background image

Politechnika Wrocławska 

 

 

 

 

 

 

Wrocław, 06.06.2013r. 

Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego 

 

 

 

 

 

Budownictwo Ogólne  

Projekt 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wykonał: 

Przemysław Różycki 

Nr indeksu: 186216 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

Dane wyjściowe: 

Dane do projektowania: 

Konstrukcja dachu: 

jętkowa 

Maksymalny rozstaw krokwi: 

1,0 m 

Nachylenie połaci dachowej: 

        

Pokrycie dachu: 
 

dachówka ceramiczna zakładkowa o 

szerokości pokrycia (rozstawie łat)  0,35 m 

 
Izolacja: 

 

folia paraizolacyjna, wełna mineralna 

Lokalizacja budynku: 

Głogów 

Obciążenie śniegiem  (tablica NB.1): 

strefa 1 

Obciążenie wiatrem I strefa (tablica NB.1): 

strefa 1 

 

Więźba  będzie  wykonana  z  drewna  sosnowego  klasy  wytrzymałości  C22.  W  tabeli 
przedstawiono najważniejsze właściwości tej klasy drewna. 

 

 

Tabela 1.1 Właściwości charakterystyczne drewna sosnowego klasy C22 wg [8], tab.1 

Właściwości  wytrzymałościowe [N/mm

2

=MPa] 

zginanie 

 

  

22 

rozciąganie wzdłuż włókien 

 

     

 

13 

rozciąganie w poprzek włókien 

 

      

 

0,5 

ściskanie wzdłuż włókien 

 

     

 

20 

ściskanie w poprzek włókien 

 

      

 

2,4 

ścinanie 

 

   

 

2,4 

Właściwości sprężyste [ kN/mm

2

średni moduł sprężystości wzdłuż włókien  

 

      

 

10 

5% kwanty modułu sprężystości wzdłuż 
włókien 

 

    

 

6,7 

średni moduł sprężystości w poprzek 
włókien 

 

       

 

0,33 

średni moduł odkształcenia postaciowego 

 

     

0,63 

Gęstość [ kg/m

3

gęstość charakterystyczna 

 

 

 

340 

średnia gęstość 

 

    

 

410 

 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

Obciążenie zmienne -śnieg 

 

Obciążenie  zmienne  wywołane  opadami  śniegu  wyznaczono  w  oparciu  o  PN-EN  1991-1-3  . 
Głogów  należy do 1 strefy obciążenia śniegiem gruntu (rys. NB. 1). Dla powyższego terenu, 
według tablicy NB.1, wartość charakterystyczna obciążenia śniegiem gruntu wynosi: 

 s

k

 =0,7 kN/m

Wartość charakterystyczna obciążenia śniegiem 

Wartość charakterystyczną obciążenia śniegiem dachu wyznaczono ze wzoru 5.1, 

     

 

   

 

   

 

   

 

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

gdzie: 
 

 

 -współczynnik kształtu dachu 

 

 

 - współczynnik ekspozycji  

 

 

– współczynnik termiczny  

 

 

- wartość charakterystyczna obciążenia śniegiem gruntu 

 
Współczynnik ekspozycji 

Przyjęto, iż obliczenia dotyczą terenu normalnego, gdzie nie występuje znaczne przenoszenie 
śniegu przez wiatr, co wg tablicy 5.1odpowiada współczynnikowi ekspozycji C

e

=1,0. 

Współczynnik termiczny 

Dach  nie  ma  podwyższonego  współczynnika  przenikania  ciepła,  dlatego  współczynnik 
termiczny C

t

=1,0. 

Współczynnik kształtu dachu 

Wyznaczenie  współczynnika  kształtu  dachu  przeprowadzono  dla  dachu  dwupołaciowego  w 
oparciu o rysunek 5.3 oraz tablicę 5.2 normy [12]. 

 

 

   

 

    

 

  

 

 

 

         

  

 

          

  

       

    

 

                   

 

Przypadki obciążenia śniegiem: 

a)  obciążenie równomiernie rozłożone 

Wartość charakterystyczna obciążenia śniegiem dachu : 

   

 

     

 

   

 

   

 

   

 

 =0,4

                             

 

 

Wartość obliczeniowa obciążenia śniegiem dachu : 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

 

 

  

 

       

 

     

 

 =0,28

                 

 

 

 

b)  Obciążenie nierównomiernie rozłożone 

Wartość charakterystyczna obciążenia śniegiem dachu

 : 

   

 

     

 

   

 

   

 

   

 

 =0,4

                             

 

 

      

 

           

 

   

 

   

 

   

 

 =0,5

 0,4                             

 

 

Wartość obliczeniowa obciążenia śniegiem dachu : 

 

 

  

 

       

 

     

 

 =0,28

                 

 

 

 

 

     

 

             

 

     

 

 =0,5

 0,28                 

 

 

 

Obciążenia zmienne -oddziaływanie wiatru 

 
Obciążenie zmienne wywołane oddziaływaniem wiatru wyznaczono w oparciu o PN-EN 1991-
1-4. Miejsce lokalizacji budynku  należy do 1 strefy obciążenia wiatrem (rys. NB. 1). Założono 
wysokość bezwzględną projektowanego obiektu jako średnią wysokość bezwzględną Głogowa, 
czyli 86 m n.p.m. Dla powyższego terenu określono wg tab. NB. 1  
 
podstawowa wartość bazowej prędkości wiatru:                

 

   

          

wartość bazowa ciśnienia prędkości wiatru:          

               

   

          

 

 

 
 
Na podstawie tablicy 4.1określono kategorię terenu, na którym będzie wzniesiona budowla. 
Jest to teren kategorii III. Tereny regularnie pokryte roślinnością lub budynkami albo o 
pojedynczych przeszkodach, oddalonych od siebie najwyżej na odległość równą ich 20 
wysokościom (takie jak wsie, tereny podmiejskie, stałe lasy). 

Ciśnienie sumaryczne działające na dach jest różnicą algebraiczną ciśnień po dwóch stronach 
przegrody. Dlatego należy wyznaczyć ciśnienie działające na stronę wewnętrzną konstrukcji, a 
następnie odjąć je od ciśnienia po stronie zewnętrznej(wg pkt.5.2, ). 

 

ciśnienie wiatru działające na powierzchnie zewnętrzne 

Na podstawie [12] wartość obciążenia charakterystycznego wiatrem powierzchni zewnętrznych 
konstrukcji wyznaczono ze wzoru 5.1[12]: 

pe

e

p

e

c

z

q

w

)

(

           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

gdzie

  

 

 

  

 

  -wartość szczytowa ciśnienia prędkości  

 

  

-współczynnik ciśnienia zewnętrznego 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

 

 

 -wysokość odniesienia dla ciśnienia zewnętrznego wg rozdziału 7  

 

ciśnienie wiatru działające na powierzchnie wewnętrzne 

Na  podstawie]  wartość  obciążenia  charakterystycznego  wiatrem  powierzchni  wewnętrznych 
konstrukcji wyznaczono ze wzoru: 

     

pi

i

p

i

c

z

q

w

)

(

     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

gdzie

  

 

 

  

 

  -wartość szczytowa ciśnienia prędkości  

 

  

-współczynnik ciśnienia wewnętrznego 

 

 

 -wysokość odniesienia dla ciśnienie wewnętrznego wg rozdziału 7  

 

Wartości  charakterystyczne  obciążenia  wiatrem  dachu  oraz  współczynniki  ciśnienia  należy 
wyznaczyć dla dwóch kierunków wiatru wg pkt. 7.2.5. 

a)  kierunek wiatru Θ=0° 

1234

0

8050

Wiatr

 

Rys.3.1 wymiary budynku dla Θ=0° 

Wymiary budynku: 
b=12340mm             d=8050mm               h=7,475m 
 

 

b)  kierunek wiatru Θ=90° 

 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

12340

8050

Wiatr

 

Rys.3.2 wymiary budynku dla Θ=90° 

 

 
 

Wymiary budynku: 
b=12340mm             d=8050mm               h=7,475m 
 

Określenie wysokości odniesienia przeprowadzono zgodnie z rozdziałem siódmym [12]. 

 

 

 

 

 

 

Rys.3.3  Wysokości odniesienia, z

e

, zależne od h i b oraz odpowiadające im rozkłady ciśnienia 

prędkości 

Dla obu sytuacji h<b, więc zgodnie z rysunkiem 3.3:          

 

 

  

 

     

 

    , z

e

=h=7,475m  

Współczynnik ekspozycji 
 
Na  podstawie  tablicy  NB.3  dla  terenu  kategorii  III  odczytano  wzór  na  obliczenie 
współczynnika ekspozycji: 
 
 

 

          

 

  

 

   

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

gdzie: z –wysokość odniesienia dla budynku wg rozdziału 7  

 

 

 

        

 

          

     

  

 

   

 =1,762        

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

 

Wartość szczytowa ciśnienia prędkości 
 
Wartość szczytową ciśnienia prędkości określono wg wzoru 4.8 
 

 

       

 

       

 

     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

gdzie: 
 

 

 =

 

   

=0,3 kN/m

2

  (wg NB.1, [12]) 

 

 

   =1,762        

 
 

 

       

 

                        

  

 

 

   

 
Tak jak wspomniano wcześniej rozpatrujemy dwie sytuacje obliczeniowe. 
Podział dachu na pola obliczeniowe przeprowadzono wg rys. 7.8  
 

1)  kierunek wiatru Θ=0° 

 

e=min{b;2h}=min{12,34; 14,95}=12,34m 
e/10=12,34/10=1,23m,  e/4=12,34/4=3,09m 

 

12340

8050

Wiatr

H

G

F

F

J

I

 

Rys. 3.4 Sytuacja obliczeniowa 1, Θ=0° 

 
 

Wartości  współczynników  ciśnienia  zewnętrznego  dla  kąta  nachylenia  połaci 

        

wyznaczono wg tablicy 7.4a, i przedstawiono w tabeli 3.1.  

 

 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

 

Tab.3.1 Wartości współczynników ciśnienia zewnętrznego dla dachu dwuspadowego o kącie 

nachylenia połaci

         

 

 

 

Według  Uwagi  1,  tab.7.4a,  należy  rozważyć  cztery  przypadki,  w  których  najmniejsze  lub 
największe  wartości  w  polach  F,  G,  H  są  w  kombinacji  z  najmniejszymi  lub  największymi 
wartościami w polach I, J. Zestawienie poszczególnych przypadków zamieszczono w tabeli. 

Tab.3.2 Zestawienie przypadków współczynników c

pe,10 

dla

 

Θ=0°

 

wartość 

pole dla kierunku wiatru Θ=0° 

przypadki 

c

pe,10

 

0,0 

0,0 

0,0 

-0,2 

-0,3 

0,0 

0,0 

0,0 

0,0 

0,0 

0,7 

0,7 

0,6 

-0,2 

-0,3 

0,7 

0,7 

0,6 

0,0 

0,0 

 

Po podstawieniu do wzoru (5.4) współczynników ciśnienia zewnętrznego z powyższej tabeli 
otrzymano następujące wartości ciśnienia zewnętrznego: 

Tab.3.3 Zestawienie wartości ciśnienia wiatru działającego na powierzchnie zewnętrzne dla 

Θ=0°

 

wartość 

pole dla 

kierunku wiatru Θ=0° 

 w

e

 

0,0 

0,0 

0,0 

-0,106 

-0,159 

0,0 

0,0 

0,0 

0,0 

0,0 

0,371 

0,371 

0,318 

-0,106 

-0,159 

0,371 

0,371 

0,318 

0,0 

0,0 

 

Współczynniki ciśnienia wewnętrznego  c

pi

  przyjęto  zgodnie  z  Uwagą  2  do  punktu  7.2.9  [12] 

jako jedną  z dwóch wartości:  

 

  

 0,2 lub  

  

  -0,3

 

Wartości ciśnienia wiatru działającą na powierzchnie wewnętrzne wyznaczono ze wzoru (4.5) i  
przedstawiono w tabeli. 

Tab.3.4 Zestawienie wartości ciśnienia wiatru działającego na powierzchnie wewnętrzne  

wartość 

c

pi

=0,2 

c

pi

=-0,3 

w

i

 

0,106 

-0,159 

wartość 

pole dla kierunku wiatru Θ=0° 

c

pe,10

 

0,0 

0,0 

0,0 

-0,2 

-0,3 

+0,7 

+0,7 

+0,6 

+0,0 

+0,0 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

 

Wartości sumarycznego ciśnienia działającego na konstrukcje otrzymano jako różnicę ciśnienia 
zewnętrznego i wewnętrznego wg pkt.5.2, [12]. Przedstawia je tabela 5.7. 

Tab.3.5 Wartości ciśnienia sumarycznego działającego na dach dla 

Θ=0°

 

wartość 

pole dla kierunku wiatru Θ=0° 

wartości charakterystyczne 

w

net 

(c

pi

=0,2) 

-0,106 

-0,106 

-0,106 

-0,212 

-0,265 

-0,106 

-0,106 

-0,106 

-0,106 

-0,106 

0,265 

0,265 

0,212 

-0,212 

-0,265 

0,265 

0,265 

0,212 

-0,106 

-0,106 

w

net

 (c

pi

=-0,3) 

0,159 

0,159 

0,159 

0,053 

0,0 

0,159 

0,159 

0,159 

0,159 

0,159 

0,530 

0,530 

0,477 

0,053 

0,0 

0,530 

0,530 

0,477 

0,159 

0,159 

wartości obliczeniowe 

w

net 

(c

pi

=0,2) 

-0,159 

-0,159 

-0,159 

-0,318 

-0,398 

-0,159 

-0,159 

-0,159 

-0,159 

-0,159 

0,398 

0,398 

0,318 

-0,318 

-0,398 

0,398 

0,398 

0,318 

-0,159 

-0,159 

w

net

 (c

pi

=-0,3) 

0,239 

0,239 

0,239 

0,08 

0,0 

0,239 

0,239 

0,239 

0,239 

0,239 

0,795 

0,795 

0,716 

0,08 

0,0 

0,795 

0,795 

0,716 

0,239 

0,239 

 

2)  kierunek wiatru Θ=90° 

 

e=min{b;2h}=min{8,05; 14,95}=8,05m 
e/10=8,05m /10=0,81m,  e/4=8,05m /4=2,01m, e/2=8,05m /2=4,03m 

12340

8050

Wiatr

I

I

H

H

F

G

G

F

 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

10 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

Rys.3.5Sytuacja obliczeniowa 2, Θ=90° 

 

Współczynniki ciśnienia zewnętrznego dla kierunku wiatru  Θ=90°  są podane w tablicy 7.4b, 
[12]. Dla kąta nachylenia połaci 

         

Tab.3.6 Wartości współczynników ciśnienia zewnętrznego dla dachu dwuspadowego o kącie 

nachylenia połaci

        ,

 

Θ=90°

 

 

 

 

 

Tab.3.7 Zestawienie wartości ciśnienia wiatru działającego na powierzchnie zewnętrzne dla

 

Θ=90°

 

 

 

 

 

Współczynniki ciśnienia wewnętrznego wynoszą:

  

  

 0,2 lub  

  

  -0,3 

 

wartość 

c

pi

=0,2 

c

pi

=-0,3 

w

i

 

0,106 

-0,159 

 

Tab.3.8 Wartości ciśnienia sumarycznego działającego na dach dla 

Θ=90°

 

wartość 

pole dla kierunku wiatru Θ=90° 

wartości charakterystyczne 

 w

net

 (c

pi

=0,2) 

-0,689 

-0,848 

-0,583 

-0,371 

w

net

 (c

pi

=-0,3) 

-0,424 

-0,583 

-0,318 

-0,106 

wartości obliczeniowe 

 w

(c

pi

=0,2) 

-1,034 

-1,272 

-0,875 

-0,557 

 w

(c

pi

=-0,3) 

-0,636 

-0,875 

-0,477 

-0,159 

 

obciążenie użytkowe 

 

wartość 

pole dla kierunku wiatru Θ=90° 

c

pe,10

 

-1,1 

-1,4 

-0,9 

-0,5 

wartość 

pole dla kierunku wiatru Θ=90° 

 w

e

 

-0,583 

-0,742 

-0,477 

-0,265 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

11 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

Projektowany dach będzie dostępny wyłącznie dla napraw i zwykłego utrzymania, dlatego wg 
tab.6.9, [10] należy do kategorii H pod względem obciążonej powierzchni. Zalecane obciążenie 
użytkowe dla tej kategorii jest podane w tablicy 6.10, [10] i wynosi: 
 

 

 

 

 0,4 

  

 

 

,  

 

 

      

Wartość obliczeniowa tego obciążenia wynosi: 
 
 

 

   

 

   

 

=0,4

 1,5=0,6 

  

 

 

,  

 

 

 

   

 

   

 

=1

 1,5=1,5 kN  

 Obliczenie łaty 

Przyjęto do projektowania łaty z drewna sosnowego 45x50 mm o polu przekroju poprzecznego 
A=0,00225m

2

. Łata będzie wykonana z drewna klasy C22. Jego średnia gęstość wg tablicy 1, 

[8] wynosi 

       

  

 

 

      

  

 

 

Przyjęto długość przęseł równą maksymalnemu rozstawowi krokwi 

 

   

      . 

Rozstaw łat wynosi 0,35m.

 

Zestawienie obciążeń 

Łatę obliczono przy uwzględnieniu obciążenia prostopadłego i równoległego. 

Składowe obciążeń wynoszą: 

Według punktu 3.3.1, [10] w obliczeniach konstrukcji z powierzchniami, które są poddane 
różnym kategoriom obciążenia, należy uwzględnić najbardziej niekorzystny przypadek. Punkt 
3.3.2, [10] podaje, że nie należy obciążeń użytkowych od śniegu i wiatru działających na 
dachach uwzględniać jako obciążeń przyłożonych równocześnie. Zgodnie z punktem 6.3.4.2, 
[10] należy przeprowadzać oddzielne sprawdzanie dachów przy założeniu oddzielnie 
działającego obciążenia użytkowego skupionego oraz równomiernie rozłożonego. 
 Dlatego do obliczeń przyjęto obciążenie charakterystyczne od śniegu 

   

 

         

  

 

 

 

obciążenie od wiatru 

 

   

       

  

 

 

.  

Łatę obliczono przy uwzględnieniu dwóch wariantów obciążenia: wariant I- obciążenie od 
ciężaru własnego, pokrycia, wiatru oraz siły skupionej, wariant II-obciążenie od ciężaru 
własnego, pokrycia, śniegu oraz obciążenia użytkowego równomiernie rozłożonego. 

 

Tab.6.1 Zestawienie obciążeń stałych g 

obciążenie 

wartość 

charakterystyczna 

współczynnik 

obciążenia 

wartość obliczeniowa 

  

[kN/m] 

γf 

[kN/m] 

ciężar własny łaty 

0,00225*4,1 

0,009 

1,35 

0,012 

ciężar pokrycia 

0,037*12*0,35 

0,155 

1,35 

0,210 

RAZEM 

0,165 

  

0,220 

 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

12 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

 

Tab.6.2 Zestawienie obciążeń na łatę 

ZESTAWIENIE OBCIĄZEŃ NA ŁATĘ 

obciążenie 

wartość 

charakterystyczna 

współczynnik 

obciążenia 

wartość obliczeniowa 

  

[kN/m] 

γ

f

 

[kN/m] 

g-

ciężar własny i 

pokrycia 

0,165 

1,35 

0,222 

S-

śnieg       

0,35*0,28 

0,098 

1,50 

0,147 

q- wiatr      

0,35*0,53 

0,186 

1,50 

0,278 

Q-

obciążenie 

użytkowe skupione 

[kN] 

1,000 

1,50 

1,500 

q-

obciążenie 

użytkowe 

równomiernie 

rozłożone         

0,4*0,35 

0,140 

1,50 

0,210 

 

 

W  wariancie  I  obciążeniem  zmiennym  dominującym  jest  obciążenie  użytkowe  siłą  skupioną, 
więc  dla  obciążenia  wiatrem  należy  zastosować  współczynnik  wartości  kombinacyjnej 
obciążeń 

 

 

=0,6 (wg tab.A1.1, [9]). 

 
W  wariancie  II  obciążeniem  zmiennym  dominującym  jest  obciążenie  śniegiem,  dlatego  dla 
obciążenia  użytkowego  zastosowano  współczynnik  wartości  kombinacyjnej  obciążeń

   

 

=0,0 

(wg tab. A1.1, [9]). 
 
Zestawienie obciążeń na łatę po zastosowaniu współczynników wartości kombinacyjnej 
obciążeń wraz z ich rozkładem na składowe prostopadłe i równoległe przedstawia tabela 4.13 
 

- obciążenia stałe: G┴ = G · cos ,   G║ = G · sin   

 

- obciążenie śniegiem: s┴ = s · cos 2  ,   s║ = s · sin  · cos    

 

- obciążenie wiatrem: w┴ = w = w,    w║ = 0  

- obciążanie użytkowe: Q┴ = Q · cos ,   Q║ = Q · sin   

 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

13 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

          , sin                        

Tab.6.3 Zestawienie obciążeń na łatę po zastosowaniu współczynników jednoczesności 
obciążeń 

obciążenie 

wartość 

charakteryst

yczna 

współczynni

k obciążenia 

wartość 

obliczeniow

wartości składowe 

prostopadłe obciążenia 

wartości składowe równoległe 

obciążenia 

  

[kN/m] 

γ

f

 

[kN/m] 

charakterystycz

na   [kN/m] 

obliczenio
wa [kN/m] 

charakterysty

czna   [kN/m] 

obliczeniowa 

[kN/m] 

g-

ciężar 

własny i 

pokrycia 

0,165 

1,35 

0,222 

0,126 

0,170 

0,106 

0,143 

S-

śnieg       

0,35*0,28 

0,098 

1,50 

0,147 

0,069 

0,104 

0,069 

0,104 

q- wiatr      

0,53*0,35*0,6 

0,111 

1,50 

0,167 

0,111 

0,167 

0,000 

0,000 

Q-

obciążenie 

użytkowe 

skupione [kN] 

1,000 

1,50 

1,500 

0,707 

1,061 

0,707 

1,061 

q-

obciążenie 

użytkowe 

równomiernie 

rozłożone         

0,4*0,35*0 

0,000 

1,50 

0,000 

0,000 

0,000 

0,000 

0,000 

 

 

a) 

 

 

 

 

b) 

 

Rys.6.1 Schematy statyczne do obliczania łaty: a) wariant I obciążeń, b) wariant II obciążeń 

Wymiarowanie łaty 

Wariant I- obciążenie ciężarem własnym i pokryciem, wiatrem oraz siłą skupioną 

Schemat statyczny przedstawiono na rysunku 1.8 a). Obliczenia wykonano za pomocą 
programu RM-WIN i otrzymano wykresy momentów zginających w kNm. Wykresy 
sporządzono oddzielnie dla składowych prostopadłych oraz równoległych obciążenia. 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

14 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

a)

 

 

b)

 

 

Rys.7.1 Wykresy momentów zginających od składowych obciążenia: a) prostopadłych, b) 
równoległych 

Sprawdzenie stanu granicznego nośności 

Sprawdzenie  warunku  stanu  granicznego  nośności  należy  wykonywać  według  wzorów  6.11; 
6.12, [14]. 

 

 

 

 

     

 

     

 

 

     

 

     

        

 

 

 

 

 

 

 

(5.8) 

 

     

 

     

   

 

 

 

     

 

     

        

 

 

 

 

 

 

 

(5.9) 

gdzie: 
 

 

 -współczynnik wyrażający możliwość redystrybucji naprężeń i niejednorodności materiału 

w danym przekroju, dla przekroju prostokątnego, wg pkt.6.1.6, [ 14], k

m

=0,7 

 

     

 , 

 

      

–obliczeniowe naprężenia zginające względem osi głównych 

 

     

 

 

     

 -wytrzymałości obliczeniowe na zginanie odpowiadające tym naprężeniom 

 
Obliczenie wskaźników wytrzymałości łaty o wymiarach 45x45 mm: 
 

 

 

 

          

 

 

            

  

  

 

  

 

 

 

          

 

 

            

  

  

 

  

 
Naprężenia obliczeniowe od zginania w stosunku do osi głównych: 
 

 

     

 

 

 

 

 

 

     

        

  

 

                           

 

     

 

 

 

 

 

 

     

        

  

                           

 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

15 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

1

2

1

2

Dla klasy drewna C22 wytrzymałość charakterystyczna drewna na zginanie wynosi    

 

     

 

 

     

 22 MPa 

Dach  jest  konstrukcją  z  drewna  o  wilgotności  w  przedziale  12-22%,  co  określa  klasę 
użytkowania  jako  2.  Decydujące  znaczenie  ma  obciążenie  chwilowe  (człowiek),  dlatego  z 
tablicy  3.1,  [14]  odczytano  wartość  współczynnika 

 

   

=1,1.  Częściowy  współczynnik 

bezpieczeństwa przyjęto wg tablicy 2.3, [14], dla drewna litego: 

 

 

=1,3, stąd: 

 

     

=

 

     

 

 

   

  

     

 

 

 

      

   

            

Ponieważ  przekrój  ma  wysokość  <  150  mm  można  zastosować  współczynnik  k

wg  wzoru 

(5.2): 

 

 

      {

   

 

   

     }  

k

h

=(

   

  

)

0,2

=1,25<1,3 więc: 

  

     

=

 

     

   

 

                           

 
 
Sprawdzenie warunku stanu granicznego nośności zgodne ze wzorami (5.8), (5.9): 

 

 

 

 

     

 

 

     

 

 

     

 

 

      

       

     
     

 

     
     

                             

 

     

  

     

   

 

 

 

     

 

 

      

 

     
     

       

     
     

                              

Warunek SGN dla łaty został spełniony. 

 

Sprawdzenie stanu granicznego użytkowalności 

 

Według tab.7.2, [ 14] graniczna wartość ugięcia dla deskowania dachowego wynosi: 

 

 

   

 

 

   

   

 

    

   

          

Obliczenie  ugięcia  wykonano  za  pomocą  programu  RM-WIN.  Otrzymano  wykresy  ugięcia 
doraźnego 

 

    

    od  składowych  charakterystycznych  prostopadłych  (rys.  5.10)  i  składowych 

charakterystycznych równoległych obciążenia (rys.5.11). 
 

 
a) 

 

 

b) 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

16 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

1

2

1

2

1

2

1

2

 

 

c)

  

 

 

Rys.5.10 Wykres ugięcia od składowych prostopadłych obciążenia:  a) ciężarem własnym, 

b) wiatrem, c) siłą skupioną 

a) 

 

 

 

b)

 

 

 

 

c) 

 

 

Rys.5.11 Wykres ugięcia od składowych równoległych obciążenia:  a) ciężarem własnym, b) 

wiatrem, c) siłą skupioną 

 

Końcowe przemieszczenie u

fin

 oblicza się zgodnie ze wzorem 2.2,  [14]: 

 

   

   

     

   

       

   

       

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.10) 

 
gdzie: 
 

     

 -przemieszczenie od oddziaływania stałego 

 

     

   

      

      

   

       

 

 

 

 

 

 

 

(5.11) 

 

       

 -przemieszczenie dla wiodącego oddziaływania zmiennego (siła skupiona) 

 

       

   

        

      

   

 

   

     

 

 

 

 

 

 

(5.12) 

 

       

 -przemieszczenie od kolejnego oddziaływania zmiennego (wiatr) 

 

       

   

        

  

   

   

   

 

   

 

    

 

 

 

 

 

 

(5.13) 

 
 
 

   

  –współczynnik  odzwierciedlający  wpływ  pełzania,  zależny  od  klasy  użytkowania  (wg 

tablicy 3.2, [14] dla klasy użytkowania 2, dla drewna litego 

 

   

=0,8) 

 

   

 

   

–współczynnik dla wartości prawie stałej oddziaływania zmiennego 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

17 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

 

   

 -współczynnik dla wartości kombinacyjnej oddziaływania zmiennego 

 
Zgodnie z tab.A1.1, [9]: 

   

 

   

=0,0 (siła skupiona) 

  

   

=0,6,    

 

   

=0,0(wiatr) 

 

Wartości ugięcia od poszczególnych składowych obciążenia przedstawiono w tabeli. 

Tabela 5.14 Wartości ugięcia od poszczególnych składowych obciążenia 

obciążenie 

składowe prostopadłe [mm]  składowe równoległe [mm] 

u

 inst,y

 

fin,y

 

inst, z

 

u

 fin, z

 

1.ciężar własny  

0,2 

0,36 

0,1 

0,18 

2.wiatr  

0,18 

0,14 

3.siła skupiona  

3,3 

3,3 

2,8 

2,8 

ugięcie sumaryczne               
u

fin,y

=u

fin1,y

+u

fin2,y+ 

u

fin3,y                                                  

u

fin,z=

u

fin1,z+

u

fin2,z+

u

fin3,z

 

3,80 

2,98 

ugięcie całkowite u

fin

=(u

fin,y

2

+u

fin,z

2

)

0,5

 

4,83 

 

u

fin

=4,83 mm < 6,77 mm 

Warunek SGU dla łaty został spełniony. 

Obliczenie krokwi 

Przyjęto, że wiązar dachowy będzie wykonany z krokwi grubości 100mm. Przyjęto ocieplenie 
połaci dachowych wełną mineralną 170mm oraz szczelinę nad wełną grubości 30mm. 
Wysokość krokwi i  jętki wynosi 200mm. Przyjęto, że na jętkach zostanie wykonany strop 
ocieplony, a wyłaz rewizyjny umożliwi dostęp do przestrzeni nad jętką. Całość będzie 
wykonana z drewna sosnowego klasy C22, 

    

  

 

 

.

 

Maksymalny rozstaw krokwi wynosi l=1,0m 

 

 

Rys.5.13 schemat statyczny wiązara jętkowego 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

18 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

Tabela 5.15 Pręty wiązara jętkowego 

Nr 

pręta 

L [m] 

typ 

2,993 

przegub-sztywny  

1,568 

sztywny-przegub 

1,568 

przegub-sztywny  

2,993 

sztywny-przegub  

2,217  

przegub-przegub  

 
 

 

Zestawienie obciążeń 
 

Obciążenie stałe g 

 
 

Tabela 5.16 Zestawienie obciążeń stałych 

obciążenie 

wartość 

charakterystyczna 

[kN/m] 

γ

f

 

wartość 

obliczeniowa 

[kN/m] 

 g

1

  

ciężar własny dachu z uwzględnieniem ciężaru krokwi nad jętką 

ciężar łaty 0,009*(100/35)*1,0 

0,026 

1,35 

0,035 

ciężar własny dachówki 0,037*12*0,9 

0,400 

1,35 

0,539 

ciężar własny krokwi 0,08*0,2*4,1 

0,066 

1,35 

0,089 

RAZEM 

0,492 

  

0,664 

g

ciężar własny dachu z uwzględnieniem ciężaru krokwi pod jętką  

ciężar łaty 0,009*(100/35)*1,0 

0,026 

1,35 

0,035 

ciężar własny dachówki 0,037*12*0,9 

0,400 

1,35 

0,539 

ciężar ocieplenia (170mm wełny mineralnej) 
0,17*0,024,0*0,9 

0,153 

1,35 

0,207 

ciężar własny krokwi 0,08*0,02*4,1 

0,066 

1,35 

0,089 

ciężar płyt g-k na ruszcie 0,0125*12*0,9 

0,135 

1,35 

0,182 

RAZEM 

0,800 

  

1,053 

g

3

 

ciężar własny stropu ocieplonego 

ciężar jętki 0,08*0,2*4,1 

0,066 

1,35 

0,111 

ciężar desek nad jętką (50% pow.) 
(0,025*0,5)*4,1*1,0 

0,049 

1,35 

0,067 

ciężar ocieplenia (170mm wełny min.) 
0,17*0,024*1,0 

0,004 

1,35 

0,005 

ciężar płyt g-k na ruszcie 0,0125*12*1,0 

0,15 

1,35 

0,203 

RAZEM 

0,269 

  

0,386 

 

 

 

 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

19 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

Obciążenie zmienne – śnieg 
 

Tabela 5.17 Zestawienie obciążeń od śniegu 

 
 
 
 

Obciążenie zmienne-wiatr 

760

3801

1567

2993

Po

le 

H

Po

le 

F

Po

le 

J

Po

le I

 

Rys.5.14 podział na pola obliczeniowe przekroju wiązara dla kierunku wiatru Θ=0° 

 

 

 

 

obciążenie 

wartość 

charakterystyczna 

[kN/m] 

γ

f

 

wartość 

obliczeniowa 

[kN/m] 

S

1

-

równomierne obciążenie połaci               

0,28*1,0 

0,28 

1,5 

0,42 

S

2

-

lewa połać bardziej obciążona niż prawa   

lewa: 0,28*1,0                                        
prawa: 0,5*0,28*1,0 

0,28 

1,5 

0,42 

0,14 

0,21 

S

3

-

prawa połać bardziej obciążona niż lewa   

lewa: 0,5*0,28*1,0                                  
prawa: 0,28*1,0 

0,14 

1,5 

0,21 

0,28 

0,42 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

20 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

 

 

4561

4561

P

ol

e H

P

ol

e H

 

Rys.5.15 podział na pola obliczeniowe przekroju wiązara dla kierunku wiatru Θ=90° 

Tabela 5.18 Zestawienie obciążeń od wiatru na podstawie wcześniejszych obliczeń (pkt 5.1.1) 

 

wartość 

pole dla kierunku wiatru Θ=0° 

 

wartości charakterystyczne 

 

  

W1 

w

net

 *0,9 

-0,0954 

-0,0954 

-0,1908 

-0,2385 

W2 

-0,0954 

-0,0954 

-0,0954 

-0,0954 

W3 

0,2385 

0,1908 

-0,1908 

-0,2385 

W4 

0,2385 

0,1908 

-0,0954 

-0,0954 

W5 

0,1431 

0,1431 

0,0477 

W6 

0,1431 

0,1431 

0,1431 

0,1431 

W7 

0,477 

0,4293 

0,0477 

W8 

0,477 

0,4293 

0,1431 

0,1431 

 

wartości obliczeniowe 

 

  

W1 

w

d

,

net

 

*0,9 

-0,1431 

-0,1431 

-0,2862 

-0,3582 

W2 

-0,1431 

-0,1431 

-0,1431 

-0,1431 

W3 

0,3582 

0,2862 

-0,2862 

-0,3582 

W4 

0,3582 

0,2862 

-0,1431 

-0,1431 

W5 

0,2151 

0,2151 

0,072 

W6 

0,2151 

0,2151 

0,2151 

0,2151 

W7 

0,7155 

0,6444 

0,072 

W8 

0,7155 

0,6444 

0,2151 

0,2151 

 

wartość 

pole dla kierunku wiatru Θ=90° 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

21 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

 

wartości charakterystyczne 

 

  

W9 

w

net

 *0,9 

-0,6201 

-0,5247 

-0,3339 

-0,7632 

wartości obliczeniowe 

 

  

W9 

w

d,net

 

*0,9 

-0,9306 

-0,7875 

-0,5013 

-1,1448 

 

Obciążenie użytkowe 
 

Tabela 5.19 Zestawienie obciążeń użytkowych 

obciążenie 

wartość 

charakterystyczna [kN/m] 

γ

f

 

wartość 

obliczeniowa 

[kN/m] 

U-

obciążenie użytkowe jętki                            

0,4*1,0 

0,4 

1,50 

0,6 

 

 

KOMBINACJE OBCIĄŻEŃ 

Kombinacje sporządzono w oparciu o wzór 6.10, [9]: 
 

 

   

 

   

   

   

 

   

 

   

 

   

 

   

 

   

   

  

 

 

 

 

 

(5.14) 

 
gdzie: 
 

   

 –obciążenia stałe  

 

   

 – obciążenie zmienne dominujące  

 

   

 - obciążenie zmienne towarzyszące 

  – współczynniki częściowe dla obciążeń stałych i zmiennych (wg zał.A, [9]) 
 

   

– współczynniki dla wartości kombinacyjnej oddziaływania zmiennego ( tab.A1.1, [9]) 

 

I) 

OBCIĄŻENIE ZMIENNE DOMINUJACE - OBCIĄŻENIE WIATREM 
 

Gdy wiatr stanowi obciążenie dominujące, należy zastosować współczynniki dla wartości 
kombinacyjnej oddziaływania zmiennego dla obciążenia śniegiem (

 

 

     ) oraz dla 

obciążenia użytkowego (

 

 

     ). 

 

Tabela 5.20 Możliwe kombinacje obciążeń 

nr 

kombinacji 

obciążenia stałe 

obciążenia zmienne 

wiatr 

śnieg 

obc. użytkowe 

g

1

+g

2

+g

3

 

W

1

 

S

1

*0,5 

U*0,7 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

22 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

S

2

*0,5 

S

3

*0,5 

g

1

+g

2

+g

3

 

W

2

 

S

1

*0,5 

U*0,7 

S

2

*0,5 

S

3

*0,5 

g

1

+g

2

+g

3

 

W

3

 

S

1

*0,5 

U*0,7 

S

2

*0,5 

S

3

*0,5 

10 

g

1

+g

2

+g

3

 

W

4

 

S

1

*0,5 

U*0,7 

11 

S

2

*0,5 

12 

S

3

*0,5 

13 

g

1

+g

2

+g

3

 

W

5

 

S

1

*0,5 

U*0,7 

14 

S

2

*0,5 

15 

S

3

*0,5 

16 

g

1

+g

2

+g

3

 

W

6

 

S

1

*0,5 

U*0,7 

17 

S

2

*0,5 

18 

S

3

*0,5 

19 

g

1

+g

2

+g

3

 

W

7

 

S

1

*0,5 

U*0,7 

20 

S

2

*0,5 

21 

S

3

*0,5 

22 

g

1

+g

2

+g

3

 

W

8

 

S

1

*0,5 

U*0,7 

23 

S

2

*0,5 

24 

S

3

*0,5 

25 

g

1

+g

2

+g

3

 

W

9

 

S

1

*0,5 

U*0,7 

26 

S

2

*0,5 

27 

S

3

*0,5 

 

II) 

OBCIĄŻENIE ZMIENNE DOMINUJACE - OBCIĄŻENIE ŚNIEGIEM 

Gdy śnieg stanowi obciążenie dominujące, należy zastosować współczynniki dla wartości 
kombinacyjnej  oddziaływania  zmiennego  dla  obciążenia  wiatrem  (

 

 

     )  oraz  dla 

obciążenia użytkowego (

 

 

     ). 

 

Tabela 5.21 Możliwe kombinacje obciążeń 

nr 

kombinacji 

obciążenia stałe 

obciążenia zmienne 

wiatr 

śnieg 

obc. użytkowe 

28 

g

1

+g

2

+g

3

 

W

1

*0,6 

S

1

 

U*0,7 

29 

S

2

 

30 

S

3

 

31 

g

1

+g

2

+g

3

 

W

2

*0,6 

S

1

 

U*0,7 

32 

S

2

 

33 

S

3

 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

23 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

34 

g

1

+g

2

+g

3

 

W

3

*0,6 

S

1

 

U*0,7 

35 

S

2

 

36 

S

3

 

37 

g

1

+g

2

+g

3

 

W

4

*0,6 

S

1

 

U*0,7 

38 

S

2

 

39 

S

3

 

40 

g

1

+g

2

+g

3

 

W

5

*0,6 

S

1

 

U*0,7 

41 

S

2

 

42 

S

3

 

43 

g

1

+g

2

+g

3

 

W

6

*0,6 

S

1

 

U*0,7 

44 

S

2

 

45 

S

3

 

46 

g

1

+g

2

+g

3

 

W

7

*0,6 

S

1

 

U*0,7 

47 

S

2

 

48 

S

3

 

49 

g

1

+g

2

+g

3

 

W

8

*0,6 

S

1

 

U*0,7 

50 

S

2

 

51 

S

3

 

52 

g

1

+g

2

+g

3

 

W

9

*0,6 

S

1

 

U*0,7 

53 

S

2

 

54 

S

3

 

 

W wyniku wyboru losowego wybrałem kombinacje nr 20. 

20 

g

1

+g

2

+g

3

 

W

7

 

S

2

*0,5 

U*0,7 

Otrzymane wykresy sił przekrojowych przedstawia rysunek 4.16.

 

a)

 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

24 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

 

 

b)

 

 

c)

 

 

 

 

Rys.5.16 Wykresy sił przekrojowych wiązara jętkowego: a) momenty, b) siły tnące, c) siły 

osiowe 

Tabela 5.22 Wartości sił przekrojowych na poszczególnych prętach wiązara 

Pręt 

x/L 

x[m] 

M [kNm] 

V [kN] 

N [kN] 

0,00 

0,000 

0,000 

3,609 

-13,486 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

25 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

0,48 

1,966 

3,155 

-0,006 

-10,931 

1,00 

4,095 

-0,520 

-3,447 

-8,885 

0,00 

0,000 

-0,520 

1,657 

-0,831 

0,59 

2,257 

0,521 

-0,001 

-0,063 

1,00 

2,145 

0,000 

-1,172 

0,695 

0,00 

0,000 

0,000 

-0,888 

-1,034 

1,00 

2,145 

-3,372 

-2,256 

-2,252 

0,00 

0,000 

-3,372 

2,848 

-10,306 

0,71 

2,905 

0,733 

-0,027 

-12,682 

1,00 

4,095 

0,000 

-1,206 

-13,655 

0,00 

0,000 

0,000 

1,267 

-9,451 

0,50 

1,643 

1,040 

0,000 

-9,451 

1,00 

3,286 

0,000 

--3,732 

-9,268 

 

 

 

 

Rys.5.17 Wartości reakcji podporowych 

 

 

Tabela 5.23 Wartości reakcji podporowych 

węzeł 

H [kN] 

V [kN] 

6,984 

12,088 

-10,209 

12,088 

 

 

 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

26 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

  Wymiarowanie krokwi 

 

Sprawdzenie stanu granicznego nośności 
 

Maksymalny moment zginający i odpowiadająca mu siła osiowa wynoszą: 
M

1

=2,659 kNm 

N

1

= -11,377 kN (ściskanie) 

 
Element jest najbardziej obciążony, gdy występuje zginanie oraz ściskanie osiowe, więc musi 
spełniać nierówność podaną we wzorze 6.19, [14]. 
 

 

 

     

 

     

 

 

 

 

     

 

     

   

 

 

     

 

     

   

  

 

 

 

 

 

 

 

(5.15) 

 
gdzie: 
 

 

 -współczynnik wyrażający możliwość redystrybucji naprężeń i niejednorodności materiału 

w danym przekroju, dla przekroju prostokątnego, wg pkt.6.1.6, [ 14] k

m

=0,7 

 

     

 , 

 

      

–obliczeniowe naprężenia zginające względem osi głównych 

 

     

 

 

     

 -wytrzymałości obliczeniowe na zginanie odpowiadające tym naprężeniom 

 

     

 –obliczeniowe naprężenia ściskające wzdłuż włókien 

 

     

 –obliczeniowa wytrzymałość na ściskanie wzdłuż włókien 

 
Przyjęto przekrój krokwi 80x200mm , dla którego: 
                              m

2

 

 

 

 

   

 

 

 

        

 

 

           

  

m

 

Naprężenia obliczeniowe ściskające w kierunku równoległym do włókien wynoszą: 
 

     

 

 

 

 

 

     
     

                         

 
Naprężenia obliczeniowe od zginania w  stosunku do osi głównych wynoszą: 
 

     

 

 

 

 

 

 

     

       

  

                          

 

     

     

 
Zgodnie z tabelą 5.1 : 
 
 

 

     

        ,   

     

        

 
Decydujące znaczenie ma obciążenie wiatrem (krótkotrwałe), więc zgodnie z tabelą 5.2 : 
 

   

       

 
Zgodnie ze wzorem 5.1 wyznaczono wartości obliczeniowe charakterystyk materiałowych. 

 

 

     

 

 

          

 

 

 

      

   

             

 

   

 

 

        

 

 

 

      

   

             

 
Ponieważ przyjęty przekrój krokwi ma wysokość>150mm nie stosuje się współczynnika k

h

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

27 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

Sprawdzenie SGN w oparciu o wzór 5.15: 

 

     
     

 

 

 

    

     

              

  

 

Warunek stanu granicznego nośności został spełniony. 

 

Sprawdzenie stateczności elementu 

 

Element  jest  obciążony  momentem  zginającym  oraz  ściskającą  siłą  osiową,  więc  powinien 
spełniać nierówność zgodną ze wzorem 6.35, [14]. 
 
 

 

   

 

    

  

   

 

 

 

 

     

 

   

  

     

        

 

 

 

 

 

 

 

(5.16) 

 
gdzie: 
σ

m,d  

–obliczeniowe naprężenia zginające 

σ

c,0,d  

– obliczeniowe naprężenia ściskające wzdłuż włókien 

f

m,d  

–obliczeniowa wytrzymałość na zginanie  

f

c,0,d  

–obliczeniowa wytrzymałość na ściskanie wzdłuż włókien 

k

crit 

–współczynnik uwzględniający redukcję wytrzymałości ze względu na zwichrowanie 

elementu  
k

c,z 

– współczynnik wyznaczany wg wzoru 6.26 [14] 

 
 

   

 

 

 

 

 √ 

 

 

  

     

 

     

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.17) 

 
gdzie: 
 

      

-smukłość odpowiadająca zginaniu względem osi z obliczana ze wzoru 6.21, [14] 

    

     

 

 

 

 

 

     

 

    

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.18) 

 
gdzie: 
E

0,05

-5% kwantyl modułu sprężystości wzdłuż włókien, dla drewna C22, E

0,05

=6700 MPa 

 

     

 -charakterystyczna wytrzymałość na ściskanie wzdłuż włókien, 

 

     

        

 

 

 

 oblicza się wg wzoru 6.28, [14]   

 

 

 

 

 

 

(5.19) 

 

 

           

 

    

     

 –          

     

 

   

gdzie:    

 

-współczynnik dotyczący prostoliniowości elementów, dla drewna litego

  

 

=0,2 (wg 

pkt.6.3.2, [14]) 
λz – smukłość odpowiadająca zginaniu wzdłuż osi z, obliczona zgodnie ze wzorem: 
 

 

 

 

 

   

 

 

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.20) 

 
gdzie: 

 

   

 –długość wyboczeniowa elementu w płaszczyźnie z-x 

 

   

 =4,56

     =4,56m (belka swobodnie podparta, obciążenie rozłożone, tab. 6.1, [14]) 

 

 

 -promień bezwładności względem osi z 

i

z

 = √

I

z

A

 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

28 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

I

h b

3

12

 = 

0,2 0,08

3

12

 = 8,53 10

-6 

m

4

 

 

A =b

      0,016 m

 

i

z

 = √

       

  

0,016

        m 

 

 

 

    

     

        

  

    

     

 

      

 

  

    

       

 

 

                

    

 –        

    

 

  =6,77 

 

 

   

 

 

     √    

 

     

 

         

 

Współczynnik k

crit 

 określa wzór 6.34, [14] : 

 

 

    

  {

                                  

     

      

                

     

                        

     

     

 

 

     

 

                            

     

     

  

 

 

 

 

(5.21) 

 
 
gdzie:  

 

     

 -smukłość względna przy zginaniu wyznaczana ze wzoru 6.30, [95]. 

 

     

  √

 

   

 

      

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.22) 

 
gdzie: 

 

   

 =22 MPa 

 

      

 -naprężenie krytyczne przy zginaniu wyznaczane w oparciu o wzór 6.32 normy [14] 

 

      

 

     

 

   

  

 

    

     

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.23)

 

 

  

 =1,0

    =1,0                  (wg tab. 6.1, [14]) belka swobodnie podparta, obciążenie   

rozłożone) 

 

      

 

         

 

        

                

  

 

     

  √

  

     

      

  

Dla 

 

 

     

  = 0,77,        

 

    

 =                 

     

 

 

    

 =                   = 0,983 

 

Sprawdzenie warunku stateczności: 
 
 

    

           

 

 

 

     

        

              

 
Warunek stateczności spełniony. 
 

 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

29 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

sprawdzenie stanu granicznego użytkowalności 
 

Graniczne  przemieszczenie  dla  konstrukcji  ze  stropem  otynkowanym  (na  jętkach  strop  z  płyt 
gipsowo-kartonowych) wg.[14]: 
 

   

 

 

   

   

  

    

   

  =0,0152m=15,2 mm 

 
Obliczenia  ugięcia  krokwi  dokonano  analogicznie  do  obliczenia  ugięcia  łaty.  Końcowe 
przemieszczenie u

fin

 oblicza się zgodnie ze wzorem 2.2, [14]: 

 
 

   

   

     

   

       

   

       

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.10) 

 
gdzie: 
 

     

 -przemieszczenie od oddziaływania stałego 

 

     

   

      

      

   

       

 

 

 

 

 

 

 

(5.11) 

 

       

 -przemieszczenie dla wiodącego oddziaływania zmiennego (wiatr) 

 

       

   

        

      

   

 

   

     

 

 

 

 

 

 

(5.12) 

 

       

 -przemieszczenie od kolejnego oddziaływania zmiennego (śnieg, obciążenie 

  

użytkowe) 

 

       

   

        

  

   

   

   

 

   

 

    

 

 

 

 

 

 

(5.13) 

 
 

   

  –współczynnik  odzwierciedlający  wpływ  pełzania,  zależny  od  klasy  użytkowania  (wg 

tablicy 3.2, [14] dla klasy użytkowania 2, dla drewna litego 

 

   

=0,8) 

 

   

 , 

 

   

–współczynnik dla wartości prawie stałej oddziaływania zmiennego 

 

   

 -współczynnik dla wartości kombinacyjnej oddziaływania zmiennego 

 
Zgodnie z tab.A1.1, [9]: 

 

 
Dla wiatru: 

 

 

 

  

   

= -,          

 

   

=0,0 

Dla śniegu:   

 

 

   

   

= 0,5,      

 

   

=0,2 

Dla obciążenia użytkowego:   

  

 

   

= 0,0,      

 

   

=0,0 

 
Obliczenia ugięcia krokwi przeprowadzono za pomocą programu RM-WIN. Otrzymane 
wartości od poszczególnych składowych obciążenia przedstawiono w  tabeli. Wykresy ugięć 
przedstawiono na rysunku 1.18. 
 
 

Tabela 5.24 Wartości ugięcia od poszczególnych składowych obciążenia 

obciążenie 

k

def

 

Ψ

0,i

 

Ψ

2,i

 

składowe obciążenia [mm] 

u

 inst

 

fin

 

1.ciężar własny   

0,8 

2,600 

4,820 

2.śnieg  

0,8 

0,5 

0,2 

4,100 

2,504 

3.wiatr  

0,8 

7,400 

7,400 

4.obciążenie 
użytkowe 

0,8 

1,600 

0,000 

ugięcie sumaryczne

 

u

fin=

u

fin1+

u

fin

+u

 fin,3

+u 

fin,4

 

14,724 

 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

30 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

1

2

3

4

5

1

2

3

4

5

1

2

3

4

5

 

 

 

a)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c) 

 

 

 

 

Rys.5.18 Wykresy ugięć krokwi od obciążenia: a) ciężarem własnym, b)śniegiem, c) wiatrem 

u

fin

=14,724 mm < 15,2 mm 

 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

31 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

Warunek SGU spełniony.  
 
Przyjęto krokiew o wymiarach przekroju poprzecznego 80 x 200mm. 
5.1.3 Obliczenie jętki 

 

Wymiarowanie jętki 
 

Założono, że jętka zostanie wykonana z  drewna identycznego jak krokiew, dlatego 
charakterystyczne właściwości materiałowe dla jętki są takie same jak dla krokwi. 
 

Sprawdzenie stanu granicznego nośności 
 

Sprawdzenie stanu granicznego nośności przeprowadzono, jak dla krokwi, w oparciu o wzór 
5.15, ze względu na występowanie zginania oraz ściskania osiowego: 
 
Maksymalny moment zginający i odpowiadająca mu siła osiowa wynoszą: 
 
M

5

=0,614 kNm 

N

5

=-9,268  kN (ściskanie) 

 
Przyjęto przekrój jętki 80x200mm, dla którego: 
 
                              m

2

 

 

 

 

   

 

 

 

        

 

 

           

  

m

 

Naprężenia obliczeniowe ściskające w kierunku równoległym do włókien wynoszą: 
 

     

 

 

 

 

 

     
     

                          

 
Naprężenia obliczeniowe od zginania w  stosunku do osi głównych wynoszą: 
 

     

 

 

 

 

 

 

     

       

  

                          

 

     

     

 
Zgodnie z tabelą 5.1 : 
 
 

 

     

        ,   

     

        

 
Decydujące znaczenie ma obciążenie użytkowe (średniotrwałe), więc zgodnie z tabelą 5.2 : 
 

   

       

 
Zgodnie ze wzorem 5.1 wyznaczono wartości obliczeniowe charakterystyk materiałowych. 
 

     

 

 

          

 

 

 

      

   

             

 

   

 

 

        

 

 

 

      

   

             

 
Ponieważ przyjęty przekrój jętki ma wysokość>150mm nie stosuje się współczynnika k

h

 
Sprawdzenie SGN w oparciu o wzór 4.15: 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

32 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

1

2

3

4

5

 

 

 

     

 

     

 

 

 

 

     

 

     

   

 

 

     

 

     

   

  

 

 

 

 

 

 

 

(5.15) 

 

     
     

 

 

 

    

     

                               

  

 
Przekrój jest przewymiarowany, jednak, ze względu na obecność izolacji termicznej na  jętce 
(warstwa wełny mineralnej grubości 170 mm), wymiary nie ulegaja zmianie. 
 
Warunek stanu granicznego nośności został spełniony. 
 

o  Sprawdzenie stanu granicznego użytkowalności 

 

Na jętce zostanie wykonany strop otynkowany (sufit z płyt g-k), więc wg [14]: 

 

 

   

 

 

   

   

  

     

   

  =0,0074m=7,4 mm 

 
Końcowe ugięcie u

fin

 obliczono się zgodnie ze wzorem 1,10 (2.2,  [14]): 

 
 

   

   

     

   

       

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.10) 

 
gdzie: 
 

     

   

      

      

   

       

 

 

 

 

 

 

 

(5.11) 

 

       

   

        

      

   

 

   

     

 

 

 

 

 

 

(5.12) 

wg tablicy 3.2, [14] dla klasy użytkowania 2, dla drewna litego 

 

   

=0,8 

 
Zgodnie z tab.A1.1, [9]: 

 

 
Dla obciążenia użytkowego:   

 

 

  

   

=0,0 

 
Obliczenia jętki krokwi przeprowadzono za pomocą programu RM-WIN. Otrzymane wartości 
od poszczególnych składowych obciążenia przedstawiono w  tabeli. Wykresy ugięć 
przedstawiono na rysunku 5.19. 
 

Tabela 5.25 Wartości ugięcia od poszczególnych składowych obciążenia 

 

 

 

 

 

 

a) 

 

obciążenie 

k

def

 

Ψ

2,i

 

składowe 

obciążenia [mm] 

u

 inst

 

fin

 

1.ciężar własny   

0,8 

1,000 

1,800 

2.obciążenie    
użytkowe  

0,8 

1,600 

1,600 

ugięcie sumaryczne

 

u

fin=

u

fin1+

u

fin2

 

3,400 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

33 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

1

2

3

4

5

 

 

 

 

b) 

 

 

 

 

 

Rys.5.19 Wykresy ugięć jętki od obciążenia: a) ciężarem własnym, b)obciążeniem użytkowym 

u

fin

=3,4 mm < 7,4 mm 

Warunek SGU spełniony.  

Przyjęto jętkę o wymiarach przekroju poprzecznego 80 x 200mm. 

 

5.1.4 Obliczenie murłatu 

Do zaprojektowania przewidziano murłat wykonany będzie z drewna klasy C22 o wymiarach 
150x150 mm o polu przekroju poprzecznego A=0,0225 m

2

. Założono, iż  zostanie 

przymocowany bezpośrednio do wieńca żelbetowego śrubami co 1,8 m. Jako schemat 
statyczny murłatu przyjęto belkę dwuprzęsłową obciążoną reakcjami poziomymi od wiązarów 
dachowych. 

 
Maksymalna reakcji poziomej od wiązarów, zgodnie z tabelą 5.23 wynosi H=

7,180

 kN. 

Obciążenia pionowe są przekazywane bezpośrednio na wieniec, więc pominięto je w 
obliczeniach. 

 

 

 

Rys.5.20 Schemat statyczny i obciążenie murłatu 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

34 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

 

Obliczenia  przeprowadzono  przy  pomocy  programu  RM-WIN  i  dla  zadanego  obciążenia 
otrzymano wykres momentów zginających przedstawiony na rysunku. 

 

 

Rys.5.21 Wykres momentów zginających dla murłatu 

  Sprawdzenie stanu granicznego nośności 

Murłat jest elementem zginanym, więc sprawdzenie stanu granicznego nośności sporządzono w 
oparciu o wzór 6.11, [14]. 

 

 

 

 

     

 

     

 

 

     

 

     

        

 

 

 

 

 

 

 

(5.8) 

gdzie: 
 

 

 -współczynnik wyrażający możliwość redystrybucji naprężeń i niejednorodności materiału 

w danym przekroju, dla przekroju prostokątnego, wg pkt.6.1.6, [ 14] k

m

=0,7 

 

     

 , 

 

      

–obliczeniowe naprężenia zginające względem osi głównych 

 

     

 

 

     

 -wytrzymałości obliczeniowe na zginanie odpowiadające tym naprężeniom 

 
Obliczenie wskaźnika wytrzymałości murłatu: 

 

 

 

         

 

 

            

  

  

 

  

Moment maksymalny wynosi: 
M=3,635 kNm 
 
Naprężenia obliczeniowe od zginania w stosunku do osi głównych: 
 

 

     

     

 

     

 

 

 

 

 

    

        

  

                          

 

Dla klasy drewna C22 wytrzymałość charakterystyczna drewna na zginanie wynosi    

 

     

 

 

     

 22 MPa 

 
Decydujące  znaczenie  ma  obciążenie  stałe,  dlatego  z  tablicy  3.1,  [14]  odczytano  wartość 
współczynnika 

 

   

=0,6  (2  klasa  użytkowania  konstrukcji).  Częściowy  współczynnik 

bezpieczeństwa przyjęto wg tablicy 2.3, [14], dla drewna litego: 

 

 

=1,3, stąd: 

 
 

     

=

 

     

 

 

   

  

     

 

 

 

      

   

            

 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

35 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

1

2

 Przekrój  ma  wysokość  równą  150  mm,  więc  nie    można  zastosować  współczynnika  k

wg 

wzoru (5.2). 
 
Sprawdzenie warunku stanu granicznego nośności zgodne ze wzorem (5.8): 

   

    

     

              

 
Warunek SGN spełniony. 
 

  Sprawdzenie stanu granicznego użytkowalności 

 

Według  [ 14] graniczna wartość ugięcia dla murłatu  wynosi: 

 

 

   

 

 

   

 

    

   

         

 
Obliczenie ugięcia u

inst 

wykonano programem RM-WIN. 

 
Końcowe przemieszczenie u

fin

 oblicza się zgodnie ze wzorem 2.2,  [14]: 

 

   

   

     

   

       

   

       

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.10) 

 
gdzie: 
 

     

 -przemieszczenie od oddziaływania stałego 

 

       

 -przemieszczenie dla wiodącego oddziaływania zmiennego  

 

       

 -przemieszczenie od kolejnego oddziaływania zmiennego 

  
W przypadku murłatu mamy do czynienia wyłącznie z obciążeniem stałym, więc wzór 
przyjmuje postać: 

 

   

   

     

  

 

     

   

      

      

   

       

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   

 =0,8 dla drewna litego (wg tab. 3.2, [14]) 

 
 

Tabela 5.26 Wartości ugięcia murłatu 

obciążenie 

k

def

 

składowe obciążenia [mm] 

u

 inst

 

fin

 

obciążenie stałe 

0,8 

1,600 

2,880 

 

 

 

Rys.5.22 Wykres ugięć murłatu 

u

fin

=2,88 mm < 9,0 mm 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

36 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

Warunek SGU spełniony.  

Przyjęto murłat o wymiarach przekroju poprzecznego 150 x 150mm. 

5.1.5 Obliczenie połączenia krokwi z jętką 
 
Przyjęto,  że  połączenie  krokwi  z  jętką  zostanie  wykonane  w  formie  dwustronnej  nakładki  z 
płytki  stalowej  perforowanej  grubości  2mm.  Nakładka  będzie  przytwierdzona  do  wiązara 
gwoździami 4,0 x 40 mm. Końcówki z ostrzem są jednocięte. Charakter złącza to stal-drewno. 
 
Siły działające na złącze to siła pozioma w jętce (zgodnie z tab.5.23): 
 
N=10,523kN  oraz  pionowa  reakcja  wyznaczona  na  podstawie  obciążeń  podanych  w  tabeli 
5.16: 
V=0,5(g

1

+g

3

)

   

 

= 0,5

                   2,217 = 1,16 kN 

 

Wypadkowa sił działających na gwoździe: F=

√ 

 

   

 

  √      

 

      

 

           

 
Klasyfikacja blachy według punktu 8.2.3, [14]: 
 
t=2,0 mm-grubość blachy 
d=4,0 mm –średnica trzpienia gwoździa 
t

                  2,0mm, więc płytka  należy do płyt cieńkich 

 
Nośność gwoździ dla płyt cieńkich określa wzór 8.9, [14]: 
 

 

    

      {

     

   

 

 

 

    √  

    

 

   

   

 

     

 

     

 

 

 

 

 

(5.16) 

gdzie: 
d - średnica trzpienia łącznika, d=4,0 mm 
 
t

1

-długość zakotwienia łącznika 

 
t

1

=40-2-1=37, 0 mm > 8d =8=32,0 mm 

 
 

     

  –nośność  charakterystyczna  nośnika  na  wyciąganie,  wg  pkt.8.2.2,  [14]  dla  łączników 

okrągłych jednociętych

  

     

=15% 

 
 

   

  –  wytrzymałość  charakterystyczna  na  docisk  łącznika  do  elementu  drewnianego,  wg  pkt. 

8.3.1.1, [14] dla gwoździ o średnicy < 8,0 mm , bez uprzednio nawierconych otworów: 
 
 

   

         

 

 

    

   

 

 

 

 

 

 

 

(5.17) 

 
 

 

 -gęstość charakterystyczna drewna , na podstawie tablicy 1, [9]: 

  

 

     

  

 

 

  

 
 

   

                  

    

              

 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

37 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

 

    

  -moment  charakterystyczny  uplastycznienia  łącznika,  wg  wzoru  8.14,  [14]dla  gwoździ 

okrągłych: 
 
 

    

 =0,3

 

 

 

   

    

 

 

 

 

 

 

 

(5.18) 

 
 

 

-wytrzymałość drutu stalowego na rozciąganie w MPa, przyjęto 

 

 

=600 MPa 

 
d - średnica trzpienia łącznika, d=4,0 mm 
 
 

    

 =0,3

         

   

  =6616,5 N

 mm 

 
Wyznaczenie minimalnej nośności łącznika wg wzoru (5.16): 
 

 

    

      {

                     

    √                             

      {

       

         =1088,69 N 

 
Potrzebna ilość gwoździ: 
 
   

 

 

    

 

     

       

        

 
Przyjęto 10 gwoździ i wymiary płytki stalowej : 2 x 175 x 380mm.  
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

38 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

 

 

Rys. 5.23 Rozmieszczenie gwoździ w połączeniu krokwi z jętką

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

39 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

6. Strop Ceram 

Dla projektowanego budynku wybrano strop  Ceram.  Wysokość konstrukcyjna stropu wynosi 
230mm.  Rozpiętość modularna wynosi 300-360 cm ze stopniowaniem co 30 cm.  
Sprawdzenie  stanów  granicznych  wykonuje  się  poprzez  porównanie  momentu  zginającego 
obliczonego  od  obciążenia  stropu  oraz  momentu  od  maksymalnej  dopuszczalnej  wartości 
obciążenia podanej przez producenta. 
Do obciążenia stropu przyjęto zgodnie z tablicą 6.2, [10] charakterystyczną wartość obciążenia 
użytkowego  dla  stropu  q

k

=1,5  kN/m

2

,  obciążenie  od  ścianek  działowych  przyjęto  wg  punktu 

6.3.1.2(8), [10]: 
 

Tabela 5.27 Ciężar ścianki działowej na 1m długości 

Obciązenie 

Wartość 

charakterystyczna 

[kN/m] 

γ

f

 

Wartość 

obliczeniowa 

[kN/m] 

tynk gipsowy 10mm  
0,01*3,135*12 

0,376 

1,35 

0,508 

gazobeton 100mm 
0,1*3,135*4 

1,254 

1,35 

1,693 

tynk gipsowy 
10mm0,01*3,135*12 

0,376 

1,35 

0,508 

RAZEM 

2,006 

  

2,709 

 

q

k

=1,2 kN/m

2

,  ponieważ ciężar  ścianki działowej przekracza 2kN/m 

Tabela 5.28 Zestawienie obciążeń na strop Ceram bez ciężaru własnego 

 

Obciązenie 

Wartość 

charakterystyczna 

[kN/m

2

γ

f

 

Wartość obliczeniowa 

[kN/m

2

g-

obciążenie stałe 

  

  

  

panele 10mm     0,08 

0,080 

1,35 

0,108 

gładź cementowa 
35mm  0,035*21 

0,735 

1,35 

0,992 

folia PE  

  

styropian 20mm  
0,02*0,45 

0,009 

1,35 

0,012 

tynk gipsowy 10mm 
0,01*12 

0,120 

1,35 

0,162 

RAZEM-

obc.stałe 

0,944 

  

1,620 

p-

obciążenie zmienne 

technologiczne      

1,500 

1,50 

2,250 

q-

obciążenie 

zastępcze od ścianek 
działowych 1,2 

1,200 

1,35 

1,620 

RAZEM g+q 

2,144 

  

3,240 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

40 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

Tabela 5.29 Zestawienie obciążeń na strop Ceram z ciężarem własnym 

Obciązenie 

Wartość charakterystyczna 

[kN/m

2

γ

f

 

Wartość obliczeniowa [kN/m

2

g-

obciążenie stałe 

  

  

  

panele 10mm     0,08 

0,080 

1,35 

0,108 

gładź cementowa 
35mm  0,035*21 

0,735 

1,35 

0,992 

folia PE  

  

styropian 20mm  
0,02*0,45 

0,009 

1,35 

0,012 

strop Teriva I  

3,03 

1,35 

4,091 

tynk gipsowy 10mm 
0,01*12 

0,120 

1,35 

0,162 

RAZEM-

obc.stałe 

3,974 

  

5,365 

p-

obciążenie zmienne 

technologiczne      

1,500 

1,50 

2,250 

q-

obciążenie 

zastępcze od ścianek 
działowych 1,2 

1,200 

1,35 

1,620 

RAZEM g+q 

5,174 

  

6,985 

Efektywną rozpiętość elementu l

eff

 obliczono według wzoru 5.8, [13], przyjmując częściowo 

utwierdzone podparcie: 
 
l

eff

 = l

n

+a

1

+a

 

l

n

- rozpiętość w świetle podpór, przyjęto 3,6m 

a

1

 i a

2

 – odległość teoretycznych punktów podparcia elementu od krawędzi podpór 

 a 

1,2

 = min { 0,5h; 0,5t }= min{0,115m; 0,12m}=0,115m. 

h- wysokość stropu 
t- grubość ściany 
 
l

eff

 = 3,6+0,115+0,115=3,83m 

 
 Obliczona w tabeli 4.26. wartość obliczeniowa obciążenia całkowitego wynosi 3,24 kN/m

2

.  

Rozstaw  belek  stropowych  wynosi  0,45  m,  wiec  wartość  obliczeniowa  obciążenia  stałego 
przypadającego na belkę wynosi  3,24

                   

 

Wartość obliczeniowa obciążenia użytkowego przypadającego na belkę wynosi 1,62

        

           
Sumaryczna wartość obciążenia na belkę q=1,458+0,729=2,187 kN/m 
 

 

 

Rys.5.24 Schemat statyczny belki stropu Ceram 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

41 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

 

Dopuszczalna wartość obciążenia wg [18] wynosi q

2

=4,42 kN/m 

 
Obliczenia  przeprowadzono  w  programie  RM-WIN.  Otrzymane  wykresy  momentów 
przedstawia rysunek. 
a) 

 

 

b)

 

 

 

 

Rys.5.25 Wykresy momentów dla stropu: a) od obciążenia rzeczywistego, b) od obciążenia 

dopuszczalnego. 

 

Obliczona  maksymalna  wartość  momentu  zginającego  4,010  kNm  nie  przekracza  wartości 
dopuszczalnej  wynoszącej  8,105  kNm.  Wobec  tego,    belka  stropowa  Ceram  spełnia 
wymagania stanów granicznych. 

Do  obciążenia  stropu  przyjęto  zgodnie  z  tablicą  6.2,  [10]  charakterystyczną  wartość 
obciążenia użytkowego dla stropu q

k

=1,5 kN/m

2

, obciążenie od ścianek działowych przyjęto 

wg punktu 6.3.1.2(8), [10]: 
 

Tabela 5.27 Ciężar ścianki działowej na 1m długości 

Obciązenie 

Wartość 

charakterystyczna 

[kN/m] 

γ

f

 

Wartość 

obliczeniowa 

[kN/m] 

tynk gipsowy 10mm  
0,01*3,135*12 

0,376 

1,35 

0,508 

gazobeton 100mm 
0,1*3,135*4 

1,254 

1,35 

1,693 

tynk gipsowy 
10mm0,01*3,135*12 

0,376 

1,35 

0,508 

RAZEM 

2,006 

  

2,709 

 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

42 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

q

k

=1,2 kN/m

2

,  ponieważ ciężar  ścianki działowej przekracza 2kN/m 

Tabela 5.28 Zestawienie obciążeń na strop Ceram bez ciężaru własnego 

 

Tabela 5.29 Zestawienie obciążeń na strop Ceram z ciężarem własnym 

Obciązenie 

Wartość charakterystyczna 

[kN/m

2

γ

f

 

Wartość obliczeniowa [kN/m

2

g-

obciążenie stałe 

  

  

  

panele 10mm     0,08 

0,080 

1,35 

0,108 

gładź cementowa 
35mm  0,035*21 

0,735 

1,35 

0,992 

folia PE  

  

styropian 20mm  
0,02*0,45 

0,009 

1,35 

0,012 

strop Ceram  

3,03 

1,35 

4,091 

tynk gipsowy 10mm 
0,01*12 

0,120 

1,35 

0,162 

RAZEM-

obc.stałe 

3,974 

  

5,365 

p-

obciążenie zmienne 

technologiczne      

1,500 

1,50 

2,250 

q-

obciążenie 

zastępcze od ścianek 
działowych 1,2 

1,200 

1,35 

1,620 

RAZEM g+q 

5,174 

  

6,985 

Efektywną rozpiętość elementu l

eff

 obliczono według wzoru 5.8, [13], przyjmując częściowo 

utwierdzone podparcie: 
 
l

eff

 = l

n

+a

1

+a

 

l

n

- rozpiętość w świetle podpór, przyjęto 3,0m 

Obciązenie 

Wartość 

charakterystyczna 

[kN/m

2

γ

f

 

Wartość obliczeniowa 

[kN/m

2

g-

obciążenie stałe 

  

  

  

panele 10mm     0,08 

0,080 

1,35 

0,108 

gładź cementowa 
35mm  0,035*21 

0,735 

1,35 

0,992 

folia PE  

  

styropian 20mm  
0,02*0,45 

0,009 

1,35 

0,012 

tynk gipsowy 10mm 
0,01*12 

0,120 

1,35 

0,162 

RAZEM-

obc.stałe 

0,944 

  

1,620 

p-

obciążenie zmienne 

technologiczne      

1,500 

1,50 

2,250 

q-

obciążenie 

zastępcze od ścianek 
działowych 1,2 

1,200 

1,35 

1,620 

RAZEM g+q 

2,144 

  

3,240 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

43 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

a

1

 i a

2

 – odległość teoretycznych punktów podparcia elementu od krawędzi podpór 

 a 

1,2

 = min { 0,5h; 0,5t }= min{0,115m; 0,12m}=0,115m. 

h- wysokość stropu 
t- grubość ściany 
 
l

eff

 = 3,0+0,115+0,115=3,23m 

 
 Obliczona w tabeli 4.26. wartość obliczeniowa obciążenia całkowitego wynosi 3,24 kN/m

2

.  

Rozstaw  belek  stropowych  wynosi  0,45  m,  wiec  wartość  obliczeniowa  obciążenia  stałego 
przypadającego na belkę wynosi  3,24

                   

 

Wartość obliczeniowa obciążenia użytkowego przypadającego na belkę wynosi 1,62

        

           
Sumaryczna wartość obciążenia na belkę q=1,458+0,729=2,187 kN/m 

 

 

 

Rys.5.24 Schemat statyczny belki stropu Ceram 

 

Dopuszczalna wartość obciążenia wg [18] wynosi q

2

=4,42 kN/m 

 
Obliczenia  przeprowadzono  w  programie  RM-WIN.  Otrzymane  wykresy  momentów 
przedstawia rysunek. 
a)

  

 

 

b)

 

 

 

 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

44 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

Rys.5.25 Wykresy momentów dla stropu: a) od obciążenia rzeczywistego, b) od obciążenia 

dopuszczalnego. 

Obliczona  maksymalna  wartość  momentu  zginającego  2,852  kNm  nie  przekracza  wartości 
dopuszczalnej  wynoszącej  5,764  kNm.  Wobec  tego,    belka  stropowa  Ceram  spełnia 
wymagania stanów granicznych. 

 

5.3 Nadproże L 19 

Przyjęto nadproża w formie belek prefabrykowanych żelbetowych L19. 

 

Tabela 5.30 Zestawienie obciążeń dla nadproża 

Obciązenie 

Wartość 

charakterystyczna 

[kN/m

2

γ

f

 

Wartość 

obliczeniowa 

[kN/m

2

tynk cementowo-
wapienny 15mm  
0,015*18,5 

0,185 

1,35 

0,250 

mur z gazobetonu 
240mm   0,24*7 

2,943 

1,35 

3,973 

tynk gipsowy 10mm 
0,01*12 

0,120 

1,35 

0,162 

styropian 120mm       
0,12*0,4 

0,048 

1,35 

0,065 

obciążenie ze stropu 

5,174 

1,35 

6,985 

RAZEM 

8,470 

  

11,435 

wieniec żelbetowy 
0,25*0,25*25 

1,563 

1,35 

2,110 

ciężar  nadproża  
0,25*0,19*25 

1,188 

1,35 

1,604 

 

Rozpiętość efektywna nadproża : 
l

eff

 = 1,05 l

s

 

l

eff

 = 1,05 

              m 

 
 
 a) 

 

 

 

 

 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

45 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

 

Rys.5.26  Widok fragmentu rzutu z nadprożem 

 

Powierzchnia obciążenia dla nadproża bez powierzchni wieńców wynosi: 
A

obc

=1,0 m

2

  

 

 

Sprawdzenie stanu granicznego nośności 
 

Obciążenie przypadające od muru  N

1

=( 0,25+3,973+0,162+0,065)

 1,0=4,45 kN 

 
Według  [9],  obciążenie  ze  stropu  należy  przyjmować  w  postaci  obciążenia  równomiernie 
rozłożonego q

s

‘ na całej efektywnej rozpiętości nadproża.  

Obciążenie obliczeniowe ze stropu q

s

=6,985 kN/m

2

 

 

q

= 6,99 · 6,0 · 0,5

      = 31,46 kN/m 

q’

s

 = (q

+  q 

wieńca 

) · 

 

 

 

   

 = (31,455 + 2,110) · 

     
     

 = 20,39 kN/m 

 
Obciążenie zastępcze od ciężaru muru: 
q

zast,1 

N

1

l

eff

 = 

4,45

1,575

 = 2,86  kN/m 

 
Całkowite obciążenie zastępcze przypadające na nadproże: 
q

zast 

= q

zast,1 

+ q

s

 + q 

nadproża

 = 2,86 + 20,39 + 1,604 = 24,854 kN/m 

 
Nadproże traktujemy jako belkę swobodnie podpartą. 

Maksymalny moment zginający wynosi:  

 

   

 

 

    

  

   

 

 

 

            

 

 

           

 
Przyjęto 2 belki N/180. 
 
Belka N/180 posiada zbrojenie w postaci 2 prętów o średnicy 6 mm, o polu przekroju As

1,01cm

2

 = 1,01 · 10

-4

m

2

 

Beton:

  

C20/25,

  

f

cd

 = 

 

  

 

 

 =  

  

   

 = 14,29MPa 

 

gdzie: 

f

cd

 = 

 

  

 

 

  wytrzymałość obliczeniowa betonu na  ściskanie  

f

ck

 = 20,0 MPa – wytrzymałość charakterystyczna betonu C20/25 na ściskanie (wg [13])  

 

c

 = 1,4 – współczynnik częściowy zastosowany do betonu, ( tab. NA. 2 [13] ) 

 
stal: RB500, f

y

=500MPa, f

yd

=500/1,15=435 MPa 

Grubość otulenia zbrojenia  dla klasy XC3( wg pkt.4.4.1 [13] ): 
 c

nom

 = c

min

 + Δc

dev 

= 25mm + 5mm = 30mm 

 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

46 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

W belce L 19 mamy strzemiona Φ4,5mm. 
 
b

w

 = 60 mm 

 
Wysokość użyteczna przekroju: 
d = 190 – 30 – 4,5 – 0,5 · 8 = 153,5 mm 
 
Stopień zbrojenia: 
ρ = 

 

  

 

 

  

 = 

       

  

           

 = 0,0110 = 1,10 % 

 
Na podstawie stopnia zbrojenia odczytano z tabeli  6, [2]: 
 

   

          

 

   

   

   

   =0,3218  153,5=49,40mm 

M

Rd

=

 

  

   

  

         

   

  

M

Rd

=

          

  

                            =6,6 kNm 

 
Ponieważ przyjęto 2 belki M

Rd

=13,2 kNm> 7,71 kNm 

 
Stan graniczny nośności spełniony. 
 
Przyjęto dwie belki N/180. 

 

5.4 Mur z porothermu 
 
5.4.1 Obliczenie filara w ścianie zewnętrznej 
 
Ściana zewnętrzna wykonana będzie z porothermu 250mm o 

       

  

 

 

  

Na zaprawie zwykłej, przepisanej, klasy M5. 
Dane z katalogu producenta: 
 
 - masa bloczka  250mm:  18  kg, 
- zużycie na 1m

2

 muru: 10,7 szt. 

- ciężar własny muru: 18   10,7 = 192,6 kg/m

2

 = 1,93 kN/m

 

Wytrzymałość charakterystyczna muru na ściskanie obliczona wg wzoru 3.1, [15]: 
 

 

 

       

 

   

   

 

   

          

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.19) 

 
gdzie: 

K–stała podana w NA.5 [15], dla porothermu  grupy1: K=0,45 
f

b

- znormalizowana wytrzymałość średnia elementów murowych na ściskanie w kierunku 

działania obciążenia, dla porothermu odmiany 700 producent podaje f

b

=5,3 MPa 

f

m

– wytrzymałość zaprawy na ściskanie, dla zaprawy M5: f

m

=5 MPa 

 

         

 

            

   

   

   

            

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

47 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

 

Współczynnik bezpieczeństwa 

 

 

 określono wg tablicy NA.1, [15] dla zaprawy przepisanej, 

elementów  kat.I,  klasa wykonania robót  na budowie B:  
   

 

       

 
Określenie wytrzymałości muru: 
 
Pole przekroju poprzecznego  konstrukcji murowej: 
A=0,25

 0,5=0,125 m

2

< 0,3m

,więc wytrzymałość obliczeniową zmniejszamy, zgodnie z tab. 

NA.2, [15], przez współczynnik 

 

  

 

 
 

  

 =1,43 

Wytrzymałość obliczeniowa muru wynosi: 
 

 

 

 

 

 

 

  

  

 

    

        

 0,74 MPa 

 

Przyjęto następujące dane geometryczne: 
 
-wymiary filara:  0,25 x 1 m 
-szerokość pasma, z którego przekazywane jest obciążenie na filar:       

      0 m 

-grubość muru                                                

 

 

 

   t=0,25m 

- szerokość wieńca                                                                  

                     

 

     

  

  

-wysokość ściany w świetle stropów                                                          h=2,48 m 
-rozpiętość stropu w świetle ścian                                                              l

s

=3,35 m 

 

 

 

19

0

0

1673

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

48 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

 

5.27. Rzut parteru i widok elewacji budynku z zaznaczonym obliczanym filarem w ścianie 

zewnętrznej: a) rzut parteru, b) widok przekroju 

 

 

Zestawienie obciążeń na filar 

 

 

ciężar ścian: 
 

ciężar własny muru:   

 

 

         1,93

               kN/m

2

 

ciężar tynku cem. – wap.:   

 

         0,015   18,5   1,35 = 0,37 kN/m

2

 

ciężar tynku gipsowego:  

                                 0,01   12   1,35 = 0,162 kN/m

2

 

ciężar styropianu:                                                  0,12   0,4   1,35 = 0,065 kN/m

2

 

ciężar własny ściany wynosi: 

 

 

 

q

= 2,606 + 0,37 + 0,162+0,065 = 3,203 kN/m

 

 

Obciążenie od stropów: 
 

 obciążenie od stropu:  

 

            6,985  kN/m

2

  

 powierzchnia obciążenia stropu: 

 

A

obc1

 = 1,9   1,673 = 3,18 m

 reakcja od stropu: 

 

 

 

S

1

 = S

2

  = S = 6,985   3,18 = 22,21 kN 

 
 
Powierzchnia obciążenia stolarką okienną i drzwiową na parterze: 
 

     

 2,1                            

 

Powierzchnia obciążającego muru (parter) skorygowana o powierzchnię stolarki okiennej: 
 

     

                         

     

                       

 

Na poddaszu nie ma stolarki w obszarze zbierania obciążenia dla  obliczanego filara. 

8

00

3

46

2

454

3

50

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

49 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

Powierzchnia obciążającego muru (poddasze) : 
 

     

                    

 
Obciążenie z dachu: 
 
Stanowi  je reakcja pionowa z krokwi. Zgodnie  z tabelą (5.23) wynosi ona  12,09 kN.   Brak 
obciążenia od murłatu. 
 
W obliczeniach  przyjęto ciężar muru taki sam jak wieńca żelbetowego. 
Przyjęto ciężar stolarki okiennej i drzwiowej    0,4 kN/m

   

                
Siły skupione od ciężaru ścian: 
 
   

 

                            

 

 

 

                                                            

 

 

Obciążenie wiatrem 
 
Wartość  obciążenia  wiatrem  określono  ze  wzorów  (5.4),  (5.7)  opisanych  w  punkcie 
dotyczącym zbierania obciążeń dla wiązara dachowego: 
 

pe

e

p

e

c

z

q

w

)

(

 

 

 

       

 

       

 

     

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.7) 

 
 

 

 =

 

   

=0,3 kN/m

2

  (wg NB.1, [12]) 

 
Wartość współczynnika ekspozycji wyznaczono na podstawie rysunku 4.4. 
 
 

 

           

 

  

 

   

    

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.6) 

 
gdzie: z –wysokość odniesienia dla budynku wg rozdziału 7 [12]: 
 

 

 

        

 

           

    

  

 

   

 =1,36        

 

 

 

                       

  

 

 

   

 
 Pola obciążenia ścian budynku wyznaczono z godnie z rysunkiem 7.5 [12]. 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

50 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

 

 
 
 
 
 
 

 

Rys.1.4 

 

 

 

 

 

 

 

Rys. 5.29  Oznaczenie ścian pionowych przy obciążeniu wiatrem 

Przy obliczaniu filara uwzględniono pola D oraz E. Współczynniki ciśnienia zewnętrznego 
zostały wybrane z tab.7.1, [12] dla h/d=7,75/6,95=1,12. 

Ciśnienie sumaryczne działające na dach jest różnicą algebraiczną ciśnień po dwóch stronach 
przegrody. Dlatego należy wyznaczyć ciśnienie działające na stronę wewnętrzną konstrukcji, 
a następnie odjąć je od ciśnienia po stronie zewnętrznej(wg pkt.5.2, [12]). 

 Współczynniki c

pi

 dobiera się stosując bardziej niekorzystną z wartości: c

pi

=+0,2, c

pi

=-0,3. 

Tabela 5.31 Obciążenie wiatrem działające na filar 

Pole 

c

pe

 

w

e

 

c

pi

 

w

i

 

w

e

-w

i

 

γ

f

 

w

d

 – wartość 

obliczeniowa 

Szerokość 

pasma 

oddziaływania 

Obciążenie 

wiatrem 

  

  

  

  

  

  

  

[kN/m

2

[m] 

[kN/m] 

-1,2 

-0,492 

-0,3 

-0,123 

-0,615 

1,5 

-0,923 

0,7917 

-0,731 

-0,8 

-0,328 

0,2 

0,082 

-0,410 

1,5 

-0,615 

1,1083 

-0,682 

 

Wybrano wartość charakteryzującą parcie wiatru: w

e

=-0,682 kN/m 

 

 

Określenie smukłości filara. 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

51 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

 
Wysokość efektywną filara przyjęto ze wzoru 5.2, [15]: 

h

ef

 = ρ

n

   h  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.20) 

 

gdzie: 
h = 2,48 m – wysokość kondygnacji w świetle, 
ρ

n

 = współczynnik redukcji 

 
Według pkt. 5.5.1.2, [15] w ścianach utwierdzonych na górnej i dolnej krawędzi przez stropy 
żelbetowe: 
ρ

2

 = 0,75 

h

ef

 = 0,75 

      =1,86m 

 
Współczynnik smukłości ściany murowej : 
 
λ = 

 

  

 

  

 = 

    
    

 = 7,44 < 27  

(wg.5.5.1.4, [15]) 

 

 

 

 

 

 

(5.21) 

 

t

ef

  = t –grubość ściany 

 
 

 

Sprawdzenie stanu granicznego nośności filara 
 

Sprawdzenie  nośności  przeprowadzono  w  trzech  miejscach:  u  góry,  u  dołu  i  w  połowie 
wysokości ściany (odpowiednio przekroje I-I, II-II, III-III). 
Sprawdzenie  stanu  granicznego  nośności  sprawdza  się  z  warunku  określonego  w  pkt.  6.1, 
[15]: 

 

  

   

  

  

 

  

           

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.22) 
 
t-grubość ściany 
 

 

 -obliczeniowa wytrzymałość muru na ściskanie 

  -współczynnik redukcyjny nośności, u góry i u dołu ściany,  wyznaczany ze wzoru 6.4, 
[15]: 
 
  =

     

 

 

 

      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.23) 

e

i

- odpowiednio mimośród u dołu, u góry ściany wyznaczany ze wzoru 6.5. [15]: 

 

 

 

 

  

 

  

   

  

   

    

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.24) 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

52 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

 

  

 -moment zginający wywołany działaniem obciążeń obliczeniowych u góry i u dołu 

ściany 
 

  

 -siła pionowa wywołana działaniem obciążeń obliczeniowych u góry i u dołu ściany 

 

  

 -mimośród pochodzący od sił poziomych np. wiatru 

 

    

 -mimośród początkowy wyznaczany jako h

ef

/450 

 
Dla połowy wysokości ściany  wyznacza się mimośród e

mk.

 

 

  

   

 

   

 

              

 

 

 

 

 

 

 

(5.25) 

 

 

-mimośród działania obciążenia 

 
 

 

 =

 

  

 

  

   

  

   

    

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.26) 
 
 

  

 -obliczeniowy moment zginający w połowie wysokości ściany 

 

  

 -obliczeniowa siła pionowa w połowie wysokości ściany 

 

  

 -mimośród w połowie wysokości ściany 

 

 

 -mimośród wywołany przez pełzanie, obliczany ze wzoru: 

 
 

 

        

  

 

  

 

  

√  

 

      

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.27) 
t

ef

=t 

 

  

 -końcowy współczynnik pełzania 

Wyznaczenie wartości momentów zginających przeprowadzono  w oparciu o wzór C.1, [15]: 
 

 

 

 

     

  

     

  

 

     

  

 

     

  

 

     

  

 

 

 

 

 

 

   

 

   

 

 

 

 

 

 

   

 

   

   

 

 

 

 

 

 

(5.28) 

gdzie: 

 n

i

-współczynnik sztywności prętów równy 4 dla prętów utwierdzonych na obydwu końcach, 

w przeciwnym wypadku 3 
E

i

=1000f

k

=1000

                   

I

i

-moment bezwładności pręta i 

h

i

-wysokość w świetle pręta i 

l

i

- rozpiętość w świetle pręta i 

w

i

- obciążenie równomiernie rozłożone na prętach 

  
Obliczone wg powyższego wzoru momenty redukuje się współczynnikiem redukcyjnym: 
 =   

 

 

 

        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.29) 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

53 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

k

m

=

     

  

 

     

  

     

  

 

     

  

            

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.30) 

Dla połowy wysokości ściany oblicza się współczynnik redukcyjny: 

 

 

   

 

   

   

 

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.31) 

 
gdzie: 
 

 

       

 

  

 

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.32) 

 
Dla muru o module sprężystości E=1000f

k

 

u=

   

   

  

     

   

 

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.33) 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rys.5.30 Schemat obliczeniowy filara 

 

Sprawdzenie nośności w poszczególnych przekrojach: 

Przekrój I-I  
 
 

  

 

 

 

 

 

  

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

54 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

 

  

 

  

 

  

  

 

  

 

          

 

  

            

 

 

       

 

   

 

                       = 54,83 kN 

 

  

 

 

 

 

 

 

    

     

           

  e

I

=

 

 

  

 

   

  

   

   

        

 

   

 

 

   

   

  

 

   

 

    

   

            

 

 

 

     

  

     

  

 

     

  

 

 

 

 

 

 

   

 

   

    

       

 

 

 

  

k

m

=

     

  

     

  

      

betonu C20/25

=30000 MPa 

EI

3

=1710

 

      

 

  

 2,23     

 

 N   

 

 

EI

1

=0,33

 30000 

      

 

  

 12,89    

 

 N   

 

 

h

3

=2,48 m 

l

1

=3,35 m 

w

1

=6,985  kN/m 

2

     m= 13,27  kN/m 

w

3

=-0,682kN/m 

k

m

=

       

    

      

    

                     

 

        

k

m

=2,0 

       

 
 

       

 

 

 

      

    

      

    

 

       

    

[

          

      

]                 

e

I

=

    

     

                                  =0,05 0,25=0,0125 m 

 
W przekroju I-I współczynnik redukcyjny wynosi 
 
 

 

     

  

 

 

     

       

    

        

 
W przekroju I-I nośność filara wynosi: 
 

  

           

 

                                            

  

            

 
Stan graniczny nośności w przekroju  I-I nie  jest przekroczony. 

Przekrój II-II 

 

  

 

 

 

 

 

  

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

55 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

 

  

 

           

 

  

            

 

  

       

 

   

 

   

 

                                  65,15   kN 

 

  

 

 

 

 

 

 

    

     

          

 e

II

=

 

 

 

 

   

  

   

   

        

 

   

 

    

   

            

 

  

 

     

  

     

  

 

     

  

 

     

  

 

 

 

 

 

 

   

 

   

 

 

 

 

 

 

   

 

   

    

       

 

 

 

  

k

m

=

     

  

     

  

 

     

  

      

betonu C12/15

=27000 MPa (ściana piwnicy) 

betonu C20/25

=30000 MPa (strop) 

 

EI

3

=1710

 

      

 

  

 2,23     

 

 N   

 

 

EI

1

=0,33

 30000 

      

 

  

 12,89    

 

 N   

 

 

EI

4

=0,33

 27000 

      

 

  

 11,60    

 

 N   

 

 

h

3

=2,48 m 

h

4

=2,45 m 

l

2

=3,35 m 

w

1

=6,985  kN/m 

2

     m= 13,27  kN/m 

w

3

=0,682kN/m 

k

m

=

       

    

      

    

 

      

    

               

k

m

=2,0 

       

    

 

         

 

  

 

      

    

      

    

 

      

    

 

      

    

          

 

      

 

          

 

      

]                    

e

II

=

 

     

                                    =0,05 0,24=0,012 m 

 

 

     

  

  

 

     

       

    

        

 

W przekroju II-II nośność filara wynosi: 

 

  

           

 

                                          

  

            

 

Stan graniczny nośności w przekroju II-II nie jest przekroczony. 
 
Przekrój  III-III 
 
 

  

       

 

   

 

      

 

                                 59,99   kN 

 

  

 

           

 

  

            

 

  

       

 

   

 

   

 

                                  65,15   kN 

 

  

 

 

 

 

 

 

    

     

          

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

56 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

 e

II

=

 

 

 

 

   

  

   

   

        

 

   

 

    

   

            

 
Mimośród w połowie wysokości ściany wynosi 
 

  

   

 

   

 

         

 

 

        

  

 

  

 

  

√     

 

  

t

ef 

=t 

 

  

 =0,5 (ceramika) 

 

 

 

 

  

 

  

   

  

   

    

  

 

  

 

 

 

  

  

 

 

      

 

             

 

 

 

     

  

                            

 

 

             

    
    

√                         

 

  

                                                    

 
Założono cechę sprężystości zaprawy 1000. 
 

 

 

   

 

   

   

 

   

 

 

       

 

  

 

   

 

 

 

 

       

     

    

         

u=

   

   

  

     

   

 

    

u=

    
    

  

     

     

    

          

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

           

      

 

        

 
W przekroju III-III nośność filara wynosi: 
 

    

   

 

       

 

                                          

  

           

 
Stan graniczny nośności w przekroju III-III nie jest przekroczony. 

 

5.4.2 Obliczenie ściany wewnętrznej 

Ściana  wewnętrzna  piwnicy  wykonana  będzie  z  porothermu  25  P+W  250mm  .Na  zaprawie 
zwykłej,  przepisanej,  klasy  M5.  Elementy  murowe  kategori  I,  klasa  wykonania  robót  na 
budowie B. 
 
Dane z katalogu producenta: 
 
 - masa bloczka  250mm:  18  kg, 
- zużycie na 1m

2

 muru: 10,7 szt. 

-ciężar własny muru: 18  10,7 = 193 kg/m

2

 = 1,9  kN/m

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

57 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

 

Wytrzymałość charakterystyczną muru na ściskanie obliczono analogicznie do punktu 5.4.1 : 
 

 

 

       

 

   

   

 

   

          

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.19) 

K=0,45 
f

b

=5,3 MPa 

f

m

=5 MPa                  

 

 

            

   

   

   

            

       

 

       

Określenie wytrzymałości muru: 

Pole przekroju poprzecznego  konstrukcji murowej: 

A=0,25

 1=0,25  m

2

<  0,3m

,więc  wytrzymałość  obliczeniową  zmniejszamy,  zgodnie  z  tab. 

NA.2, [14], przez współczynnik 

 

  

 

 

  

 =1,43 

Wytrzymałość obliczeniowa muru wynosi: 
 

 

 

 

 

 

 

  

  

 

    

        

 0,74 MPa 

 
Przyjęto następujące dane geometryczne: 

-  wymiary:  0,25 x 1 m 

szerokość pasma, z którego przekazywane jest obciążenie na filar:       

   1,60 m 

grubość muru:                                                

 

 

 

   t=0,25m 

szerokość wieńca:                                                                  

                     

 

         

wysokość ściany w świetle stropów:                                                         h=2,45 m 

rozpiętość stropu w świetle ścian:                                                       l

s1

=2,75 m 

                   l

s2

=3,445 m   

 

1375

1673

1600

2750

3345

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

58 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

 

Rys. 5.31. Rzut parteru z zaznaczonym obliczanym fragmentem ściany wewnętrznej 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rys. 5.32 Układ sił działających na ścianę wewnętrzną 

 

 

Zestawienie obciążeń na filar 

 
 

 

ciężar ścian: 
 

ciężar własny muru: 

 

 

 

                   1,9

               kN/m

2

          

ciężar tynku gipsowego po obu stronach ściany:  

  3,2

 0,01   12   1,35 = 0,518 kN/m

2

 

ciężar własny muru wynosi: 

                                       q

= 2,565+ 0,518 = 3,083 kN/m

2

 

 

 

Obciążenie od stropów: 
 

obciążenie od stropu: 

 

 

            6,982  kN/m

2

  

-

 

powierzchnia obciążenia stropu:  

A

obc1

 = 1,6   1,375= 2,2 m

-  reakcja od stropu:  

 

 

S

1

 = S

3

 = 6,982   1,375 = 9,6 kN 

S

2

 =S

4  

=6,982 1,673=11,68 kN 

 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

59 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

 
Powierzchnia obciążającego muru (piwnica): 
 

     

                               

 

 
Powierzchnia obciążającego muru (parter): 
 

     

                                

 

Siły skupione od ciężaru ścian: 
   

 

   

   

 

     

                            (ściana z porothermu) 

 

 

 

   

 

   

     

                            (ściana z porothermu)                   

 
 

 

Określenie smukłości filara 

Według pkt. 5.5.1.2, [15] w ścianach utwierdzonych na górnej i dolnej krawędzi przez stropy 
żelbetowe: 
ρ

2

 = 0,75 

h

ef

 = 0,75 

 2,45=1,84m 

 
Współczynnik smukłości ściany murowej : 
 
λ = 

 

  

 

  

 = 

    
    

 = 7,36 < 27  

(wg.5.5.1.4, [15]) 

 

 

 

 

 

 

 

t

ef

  = t –grubość ściany 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Rys.5.33 Schemat obliczeniowy ściany wewnętrznej 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

60 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

 

Sprawdzenie stanu granicznego nośności filara 
 

Sprawdzenie nośności przeprowadzono tak j w trzech miejscach: u góry, u dołu i w połowie 
wysokości ściany (odpowiednio przekroje I-I, II-II, III-III). 
Sprawdzenie  stanu  granicznego  nośności  sprawdzono  analogicznie  jak  w  punkcie  4.4.1.  z 
warunku  określonego  we  wzorze  (4.4)  i  zgodnie  z  pozostałymi  wzorami  z  tego  punktu. 
Pominięto    wzory  dotyczące  oddziaływania  wiatru,  gdyż  mamy  do  czynienia  ze  ściana 
wewnętrzną. 

 

  

   

  

  

 

  

           

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.22) 

 

Sprawdzenie nośności w poszczególnych przekrojach: 

Przekrój I-I  

 

 

   

 

  

 

  

 

  

 

   

 

 

     

                     = 57,93  kN 

  e

I

=

 

 

  

 

   

   

        

 

   

 

 

   

   

  

 

   

 

    

   

            

 

 

 

     

  

 

     

  

     

  

 

     

  

 

     

  

 

     

  

 

 

 

 

 

 

   

 

   

 

 

  

 

 

 

   

 

   

    

       

 

 

 

  

k

m

=

     

  

 

     

  

     

  

 

     

  

      

 

betonu C20/25

=30000 MPa 

betonu C12/15

=27000 MPa 

 

EI

3

=1710

 

        

 

  

 3,6     

 

 N   

 

 

EI

4,5

=0,33

 30000 

        

 

  

 20,6    

 

 N   

 

 

EI

6

=2700

 

        

 

  

 5,63     

 

 N   

 

 

 
h

3

=2,48 m 

h

6

=2,45 m 

l

4

 =2,75 m 

l

5

 =3,345 

w

4

=w

5

= 6,982  kN/m 

2

 1,6m= 11,17  kN/m 

 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

61 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

k

m

=

      

    

 

      

    

     

    

 

      

    

                     

 

        

k

m

=2,0 

       

 
 

       

 

 

 

     

  

 

     

  

     

  

 

     

  

 

     

  

 

     

  

 

 

 

 

 

 

   

 

   

 

 

  

 

 

 

   

 

   

    

 

 

 

 

     

    

 

      

    

     

    

 

      

    

 

      

     

 

      

    

[

           

 

      

 

          

 

      

]                 

 

e

1

=

    

     

                         =0,05 0,25=0,0125 m 

e

1

=0,0125m 

 
W przekroju I-I współczynnik redukcyjny wynosi 
 

 

     

  

 

 

     

        

    

       

 
W przekroju I-I nośność filara wynosi: 
 
 

  

           

 

                                          

  

            

 
Stan graniczny nośności w przekroju  I-I nie  jest przekroczony. 
 
Przekrój II-II 
 
 

  

   

 

  

 

  

 

  

 

   

 

   

 

 

     

                                     kN 

 

   

 

    

   

           

 

  

               

e

II

   

   

        

e

II

                               m, więc e

II

          

 

 

     

  

  

 

     

        

    

       

 

W przekroju II-II nośność filara wynosi: 
 

 

  

           

 

                                          

  

             

 

Stan graniczny nośności w przekroju II-II nie jest przekroczony. 
 
Przekrój  III-III 
 

 

  

   

 

  

 

  

 

  

 

   

 

      

 

 

     

                                        

 

   

 

 

  

   

  

 

   

 

    

   

            

 
Mimośród w połowie wysokości ściany wynosi 
 

  

   

 

   

 

         

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

62 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

 

 

        

  

 

  

 

  

√     

 

  

t

ef 

=t 

 

  

 =0,5 (ceramika) 

 

 

 

 

  

 

  

   

    

  

 

 

  

 

 

 

  

 

 

    

 

            

 

 

 

    

     

                   

 

 

             

    
    

√                         

 

  

                                                   , więc  

  

          

 
Założono cechę sprężystości zaprawy 1000. 
 

 

 

   

 

   

   

 

   

 

 

       

 

  

 

   

 

 

 

 

       

      

    

       

u=

   

   

  

     

   

 

    

u=

    
    

  

     

      

    

         

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

         

      

 

        

 
W przekroju III-III nośność filara wynosi: 
 

    

   

 

       

 

                                           

  

            

 
Stan graniczny nośności w przekroju III-III nie jest przekroczony. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

Projekt Budownictwo Ogólne II

 

 

63 

Wydział Budownictwa Wodnego i Lądowego 

BIBLOGRAFIA 

 

Wykaz piśmiennictwa 
 
[1]  

Hoła  J.,  Pietraszek  P.,  Schabowicz  K.,  Obliczanie  konstrukcji  budynków  wznoszonych               
tradycyjnie
. Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne, Wrocław 2007. 

 
[2] 

 Pędziwiatr  J.,  Wstęp  do  projektowania  konstrukcji  żelbetowych  wg  PN-EN  1992-1-1.Dolnośląskie 
wydawnictwo Edukacyjne, Wrocław 2010. 

 
[3] 

 Puła  O.,  Projektowanie  fundamentów  bezpośrednich  według  Eurokodu  7.Dolnośląskie  wydawnictwo 
Edukacyjne, Wrocław 2011. 

 
[4]  

Schabowicz  K.,  Gorzelańczyk  T.,  Materiały  do  ćwiczeń  projektowych  z  budownictwa        ogólnego. 
Dolnośląskie wydawnictwo Edukacyjne, Wrocław 2009. 

 
Wykaz przepisów i Norm 
 
[5] 

 Rozporządzenie  Ministra  Infrastruktury  z  dnia  12  kwietnia  2002  roku  w  sprawie      warunków 
technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Dz. U. nr 75 z dnia 15 czerwca 
2002, poz. 690, z późniejszymi zmianami (ostatnia zmiana: Dz. U. nr 56 z dnia 10 grudnia 2010r.). 

 
[6] 

 Rozporządzenia Ministra  Edukacji Narodowej z dnia 10 stycznia 2008 r. w sprawie rodzajów innych 
form  wychowania  przedszkolnego,  warunków  tworzenia  i  organizowania  tych  form  oraz  sposobu  ich 
działania. Dz. U. nr 7 z 2008 r., poz.38. 

 
[7]  

PN-81/B-03020.  Grunty  budowlane.  Posadowienia  bezpośrednie  budowli.  Obliczenia  statyczne  i 
projektowanie. 

 
[8]  

PN-EN 338. Drewno Konstrukcyjne, Klasy wytrzymałości. 

 
[9]  

PN-EN  1990:2004  oraz  zmiany  A1:2008,  AC:2008,  Ap1:2004,  Ap2:2010.  Podstawy  projektowania 
konstrukcji. 

 
[10] 

 PN-EN  1991-1-1:2004  oraz  zmiany  AC:2009,  Ap1:  2010.  Oddziaływania  na  konstrukcje.  Część  1-1: 
Oddziaływania ogólne – Ciężar objętościowy, ciężar własny, obciążenia użytkowe w budynkach. 

 
[11] 

PN-EN  1991-1-3:2005  oraz  zmiany    AC:2009,  Ap1:  2010.  Oddziaływania  na  konstrukcje.  Część  1-3: 
Oddziaływania ogólne - Obciążenie śniegiem. 

 
[12] 

PN-EN  1991-1-4:2008  oraz  zmiany  AC:2009,  Ap1:2010,  Ap2:2010.  Oddziaływania  na  konstrukcje. 
Część 1-4: Oddziaływania ogólne - Oddziaływania wiatru. 

 
[13] 

PN-EN 1992-1-1:2008 oraz zmiany Ap1:2010. Projektowanie konstrukcji z betonu. Część 1-1: Reguły 
ogólne i reguły dla budynków. 

 
[14]  

PN-EN  1995-1-1:2005  oraz  zmiany  A1:2008.  Projektowanie  konstrukcji  drewnianych.  Część  1-1: 
Zasady ogólne i zasady dla budynków. 

 

[15] 

PN-EN  1996-1-1:2010  oraz  zmiany  Ap1:2010.  Projektowanie  konstrukcji  murowych.  Część  1-1: 
Reguły ogólne dla zbrojonych i niezbrojonych konstrukcji murowych. 

 
[16] 

PN-EN 1997-1:2008 + zmiany AC:2009, Ap1:2010. Projektowanie geotechniczne. Część 1: Zasady 
ogólne.