Stavebně konstrukční část

Transkript

1 Ing.Jiří Švec projektová kancelář Ing.Jiří Švec Sadová 275, Mašťov Akce: stavební práce na RD Valtířov k.ú. Ústí nad Labem, č.par. 237 Investor : Dolanský Jan, Ústecká 152, Malé Žernoseky Dolanská Markéta, Šumavská 2953/9, Ústí nad Labem Stupeň: pro stavební povolení Stavebně konstrukční část D D Technická zpráva Statický výpočet březen 2016 Vypracoval: Ing.Jiří Švec 11 stran Maštov, Sadová 275 tel proj.kancel@atlas.cz

2 1 D Technická zpráva Zadání: navrhnout nosné konstrukce střechy RD a) popis navrženého konstrukčního systému stavby,výsledek průzkumu stávajícího stavu nosného systému stavby při návrhu její změny Základové poměry : neřeší se základové konstrukce Celkový popis objektu : rodinný dům, jednopodlažní, sedlová střecha půdorysné rozměry - 10,8 x 8,15m Založení objektu : založení objektu je stávající projektované stavební práce nemají vliv na rozměry základových konstrukcí Stabilita konstrukce : stabilita konstrukce je zajištěna systémem kolmých stěn a vyztužením stěn železobetonovými věnci v hlavě stěn pod uložením konstrukce krovu stabilita konstrukce krovu je zajištěna prostorovým uspořádáním tuhých střešních rovin vytvořených křížovým zavětrováním ocelovými pásky Bova 40/2,5mm připevněnými kroužkovými hřebíky Svislé nosné konstrukce : nadezdívky podélných stěn budou nově ukončeny železobetonovými věnci profilu 30/25cm s výztuží podélnou 2x2 d12 a třmínky d6/150 železobetonové věnce budou u štítových stěn zakotveny ocelovými táhly profilu d20 z betonářské oceli pod úhlem 45 0 ke konstrukci stropu Vodorovné nosné konstrukce - stropy: strop pod podkrovím je stávající Vodorovné nosné konstrukce překlady : stávající, nejsou nové otvory v nosných stěnách Střecha : bude použita krytina tašková na latění sklon 37,3 0, sedlová střecha nosnou konstrukcí je krovová soustava ve středovými vaznicemi profily prvků krovu krokve 12/18cm a 1,00m kleštiny 2x 8/16cm vaznice 16/24cm pozednice 16/12cm výměny 8/18cm sloupek 14/14cm

3 2 ocelový rám příčel uzavřený svařenec 2ks U 140 sloupek ocel U 120 vaznice budou uloženy a kotveny na štítové a vnitřní příčné stěny podepřeny dřevěným sloupkem opřeným o nosnou stěnu v nižším podlaží podepřeny ocelovým lomeným rámem pozednice budou kotveny do železobetonového věnce ocelovými kotvami M16 s použitím velkoplošných podložek ocelový rám bude mít krátký sloupek pro ukotvení na železobetonový věnec, sloupek bude navařen na kotevní desku zabetonovanou do věncem ( P8 25x25cm a bude ukotven 2ks U z betonářské oceli d16 sloupek rámu u komínu bude ukotven v patě k podlaze (patní deska P8 a 4ks kotev M12) a v hlavě ke zdivu komína tuhost střešních rovin je zajištěna křížovým zavětrováním ocelovými pásky Bova 40/2,5mm připevněnými na krokve kroužkovými hřebíky dřevo krovu bude opatřeno ochrannými nátěry ocelové prvky budou opatřeny nátěrem proti korozi 3x Střecha krov varianta 2: posun nosné příčné stěny v 1.NP o cca 30cm posun ocelového rámu do polohy nad posunutou stěnou kontrolním výpočtem byla posouzena únosnost a průhyby prvků krovu a ocelového rámu je nutno zajistit hlavu sloupku ocelového rámu ukotvením u tělesu komínu Střecha krov varianta 3: posun nosné příčné stěny v 1.NP o cca 30cm podepření vaznic novým dřevěným sloupkem umístěným nad posunutou nosnou stěnou kontrolním výpočtem byla posouzena únosnost a průhyby prvků krovu - Schodiště : stávající b) Navržené výrobky,materiály a hlavní konstrukční prvky : dřevo smrk C22 betonové konstrukce ztužující věnce C20/25 XC1 betonářská ocel B 500B ocel S235 c) Hodnoty užitných,klimatických a dalších zatížení uvažovaných při návrhu konstrukce vlastní tíha konstrukcí sníh oblast I (70kg/m 2 ) vítr oblast II terén III h=8,0m maximální dynamický tlak 0,64 kn/m 2 nahodilé užitné zatížení na lávce na podhledu 75kg/m 2

4 3 d) návrh zvláštních,neobvyklých konstrukcí,konstrukčních detailů,technologických postupů nevyskytuje se e) technologické podmínky postupu prací,které by mohly ovlivnit stabilitu vlastní konstrukce,případně sousední stavby nevyskytuje se f) zásady pro provádění bouracích a podchycovacích prací a zpevňování konstrukcí či prostupů nevyskytuje se g) požadavky na kontrolu zakrývaných konstrukcí bude kontrolováno - provedení ocelového rámu a jeho ukotvení - uložení výztuže do železobetonových konstrukcí - provedení a ukotvení konstrukce krovu - ukotvení železobet. věnců u štítových stěn ke konstrukci stropu - ochranné nátěry dřevěných a ocelových konstrukcí h) Normy, výpočetní programy, použité podklady ČSN EN 1990,1991,1992,1993,1994,1995,1996,1997 výpočetní program Scia výkresy stavební části i) specifické požadavky na rozsah a obsah dokumentace pro provádění stavby, případně dokumentace zajišťované jejích zhotovitelem nejsou Závěr : je nutno zajistit odborný dozor na stavbě v případě odlišností proti předpokladům ve statickém výpočtu (vlastnosti materiálů, zatížení, rozměrů konstrukcí) je nutno zajistit nové posouzení konstrukcí

5 4 D Statický výpočet Střecha zatížení střecha střešní krytina tašková 0,50 latě 6/4 0,04 kontralatě 6/4 a 1,00m 0,02 podstřešní folie 0,01 celkem 0,57 kn/m 2 podhled folie 0,01 Isover Unirol Profi 30cm 0,15 sádrokarton 15,0mm+kce 0,23 celkem 0,40 kn/m 2 lávka prkna 5cm 0,30 kn/m 2 geotextilie 0,02 celkem 0,32 kn/m 2 nahodilé užitné 0,75 kn/m 2 sníh oblast I s k =0,70 kn/m 2 sklon 37,3 0 0,70x0,8x0,76 0,43 kn/m 2 vítr oblast II terén III max.dynamický tlak větru h=8,0m 0,64 kn/m 2 vítr tlak sklon 37,3 0 0,35 kn/m 2 vítr sání sklon 37,3 0 0,21 kn/m 2

6 5 Krov dřevo smrk C22, ocel S 235 výpočet Scia soubor RD Valtířov krov osová vzdálenost krokví 1,00m schema ocelový rám příčel svařenec 2ks U140 uzavřený EN posudek Národní dodatek: Česká CSN-EN NA Prvek B57 2,525 m 2Uc (U140; 0; 120) S 235 CO1/2 0,57 - Dílčí souč. spolehlivosti Gamma M0 pro únosnost průřezu 1,00 Gamma M1 pro únosnost na nestabilitu 1,00 Gamma M2 pro únosnost čistého průřezu 1,25 Materiál Mez kluzu fy 235,0 MPa Mezní pevnost fu 360,0 MPa Výroba Válcovaný...::POSUDEK PRŮŘEZU::... Kritický posudek v místě m Vnitřní síly Vypočtené Jednotka N,Ed -6,05 kn Vy,Ed 0,00 kn Vz,Ed -13,97 kn T,Ed 0,00 knm My,Ed 22,76 knm Mz,Ed 0,00 knm Posudek na tlak A 4,0752e-03 m 2 Nc,Rd 957,68 kn Jedn. posudek 0,01 -

7 6 Posudek ohybového momentu pro My Wel,y,min 1,7285e-04 m 3 Mel,y,Rd 40,62 knm Jedn. posudek 0,56 - Posudek na kombinaci ohybu, osové a smykové síly Jedn. posudek 0,57 - Prvek splňuje podmínky posudku průřezu....::posudek STABILITY::... Posudek rovinného vzpěru Poznámka: Štíhlost nebo velikost tlakové síly umožňují ignorovat účinky prostorového vzpěru podle EN článek (4) Posudek prostorového vzpěru Poznámka: Štíhlost nebo velikost tlakové síly umožňují ignorovat účinky prostorového vzpěru podle EN článek (4) Posudek klopení Poznámka: Štíhlost nebo ohybový moment umožňují ignorovat účinky klopení podle EN článek (4) Posudek ohybu a osového tlaku Jednotkový posudek (6.61) = 0,01 + 0,51 + 0,00 = 0,51 - Jednotkový posudek (6.62) = 0,01 + 0,56 + 0,00 = 0,57 - Prvek splňuje podmínky stabilitního posudku. průhyb z=7,8mm < L/400=4,13/400=10,3mm - sloupek ocelového rámu (zajištěn na vzpěr v hlavě) EN posudek Národní dodatek: Česká CSN-EN NA Prvek B59 2,600 m U120 S 235 CO1/2 0, ::POSUDEK PRŮŘEZU::... Kritický posudek v místě m Vnitřní síly Vypočtené Jednotka N,Ed -15,10 kn Vy,Ed 0,00 kn Vz,Ed 0,00 kn T,Ed 0,00 knm My,Ed 0,00 knm Mz,Ed 0,00 knm Posudek na tlak A 1,7000e-03 m 2 Nc,Rd 399,50 kn Jedn. posudek 0,04 - Prvek splňuje podmínky posudku průřezu....::posudek STABILITY::... Posudek rovinného vzpěru Posudek rovinného vzpěru Průřezová plocha A 1,7000e-03 m 2 Únosnost na vzpěr Nb,Rd 99,41 kn Jedn. posudek 0,15 - Posudek prostorového vzpěru Únosnost na vzpěr Nb,Rd 99,41 kn Jedn. posudek 0,15 - Posudek ohybu a osového tlaku Jednotkový posudek (6.61) = 0,05 + 0,00 + 0,00 = 0,05 - Jednotkový posudek (6.62) = 0,15 + 0,00 + 0,00 = 0,15 - Prvek splňuje podmínky stabilitního posudku.

8 7 Vaznice dřevo C22 16/24cm [kn] [kn] [kn] [knm] [knm] [knm] B32 vaznice - OBDEL 4,440 CO1/1 0,00-14,05-4,30 0,04-5,18 0,26 B32 vaznice - OBDEL 2,300 CO1/1 0,00 0,89 0,71 0,04 14,30-0,65 B27 vaznice - OBDEL 1,000 CO1/1 0,00-12,32-0,98 0,00-3,61-3,25 B28 vaznice - OBDEL 2,300 CO1/4-0,01 1,22-0,09 0,00 11,17 3,91 Posouzení prutu na ohyb b mm h 240 mm l efy 0 m l efz 0 m M yd 14,3 knm M zd 3,91 knm N d 0 kn Návrhové pevosti v ohybu f m,d = 13,54 MPa Normálové napětí v ohybu σ m,y,d = 9,31 MPa σ m,z,d = 3,82 MPa posudek na ohyb k m (σ m,y,d /f m,d ) + (σ m,z,d /f m,d ) = 0,76 <1 (σ m,y,d /f m,d ) + k m (σ m,z,d /f m,d ) = 0,89 <1 průhyb z=10,8mm <L/400=4,40/400=11,0mm - krokve 12/18cm osově a 1,00m [kn] [kn] [kn] [knm] [knm] [knm] B3 krokev - OBDEL 0,950 CO1/1-34,83 0,00 0,78 0,00-0,39 0,00 B11 krokev - OBDEL 3,950 CO1/3 2,31 0,00-5,71 0,01-3,32 0,00 B10 krokev - OBDEL 2,776 CO1/1-1,89 0,00 1,03 0,00 4,68 0,00 Posouzení prutu na vzpěr a ohyb b 120 mm l efy 3,00 m h 180 mm l efz 0,40 m M yd 4,68 knm M zd 0 knm N d -34,83 kn Návrhové pevosti v tlaku a v ohybu f c,0,d = 12,31 MPa f m,d = 13,54 MPa Normálové napětí v tlaku a v ohybu σ c,0,d = 1,61 MPa σ m,y,d = 7,22 MPa σ m,z,d = 0,00 MPa Štíhlostní poměr y λ= 57,74 σ c,crit = 19,84 MPa λ rel = 1,00 Součinitel vzpěrnosti y k= 1,07 k c = 0,69 Štíhlostní poměr z λ= 11,55 σ c,crit = 495,95 MPa λ rel = 0,20 Součinitel vzpěrnosti z k= 0,51 k c = 1,02 Vzpěr a ohyb σ c,0,d /k c f c,0,d + k m (σ m,y,d /f m,d ) + (σ m,z,d /f m,d ) = 0,56 <1 σ c,0,d /k c f c,0,d + (σ m,y,d /f m,d ) + k m (σ m,z,d /f m,d ) = 0,72 <1 průhyb z=6,60mm < L/250=5,00/250=20,0mm kleštiny 2x 8/16cm [kn] [kn] [kn] [knm] [knm] [knm] B34 klešziny - 2 Obdel 0,000 CO1/1-8,27 0,00 2,43 0,00 0,00 0,00

9 8 [kn] [kn] [kn] [knm] [knm] [knm] B35 klešziny - 2 Obdel 2,525 CO1/6-3,96 0,00 0,00 0,00 5,78 0,00 Posouzení prutu na vzpěr a ohyb b 2x80 mm l efy 3,90 m h 160 mm l efz 3,90 m M yd 5,78 knm M zd 0 knm N d -8,27 kn Návrhové pevosti v tlaku a v ohybu f c,0,d = 12,31 MPa f m,d = 13,54 MPa Normálové napětí v tlaku a v ohybu σ c,0,d = 0,32 MPa σ m,y,d = 8,47 MPa σ m,z,d = 0,00 MPa Štíhlostní poměr y λ= 84,44 σ c,crit = 9,27 MPa λ rel = 1,47 Součinitel vzpěrnosti y k= 1,70 k c = 0,39 Štíhlostní poměr z λ= 168,87 σ c,crit = 2,32 MPa λ rel = 2,94 Součinitel vzpěrnosti z k= 5,08 k c = 0,11 Vzpěr a ohyb σ c,0,d /k c f c,0,d + k m (σ m,y,d /f m,d ) + (σ m,z,d /f m,d ) = 0,68 <1 σ c,0,d /k c f c,0,d + (σ m,y,d /f m,d ) + k m (σ m,z,d /f m,d ) = 0,87 <1 průhyb z=6,80mm < L/250=3,90/250=15,6mm pozednice 16/12 [kn] [kn] [kn] [knm] [knm] [knm] B51 pozednice - OBDEL 1,000 CO1/5 0,00 0,86-1,19 0,08-1,12 0,86 B51 pozednice - OBDEL 0,000 CO1/5 0,00 0,86-1,04 0,08 0,00 0,00 B51 pozednice - OBDEL 1,200 CO1/1 0,00-28,42 3,42 0,07-0,15-5,07 B53 pozednice - OBDEL 1,000 CO1/3 0,00 23,60 2,60-0,17-0,11 3,78 Posouzení prutu na ohyb b mm h 120 mm l efy 0 m l efz 0 m M yd 1,12 knm M zd 5,07 knm N d 0 kn Návrhové pevosti v ohybu f m,d = 13,54 MPa Normálové napětí v ohybu σ m,y,d = 2,92 MPa σ m,z,d = 9,90 MPa posudek na ohyb k m (σ m,y,d /f m,d ) + (σ m,z,d /f m,d ) = 0,88 <1 (σ m,y,d /f m,d ) + k m (σ m,z,d /f m,d ) = 0,73 <1 průhyb z=1,80mm < 2L/400=2x0,80/200=4,00mm průhyb y=3,75mm < 2L/400=2x0,80/200=4,00mm výměny [kn] [kn] [kn] [knm] [knm] [knm] B45 výměna - OBDEL 1,000 CO1/1 0,00 0,97 0,75-0,03-0,71-0,94 B48 výměna - OBDEL 1,000 CO1/4 0,00 0,52-1,01 0,05 1,06-0,55

10 9 Posouzení prutu na ohyb b mm h 180 mm l efy 0 m l efz 0 m M yd 1,06 knm M zd 0,94 knm N d 0 kn Návrhové pevosti v ohybu f m,d = 13,54 MPa Normálové napětí v ohybu σ m,y,d = 2,45 MPa σ m,z,d = 4,90 MPa posudek na ohyb k m (σ m,y,d /f m,d ) + (σ m,z,d /f m,d ) = 0,49 <1 (σ m,y,d /f m,d ) + k m (σ m,z,d /f m,d ) = 0,43 <1 průhyb z=0,80mm < L/250=2,00/250=4,00mm sloupek 14/14cm [kn] [kn] [kn] [knm] [knm] [knm] B33 vaznice1 - OBDEL 0,000 CO1/1-27,09 0,08 0,00 0,00 0,00 0,00 Posouzení prutu na vzpěr b 140 mm h 140 mm l ef 2,6 m N d -27,10 kn Návrhová pevnost v tlaku f c,0,d = 12,31 MPa Normálové napětí v tlaku σ c,0,d = 1,38 MPa Štíhlostní poměr λ= 64,33 σ c,crit = 15,98 MPa 123 λ rel = 1,12 Součinitel vzpěrnosti k= 1,21 k c = 0,60 Posouzení prutu na vzpěr σ c,0,d / k c f c,0,d = 0,19 <1

11 10 Varianta 2 posun nosné stěny v 1.NP a posun ocelového rámu výpočet Scia soubor RD Valtířov krov úprava 2 schema ocelový rám příčel svařenec 2ks U140 uzavřený Prvek css mat Stav dx jed.posudek [-] pevnost [-] stab. posudek [-] B57 rám - 2Uc S 235 CO1/1 0,934 0,42 0,42 0,42 průhyb z=6,3mm < L/400=4,13/400=10,3mm - sloupek ocelového rámu (zajištěn na vzpěr v hlavě) Prvek css mat Stav dx jed.posudek pevnost stab. posudek [-] [-] [-] B59 rám1 - U120 S 235 CO1/1 0,000 0,11 0,03 0,11 Vaznice dřevo C22 16/24cm Prvek css dx Stav N [kn] Vy [kn] Vz [kn] Mx [knm] My [knm] Mz [knm] B32 vaznice - OBDEL 4,440 CO1/1 0,00-14,04-4,33 0,05-5,18 0,26 B32 vaznice - OBDEL 2,300 CO1/1 0,00 0,88 0,71 0,05 14,30-0,58 B27 vaznice - OBDEL 1,000 CO1/1 0,00-13,52-1,86 0,00-3,73-3,42 B30 vaznice - OBDEL 1,000 CO1/2 0,00 15,44-1,48 0,01-4,61 3,69 podle původního posouzení průhyb z=10,3mm <L/400=4,40/400=11,0mm - krokev, kleštiny, pozednice a výměny vyhovují podle původního posouzení

12 11 Varianta 3 posun nosné stěny v 1.NP + nový dřevěný sloupek výpočet Scia soubor RD Valtířov krov úprava 3 schema Vaznice dřevo C22 16/24cm [kn] [kn] [kn] [knm] [knm] [knm] B30 vaznice - OBDEL 0,800 CO1/3 0,00 0,12-6,40-0,03-5,02 0,09 B30 vaznice - OBDEL 3,000 CO1/3 0,00 0,09 6,07-0,02 15,13 1,22 B30 vaznice - OBDEL 4,000 CO1/2 0,00-1,66-1,05-0,03 10,27-0,49 B30 vaznice - OBDEL 1,000 CO1/1 0,00 14,87-0,12 0,03-4,25 3,62 Posouzení prutu na ohyb b mm h 240 mm l efy 0 m l efz 0 m M yd 15,13 knm M zd 3,62 knm N d 0 kn Návrhové pevosti v ohybu f m,d = 13,54 MPa Normálové napětí v ohybu σ m,y,d = 9,85 MPa σ m,z,d = 3,54 MPa posudek na ohyb k m (σ m,y,d /f m,d ) + (σ m,z,d /f m,d ) = 0,77 <1 (σ m,y,d /f m,d ) + k m (σ m,z,d /f m,d ) = 0,91 <1 podle původního posouzení průhyb z=10,8mm <L/400=4,40/400=11,0mm - krokev, kleštiny, pozednice a výměny vyhovují podle původního posouzení