Mathcad - Projekt stropu żelbetowego.pdf

(35413 KB) Pobierz
1. Opis techniczny (dane projektowe)
1.1. Przedmiot opracowania
Przedmiotem opracowania jest monolityczny strop płytowo-żebrowy w budynku o konstrukcji
szkieletowej. Strop wykonany bedzie w formie płyty żelbetowej zbrojonej jednokierunkowo,
opartej na układzie żeber i podciągów.
1.2. Charakterystyka budynku
Projektowany budynek będzie pełnił funkcję biblioteki.
Budynek ma kształt prostokąta o wymiarach zewnętrznych 99x24
m
i jest podzielony na dwie
części oddzielone dylatacją. W projekcie płyty stropowej rozpatrywany będzie 1. segm ent
budynku o wymiarach 24x 24
m.
Wysokość kondygnacji wynosi 2,9
m,
ilość kondygnacji - 3.
Konstrukcja zostanie wykonana z betonu klasy C25/30.
Płyty i żebra zbrojone będą stalą klasy AIII, natomiast podciągi stalą klasy AIII N.
Lokalizacja budynku - Rzeszów.
1.3. Charakterystyka budynku
Projektowany butynek będzie przeznaczony na bibliotekę, zatem pod względem użytkowalności
będzie się zaliczał do kategorii E1. Stąd charakterystyczne obciążenie użytkowe stropów od
składowania, równomiernie rozłożone wynosi q
k
=7,5
kN/m
2
.
Budynek jest projektowany na orientacyjny okres użytkowania równy 50 lat, zatem jego klasa
konstrukcji to S4.
Wewnątrz budynku będzie panowała niska wilgotność powietrza, zatem klasa ekspozycji to XC1.
2. Obliczenia statyczne - wymiarowanie
2.1. Dane wstępne
Rozstaw podciągów:
Rozstaw żeber:
rpod
:=
6m
rzeb
:=
3m
n
:=
3
(wg. Eurokodu 2, część 1-1, rozdział 4)
Średnica zbrojenia płyty:
Średnica zbrojenia żebra:
ply
:=
10mm
zeb
:=
10mm
Wysokość kondygnacji: H
:=
2.9m
Ilość kondygnacji:
2.2. Obliczenie grubości otulenia zbrojenia c
nom
2.2.1. Otulenie minimalne c
min
1) ze względu na przyczepność - ułożenie zwykłe
cmin.b
:=
10mm
2) ze względu na trwałość stali zbrojeniowej - klasa ekspozycji XC1, klasa konstrukcji S4
cmin.dur
:=
15mm
2.1) dodatek ze względu na bezpieczeństwo konstrukcji sprężonej - nie dotyczy
cmin.
:=
0mm
2.2) dodatek ze względu na zastosowanie stali nierdzewnej itp. - nie dotyczy
cmin.st
:=
0mm
2.3) dodatek ze względu na dodatkową ochronę betonu - nie dotyczy
cmin.add
:=
0mm
Zatem minimalne otulenie wynosi:
cmin
:=
max cmin.b
,
cmin.dur
+
2.2.1. Otulenie nominalne c
nom
Uwzględnienie odchyłek otulenia Δc
dev
cdev
:=
10mm
Otulenie nominalne:
cnom
:=
cmin
+
cdev
=
25
mm
(
cmin.
-
cmin.st
-
cmin.add
,
10mm
=
15
mm
)
2.3. Wymiarow anie płyty stropowej
2.3.1. Odległość środka ciężkości zbrojenia od dolnych włókien rozciąganych płyty
a1.ply
:=
ply
2
+
cnom
=
30
mm
2.3.2. Wysokość użytkowa płyty stropowej
Warunek:
stąd:
Przyjęto:
leff.ply
dply
dply
≥
≤
30
leff.ply
30
leff.ply
:=
rzeb
=
3 m
=
10
cm
dply
:=
10cm
2.3.3. Wysokość płyty stropowej
hply
:=
a1.ply
+
dply
=
13
cm
Przyjęto:
hply
:=
14cm
stąd ostateczna wysokość
użytkowa płyty wynosi:
dply
:=
hply
-
a1.ply
=
11
cm
2.4. Wymiarow anie żebra
2.4.1. Odległość środka ciężkości zbrojenia od dolnych włókien rozciąganych płyty
a1.zeb
:=
zeb
2
+
cnom
=
30
mm
2.4.2. Wysokość użytkowa żebra
Warunek:
stąd:
Przyjęto:
leff.zeb
dzeb
dzeb ≥
≤
20
leff.zeb
20
leff.zeb
:=
rpod
=
6 m
=
30
cm
dzeb
:=
30cm
2.4.3. Wysokość żebra
hzeb
:=
a1.zeb
+
dzeb
=
33
cm
Przyjęto:
hzeb
:=
35cm
stąd ostateczna wysokość
użytkowa żebra wynosi:
dzeb
:=
hzeb
-
a1.zeb
=
32
cm
2.4.4. Szerokość żebra:
Warunek:
bzeb
hzeb
bzeb
Przyjęto:
=
=
0,3 ÷ 0,5
0.3
hzeb
=
10.5
cm
÷
0.5
hzeb
=
17.5
cm
bzeb
:=
15cm
2.5. Zestawienie obciążeń
2.5.1. Obciążenia stałe (charakterystyczne)
1) Płytki ceramiczne
h1
:=
0.015m
2) Wylewka cementowa
h2
:=
0.02m
3) Styropian EPS
h3
:=
0.04m
4) Płyta żelbetowa
h4
:=
0.14m
5) Tynk cem-wapienny
h5
:=
0.015m
Suma obciążeń stałych
Gk
:=
g1
+
g2
+
g3
+
g4
+
g5
=
4.503
kN
m
2.5.2.1. Obciążenie od ścian działowych
Wysokość kondygnacji: H
=
2.9 m
1) Tynk cementowo-wapienny
hs1
:=
1.5cm
2) Beton komórkowy
hs2
:=
5cm
s2
:=
5
kN
m
3) Tynk cementowo-wapienny
hs3
:=
1.5cm
s3
:=
20
kN
m
3
3
2
1
:=
15
kN
m
3
g1
:=
h1
1
=
0.225
kN
m
2
2
:=
23
kN
m
3
g2
:=
h2
2
=
0.46
kN
m
2
3
:=
0.45
kN
m
3
g3
:=
h3
3
=
0.018
kN
m
2
4
:=
25
kN
m
3
g4
:=
h4
4
=
3.5
kN
m
2
5
:=
20
kN
m
3
g5
:=
h5
5
=
0.3
kN
m
2
2.5.2. Obciążenia zmienne (charakterystyczne)
s1
:=
20
kN
m
3
kN
gs1
:=
hs1
s1
H
=
0.87
m
kN
gs2
:=
hs2
s2
H
=
0.725
m
kN
gs3
:=
hs3
s3
H
=
0.87
m
Charakterystyczne obciążenie liniowe od ścian działowych
kN
kN
qsk
:=
gs1
+
gs2
+
gs3
=
2.465
3
≤
m
m
Charakterystyczne obciążenie powierzchniowe od ścian działowych
(wg. Eurokodu 1, pkt 6.3.1.2( 8))
kN
Qk.sc
:=
1.2
2
m
1) Obciążenie stropu od składowania
kN
Qk.sk
:=
7.5
2
m
2) Obciążenie stropu od ścian działowych
kN
Qk.sc
=
1.2
2
m
2.5.2. Kombinacja oddziaływań (kom binacja Turkstry'ego)
Określenie wartości obliczeniowych obciążeń
2.5.2.1. Określenie współczynników ψ
Kategoria budynku: E1
0
:=
1
1
:=
0.9
2
:=
0.8
2.5.2.2. Określenie współczynników γ
G
:=
1.35
Q
:=
1.5
Wzór obliczeniowy:
(wg. Eurokodu 0, pkt A 1.3.1)
(wg. Eurokodu 0, pkt 6.4.3.2)
(wg. Eurokodu 0, pkt A 1.2.2)
(
j
G.j
Gk.j
+
p
P
+
Q.1
Qk.1
+
)
(
i
Q.i
0.i
Qk.i
)
Obciążennia obliczeniowe całkowite
(
G
Gk
+
W tym:
Q
Qk.sk
+
Q
0
Qk.sc
=
19.129
)
kN
m
2
1) Obciążenia obliczeniowe stałe
kN
Gd
:=
G
Gk
=
6.079
2
m
2) Obciążenia obliczeniowe zmienne
Qd
:=
Q
Qk.sk
+
Q
0
Qk.sc
=
13.05
kN
m
2
2.6. Wyznaczenie w artości m omentów i sił tnących
2.6.1. Idealizacja geometryczna stropu
Rozpiętość płyty stropowej w świetle podpór (żeber)
bzeb
ln
:=
rzeb
-
2
=
2.85 m
2
Wartości a
1
i a
2
Podparcie na końcach elementu jest takie samo, zatem a
1
=a
2
Wysokość płyty stropowej h
:=
hply
=
0.14 m
Szerokość żebra
t
:=
bzeb
=
0.15 m
a1
:=
min
(
0.5
h
,
0.5
t
)
=
0.07 m
a2
:=
a1
=
0.07 m
Efektywna rozpiętość płyty stropowej
leff
:=
ln
+
a1
+
a2
=
2.99 m
2.6.2. Wyznaczenie obwiedni momentów przy pomocy tablic Winkler'a.
Schemat statyczny stropy zredukowano do belki pięcioprzęsłowej.
Współczynniki do obliczenia max. i min. momentów przekrojowych dla obciążenia ciąłego.
Współczynniki dla obciążenia stałego:
kg1max
:=
0.0781
kg1min
:=
0.0781
kg2max
:=
0.0331
kg2min
:=
0.0331
kg3max
:=
0.0462
kg3min
:=
0.0462
kgBmax
:= -
0.105
kgBmin
:= -
0.105
kgCmax
:= -
0.079
kgCmin
:= -
0.079
Współczynniki dla obciążenia zm iennego:
kq1max
:=
0.1
kq1min
:= -
0.0263
kq2max
:=
0.0787
kq2min
:= -
0.0461
kq3max
:=
0.0855
kq3min
:= -
0.0395
kqBmax
:=
0.013
kqBmin
:= -
0.119
kqCmax
:=
0.018
kqCmin
:= -
0.111
(wg. Eurokodu 2, część 1-1, pkt. 5.3.2.2)
Wartości obliczeniowego obziążenia stałego i zm iennego w przeliczeniu na 1
mb:
kN
kN
G
:=
Gd
1 m
=
6.079
Q
:=
Qd
1 m
=
13.05
m
m
Wartości momentów:
(
)
2
2
M1min
:=
(
G
kg1min
+
Q
kq1min
)
leff
=
1.176
kN
m
M1max
:=
G
kg1max
+
Q
kq1max
leff
=
15.911
kN
m

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin