowej BETON: B25






Siły przekrojowe: zadanie: , pręt nr 1, przekrój: xa=2,32 m, xb=3,68 m

Obciążenia działające w płaszczyźnie układu: AB Momenty zginające: Mx = -28,856 kNm, My = 0,000 kNm, Siły poprzeczne: Vy = -9,619 kN, Vx = 0,000 kN, Siła osiowa: N = 0,000 kN = NSd, .

Zbrojenie wymagane: (zadanie , pręt nr 1, przekrój: xa=6,00 m, xb=0,00 m)


2+ MSdy2) = (57,7132+0,0002)


Wielkości statyczne [kN, kNm]: Fc= -422,376, Fs1 = 422,377, Mc= 31,103, Ms1 = 26,610, Warunki równowagi wewnętrznej: Fc+Fs1=-422,376+(422,377)=0,001 kN (NSd=0,000 kN) Mc+Ms1=31,103+(26,610)=57,712 kNm (MSd=57,713 kNm)

Nośność przekroju prostopadłego: zadanie , pręt nr 1, przekrój: xa=6,00 m, xb=0,00 m

180,0

1000,0

10¤14

180,0

1000,0

Fs1

Fc

h d

a1

zc

24


2+ MSdy2) = (57,7132+0,0002)

=57,713 kNm fcd=13,3 MPa, fyd=310 MPa =ftd, Zbrojenie rozciągane: As1=15,39 cm2, As=As1+As2=15,39 cm2, =100As/Ac= 10015,39/1800=0,86 % Wielkości geometryczne [cm]: h=18,0, d=2,7, x=2,2 (=0,819), a1=15,3, ac=0,9, zc=1,8, Acc=221 cm2, c=-3,50 ‰, s1=0,77 ‰,

Wielkości statyczne [kN, kNm]: Fc= -238,093, Fs1 = 238,092, Mc= 19,238, Ms1 = -15,000,

Warunek stanu granicznego nośności: MRd = Mc+Ms1 = 19,238+(-15,000)=4,238 kNm < MSd =57,713 kNm

PRZEKROJE PRĘTÓW:

PRĘTY UKŁADU: ------------------------------------------------------------------ Pręt: Typ: A: B: Lx[m]: Ly[m]: L[m]: Red.EJ: Przekrój: ------------------------------------------------------------------ 1 00 1 2 6,000 0,000 6,000 1,000 1 T 650x1400x180x 2 00 2 3 6,000 0,000 6,000 1,000 1 T 650x1400x180x 3 00 3 4 7,200 0,000 7,200 1,000 1 T 650x1400x180x 4 00 4 5 7,200 0,000 7,200 1,000 1 T 650x1400x180x 5 00 5 6 7,200 0,000 7,200 1,000 1 T 650x1400x180x 6 00 7 1 6,000 -0,000 6,000 1,000 1 T 650x1400x180x ------------------------------------------------------------------ WIELKOŚCI PRZEKROJOWE: ------------------------------------------------------------------ Nr. A[cm2] Ix[cm4] Iy[cm4] Wg[cm3] Wd[cm3] h[cm] Materiał: ------------------------------------------------------------------ 1 3930,0 4221750 1282577 62079 28926 65,0 19 B25 ------------------------------------------------------------------ OBCIĄŻENIA:

OBCIĄŻENIA: ([kN],[kNm],[kN/m]) ------------------------------------------------------------------ Pręt: Rodzaj: Kąt: P1(Tg): P2(Td): a[m]: b[m]: ------------------------------------------------------------------ Grupa: B "" Zmienne gf= 1,30 1 Liniowe 0,0 74,000 74,000 0,00 6,00 2 Liniowe 0,0 74,000 74,000 0,00 6,00 3 Liniowe 0,0 74,000 74,000 0,00 7,20 4 Liniowe 0,0 74,000 74,000 0,00 7,20 5 Liniowe 0,0 74,000 74,000 0,00 7,20 6 Liniowe 0,0 74,000 74,000 0,00 6,00 ------------------------------------------------------------------

10¤14

Fs1 Fc

h

d

a1

zc

180,0

1000,0

1 2 3 4 56

6,000 6,000 6,000 7,200 7,200 7,200 H=39,600

1 1 1 1 11

1 2 3 4 56

74,000 74,00074,000 74,00074,000 74,00074,000 74,000 74,000 74,00074,000 74,000

25

================================================================== W Y N I K I Teoria I-go rzędu ================================================================== MOMENTY:

TNĄCE:

SIŁY PRZEKROJOWE: T.I rzędu Obciążenia obl.: Ciężar wł.+B ------------------------------------------------------------------ Pręt: x/L: x[m]: M[kNm]: Q[kN]: N[kN]: ------------------------------------------------------------------ 1 0,00 0,000 -411,118 342,598 0,000 0,54 3,211 139,542* 0,392 0,000 1,00 6,000 -273,882 -296,853 0,000 2 0,00 0,000 -273,882 296,755 0,000 0,46 2,789 139,268* -0,490 0,000 1,00 6,000 -411,708 -342,697 0,000 3 0,00 0,000 -411,708 379,367 0,000 0,50 3,572 263,484* -1,307 0,000 1,00 7,200 -442,697 -387,975 0,000 4 0,00 0,000 -442,697 364,610 0,000 0,48 3,431 180,991* -1,076 0,000 1,00 7,200 -579,933 -402,731 0,000 5 0,00 0,000 -579,933 464,217 0,000 0,61 4,359 431,077* -0,384 0,000 1,00 7,200 0,000 -303,124 0,000 6 0,00 0,000 0,000 251,206 0,000 0,39 2,367 296,050* -1,078 0,000 1,00 6,000 -411,118 -388,245 0,000 ------------------------------------------------------------------ * = Wartości ekstremalne REAKCJE PODPOROWE:

REAKCJE PODPOROWE: T.I rzędu Obciążenia obl.: Ciężar wł.+B ------------------------------------------------------------------ Węzeł: H[kN]: V[kN]: Wypadkowa[kN]: M[kNm]: ------------------------------------------------------------------ 1 0,000 730,844 730,844 2 0,000 593,607 593,607 3 0,000 722,063 722,063 4 0,000 752,585 752,585 5 0,000 866,948 866,948 6 0,000 303,124 303,124 7 0,000 251,206 251,206 ------------------------------------------------------------------

1 2 3 4 56

-411,118-273,882

139,542

-411,118-273,882

-411,708

139,250

-411,708-411,708 -442,697

263,484

-442,697-442,697-579,933

180,979

-579,933-579,933

431,077

-579,933 -411,118

295,996

-411,118

1 2 3 4 56

342,598

-296,853

342,598

-296,853

296,755

-342,697

296,755

-342,697

379,367

-387,975

379,367

-387,975

364,610

-402,731

364,610

-402,731

464,217

-303,124

464,217

-303,124

251,206

-388,245

251,206

-388,245

1 2 3 4 5 67

730,844 593,607 722,063 752,585 866,948

303,124 251,206

26

Cechy przekroju: zadanie Podciąg, pręt nr 5, przekrój: xa=0,00 m, xb=7,20 m

Wymiary przekroju [cm]: h=65,0, bw=30,0, beff=140,0, hf=18,0,

Cechy materiałowe dla sytuacji stałej lub przejściowej BETON: B25






Siły przekrojowe: zadanie: Podciąg, pręt nr 5, przekrój: xa=0,00 m, xb=7,20 m

Obciążenia działające w płaszczyźnie układu: B Momenty zginające: Mx = -426,096 kNm, My = 0,000 kNm, Siły poprzeczne: Vy = 32,587 kN, Vx = 0,000 kN, Siła osiowa: N = 0,000 kN = NSd, .

Zbrojenie wymagane: (zadanie Podciąg, pręt nr 5, przekrój: xa=0,00 m, xb=7,20 m)

Obliczenia wykonano: - przy założeniu maksymalnego wykorzystania nośności strefy ściskanej betonu (lim=0,693).


2+ MSdy2) = (579,9332+0,0002)

=579,933 kNm fcd=13,3 MPa, fyd=310 MPa =ftd, Zbrojenie rozciągane (s1=1,81 ‰): As1=42,09 cm2 (9¤25 = 44,18 cm2), Dodatkowe zbrojenie ściskane nie jest obliczeniowo wymagane. As=As1+As2=42,09 cm2, =100As/Ac= 10042,09/3930=1,07 % Wielkości geometryczne [cm]: h=65,0, d=61,3, x=40,4 (=0,660), a1=3,8, ac=16,8, zc=44,4, Acc=1212 cm2,

c=-3,50 ‰, s1=1,81 ‰, Wielkości statyczne [kN, kNm]: Fc= -1304,782, Fs1 = 1304,782, Mc= 359,290, Ms1 = 220,643, Warunki równowagi wewnętrznej: Fc+Fs1=-1304,782+(1304,782)=0,000 kN (NSd=0,000 kN) Mc+Ms1=359,290+(220,643)=579,933 kNm (MSd=579,933 kNm)

650,0

1400,0

10¤25

8¤25

650,0

1400,0

Fs1

Fc

h d

a1

zc

27

Nośność przekroju prostopadłego: zadanie Podciąg, pręt nr 5, przekrój: xa=0,00 m, xb=7,20 m


2+ MSdy2) = (579,9332+0,0002)


Wielkości statyczne [kN, kNm]: Fc= -454,977, Fs1 = 1070,336, Fs2 = -615,360, Mc= 156,447, Ms1 = 180,997, Ms2 = 242,489, Warunek stanu granicznego nośności:


Zbrojenie poprzeczne (strzemiona) zadanie Podciąg, pręt nr 5 Na całej długości pręta przyjęto strzemiona o średnicy =8 mm ze stali A-III, dla której f ywd = 350 MPa. Minimalny stopień zbrojenia na ścinanie:

w,min = 0,08 ckf / fyk = 0,08× 20 / 355 = 0,00101

Rozstaw strzemion: Strefa nr 1

Początek i koniec strefy: xa = 0,0 xb = 360,0 cm Maksymalny rozstawy strzemion: smax = 0,75 d = 0,75×600 = 450 smax 400 mm przyjęto smax = 400 mm. Ze względu na pręty ściskane smax = 15 = 15×25,0 = 375,0 mm. Przyjęto strzemiona 4-cięte, prostopadłe do osi pręta o rozstawie 15,0 cm, dla których stopień zbrojenia na ścinanie wynosi: w = Asw /(s bw sin ) = 2,01 / (15,0×30,0×1,000) = 0,00447 w = 0,00447 > 0,00101 = w min

Strefa nr 2 Początek i koniec strefy: xa = 360,0 xb = 450,0 cm Maksymalny rozstawy strzemion: smax = 0,75 d = 0,75×600 = 450 smax 400 mm przyjęto smax = 400 mm. Ze względu na pręty ściskane smax = 15 = 15×25,0 = 375,0 mm.

10¤25

8¤25

Fs1

Fs2 Fc

h d

a1

zc

a2

650,0

1400,0

90,0 67,5 202,

28

Przyjęto strzemiona 4-cięte, prostopadłe do osi pręta o rozstawie 20,0 cm, dla których stopień zbrojenia na ścinanie wynosi: w = Asw /(s bw sin ) = 2,01 / (20,0×30,0×1,000) = 0,00335 w = 0,00335 > 0,00101 = w min

Strefa nr 3 Początek i koniec strefy: xa = 450,0 xb = 517,5 cm Maksymalny rozstawy strzemion: smax = 0,75 d = 0,75×600 = 450 smax 400 mm przyjęto smax = 400 mm. Ze względu na pręty ściskane smax = 15 = 15×25,0 = 375,0 mm. Przyjęto strzemiona 4-cięte, prostopadłe do osi pręta o rozstawie 20,0 cm, dla których stopień zbrojenia na ścinanie wynosi: w = Asw /(s bw sin ) = 2,01 / (20,0×30,0×1,000) = 0,00335 w = 0,00335 > 0,00101 = w min

Strefa nr 4 Początek i koniec strefy: xa = 517,5 xb = 720,0 cm Maksymalny rozstawy strzemion: smax = 0,75 d = 0,75×600 = 450 smax 400 mm przyjęto smax = 400 mm. Ze względu na pręty ściskane smax = 15 = 15×25,0 = 375,0 mm. Przyjęto strzemiona 4-cięte, prostopadłe do osi pręta o rozstawie 15,0 cm, dla których stopień zbrojenia na ścinanie wynosi: w = Asw /(s bw sin ) = 2,01 / (15,0×30,0×1,000) = 0,00447 w = 0,00447 > 0,00101 = w min

Ugięcia zadanie Podciąg, pręt nr 5 Ugięcia wyznaczono dla charakterystycznych obciążeń długotrwałych. Współczynniki pełzania dla obciążeń długotrwałych przyjęto równy (t,to) = 2,00.

Ec,eff =

)t,t(1E

o

cm

= 30000

1 + 2,00 = 10000 MPa

Moment rysujący: Mcr = fctm Wc = 2,2×62079 ×10-3 = 136,574 kNm Całkowity moment zginający MSd = -453,998 kN powoduje zarysowanie przekroju.

S z t y w n o ś ć d l a d ł u g o t r w a ł e g o d z i a ł a n i a o b c i ą ż e ń d ł u g o t r w a ł y c h :

Sztywność na zginanie wyznaczona dla momentu MSd = -453,998 kNm. Wielkości geometryczne przekroju: xI = 41,8 cm II = 2744162 cm4 xII = 29,1 cm III = 1718571 cm4

B =

)I/I1()M/M(1IE

III2

Sdcr21

IIeff,c

=

= 10000×1718571

1 - 1,0×0,5×(136,574/453,998)²×(1 -1718571/2744162) ×10-5 = 174813 kNm2

Wykres sztywności i momentów dla obciążeń długotrwałych.

29

Ugięcie w punkcie o współrzędnej x = 4,050 m, wyznaczone poprzez całkowanie funkcji krzywizny osi pręta (1/) z uwzględnieniem zmiany sztywności wzdłuż osi elementu, wynosi:

a = a,d = 7,5 mm

a = 7,5 < 28,8 = alim

8.0 Schody

Parametry schodów:

pochylenie biegu: 17,5 : 28 = 0,618 =31,7° cos=0,850 płyta biegów grubości 12cm (beton B-25 stal A-I I I )

Zestawienie obciążeń:

płyta 0,12×24,0 × 1,1 = 3,17 kN/m 2 stopnie 0,5×0,167×22,0 × 1,1= 2,08 kN/m 2 okładzina [0,02×(0,167+0,27):0,27]×22,0 × 1,3= 0,96 kN/m 2 tynk 0,015×19,0 × 1,3 = 0,37 kN/m 2 razem dopełniające: 3,41 kN/m 2

obciążenie użytkowe 3,50× 1,3 = 4,55 kN/m 2 NAZWA: schody PRZEKROJE PRĘTÓW:

PRĘTY UKŁADU: ------------------------------------------------------------------ Pręt: Typ: A: B: Lx[m]: Ly[m]: L[m]: Red.EJ: Przekrój: ------------------------------------------------------------------ 1 00 1 2 3,400 2,100 3,996 1,000 1 B 120x1000 2 00 2 3 1,400 0,000 1,400 1,000 1 B 120x1000 ------------------------------------------------------------------ WIELKOŚCI PRZEKROJOWE: ------------------------------------------------------------------ Nr. A[cm2] Ix[cm4] Iy[cm4] Wg[cm3] Wd[cm3] h[cm] Materiał: ------------------------------------------------------------------ 1 1200,0 1000000 14400 2400 2400 12,0 19 B25 ------------------------------------------------------------------ OBCIĄŻENIA:

1

2

3,400 1,400 H=4,800

2,100

V=2,100

1

1

30

OBCIĄŻENIA: ([kN],[kNm],[kN/m]) ------------------------------------------------------------------ Pręt: Rodzaj: Kąt: P1(Tg): P2(Td): a[m]: b[m]: ------------------------------------------------------------------ Grupa: A "" Zmienne gf= 1,20 1 Liniowe 0,0 2,842 2,842 0,00 4,00 2 Liniowe 0,0 2,842 2,842 0,00 1,40 Grupa: B "" Zmienne gf= 1,30 1 Liniowe 0,0 3,500 3,500 0,00 4,00 2 Liniowe 0,0 3,500 3,500 0,00 1,40 ================================================================== W Y N I K I Teoria I-go rzędu ================================================================== MOMENTY:

TNĄCE:

NORMALNE:

1

2

2,842

2,842

3,500

3,5002,842 2,8423,500 3,500

1

2

21,298

26,265

21,298 21,298

1

2

18,862

-8,202

18,862

-8,202-9,641

-20,785

-9,641

-20,785

31

SIŁY PRZEKROJOWE: T.I rzędu Obciążenia obl.: AB ------------------------------------------------------------------ Pręt: x/L: x[m]: M[kNm]: Q[kN]: N[kN]: ------------------------------------------------------------------ 1 0,00 0,000 -0,000 18,862 -11,650 0,70 2,779 26,265* 0,044 -0,027 1,00 3,996 21,298 -8,202 5,066 2 0,00 0,000 21,298 -9,641 0,000 1,00 1,400 -0,000 -20,785 0,000 ------------------------------------------------------------------ * = Wartości ekstremalne REAKCJE PODPOROWE: T.I rzędu Obciążenia obl.: AB ------------------------------------------------------------------ Węzeł: H[kN]: V[kN]: Wypadkowa[kN]: M[kNm]: ------------------------------------------------------------------ 1 -0,000 22,169 22,169 3 0,000 20,785 20,785 ------------------------------------------------------------------

Cechy przekroju: zadanie schody, pręt nr 1, przekrój: xa=2,31 m, xb=1,69 m

Wymiary przekroju [cm]: h=12,0, b=100,0, Cechy materiałowe dla sytuacji stałej lub przejściowej BETON: B25


Ac=1200 cm2, Jcx=14400 cm4, Jcy=1000000 cm4 STAL: A-III (34GS)




Siły przekrojowe: Obciążenia działające w płaszczyźnie układu: AB Momenty zginające: Mx = -26,261 kNm, My = 0,000 kNm, Siły poprzeczne: Vy = 0,255 kN, Vx = 0,000 kN, Siła osiowa: N = -0,158 kN = NSd,

120,0

1000,0

6¤12

10¤12

1

2

-11,650

5,0665,066

-11,650

32

Uwzględnienie smukłości pręta: - w płaszczyźnie ustroju:

eey = Mx/N = (-26,261)/(-0,158)=166,209 m, MSdx = ηx (eay + eey) N = 1,025×(0,020 +166,209)×(-0,158) = -26,921 kNm,.

Zbrojenie wymagane:

Obliczenia wykonano: - przy założeniu maksymalnego wykorzystania nośności strefy ściskanej betonu (lim=0,667).

Wielkości obliczeniowe: NSd=-0,212 kN, MSd=(MSdx

2+ MSdy2) = (-26,9192+0,0002)


Wielkości statyczne [kN, kNm]: Fc= -332,112, Fs1 = 331,855, Mc= 15,638, Ms1 = 11,283, Warunki równowagi wewnętrznej: Fc+Fs1=-332,112+(331,855)=-0,257 kN (NSd=-0,212 kN) Mc+Ms1=15,638+(11,283)=26,921 kNm (MSd=26,919 kNm)

Długości wyboczeniowe pręta: zadanie schody, pręt nr 1 - przy wyboczeniu w płaszczyźnie układu:

podatności węzłów ustalone według załącznika C normy, współczynnik obliczono jak dla pręta jednostronnie zamocowanego w układzie przesuwnym ze wzoru (C.1) lo = lcol, lcol=3,996 m, podatności węzłów: κa =1,000 kA =(1/κa-1)=0,000, ęb =0,259 kB =(1/κb-1)=2,854, =2+1/(3k) = 2+1/(3×2,854)) lo= 2,117×3,996 = 8,459 m

- przy wyboczeniu w płaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny układu: podatności węzłów ustalone według załącznika C normy, współczynnik obliczono jak dla pręta swobodnego: ze wzoru (C.1) lo = lcol, lcol=3,996 m, podatności węzłów: κa =1,000 kA =(1/κa -1)=0,000, ęb =1,000 kB =(1/κb-1)=0,000, =1,000 lo = 1,000×3,996 = 3,996 m*|* = 0,7+1/(3k+3) = 0,7+1/(3×1,000)+3) = 1,000 lo= 1,000×3,996 = 3,996 m

Uwzględnienie wpływu smukłości pręta: - w płaszczyźnie ustroju:

mimośród niezamierzony: (lcol=3,996 m, h=0,120 m, n=1)

ea = max 01,0,30

,11600

hn

lcol = max0,013, 0,004, 0,010 =0,013 m, przyjęto: ea=0,020 m,

mimośród statyczny: Mmax=max MSd =26,265 kNm, NSd=-1,620 kN ee=Mmax/N=

120,0

1000,0

Fs1

Fc

h d

a1

zc

33

26,265/(-1,620)= 16,213 m,

mimośród początkowy: eo=ea+ee=0,020+16,213=16,233 m,

obliczenie siły krytycznej: - eo/h=max(ea+ee)/h, 0,05, 0,5-0,01(lo/h+fcd) = max135,275, 0,05, -0,338 = 135,275, - klt=1+0,5 (NSd,lt/NSd) (t,to) =1 + 0,5×1,000×2,00 = 2,000,

ssolt

ccm

ocrit IE

hek

IEl

N 1,01,0

11,02

92

98,4592[3,000·107×1,440·10-4

2×2,000 ( 0,110,1 + 135,275 + 0,1) + 2,0·108×2,092·10-6] = 66,314 kN

współczynnik zwiększający mimośród początkowy:

critSd NN1

1 1

1 - (1,620 / 66,314) = 1,025

Nośność przekroju prostopadłego: Wielkości obliczeniowe: NSd=-0,212 kN, MSd=(MSdx

2+ MSdy2) = (-26,9192+0,0002)


Wielkości statyczne [kN, kNm]: Fc= -283,477, Fs1 = 350,332, Fs2 = -67,067, Mc=

12,727, Ms1 = 11,911, Ms2 = 2,280, Warunek stanu granicznego nośności:


7. Fundamenty:

Projektowany obiekt zal iczamy do pierwszej kategori i geotechnicznej , warunki gruntowe proste

Głębokość przemarzania wynosi 1,0m i określa ona minimalne zagłębienie spodu ławy poniżej poziomu gruntu.

7.1. Obl iczenie nośności podłoża.

Na podstawie wierceń próbnych wykonanych przez f i rmę BAZET Piotrowice stwierdzono występowanie w podłożu gruntowym warstwy gleby o miąższości od 0,2 do 0,3 m. Natomiast w poziomie fundamentów występują pyły twardo pylaste od 0,4 do 0,8m, pod którą występują twardo plastyczne gl iny pylaste. Na głębokości od ~2,2 do 5,2m w podłożu występują plastyczne gl iny pylaste.

6¤12

10¤12

Fs1

Fs2 Fc

h d

a1

zca2

120,0

1000,0

34

7.1. Obl iczenie stopa fundamentowa hal i .

-1 0 1

-1

0

11

2. Fundamenty

2.1. Fundament nr 1 Klasa fundamentu: stopa prostokątna, Typ konstrukcji: słup prostokątny, Położenie fundamentu względem układy globalnego: Wymiary podstawy fundamentu: Bx = 1,60 m, By = 1,80 m, Współrzędne środka fundamentu: x0f = 0,00 m, y0f = 0,00 m, Kąt obrotu układu lokalnego względem globalnego: = 0,00.

35

FUNDAMENT 1. STOPA PROSTOKĄTNA SŁUPA HALI

Nazwa fundamentu: stopa prostokątna

z [m]

0

1

2

0,00

P¶

1,80

G¶

Skala 1 : 50

1,60

0,60

1,20

x

z

1. Podłoże gruntowe

1.1. Teren Istniejący względny poziom terenu: zt = 0,0 m, Projektowany względny poziom terenu: ztp = 0,00 m.

1.2. Warstwy gruntu Lp. Poziom stropu Grubość warstwy Nazwa gruntu Poz. wody grunt. [m] [m] [m] 1 0,00 1,80 Piasek pylasty brak wody 2 1,80 nieokreśl. Glina pylasta brak wody

1.3. Parametry geotechniczne występujących gruntów Symbol ID IL stopień cu u M0 M gruntu [] [] [t/m3] wilgotn. [kPa] [ 0] [kPa] [kPa] P¶ 0,60 1,65 m.wilg. 0,00 30,9 74369 92961

G¶ 0,30 2,00 13,30 13,2 23636 39394

1,60

1,80x

y

36

2. Konstrukcja na fundamencie Typ konstrukcji: słup prostokątny Wymiary słupa: b = 0,30 m, l = 0,60 m, Współrzędne osi słupa: x0 = 0,00 m, y0 = 0,00 m, Kąt obrotu układu lokalnego względem globalnego: = 0,000.

3. Obciążenie od konstrukcji Względny poziom przyłożenia obciążenia: zobc = 0,60 m. Lista obciążeń: Lp Rodzaj N Hx Hy Mx My obciążenia* [kN] [kN] [kN] [kNm] [kNm] [] 1 D 600,0 30,0 30,0 0,00 0,00 1,20

* D – obciążenia stałe, zmienne długotrwałe, D+K - obciążenia stałe, zmienne długotrwałe i krótkotrwałe.

4. Materiał Rodzaj materiału: żelbet Klasa betonu: B25, nazwa stali: St50B, Średnica prętów zbrojeniowych: na kierunku x: dx = 14,0 mm, na kierunku y: dy = 14,0 mm, Kierunek zbrojenia głównego: x, Grubość otuliny: 5,0 cm. W warunku na przebicie nie uwzględniać strzemion.

5. Wymiary fundamentu Względny poziom posadowienia: zf = 1,20 m Kształt fundamentu: prosty Wymiary podstawy: Bx = 1,60 m, By = 1,80 m, Wysokość: H = 0,60 m, Mimośrody: Ex = 0,00 m, Ey = 0,00 m.

6. Stan graniczny I

6.1. Zestawienie wyników analizy nośności i mimośrodów Nr obc. Rodzaj obciążenia Poziom [m] Wsp. nośności Wsp. mimośr. 1 D 1,20 0,49 0,19 * D 1,80 0,90 0,33

6.2. Analiza stanu granicznego I dla obciążenia nr 1 Wymiary podstawy fundamentu rzeczywistego: Bx = 1,60 m, By = 1,80 m. Względny poziom posadowienia: H = 1,20 m. Rodzaj obciążenia: D,

Zestawienie obciążeń: Pozycja Obc. char. Ex Ey Obc. obl. Mom. obl. Mom. obl.

[kN] [m] [m] [] G [kN] MGx [kNm] MGy [kNm] Fundament 42,38 0,00 0,00 1,1(0,9) 46,62 0,00 0,00

Grunt - pole 1 6,56 0,42 -0,47 1,2(0,8) 7,87 -3,70 3,32

37

Grunt - pole 2 6,56 -0,42 -0,47 1,2(0,8) 7,87 -3,70 -3,32

Grunt - pole 3 6,56 -0,42 0,47 1,2(0,8) 7,87 3,70 -3,32

Grunt - pole 4 6,56 0,42 0,47 1,2(0,8) 7,87 3,70 3,32

Uwaga: Przy sprawdzaniu położenia wypadkowej alternatywnie brano pod uwagę obciążenia obliczeniowe wyznaczone przy zastosowaniu dolnych współczynników obciążenia. Obciążenia zewnętrzne od konstrukcji: siła pionowa: N = 600,00 kN, mimośrody wzgl. podst. fund. Ex = 0,00 m, Ey = 0,00 m, siła pozioma: Hx = 30,00 kN, mimośród względem podstawy fund. Ez = 0,60 m, siła pozioma: Hy = 30,00 kN, mimośród względem podstawy fund. Ez = 0,60 m, moment: Mx = 0,00 kNm, moment: My = 0,00 kNm.

Sprawdzenie położenia wypadkowej obciążenia względem podstawy fundamentu zastępczego Wymiary podstawy fundamentu zastępczego: Bx = 1,80 m, By = 2,00 m. Względny poziom posadowienia: H = 1,80 m. Ciężar fundamentu zastępczego: Gz = 31,47 kN. Całkowite obciążenie pionowe fundamentu zastępczego: Nr = N + G + Gz = 600,00 + 78,08 | 59,12 + 31,47 = 709,55 | 690,59 kN. Moment względem środka podstawy: Mrx = N·Ey Hy·Ez + Mx + MGx = 600,00·0,00 - 30,00·1,20 + 0,00 + 0,00 | (0,00) = -36,00 | -36,00 kNm. Mry = N·Ex + Hx·Ez + My + MGy = -600,00·0,00 + 30,00·1,20 + 0,00 + 0,00 | (0,00) = 36,00 | 36,00 kNm. Mimośrody sił względem środka podstawy: erx = |Mry/Nr| = 36,00/690,59 = 0,05 m, ery = |Mrx/Nr| = 36,00/690,59 = 0,05 m. erx/Bx + ery/By = 0,029 + 0,026 = 0,055 m < 0,167. Wniosek: Warunek położenia wypadkowej jest spełniony.

Sprawdzenie warunku granicznej nośności fundamentu rzeczywistego Zredukowane wymiary podstawy fundamentu: Bx = Bx 2·erx = 1,60 - 2·0,03 = 1,55 m, By = By 2·ery = 1,80 - 2·0,03 = 1,75 m. Obciążenie podłoża obok ławy (min. średnia gęstość dla pola 1): średnia gęstość obliczeniowa: D(r) = 1,48 t/m3, minimalna wysokość: Dmin = 1,20 m, obciążenie: D(r)·g·Dmin = 1,48·9,81·1,20 = 17,48 kPa. Współczynniki nośności podłoża: obliczeniowy kąt tarcia wewnętrznego: u(r) = u(n)·m = 30,90·0,90 = 27,810, spójność: cu(r) = cu(n)·m = 0,00 kPa, NB = 5,31 NC = 25,44, ND = 14,42. Wpływ odchylenia wypadkowej obciążenia od pionu: tg x = |Hx|/Nr = 30,00/678,08 = 0,04, tg x/tg u(r) = 0,0442/0,5275 = 0,084, iBx = 0,87, iCx = 0,92, iDx = 0,93. tg y = |Hy|/Nr = 30,00/678,08 = 0,04, tg y/tg u(r) = 0,0442/0,5275 = 0,084, iBy = 0,87, iCy = 0,92, iDy = 0,93. Ciężar objętościowy gruntu pod ławą fundamentową: B(n)·m·g = 1,87·0,90·9,81 = 16,50 kN/m3.

38

Współczynniki kształtu: mB = 1 0,25·Bx/By = 0,78, mC = 1 + 0,3·Bx/By = 1,27, mD = 1 + 1,5·Bx/By = 2,33 Odpór graniczny podłoża: QfNBx = BxBy(mC·NC·cu(r)·iCx + mD·ND·D(r)·g·Dmin·iDx + mB·NB·B(r)·g·Bx·iBx) = 1715,86 kN. QfNBy = BxBy(mC·NC·cu(r)·iCy + mD·ND·D(r)·g·Dmin·iDy + mB·NB·B(r)·g·By·iBy) = 1747,88 kN. Sprawdzenie warunku obliczeniowego: Nr = 678,08 kN < m·min(QfNBx,QfNBy) = 0,81·1715,86 = 1389,85 kN. Wniosek: warunek nośności jest spełniony.

Sprawdzenie warunku granicznej nośności dla fundamentu zastępczego Wymiary podstawy fundamentu zastępczego: Bx = 1,80 m, By = 2,00 m. Względny poziom posadowienia: H = 1,80 m. Ciężar fundamentu zastępczego: Gz = 38,46 kN. Całkowite obciążenie pionowe fundamentu zastępczego: Nr = N + G + Gz = 600,00 + 78,08 + 38,46 = 716,54 kN. Moment względem środka podstawy: Mrx = N·Ey Hy·Ez + Mx + MGx = 600,00·0,00 - 30,00·1,20 + 0,00 = -36,00 kNm. Mry = N·Ex + Hx·Ez + My + MGy = -600,00·0,00 + 30,00·1,20 + 0,00 = 36,00 kNm. Mimośrody sił względem środka podstawy: erx = |Mry/Nr| = 36,00/716,54 = 0,05 m, ery = |Mrx/Nr| = 36,00/716,54 = 0,05 m. Zredukowane wymiary podstawy fundamentu: Bx = Bx 2·erx = 1,80 - 2·0,05 = 1,70 m, By = By 2·ery = 2,00 - 2·0,05 = 1,90 m. Obciążenie podłoża obok ławy (min. średnia gęstość dla pola 1): średnia gęstość obliczeniowa: D(r) = 1,48 t/m3, minimalna wysokość: Dmin = 1,80 m, obciążenie: D(r)·g·Dmin = 1,48·9,81·1,80 = 26,22 kPa. Współczynniki nośności podłoża: obliczeniowy kąt tarcia wewnętrznego: u(r) = u(n)·m = 13,20·0,90 = 11,880, spójność: cu(r) = cu(n)·m = 11,97 kPa, NB = 0,31 NC = 9,22, ND = 2,94. Wpływ odchylenia wypadkowej obciążenia od pionu: tg x = |Hx|/Nr = 30,00/716,54 = 0,04, tg x/tg u(r) = 0,0419/0,2104 = 0,199, iBx = 0,87, iCx = 0,92, iDx = 0,95. tg y = |Hy|/Nr = 30,00/716,54 = 0,04, tg y/tg u(r) = 0,0419/0,2104 = 0,199, iBy = 0,87, iCy = 0,92, iDy = 0,95. Ciężar objętościowy gruntu pod ławą fundamentową: B(n)·m·g = 2,00·0,90·9,81 = 17,66 kN/m3. Współczynniki kształtu: mB = 1 0,25·Bx/By = 0,78, mC = 1 + 0,3·Bx/By = 1,27, mD = 1 + 1,5·Bx/By = 2,34 Odpór graniczny podłoża: QfNBx = BxBy(mC·NC·cu(r)·iCx + mD·ND·D(r)·g·Dmin·iDx + mB·NB·B(r)·g·Bx·iBx) = 986,89 kN. QfNBy = BxBy(mC·NC·cu(r)·iCy + mD·ND·D(r)·g·Dmin·iDy + mB·NB·B(r)·g·By·iBy) = 989,26 kN. Sprawdzenie warunku obliczeniowego: Nr = 716,54 kN < m·min(QfNBx,QfNBy) = 0,81·986,89 = 799,38 kN. Wniosek: warunek nośności jest spełniony.

39

7.1. Osiadanie fundamentu Osiadanie całkowite: Osiadanie pierwotne: s = 0,64 cm. Osiadanie wtórne: s = 0,00 cm. Współczynnik stopnia odprężenia podłoża: = 0. Osiadanie: s = s + ·s = 0,64 + 0·0,00 = 0,64 cm, Sprawdzenie warunku osiadania:

Warunek nie jest określony.

7.2. Szczegółowe wyniki osiadania fundamentu Nr Poziom Grubość Napr. Napr. Napr. Osiadanie Osiadanie Osiadanie warstwy stropu warstwy pierwotne wtórne dodatk. pierwotne wtórne sumaryczne [m] [m] [kPa] [kPa] [kPa] [cm] [cm] [cm] 1 0,0 0,30 2 0 0 0,00 0,00 0,00 2 0,3 0,30 7 0 0 0,00 0,00 0,00 3 0,6 0,30 12 0 0 0,00 0,00 0,00 4 0,9 0,30 17 0 0 0,00 0,00 0,00 5 1,2 0,30 22 0 156 0,06 0,00 0,06 6 1,5 0,30 27 0 123 0,05 0,00 0,05 7 1,8 0,32 32 0 97 0,13 0,00 0,13 8 2,1 0,32 39 0 75 0,10 0,00 0,10 9 2,4 0,32 45 0 59 0,08 0,00 0,08 10 2,8 0,32 51 0 47 0,06 0,00 0,06 11 3,1 0,32 57 0 38 0,05 0,00 0,05 12 3,4 0,32 64 0 31 0,04 0,00 0,04 13 3,7 0,32 70 0 25 0,03 0,00 0,03 14 4,0 0,32 76 0 21 0,03 0,00 0,03

Suma 0,64 0,00 0,64

Uwaga: Wartości naprężeń są średnimi wartościami naprężeń w warstwie

8. Wymiarowanie fundamentu

8.1. Zestawienie wyników sprawdzenia stopy na przebicie Nr obc. Przekrój Siła tnąca Nośność betonu Nośność strzemion V [kN] Vr [kN] Vs [kN] * 1 1 44 621 -

8.2. Sprawdzenie stopy na przebicie dla obciążenia nr 1

Zestawienie obciążeń: Obciążenia zewnętrzne od konstrukcji zredukowane do środka podstawy stopy: siła pionowa: Nr = 600 kN, momenty: Mxr = -18,00 kNm, Myr = 18,00 kNm. Mimośrody siły względem środka podstawy: exr = |Myr/Nr| = 0,03 m, eyr = |Mxr/Nr| = 0,03 m.

40

Oddziaływanie podłoża na fundament: Oddziaływania na krawędziach fundamentu w przekroju środkowym A-A: q1 = 232 kPa, q2 = 185 kPa. Oddziaływanie podłoża w przekroju 1: c = 0,11 m, qc = 229 kPa.

Przebicie stopy w przekroju 1: Siła ścinająca: VSd = Ac q·dA = 44 kN. Nośność betonu na ścinanie: VRd = (b+d)·d·fctd = (0,60+0,54)·0,54·1000 = 621 kN. VSd = 44 kN < VRd = 621 kN. Wniosek: warunek na przebicie jest spełniony.

8.3. Zestawienie wyników sprawdzenia stopy na zginanie Nr obc. Kierunek Przekrój Moment zginający Nośność przekroju M [kNm] Mr [kNm] * 1 x 1 98 163 y 1 85 159

Uwaga: Momenty zginające wyznaczono metodą wsporników prostokątnych.

8.4. Sprawdzenie stopy na zginanie dla obciążenia nr 1 na kierunku x

Zestawienie obciążeń: Obciążenia zewnętrzne od konstrukcji zredukowane do środka podstawy stopy: siła pionowa: Nr = 600 kN,

d

c

e

q1q2 qc

N

x

y A

A-A

Ab B

41

momenty: Mxr = -18,00 kNm, Myr = 18,00 kNm. Mimośrody siły względem środka podstawy: exr = |Myr/Nr| = 0,03 m, eyr = |Mxr/Nr| = 0,03 m.

Oddziaływanie podłoża na fundament: Oddziaływania na krawędziach fundamentu w przekroju środkowym A-A: q1 = 232 kPa, q2 = 185 kPa. Oddziaływanie podłoża w przekroju 1: s = 0,70 m, qs = 211 kPa.

Zginanie stopy w przekroju 1: Moment zginający: MSd = (2·q1 + qs)·B·s2/6 = (2·232+211)·1,80·0,48/6 = 98 kNm. Konieczna powierzchnia przekroju zbrojenia: As = 6,5 cm2. Przyjęta powierzchnia przekroju zbrojenia: ARs = 10,8 cm2. As = 6,5 cm2 < ARs = 10,8 cm2. Wniosek: warunek na zginanie jest spełniony.

8.5. Sprawdzenie stopy na zginanie dla obciążenia nr 1 na kierunku y

Zestawienie obciążeń: Obciążenia zewnętrzne od konstrukcji zredukowane do środka podstawy stopy: siła pionowa: Nr = 600 kN, momenty: Mxr = -18,00 kNm, Myr = 18,00 kNm.

d

s

e

q1q2 qs

N

x

y A

A-A

Ab B

42

Mimośrody siły względem środka podstawy: exr = |Myr/Nr| = 0,03 m, eyr = |Mxr/Nr| = 0,03 m.

ds

e

q1q2 qs

N

x

y

A

A-A

A

b B

Oddziaływanie podłoża na fundament: Oddziaływania na krawędziach fundamentu w przekroju środkowym A-A: q1 = 229 kPa, q2 = 188 kPa. Oddziaływanie podłoża w przekroju 1: s = 0,69 m, qs = 213 kPa.

Zginanie stopy w przekroju 1: Moment zginający: MSd = (2·q1 + qs)·B·s2/6 = (2·229+213)·1,60·0,48/6 = 85 kNm. Konieczna powierzchnia przekroju zbrojenia: As = 5,8 cm2. Przyjęta powierzchnia przekroju zbrojenia: ARs = 10,8 cm2. As = 5,8 cm2 < ARs = 10,8 cm2. Wniosek: warunek na zginanie jest spełniony.

9. Zbrojenie stopy

Zbrojenie główne na kierunku x: Średnica prętów: = 14 mm. Konieczna liczba prętów: Lxs = 7.

43

Przyjęta liczba prętów: Lxr = 7 co 28,3 cm.

Zbrojenie główne na kierunku y: Średnica prętów: = 14 mm. Konieczna liczba prętów: Lys = 7. Przyjęta liczba prętów: Lyr = 7 co 25,0 cm.

x

y

H=0

,60

By=

1,80

Bx=1,60

Ilość stali: 27 kg.

Ilość betonu: 1,73 m3.

Ilość stali na 1 m3 betonu: 15,6 kg/m3.

Projektował:

mgr inż. Janusz Drożak

Sprawdzi ł :

mgr inż. Piotr Ogrodzki

Bielsko-Biała – l ipiec 2012r.

Documents

Projekt budowlany część konstrukcyjna