OBLICZENIA STATYCZNE - zmiana sposobu użytkowania
Adres budowy : Wiślica, działka nr 48/2, 49/1, 52pb i 792, gm. Skoczów
Inwestor : Zarząd Budynków Miejskich w Skoczowie
43-430 Skoczów, ul. Krzywa 4
Autor obliczeń : inż. Krzysztof Klimus
tel. 033 851 08 90, 603 554 264
Obliczenia zawierają 5 stron i jeden rysunek K-1. Rzut parteru - schemat konstrukcji stropu
1.Wstęp
Przedmiotem obliczeń statycznych jest konstrukcja dla zmiany sposobu użytkowania pomieszczeń istniejącego budynku usługowego na pomieszczenia mieszkalne. Budynek położony jest w Wiślicy na działce nr 48/2, 49/1, 52pb i 792, gmina Skoczów.
Istniejący budynek został wykonany w tradycji, fundamenty betonowe, ściany piwnic murowane z cegły i kamienia na zaprawie cementowo - wapiennej, ściany parteru z cegły pełnej na zaprawie cementowo - wapiennej, strop nad piwnicą sklepienie ceglane łukowe, strop nad parterem konstrukcji drewnianej belkowej i płyta żelbetowa, dach w konstrukcji drewnianej więźbowej i pokryciu z blachy dachówkowej. W ramach zmiany sposobu użytkowania projektuje się wykonanie nowego stropu nad parterem.
Zastosowane materiały konstrukcyjne:
-beton żwirowy B20
-stal zbrojeniowa A0 gat.St0 fi
AIII gat.34GS FI
-stal profilowa St3SY
Elektrody EB 146
-drewno konstrukcyjne świerk klasy C27
Założenia obciążeniowe
- strefa obciążenia wiatrem III strefa PN-77/B-02011 350 m npm
- strefa obciążenia śniegiem 3 strefa PN-80/B-02010/Az1 350 m npm
- głębokość przemarzania gruntu Hz = 1,0 m
2.1.Więźba dachowa systemu płatwiowo - krokwiowego
Przyjęto: - wymienić istniejące murłaty na nowe o min. przekroju 12/14 cm,
- uzupełnić w wiązarach brakujące kleszczyny o min. przekroju 2x 4/14 cm
- drewno konstrukcyjne-świerk klasy C27
- pozostałe elementy - bez zmian
Przekrycia stropowe
Strop nad parterem
3.1.1. Strop projektowany
3.1.1.1. Belka stropowa drewniana
Przyjęto: - strop w konstrukcji drewnianej
- element nośny - belka drewniana o przekrój poprzecznym b x h = 16x20 cm,
- rozstaw osiowy belek co ~ 1,00m
- rozpiętość w świetle podpór l = 4,26 m
- rozpiętość obliczeniowa lo = 1,05 x l = 1,05 x 4,26 m = 4,48 m
- drewno konstrukcyjne-świerk klasy C27
Zestawienie obciążeń rozłożonych [kN/m2]:
Lp |
Opis obciążenia |
Obc. char. kN/m2 |
γf |
kd |
Obc. obl. kN/m2 |
1. |
Płyty wiórowe płasko prasowane grub. 2,5 cm [6,5kN/m3·0,025m] |
0,16 |
1,20 |
-- |
0,19 |
2. |
Wełna mineralna w płytach twardych grub. 12 cm [2,0kN/m3·0,12m] |
0,24 |
1,20 |
-- |
0,29 |
3. |
Legary 6x12 cm co 60 cm (0,06x0,12):0,6 x 6,0 |
0,08 |
1,20 |
-- |
0,10 |
4. |
Paroizolacja |
0,05 |
1,20 |
-- |
0,06 |
5. |
Jodła, lipa, olcha, osika, sosna, świerk, topola o wilgotności 23% grub. 2,5 cm [6,0kN/m3·0,025m] |
0,15 |
1,20 |
-- |
0,18 |
6. |
Obciążenie zmienne (poddasza nieużytkowe) [1,2kN/m2] |
1,20 |
1,40 |
0,50 |
1,68 |
|
: |
1,88 |
1,33 |
-- |
2,50 |
Obciążenie na 1 mb belki w rozstawie osiowym co ~ 1,00 m
po = 2,50 kN/m² x 1,00 m = 2,50 KN/m
pk = 1,88 kN/m² x 1,00 m = 1,88 KN/m
Schemat statyczny (ciężar belki uwzględniony automatycznie):
Momenty zginające [kNm]:
- klasa trwania obciążenia od oddziaływania o najkrótszym czasie trwania - stałe
- brak stężeń bocznych na długości belki
- stosunek ld/l =1,00
- obciążenie przyłożone na pasie ściskanym (górnym) belki
- klasa użytkowania konstrukcji - 2
Wymiarowanie wg PN-B-03150 :2000
Przekrój prostokątny 16 / 20 cm
Wy = 1067 cm3, Jy = 10667 cm4, m = 17,6 kg/m
drewno z gatunków iglastych, klasy C27
fm,y,d = 12,46 MPa, fv,d = 1,29 MPa
Zginanie
Moment maksymalny Mmax = 6,60 kNm
σm,y,d = 6,19 MPa
σm,y,d / fm,y,d = 0,50 < 1
Zwichrzenie
kcrit = 1,00
σm,y,d = 6,19 MPa < kcrit·fm,y,d = 12,46 MPa
Ścinanie
Maksymalna siła poprzeczna Vmax = -5,89 kN
d = 0,28 MPa < fv,d = 1,29 MPa
Docisk na podporze
Reakcja podporowa RB = 5,89 kN
(wymiarowanie na docisk pominięto)
Stan graniczny użytkowalności (γf =1,15; kdef = 0,80)
Wartość graniczna ugięcia unet,fin = lo / 250 = 17,92 mm
Ugięcie maksymalne ufin = 16,91 mm
ufin = 16,91 mm < ufin,net = 17,92 mm
3.1.1.2. Belka stalowa
Przyjęto: - oparcie istn. płyty żelbetowej i proj. stropu drewnianego
- element nośny - belka stalowa 2 x ceownik 120,
- rozpiętość w świetle podpór l = 3,22 m
- rozpiętość obliczeniowa lo = 1,05 x l = 1,05 x 3,22 m = 3,38 m
- stal profilowa St3SY
- elektrody EB 146
Obciążenie na 1 mb belki ( z poz. 3.1.2 + poz. 3.1.1.1)
po = 7,86 kN/m² x 0,5 x 1,54 m + 2,50 kN/m² x 0,5 x 1,00 m = 7,30 KN/m
pk = 6,46 kN/m² x 0,5 x 1,54 m + 1,88 kN/m² x 0,5 x 1,00 m = 5,91 KN/m
Schemat statyczny (ciężar belki uwzględniony automatycznie):
Momenty zginające [kNm]:
- brak stężeń bocznych na długości belki;
- obciążenie przyłożone na pasie górnym belki;
Wymiarowanie wg PN-90/B-03200
Przekrój : 2 C 120 stal: St3
Wx = 121 cm3, Jx = 728 cm4, Av = 16,8 cm2, m = 26,8 kg/m
zginanie : klasa przekroju 1 (p = 1,103) MR = 28,78 kNm
ścinanie : klasa przekroju 1 VR = 209,50 kN
Nośność na zginanie
Współczynnik zwichrzenia L = 1,000
Moment maksymalny Mmax = 10,85 kNm
Mmax / L·MR = 0,377 < 1
Nośność na ścinanie
Maksymalna siła poprzeczna Vmax = 12,84 kN
Vmax / VR = 0,061 < 1
Nośność na zginanie ze ścinaniem
Vmax = 12,84 kN < Vo = 0,3·VR = 62,85 kN
→ warunek niemiarodajny
Stan graniczny użytkowania (γf =1,15)
Ugięcie graniczne fgr = lo / 350 = 9,66 mm
Ugięcie maksymalne fmax = 7,53 mm
fmax = 7,53 mm < fgr = 9,66 mm
3.1.1.3. Wieniec żelbetowy
Przyjęto: - w poziomie po obwodzie ścian zewnętrznych i wewnętrznych wykonać wieniec
żelbetowy
- przekrój poprzeczny bxh= 25 x 25 cm
- zbrojenie poprzeczne 4 FI 12 , strzemiona fi 6 co 30 cm ,
- wieńcu ścian zewnętrznych osadzić śruby M12 dla mocowania belek stropowych drewnianych i mocowania murłat więźby dachowej,
-beton B20.
3.1.2. Strop istniejący (nad istniejącym korytarzem)
Przyjęto: - płyta żelbetowa - bez zmian
Zestawienie obciążeń rozłożonych [kN/m2]:
Lp |
Opis obciążenia |
Obc. char. kN/m2 |
γf |
kd |
Obc. obl. kN/m2 |
1. |
Płyty wiórowe płasko prasowane grub. 2,5 cm [6,5kN/m3·0,025m] |
0,16 |
1,20 |
-- |
0,19 |
2. |
Wełna mineralna w płytach twardych grub. 12 cm [2,0kN/m3·0,12m] |
0,24 |
1,20 |
-- |
0,29 |
3. |
Legary 6x12 cm co 60 cm (0,06x0,12):0,6 x 6,0 |
0,08 |
1,20 |
-- |
0,10 |
4. |
Paroizolacja |
0,05 |
1,20 |
-- |
0,06 |
5. |
Gruz ceglany z wapnem (polepa) grub. 12 cm [12,0kN/m3·0,12m] |
1,44 |
1,30 |
-- |
1,87 |
6. |
Beton zwykły na kruszywie kamiennym, zbrojony, zagęszczony grub. 12 cm [25,0kN/m3·0,12m] |
3,00 |
1,10 |
-- |
3,30 |
7. |
Warstwa cementowo-wapienna grub. 1,5 cm [19,0kN/m3·0,015m] |
0,29 |
1,30 |
-- |
0,38 |
8. |
Obciążenie zmienne (poddasza nieuzytkowe) [1,2kN/m2] |
1,20 |
1,40 |
0,50 |
1,68 |
|
: |
6,46 |
1,22 |
-- |
7,86 |
Elementy konstrukcyjne ścian
4.1. Nadproża
Przyjęto: - nadproża prefabrykowane typ L-19 o symbolu N.
5. Fundamenty
Przyjęto: - na podstawie wywiadu w terenie stwierdzono w poziomie posadowienia zaleganie glin zwartych i półzwartych, których przyjęto szacunkową nośność q= 180.00 kPa.
5.1. Istniejące fundamenty
Istniejące fundamentowe, ich stan techniczny, szerokość gwarantują przeniesienie obciążeń z projektowanej zmiany sposobu użytkowania, na podstawie przeprowadzonej analizy porównawczej istniejącego obciążenia z projektowanym nie zachodzi konieczność wzmocnienia istniejących fundamentów.
Projektowana zmiana sposobu użytkowania nie spowoduje przekroczenia stanów granicznych nośności i użytkowania.
Z uwagi na wielkość obciążeń, sposób posadowienia i charakter podłoża gruntowego ( warunki gruntowe proste ) nie zachodzi konieczność przeprowadzania badań geotechnicznych podłoża gruntowego.
Kategoria geotechniczna obiektu I.
Skoczów, kwiecień 2008 r. ---------------------------
3