schemat wiata stalowa - Muzeum Ceramiki w Bolesławcu

Obliczenia konstrukcji
OPIS TECHNICZNY KONSTRUKCJI
1. Przedmiot opracowania
›£Ž–’˜Ž–ȱ ˜™›ŠŒ˜ Š—’Šȱ “Žœȱ ”˜—œ›ž”Œ“Šȱ •Ž—’Ž˜ȱ ™Š ’•˜—žȱ ˜›˜˜ Ž˜ȱ ™›£¢ȱ
‹ž¢—”žȱž£Žž–ȱŽ›Š–’”’ȱ ȱ˜•ŽœÙŠ Œžȱž•ǯȱžž£˜ Šȱ—›ȱŗŚǯȱ
2. Rozwiązania konstrukcyjno-materiałowe
2.1 Stopy fundamentowe F
˜™¢ȱž—Š–Ž—˜ ŽȱȎ•‹Ž˜—˜ Žȱ£ȱ‹Ž˜—žȱŘŖȱ£‹›˜“Ž—’ŽȱÙà —ŽȱœŠ•ȱȬȱǻřŚǼȱ
œ’Š”Šȱ Şȱ Ǜȱ ŗŘȱ ––ȱ Œ˜ȱ ŗŞǰśȱ Œ–ǯȱ ¢–’Š›¢ȱ ŝśȱ ¡ȱ ŝśȱ Œ–ǰȱ ‘ƽŚŖŒ–ǯȱ ٞ™¢ȱ ž—Š–Ž—˜ Žȱ £ȱ
‹Ž˜—žȱ ŘŖȱ £‹›˜“Ž—’Žȱ Ùà —Žȱ œŠ•ȱ Ȭȱ ǻřŚǼȱ œ’Š”Šȱ Śȱ Ǜȱ ŗŘȱ ––ȱ œ›£Ž–’˜—Šȱ œŠ•ȱ ȬŖȱ
φŜ––ȱŒ˜ȱŗśȱŒ–ǯǯȱ¢–’Š›¢ȱřśȱ¡ȱřśȱŒ–ǰȱ‘ƽŞŖŒ–ǯȱȱٞ™’Žȱ£Š”˜ ’˜—˜ȱŚȱ‹¢ȱŠ“”˜ Žȱ
—Š ’—˜ Š—ŽȱŘřǯȱ
2.2 Słup stalowy S
ٞ™ȱ £ȱ ›ž›¢ȱ œŠ•˜ Ž“ȱ ›ž‹˜ïŒ’Ž——Ž“ȱ φȱ ŗśşȱ ––ȱ ›ž‹˜ï°ȱ Š—”’ȱ Şȱ ––ǯȱ ٘ ’ŒŠȱ
ŘŖŖ¡ŘŖŖȱ ––ȱ £ȱ ‹•ŠŒ‘¢ȱ œŠ•˜ Ž“ȱ ›ȱ ŗŖȱ ––ȱ £ȱ ™Ù¢”­ȱ Ù˜Č¢œ”˜ ­ȱ ŘŖŖ¡řŖȱ ––ȱ ›ǯȱ ŘŖȱ ––ǯȱ
R­Œ£Ž—’ŽȱœÙž™Šȱ£ȱ›Š–ŠȱŚȱ‹¢ȱŗŜǯȱ
2.3 Rama stalowa R
Š–Šȱ£ȱ žŽ˜ —’”à ȱŘȱȱŘŖŖȱ––ǯȱ
2.4 Płatew stalowa P
يŽ ȱ£ȱ žŽ˜ —’”ŠȱȱŗŜŖȱ––ǯȱ
2.5 Krokiew stalowa K
›˜”’Ž ȱœŠ•˜ Šȱ£ȱ£Š–”—’¿Ž˜ȱ™›£Ž”›˜“žȱœŠ•˜ Ž˜ȱŜŖ¡ŜŖ¡Śȱ––
1
Obliczenia konstrukcji
H=0,40
Ad. 2.1 Stopy fundamentowe F
2
0,20
0,35
L = 0,75
0,20
1
4
3
0,20
0,35
B = 0,75
0,20
V = 0,23 m3
Opis fundamentu :
Typ:
stopa prostopadłoĞcienna
Wymiary:
B = 0,75 m
L = 0,75 m
H = 0,40 m
Bs = 0,35 m
Ls = 0,35 m
eB = 0,00 m
Posadowienie fundamentu:
D = 1,20 m
Dmin = 1,20 m
brak wody gruntowej w zasypce
eL = 0,00 m
Opis podłoĪa:
z [m]
-1,20
0,00
z
ĩwiry gliniaste
2,00
2
Obliczenia konstrukcji
Nr
nazwa gruntu
h [m]
1
ĩwiry gliniaste
2,00
nawodn
iona
nie
ρo(n)
[t/m3]
2,10
γf,min
γf,max
φu(r) [o]
0,90
1,10
17,80
cu(r)
[kPa]
31,58
M0
[kPa]
36039
M [kPa]
40039
Kombinacje obciąĪeĔ obliczeniowych:
Nr
1
typ obc.
długotrwałe
N [kN]
57,69
TB [kN]
0,00
MB [kNm]
0,00
TL [kN]
0,00
ML [kNm]
0,00
e [kPa]
0,00
∆e [kPa/m]
0,00
Materiały :
Zasypka:
ciĊĪar objĊtoĞciowy: 20,00 kN/m3
współczynniki obciąĪenia: γf,min = 0,90; γf,max = 1,20
Beton:
klasa betonu: B20 (C16/C20) → fcd = 10,67 MPa, fctd = 0,87 MPa, Ecm = 29,0 GPa
ciĊĪar objĊtoĞciowy: 24,00 kN/m3
współczynniki obciąĪenia: γf,min = 0,90; γf,max = 1,10
Zbrojenie:
klasa stali: A-III (34GS)
otulina zbrojenia cnom = 85 mm
ZałoĪenia obliczeniowe :
Współczynniki korekcyjne oporu granicznego podłoĪa:
- dla noĞnoĞci pionowej m = 0,81
- dla statecznoĞci fundamentu na przesuniĊcie m = 0,72
- dla statecznoĞci na obrót m = 0,72
Współczynnik kształtu przy wpływie zagłĊbienia na noĞnoĞü podłoĪa: β = 1,50
Współczynnik tarcia gruntu o podstawĊ fundamentu: f = 0,50
Współczynniki redukcji spójnoĞci:
- przy sprawdzaniu przesuniĊcia: 0,50
- przy korekcie nachylenia wypadkowej obciąĪenia: 1,00
Czas trwania robót: powyĪej 1 roku (λ=1,00)
Stosunek wartoĞci obc. obliczeniowych N do wartoĞci obc. charakterystycznych Nk N/Nk = 1,20
WYNIKI-PROJEKTOWANIE:
WARUNKI STANÓW GRANICZNYCH PODŁOĩA - wg PN-81/B-03020
NoĞnoĞü pionowa podłoĪa:
Decyduje: kombinacja nr 1
Decyduje noĞnoĞü w poziomie: posadowienia fundamentu
Obliczeniowy opór graniczny podłoĪa QfN = 461,4 kN
Nr = 72,1 kN < m·QfN = 373,8 kN
(19,28% )
NoĞnoĞü (statecznoĞü) podłoĪa z uwagi na przesuniĊcie poziome:
Decyduje: kombinacja nr 1
Decyduje noĞnoĞü w poziomie: posadowienia fundamentu
Obliczeniowy opór graniczny podłoĪa QfT = 31,0 kN
Tr = 0,0 kN < m·QfT = 22,3 kN
(0,00% )
StatecznoĞü fundamentu na obrót:
Decyduje: kombinacja nr 1
Decyduje moment wywracający MoB,2-3 = 0,00 kNm, moment utrzymujący MuB,2-3 = 25,83 kNm
Mo = 0,00 kNm < m·Mu = 18,6 kNm (0,00% )
Osiadanie:
Decyduje: kombinacja nr 1
Osiadanie pierwotne s'= 0,11 cm, wtórne s''= 0,03 cm, całkowite s = 0,14 cm
s = 0,14 cm < sdop = 1,00 cm (14,29% )
NaprĊĪenia:
Nr
1
typ σ1 [kPa]
D
128,1
σ2 [kPa]
128,1
σ3 [kPa]
128,1
σ4 [kPa]
128,1
C [m]
--
C/C'
--
aL [m]
--
aP [m]
--
NoĞnoĞü pionowa podłoĪa:
Nr
1
w poziomie posadowienia
N [kN]
QfN [kN]
mN
72,1
461,4
0,16
w poziomie stropu warstwy najsłabszej
z [m]
N [kN]
QfN [kN]
0,00
72,1
461,4
[% ]
19,3
mN
0,16
[% ]
19,3
NoĞnoĞü pozioma podłoĪa:
Nr
1
w poziomie posadowienia
N [kN]
T [kN]
QfT [kN]
68,9
0,0
31,0
mT
0,00
[% ]
0,0
w poziomie stropu warstwy najsłabszej
z [m]
N [kN]
T [kN]
QfT [kN]
0,00
68,9
0,0
31,0
mT
0,00
[% ]
0,0
3
Obliczenia konstrukcji
10
20
57
3x18,5
35
75
Nr2 4φ12 co 18,5 l=57
20
9,5
40
OBLICZENIA WYTRZYMAŁOĝCIOWE FUNDAMENTU - wg PN-B-03264: 2002
NoĞnoĞü na przebicie:
dla fundamentu o zadanych wymiarach nie trzeba sprawdzaü noĞnoĞci na przebicie
Wymiarowanie zbrojenia:
WzdłuĪ boku B:
Decyduje: kombinacja nr 1
2
Zbrojenie potrzebne As = 0,32 cm
2
PrzyjĊto konstrukcyjnie 4 prĊtów φ12 mm o As = 4,52 cm
WzdłuĪ boku L:
Decyduje: kombinacja nr 1
Zbrojenie potrzebne As = 0,32 cm2
PrzyjĊto konstrukcyjnie 4 prĊtów φ12 mm o As = 4,52 cm2
Nr1 4φ12 co 18,5 l=57
9,5
20
57
3x18,5
35
75
10
20
Zestawienie stali zbrojeniowej
Nr
1
2
ĝrednica
DługoĞü
[mm]
[cm]
12
57
12
57
DługoĞü wg Ğrednic [m]
Masa 1mb prĊta [kg/mb]
Masa wg Ğrednic [kg]
Masa wg gatunku stali [kg]
Razem [kg]
Liczba
[szt.]
4
4
34GS
φ12
2,28
2,28
4,6
0,888
4,1
5,0
5
4
Obliczenia konstrukcji
Ad. 2.3 Rama stalowa R
0
1
2
15,81
15,81
15,81
15,81
15,81
15,81
15,81
Schemat statyczny (ciĊĪar belki uwzglĊdniony automatycznie):
3
4
A
B
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
1,28
1,00
1,00
7,28
Momenty zginające [kNm]:
-32,61
-16,06
A
B
57,69
58,04
33,58
- brak stĊĪeĔ bocznych na długoĞci belki;
- obciąĪenie przyłoĪone na pasie górnym belki;
Wymiarowanie wg PN-90/B-03200
y
x
x
y
Przekrój : 2 IPE 200
stal: St3
3
4
2
W x = 388 cm , Jx = 3880 cm , Av = 22,4 cm , m = 44,8 kg/m
zginanie : klasa przekroju 1 (αp = 1,067)
MR = 89,01 kNm
Ğcinanie : klasa przekroju 1
VR = 279,33 kN
Belka
NoĞnoĞü na zginanie
Współczynnik zwichrzenia ϕL = 1,000
Moment maksymalny Mmax = 33,58 kNm
Mmax / ϕL·MR = 0,377 < 1
NoĞnoĞü na Ğcinanie
Maksymalna siła poprzeczna Vmax = 25,58 kN
Vmax / VR = 0,092 < 1
NoĞnoĞü na zginanie ze Ğcinaniem
Vmax = 16,80 kN < Vo = 0,6·VR = 167,60 kN
→ warunek niemiarodajny
Stan graniczny uĪytkowania (γf =1,15)
UgiĊcie graniczne fgr = 2·lo / 350 = 5,71 mm
UgiĊcie maksymalne fmax = 5,50 mm
fmax = 5,50 mm < fgr = 5,71 mm
Ad. 2.4 Płatew stalowa P
0
1,44
1,44
1
A
0,63
2
3
4
5
B
2,07
2,07
5,25
0,48
1,59
2,07
5,25
1,59
6
C
0,48
7
2,07
8
2,07
5,25
3,56
5,72
5,72
5,72
5,72
5,72
5,72
5,72
3,56
5,72
Schemat statyczny (ciĊĪar belki uwzglĊdniony automatycznie):
9
D
0,63 1,44
1,44
5
Obliczenia konstrukcji
Momenty zginające [kNm]:
-7,16
B
C
2,54
15,81
12,25
5,00
-5,31
D
5,00
15,81
A
-7,16
12,25
-5,31
- brak stĊĪeĔ bocznych na długoĞci belki;
- obciąĪenie przyłoĪone na pasie górnym belki;
Wymiarowanie wg PN-90/B-03200
y
x
x
y
Przekrój : IPE 160
stal: St3
3
4
2
W x = 109 cm , Jx = 869 cm , Av = 8,00 cm , m = 15,8 kg/m
zginanie : klasa przekroju 1 (αp = 1,068)
MR = 25,03 kNm
Ğcinanie : klasa przekroju 1
VR = 99,76 kN
Belka
NoĞnoĞü na zginanie
Współczynnik zwichrzenia ϕL = 0,364
Moment maksymalny Mmax = 7,16 kNm
Mmax / ϕL·MR = 0,787 < 1
NoĞnoĞü na Ğcinanie
Maksymalna siła poprzeczna Vmax = 9,63 kN
Vmax / VR = 0,097 < 1
NoĞnoĞü na zginanie ze Ğcinaniem
Vmax = 3,81 kN < Vo = 0,6·VR = 59,86 kN
→ warunek niemiarodajny
Stan graniczny uĪytkowania (γf =1,15)
UgiĊcie graniczne fgr = lo / 350 = 15,00 mm
UgiĊcie maksymalne fmax = 4,04 mm
fmax = 4,04 mm < fgr = 15,00 mm
2.5 Krokiew stalowa K
2,53
2,53
Schemat statyczny (ciĊĪar belki uwzglĊdniony automatycznie):
0
1
A
B
0,50
0,50
2,00
2,00
C
2,00
2,00
D
2,00
2,00
E
2,00
2,00
F
0,40
0,40
2,00
2,00
Momenty zginające [kNm]:
-1,01
-0,84
-1,04
-0,83
-0,33
-0,21
F
0,71
3,23
E
0,37
5,72
D
0,47
5,09
C
0,38
5,12
B
0,66
5,63
3,56
A
- brak stĊĪeĔ bocznych na długoĞci belki;
- obciąĪenie przyłoĪone na pasie górnym belki;
6
Obliczenia konstrukcji
Wymiarowanie wg PN-90/B-03200
y
x
x
y
Przekrój : 60x60x4
stal: St3
3
4
2
W x = 13,8 cm , Jx = 41,3 cm , Av = 4,48 cm , m = 6,48 kg/m
zginanie : klasa przekroju 1 (αp = 1,184)
MR = 3,51 kNm
Ğcinanie : klasa przekroju 1
VR = 55,87 kN
Belka
NoĞnoĞü na zginanie
Współczynnik zwichrzenia ϕL = 1,000
Moment maksymalny Mmax = 1,04 kNm
Mmax / ϕL·MR = 0,297 < 1
NoĞnoĞü na Ğcinanie
Maksymalna siła poprzeczna Vmax = 3,02 kN
Vmax / VR = 0,054 < 1
NoĞnoĞü na zginanie ze Ğcinaniem
Vmax = 1,30 kN < Vo = 0,3·VR = 16,76 kN
→ warunek niemiarodajny
Stan graniczny uĪytkowania (γf =1,15)
UgiĊcie graniczne fgr = 2·lo / 350 = 2,29 mm
UgiĊcie maksymalne fmax = 1,48 mm
fmax = 1,48 mm < fgr = 2,29 mm
7