OBLICZENIA STATYCZNE

Transkrypt

OBLICZENIA STATYCZNE
Obciążenie śniegiem wg PN-80/B-02010/Az1 / Z1-5
h=1,0
S [kN/m 2]
l=5,0
1,080
l=5,0
2,700 2,700
1,080
Maksymalne obciążenie dachu:
- Dach z przegrodą lub z attyką, h = 1,0 m
- Obciążenie charakterystyczne śniegiem gruntu:
- strefa obciążenia śniegiem 2  Qk = 0,9 kN/m2
- Współczynnik kształtu dachu:
C2 = 2,0
Zasięg worka:
l=5m
Obciążenie charakterystyczne dachu:
Sk = Qk·C = 0,900·2,000 = 1,800 kN/m2
Obciążenie obliczeniowe:
S = Sk·f = 1,800·1,5 = 2,700 kN/m2
Obciążenie wiatrem wg PN-B-02011:1977/Az1 / Z1-1
p [kN/m 2]
L=12,0
0,425
kierunek
wiatru
-0,213
-0,364
-0,364
B=12,0
Ściana nawietrzna:
- Budynek o wymiarach: B = 12,0 m, L = 12,0 m, H = 5,0 m
- Charakterystyczne ciśnienie prędkości wiatru:
- strefa obciążenia wiatrem I; H = 69 m n.p.m.  qk = 300 Pa
qk = 0,300 kN/m2
- Współczynnik ekspozycji:
rodzaj terenu: A; z = H = 5,0 m  Ce(z) = 0,5+0,05·5,0 = 0,75
- Współczynnik działania porywów wiatru:
 = 1,80
- Współczynnik ciśnienia wewnętrznego:
budynek zamknięty  Cw = 0
- Współczynnik ciśnienia zewnętrznego:
Cz = 0,7
- Współczynnik aerodynamiczny C:
C = Cz - Cw = 0,7 - 0 = 0,7
Obciążenie charakterystyczne:
pk = qk·Ce·C· = 0,300·0,75·0,7·1,80 = 0,283 kN/m2
Obciążenie obliczeniowe:
p = pk·f = 0,283·1,5 = 0,425 kN/m2
Poz. 1. Belka dachu nad salą
SCHEMAT BELKI
A
B
8,23
Parametry belki:
- klasa użytkowania konstrukcji - 2
- współczynnik obciążenia dla ciężaru własnego belki f = 1,10
- brak stężeń bocznych na długości belki
- stosunek ld/l =1,00
- obciążenie przyłożone na pasie ściskanym (górnym) belki
- ugięcie graniczne unet,fin = lo / 300
OBCIĄŻENIA OBLICZENIOWE BELKI
8,00
8,00
Przypadek P1: Przypadek 1 (f = 1,15, klasa trwania - stałe)
Schemat statyczny (ciężar belki uwzględniony automatycznie):
go=0,46 kN/mb
A
B
8,23
WYKRESY SIŁ WEWNĘTRZNYCH
Przypadek P1: Przypadek 1
Momenty zginające [kNm]:
71,70
34,85
B
34,85
A
WYNIKI OBLICZEŃ WYTRZYMAŁOŚCIOWYCH
WYMIAROWANIE WG PN-B-03150:2000
z
y
y
z
Przekrój prostokątny 18 / 55 cm
3
4
W y = 9075 cm , Jy = 249563 cm , m = 42,6 kg/m
drewno klejone warstwowo jednorodne wg PN-EN 1194:2000, klasa wytrzymałości GL32h
3
 f m,k = 32 MPa, ft,0,k = 22,5 MPa, f c,0,k = 29 MPa, f v,k = 3,8 MPa, E0,mean = 13,7 GPa, k = 430 kg/m
Zginanie
Przekrój x = 4,12 m
Moment maksymalny Mmax = 71,70 kNm
m,y,d = 7,90 MPa, f m,y,d = 14,77 MPa
Warunek nośności:
m,y,d / f m,y,d = 0,53 < 1
Warunek stateczności:
kcrit = 1,000
m,y,d = 7,90 MPa < kcrit·f m,y,d = 14,77 MPa
Ścinanie
Maksymalna siła poprzeczna Vmax = 34,85 kN
d = 0,53 MPa < f v,d = 1,75 MPa
Docisk na podporze
Reakcja podporowa RA = 34,85 kN
ap = 15,0 cm, kc,90 = 1,00
c,90,y,d = 1,29 MPa < kc,90·fc,90,d = 1,52 MPa
Stan graniczny użytkowalności
Ugięcie maksymalne ufin = uM + uT =24,56 mm
Ugięcie graniczne unet,fin = lo / 300 = 27,43 mm
ufin = 24,56 mm < unet,fin = 27,43 mm
Poz. 1.1. Płatew
Przyjęto płatew 10 x 20 - drewno klejone warstwowo jednorodne wg PN-EN 1194:2000, klasa
wytrzymałości GL28h
 f m,k = 28 MPa, ft,0,k = 19,5 MPa, f c,0,k = 26,5 MPa, f v,k = 3,2 MPa, E0,mean = 12,6 GPa, k = 410
kg/m3
Poz. 2. Strop nad częścią socjalną
Przyjęto strop z prefabrykowanych płyt stropowych żelbetowych gr. 24 cm
Poz. 3. Nadproża
N1 - zamienna
SZKIC BELKI
A
B
0,42
3,31
C
0,42
3,31
D
0,42
3,31
0,42
OBCIĄŻENIA NA BELCE
Zestawienie obciążeń rozłożonych [kN/m]:
Lp.
Opis obciążenia
1. ściana zewnętrzna
2. Ciężar własny belki
[0,25m·0,35m·25,0kN/m3]
Obc.char.
:
Zestawienie sił skupionych [kN]:
Lp.
Opis obciążenia
1. z poz. 1
2.
3.
4.
5.
6.
7,00
2,19
f
1,10
1,10
9,19
1,10
Fk
31,68
31,68
31,68
31,68
31,68
31,68
x [m]
1,11
2,82
4,53
6,24
7,95
9,66
kd
---
2
3
4
B
3,69
DANE MATERIAŁOWE I ZAŁOŻENIA:
5
3,73
10,11
6
C
D
3,69
7,70
2,41
cała belka
kd
-----0,00
f
1,10
1,10
1,10
1,10
1,10
1,10
34,85
34,85
34,85
34,85
34,85
34,85
10,11
1
Zasięg [m]
cała belka
10,11
Schemat statyczny belki
A
Obc.obl.
Fd
34,85
34,85
34,85
34,85
34,85
34,85
Klasa betonu: B20 (C16/20)  f cd = 10,67 MPa, fctd = 0,87 MPa, Ecm = 29,0 GPa
Ciężar objętościowy
 = 25 kN/m3
Maksymalny rozmiar kruszywa
dg = 8 mm
Wilgotność środowiska
RH = 50%
Wiek betonu w chwili obciążenia
28 dni
Współczynnik pełzania (obliczono)
 = 3,24
Stal zbrojeniowa główna A-IIIN (RB500)  fyk = 500 MPa, fyd = 420 MPa, ftk = 550 MPa
Stal zbrojeniowa strzemion A-0 (St0S-b)  f yk = 220 MPa, fyd = 190 MPa, ftk = 260 MPa
Stal zbrojeniowa montażowa A-0 (St0S-b)
Sytuacja obliczeniowa:
trwała
Cotanges kąta nachylenia ścisk. krzyżulców bet.
cot = 2,00
Graniczna szerokość rys
wlim = 0,3 mm
Graniczne ugięcie
alim = jak dla belek i płyt (wg tablicy 8)
-44,33
8,45
D
36,01
C
124,74
B
37,93
124,74
36,01
A
-44,33
37,93
Przyjęte wymiary przekroju:
bw = 25,0 cm, h = 35,0 cm
otulina zbrojenia cnom = 25 mm
Przęsło A - B:
Zginanie: (przekrój a-a)
Moment przęsłowy obliczeniowy MSd = 37,93 kNm
Przyjęto indywidualnie dołem 512 o As = 5,65 cm2 ( = 0,72%)
Warunek nośności na zginanie: MSd = 37,93 kNm < MRd = 63,76 kNm (59,5%)
Ścinanie:
Miarodajna wartość obliczeniowa siły poprzecznej VSd = (-)65,75 kN
Zbrojenie strzemionami dwuciętymi 6 co 80 mm na odcinku 64,0 cm przy
prawej podporze oraz co 230 mm na pozostałej części przęsła
Warunek nośności na ścinanie: VSd = (-)65,75 kN < VRd3 = 75,67 kN (86,9%)
SGU:
Moment przęsłowy charakterystyczny długotrwały MSk,lt = 33,65 kNm
Szerokość rys prostopadłych: wk = 0,182 mm < wlim = 0,3 mm (60,7%)
Maksymalne ugięcie od MSk,lt: a(MSk,lt) = 6,16 mm < alim = 3695/200 = 18,47 mm
(33,4%)
Miarodajna wartość charakterystyczna siły poprzecznej VSk = 63,30 kN
Szerokość rys ukośnych: wk = 0,205 mm < wlim = 0,3 mm (68,2%)
Podpora B:
Zginanie: (przekrój b-b)
Moment podporowy obliczeniowy MSd = (-)44,33 kNm
Przyjęto indywidualnie górą 512 o As = 5,65 cm2 ( = 0,72%)
Warunek nośności na zginanie: MSd = (-)44,33 kNm < MRd = 63,76 kNm (69,5%)
SGU:
Moment podporowy charakterystyczny długotrwały MSk,lt = (-)42,68 kNm
Przęsło B - C:
Zginanie: (przekrój c-c)
Przyjęto indywidualnie dołem 512 o As = 5,65 cm2 ( = 0,72%)
Ścinanie:
Miarodajna wartość obliczeniowa siły poprzecznej VSd = 48,41 kN
Zbrojenie strzemionami dwuciętymi 6 co 110 mm na odcinku 66,0 cm przy podporach
oraz co 230 mm w środku rozpiętości przęsła
Warunek nośności na ścinanie: VSd = 48,41 kN < VRd3 = 55,03 kN (88,0%)
SGU:
(8,3%)
Podpora C:
Zginanie: (przekrój d-d)
Moment podporowy obliczeniowy MSd = (-)44,33 kNm
Przyjęto indywidualnie górą 512 o As = 5,65 cm2 ( = 0,72%)
Warunek nośności na zginanie: MSd = (-)44,33 kNm < MRd = 63,76 kNm (69,5%)
SGU:
Moment podporowy charakterystyczny długotrwały MSk,lt = (-)30,79 kNm
Przęsło C - D:
Zginanie: (przekrój e-e)
2
Przyjęto indywidualnie dołem 512 o As = 5,65 cm ( = 0,72%)
Ścinanie:
Miarodajna wartość obliczeniowa siły poprzecznej VSd = 65,75 kN
Zbrojenie strzemionami dwuciętymi 6 co 80 mm na odcinku 64,0 cm przy
lewej podporze oraz co 230 mm na pozostałej części przęsła
Warunek nośności na ścinanie: VSd = 65,75 kN < VRd3 = 75,67 kN (86,9%)
SGU:
(12,3%)
SZKIC ZBROJENIA:
2
3
4
5
512
212
512
212
35
1
212
512
A
2
12 x 22 = 264
331
42
512
B
1
8x8=64
6x11=66
4
9 x 22 = 198
331
42
512
C
3
6x11=66
8x8=64
42
Nr3 312 l=254
254
Nr2 312 l=254
254
30
5
Nr1 712 l=1156
1156
Nr4 646 l=109
20
2-2
Nr 3
4-4
Nr 1
Nr 2
Nr 1
35
35
Nr 1
25
Nr 1
Nr 1
35
Nr 1
5-5
Nr 1
25
Nr 1
25
35
Nr 1
3-3
35
1-1
Nr 1
25
Wykaz zbrojenia
Nr
1.
2.
3.
4.
Średnica
[mm]
12
12
12
6
Długość
[cm]
1156
254
254
109
Liczba
[szt.]
7
3
3
64
Długość ogólna [m]
St0S-b
RB500
6
12
80,92
7,62
7,62
69,76
25
D
5
12 x 22 = 264
331
42
Długość ogólna wg średnic [m]
Masa 1mb pręta [kg/mb]
Masa prętów wg średnic [kg]
Masa prętów wg gatunków stali [kg]
Masa całkowita [kg]
69,8
0,222
15,5
15,5
96,2
0,888
85,4
85,4
101
N2 – nie aktualna
SCHEMAT BELKI
A
B
1,88
C
1,88
D
1,88
OBCIĄŻENIA OBLICZENIOWE BELKI
6,00
6,00
Przypadek P1: Przypadek 1 (f = 1,15)
Schemat statyczny (ciężar belki uwzględniony automatycznie):
go=0,31 kN/mb
A
B
1,88
C
1,88
D
1,88
WYKRESY SIŁ WEWNĘTRZNYCH
Przypadek P1: Przypadek 1
-2,23
0,56
D
1,79
ZAŁOŻENIA OBLICZENIOWE DO WYMIAROWANIA
Wykorzystanie rezerwy plastycznej przekroju: tak;
Parametry analizy zwichrzenia:
- obciążenie przyłożone na pasie górnym belki;
- obciążenie działa w dół;
- brak stężeń bocznych na długości przęseł belki;
WYMIAROWANIE WG PN-90/B-03200
1
y
x
x
1
y
Przekrój: 2 I 140, połączone spoinami ciągłymi
Av = 16,0 cm2, m = 28,6 kg/m
Jx = 1146 cm4, Jy = 467 cm4, J = 1520 cm6, J = 4,68 cm4, W x = 164 cm3
Stal: St3
Nośności obliczeniowe przekroju:
- zginanie: klasa przekroju 1 (p = 1,081)
MR = 38,08 kNm
- ścinanie: klasa przekroju 1
VR = 199,02 kN
4,75
C
13,06
1,79
13,06
B
4,75
A
-2,23
Belka
Nośność na zginanie
Przekrój z = 1,88 m
Współczynnik zwichrzenia L = 1,000
Moment maksymalny Mmax = -2,23 kNm
Mmax / (L·MR) = 0,059 < 1
(52)
Nośność na ścinanie
Maksymalna siła poprzeczna Vmax = -7,12 kN
Vmax / VR = 0,036 < 1
(53)
Nośność na zginanie ze ścinaniem
Vmax = (-)7,12 kN < Vo = 0,6·VR = 119,41 kN  warunek niemiarodajny
Stan graniczny użytkowania
Ugięcie maksymalne fk,max = 0,20 mm
Ugięcie graniczne f gr = lo / 350 = 5,37 mm
fk,max = 0,20 mm < fgr = 5,37 mm
N3
Przyjęto 2 I – 180
N4
Przyjęto 2I – 160
Poz. 4 Słupy w ścianach murowanych
Słup 42 x 25
zbrojenie łącznie 8  12 strzemiona  6 co 15 cm
Betom C16/20 /B20/ stal RB500
SA Słupy ścianek attykowych
Słup 25 x 25
zbrojenie łącznie 4  12 strzemiona  6 co 15 cm. Zakotwić w wieńcu stropowym i wieńczącym WA
Beton C16/20 /B20/ stal RB500
Poz. 5. Wieńce żelbetowe
W1 25 x 32 cm
zbrojenie 6  12 strzemiona  6 co 15 cm
W2 25 x 25 cm
W3 25 x 25 cm
WA 12 x 25 cm
Poz. 7. Fundamenty
S 1. Stopa pod słup S1
Opis fundamentu :
Typ:
stopa prostopadłościenna
Wymiary:
B = 1,40 m
L = 0,80 m
Bs = 0,30 m
Ls = 0,30 m
Posadowienie fundamentu:
D = 1,00 m
Dmin = 1,00 m
brak wody gruntowej w zasypce
H = 0,60 m
eB = 0,00 m
eL = 0,00 m
N nazwa gruntu
r
1 Piaski drobne
2 Gliny pylaste
h [m]
1,00
2,00
nawodn
iona
nie
nie
(n)
o
3
[t/m ]
1,65
2,00
(r) o
f,min
f,max
u [ ]
0,90
0,90
1,10
1,10
27,40
17,80
(r)
cu
[kPa]
0,00
31,58
M0
[kPa]
61908
36039
M [kPa]
77386
40039
Kombinacje obciążeń obliczeniowych:
N typ obc.
r
1 całkowite
N [kN]
TB [kN]
MB [kNm]
TL [kN]
ML [kNm]
e [kPa]
e [kPa/m]
50,00
0,00
21,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Materiały :
Zasypka:
ciężar objętościowy: 20,00 kN/m3
współczynniki obciążenia: f,min = 0,90; f,max = 1,20
Beton:
klasa betonu: B25 (C20/25)  fcd = 10,67 MPa, fctd = 0,87 MPa, Ecm = 29,0 GPa
3
ciężar objętościowy: 24,00 kN/m
współczynniki obciążenia: f,min = 0,90; f,max = 1,10
Zbrojenie:
klasa stali: A-II (18G2-b)  fyk = 355 MPa, fyd = 310 MPa, ftk = 410 MPa
otulina zbrojenia cnom = 85 mm
Założenia obliczeniowe :
Współczynniki korekcyjne oporu granicznego podłoża:
- dla nośności pionowej m = 0,81
- dla stateczności fundamentu na przesunięcie m = 0,72
- dla stateczności na obrót m = 0,72
Współczynnik kształtu przy wpływie zagłębienia na nośność podłoża:  = 1,50
Współczynnik tarcia gruntu o podstawę fundamentu: f = 0,50
Współczynniki redukcji spójności:
- przy sprawdzaniu przesunięcia: 0,50
- przy korekcie nachylenia wypadkowej obciążenia: 1,00
Czas trwania robót: powyżej 1 roku (=1,00)
Stosunek wartości obc. obliczeniowych N do wartości obc. charakterystycznych Nk N/Nk = 1,20
WYNIKI-PROJEKTOWANIE:
WARUNKI STANÓW GRANICZNYCH PODŁOŻA - wg PN-81/B-03020
Nośność pionowa podłoża:
Decyduje: kombinacja nr 1
Decyduje nośność w poziomie: posadowienia fundamentu
Obliczeniowy opór graniczny podłoża QfN = 443,5 kN
Nr = 77,6 kN < m·QfN = 359,2 kN
(21,61% )
Nośność (stateczność) podłoża z uwagi na przesunięcie poziome:
Decyduje nośność w poziomie: posadowienia fundamentu
Obliczeniowy opór graniczny podłoża QfT = 36,0 kN
Tr = 0,0 kN < m·QfT = 25,9 kN
(0,00% )
Stateczność fundamentu na obrót:
Decyduje moment wywracający MoB,2-3 = 21,00 kNm, moment utrzymujący MuB,2-3 = 50,35
kNm
Mo = 21,00 kNm < m·Mu = 36,3 kNm (57,93% )
Osiadanie:
Osiadanie pierwotne s'= 0,03 cm, wtórne s''= 0,01 cm, całkowite s = 0,05 cm
s = 0,05 cm < sdop = 1,00 cm (4,94% )
OBLICZENIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE FUNDAMENTU - wg PN-B-03264: 2002
Nośność na przebicie:
dla fundamentu o zadanych wymiarach nie trzeba sprawdzać nośności na przebicie
Wymiarowanie zbrojenia:
Wzdłuż boku B:
2
Zbrojenie potrzebne As = 1,52 cm
2
Przyjęto konstrukcyjnie 5 prętów 12 mm o As = 5,65 cm
Wzdłuż boku L:
Zbrojenie potrzebne As = 0,65 cm2
60
46
Nr3 812 l=54
Przyjęto konstrukcyjnie 8 prętów 12 mm o As = 9,05 cm2
9
46
25
4x13,5
30
80
65
5 8 c o 9 i 9,5
l=19 3
N r5
5 8 c o 9 i 9,5
l=14 5
13
6
55
5 12 co 13,5 l=13 7
125
7x16
30
140
6
6
Nr1
13,5
N r4
46
31
Nr2 812 co 16 l=77
25
13
6
14,5
55
beton C16/20 W8
Zestawienie stali zbrojeniowej
Nr
1
2
3
4
5
Średnica
Długość
[mm]
[cm]
12
137
12
77
12
56
8
193
8
145
Długość wg średnic [m]
Masa 1mb pręta [kg/mb]
Masa wg średnic [kg]
Masa wg gatunku stali [kg]
Razem [kg]
Liczba
[szt.]
5
8
8
5
5
St0S-b
8
18G2-b
12
6,85
6,16
4,48
9,65
7,25
16,9
0,395
6,7
7,0
17,5
0,888
15,5
16,0
23
Ława Ł1
przyjęto :
ławę żelbetową z betonu C20/25 /B25/ W8 o wymiarach h = 40 cm , b = 80 cm
zbrojoną konstr. stalą 18G2
wzdłuż
2  12 górą
6 12 dołem
poprzecznie
12 dołem co 20 cm
strzemiona
6 co 20 cm
Ława Ł2
przyjęto :
wzdłuż
2  12 górą
4 12 dołem
poprzecznie
strzemiona
6 co 20 cm
Ława Ł3
przyjęto :
wzdłuż
2  12 górą
2 12 dołem
poprzecznie
strzemiona
6 co 20 cm
Uwaga :
1. Dla ław istniejących należy dokonać pomiarów ich stanu i wymiarów – w
przypadku stwierdzenia odstępstw od przyjętych w projekcie dokonać
stosownych uzgodnień i projektantem
2. W miejscach zalegania piasków drobnych luźnych należy je zagęścić do ID =
0,60 zgodnie z dokumentacją geotechniczną
3. W miejscach występowania gruntów nasypowych należy je wymienić na
zagęszczoną podsypkę piaskową
Opracował : Jacek Sołgała
……………………………………….

OBLICZENIA STATYCZNE

Transkrypt

Podobne dokumenty

Płyta jednokierunkowo zbrojona

Płaski dowolny układ sił, część II

Płyta Jednokierunkowo Zbrojona - Przykład 1

- 1 - OBLICZENIA STATYCZNO-WYTRZYMAŁOŚCIOWE PŁYTY

obliczenia statyczno-wytrzymałosciowe

płyta stropowa żelbetowa

Sprawdzenie płyty przykrywowej komory: Sprawdzenie płyty

Obliczyć ugięcie w p. K i kąt ugięcia w p. K(

b oraz w AS1