background image

Przykład obliczania 
konstrukcji murowej

wg PN-B-03002:1999

Na podstawie:

Ryszard Peła, Projektowanie konstrukcji murowych i stropów w budownictwie 

tradycyjnym. Część II Konstrukcje murowe niezbrojone, Wydawnictwo Politechniki 

Łódzkiej. Łódź 2004

background image

Założenia 

  Określić minimalną klasę elementów 

murowych

cegły ceramicznej pełnej oraz 

minimalną klasę zaprawy 

dla ściany zewnętrznej na kondygnacji „n" 
ocieplonej styropianem o grubości 10 cm.

   Wykończenie powierzchni ściany:

wyprawa zewnętrzna - tynk mineralny 

grubości 0,3 cm,

w pomieszczeniu płyta gipsowo - 

kartonowa grubości 1,25 cm.

background image

Założenia 

  Obciążenia (wartości obliczeniowe):

z górnych kondygnacji - 100 kN/m ,

strop żelbetowy gęstożebrowy 
(podłoga, wyprawa i obciążenie użytkowe) 
–   7,6 kN/m

2

 

Osiowy rozstaw poprzecznych
ścian usztywniających L = 800 cm.

background image

Dane do przykładu – 

fragment przekroju poprzecznego  

background image

1.1.   Zestawienie 

obciążeń

 

Szerokość pasma zbierania obciążeń 

przyjęto 1,0 m

 

a)

 z górnych kondygnacji + wieniec

 z górnych kondygnacji

100,00 kN/m

 wieniec [0,24-0,20-25,0x1,1]

   1,32 kN/m

 osłona wieńca: 

 styropian + tynk [0,24-0,15-0,45 x
 1,2]+[0,24-0,003-21,0x1,3]  

   0,04 kN/m

P =101,30 kN/m

background image

1.1.   Zestawienie 

obciążeń

 

  

b)

 reakcja od stropu: 

             

R

 = 0,5 • 5,75 • 7,60 = 

21,85 kN/m

c)

 ciężar ściany na wysokości 

kondygnacji:

mur         

[3,10•0,25•18,0•1,1]      = 15,35 kN/m

styropian  

[3,10•0,10•0,45•1,2]      = 0,17 kN/m

tynk mineralny 

[3,10•0,003•21,0•1,3]    = 0,25

kN/m

Płyta GK

[3,10•0,0125•12,0•1,2]  = 0,56 kN/m

  

G =16,33 kN/m

 

background image

1.2.

 Schemat statyczny i siły 

wewnętrzne

 

W obliczeniach przyjęto model przegubowy

 

(punkt 5.1.3 PN-B-03002:1999)

Głębokość oparcia stropów na murze

 

(szerokość wieńca)

 

a

w

 = 20 cm

 mimośród reakcji od stropu względem osi
obojętnej 

(nominalnej)

 ściany na kondygnacji „n„

e

sR

 = t / 2 - a

/ 6 = 25 / 2 – 20 / 6 = 9,2 cm

  

mimośród  siły P 

(obciążenie z górnych  kondygnacji  +  

ciężar wieńca)

 względem osi obojętnej ściany na 

kondygnacji „n": 

e

sP

 = t / 2 - a

/ 2 = 25 / 2 – 20 / 2 = 2,5 cm

.

background image

1.2. Schemat statyczny i siły 

wewnętrzne

 

mimośród  przypadkowy 

(niezamierzony)

 

e

a

 = h / 300 = 310 / 300

mimośród  siły N

2

 

(obliczeniowa siła pionowa

 

nad 

  stropem kondygnacji „n-1")
względem osi obojętnej ściany na kondygnacji 
„n":

 

e

sN

 = t / 2 – a

/ 2 = 25 / 2 – 20 / 2 = 

2,5 cm

background image

1.2.1.

 Siły wewnętrzne pod stropem - 

przekrój 1-1 

   siła normalna (obliczeniowa) 

P + R

:

N

1

 = 101,36 + 21,85 = 123,21 kN

   moment zginający:

 M

1

 = P • (e

sP 

+ e

) + R • (e

sR 

+ e

) = 

    = 

101,36 • (0,025+0,010) + 21,85 • (0,092 + 0,010)

 = 

    =  3,548  +  2,229   =   5,777 kNm

mimośród od siły wypadkowej

 

e

M

/ N

5,777 / 123,21 = 0,047 m

   

,         

 e

/ t

  

0,047 / 0,25 = 0,188 

background image

1.2.2.   Siły wewnętrzne nad stropem nad 

kondygnacją „n-1" - przekrój 2-2  

 

  siła normalna:

    

N

2

 = N

1

 + G = 123,21 + 16,33 = 

139,54 kN

  moment zginający:

M

2

 =   N

• e

2

 = N

• (e

sN 

+ e

) = 

      = 139,54 (0,025 + 0,010) = 4,884 
kNm

e

2

 / t = 0,035 / 0,25 = 0,140 

background image

1.2.3.

 

 

PRZEKRÓJ POŚREDNI

 ( M

1

 

> M

2

 )

 

siła normalna (

w przekroju środkowym)

:

    N

m

= N

1

+ 0,5•G = 

123,21 + 0,5•16,33 

= 131,38 

kN

moment zginający w przekroju pośrednim  
przyjmujemy wg wzoru:

M

m

 = 0,6 M

1

 + 0,4 M

2

mimośród siły obliczeniowej: 

e

m

  = (0,6 M

1

 + 0,4 M

) / N

m

 =

       

=

 

(0,6 • 5,777 + 0,4 • 4,884

 

) / 131,38

 

=

       

=

 

(3,466 + 1,954

 

) / 131,38

 

=

 

0,041 m

    e

m

 / t

 = 

0,041 /

 

0,25

  =  

0,164

 

background image

Wykresy sił wewnętrznych

 

 

background image

1.3. Wymiarowanie ściany na 

kondygnacji „n" - mur z cegły 

ceramicznej pełnej

grupa elementów murowych - 

1

kategoria elementów murowych - 

II

 

(punkt 

3.1.2 normy)

kategoria wykonania robót - 

B

 

(punkt 4.5 normy)

częściowy współczynnik bezpieczeństwa 
dla muru 

γ

m

 = 2,5

obecność spoiny podłużnej w murze - 
współczynnik 

η

1

 0,85

pole przekroju muru 

A = 1,00•0,25 = 

0,250 m

2

background image

 

 

1.3.1. Przekrój pod stropem - przekrój 1 - 1

Ф

1

 = 1 - 2 • e

/ t = 1 - 2 • 0,188 = 0,624

wytrzymałość muru

f

d1

 ≥ N

1

 / (A•Ф

1

)=(123,21 • 10

-3

) / (0,250 • 0,624) = 

0,79 MPa

 

1.3.2.  Przekrój nad stropem - przekrój 2 - 2

Ф

2

 = 1 - 2 • e

/t = 1 - 2 • 0,140 = 0,720 

wytrzymałość muru

f

d2

 ≥ N

2

 / (A•Ф

2

)=(139,54 • 10

-3

) / (0,250 •0,720) = 

0,78 MPa

1.3. Wymiarowanie ściany na 

kondygnacji „n" - mur z cegły 

ceramicznej pełnej

background image

1.3. Wymiarowanie ściany na kondygnacji 

„n" - mur z cegły ceramicznej pełnej

  

1.3.3.   Przekrój   pośredni   z   uwzględnieniem   

wpływu   smukłości   ściany   oraz usztywnień 

poziomych i pionowych

wysokość ściany na kondygnacji „n":

h = 3,10 m

usztywnienie poziome stropami  
gęstożebrowymi z wieńcami: 

ρ

h

 = 1,00

brak usztywnienia krawędzi  pionowych 
analizowanego odcinka ściany

(L = 800 cm > 30 - t = 750 cm):

ρ

h

 =

 

ρ

2

 = 1,00

background image

 

wysokość efektywna ściany:

   h

ef

 = ρ

h

•ρ

n

•h  = 1,00• 1,00•3,10 = 3,10 

m

dla smukłości ściany 

λ  =  h

ef

 / t   = 3,10 / 0,25 = 12,4  i 

e

/ t  = 0,041/0,25 = 0,164 , 

przy założeniu

a

c∞

 

= 700

  dla zaprawy 

f

m

 ≥ 5 MPa

 

(patrz tabela 

poniżej)

 

otrzymujemy w wyniku interpolacji liniowej 

współczynnik korekcyjny

 

Ф

m

 = 0,50

 

zaś przy założeniu

 

a

c∞

= 400

 dla zaprawy 

f

m

 < 5 MPa

  - 

Ф

m

 = 0,39

background image
background image

 

   

 

f

d

 ≥ N

m

 / (A•Ф

m

)=(131,38 • 10

-3

) / (0,250 •0,50) = 

1,05 MPa

(dla 

f

m

≥5MPa)

f

d

 ≥ N

m

 / (A•Ф

m

)=(131,38 • 10

-3

) / (0,250 •0,39) = 

1,35 MPa

(dla 

f

m

<5MPa)

background image

1.4. Określenie klasy cegły i klasy 

zaprawy

Wymagana wytrzymałość obliczeniowa muru na ściskanie 
osiąga wartość maksymalną w przekroju pośrednim.

 wytrzymałość charakterystyczna muru na ściskanie:

f

k

 > f

γ

m

 = 1,05 • 2,5 = 2,62 MPa

    (dla fm≥ 5 MPa) 

f

k

 > f

γ

m

 = 1,35 • 2,5 = 3,38 MPa

    (dla fm<5 MPa)

 cegła ceramiczna pełna klasy 7,5 MPa (f

B,PN

 = 7,5 MPa):

f

B

B

 f

B,PN

     =1,5  7,5 =11,25 MPa

f

b

, = η

B

δ f

B,PN

 =1,0 • 0,81  11,25 = 9,1 MPa

 cegła ceramiczna pełna klasy 10 MPa (f

B,pN

 = 10,0 MPa):

f

B

B

 f

B,PN

  = 1,5 • 10,0= 15,00 MPa

f

b

, = η

B

δ f

B,PN

 = 1,0 • 0,81  15,00=12,2 MPa

background image

 

wytrzymałości    charakterystyczne    muru    na    ściskanie    dla  
zapraw przepisanych klasy M2,5 i M5 

(cem.-wap. wg Pr PN-EN 998-2)

i cegły ceramicznej pełnej klasy  7,5  i  10 obliczono ze wzoru    

f

k

 = K f

b0,65 

f

m0,25

  z uwzględnieniem

współczynnika 

η

1

  = 0,85

 ze względu  na  

obecność spoiny pionowej w murze: 

f

k

 = η

1

 • 0,50 • f

b0,65

 • f

m0,25 

MPa

Klasa 
cegły

Klasa zaprawy 

f

m

 [MPa]

M2,5

M5

7,5

2,2

2,7

10

2,7

3,2

background image

Wnioski

    

Do wykonania muru należy 

zastosować cegłę ceramiczną pełną 

klasy co najmniej 7,5 MPa

      oraz

zaprawę cementową klasy M5

 

(tabela 

powyżej).

 

Wytrzymałość charakterystyczna 
muru na ściskanie 

f

k

 jest większa od 

wartości wymaganej, tj. 

f

k

 = 2,7 MPa 

2,62 MPa.


Document Outline