PŘEDBĚŽNÝ STATICKÝ VÝPOČET vzor

Transkript

1 České vysoké učení technické v Praze Fakulta stavební katera betonových a zěných konstrukcí + Rozvojové projekty MŠMT Rozvojové projekty mlaých týmů RPMT 015 Popora projektové výuky betonových a zěných konstrukcí PŘEDBĚŽNÝ STATICKÝ VÝPOČET vzor Vypracoval kolektiv autorů katery K

2 OBSAH : 1 SCHÉMA A POPIS KONSTRUKCE Konstrukční schémata 3 1. Použité materiály 8 PŘEHLED ZATÍŽENÍ 8.1 Stálé zatížení Nosné konstrukce 8.1. Polahy Střešní plášť Obvoový plášť Příčky Schoišťové stupně Zemní tlak 11. Proměnné zatížení 1..1 Užitné zatížení 1.. Zatížení sněhem 1..3 Zatížení větrem 13 3 PŘEDBĚŽNÝ NÁVRH A POSOUZENÍ NOSNÝCH PRVKŮ Stropní eska ŽB průvlaky Svislé nosné konstrukce Zěné stěny NP, 3NP ŽB stěny 1NP Vnitřní ŽB sloupy 1PP, 1NP Suterénní stěny Schoiště Přesazené konstrukce Záklaové konstrukce Prostorová tuhost objektu Opěrná ŽB stěna u vjezu o garáží Skica tvaru 35 Literatura

3 1. Schéma a popis konstrukce 1.1 Konstrukční schémata zobrazena půorysná konstrukční schémata jenotlivých polaží (svislé nosné konstrukce aného polaží a voorovné nosné konstrukce na aným polažím) + schématické konstrukční řezy objektem Konstrukční schéma 1PP: konstrukční výška polaží:,7 m účel využití polaží: parkoviště, technické zázemí objektu, schoiště voorovné nosné konstrukce: plná ŽB monolitická eska + ŽB monolitické průvlaky svislé nosné konstrukce: ŽB monolitické stěny (obvoové a schoišťové) a sloupy schoiště: vouramenné, ŽB monolitické - 3 -

4 Konstrukční schéma 1NP: konstrukční výška polaží: účel využití polaží: 3,3 m vstupní část bytového omu, technické zázemí bytového omu, komerční prostory, schoiště voorovné nosné konstrukce: plná ŽB monolitická eska + ŽB monolitické průvlaky ŽB monolitické balkónové esky svislé nosné konstrukce: schoiště: ŽB monolitické stěny (vnitřní i obvoové) a sloupy vouramenné, ŽB monolitické - 4 -

5 Konstrukční schéma NP: konstrukční výška polaží: účel využití polaží: 3,3 m bytové prostory, schoiště voorovné nosné konstrukce: plná ŽB monolitická eska ŽB monolitické balkónové esky svislé nosné konstrukce: schoiště: zěné stěny (vnitřní i obvoové) vouramenné, ŽB monolitické - 5 -

6 Konstrukční schéma 3NP: konstrukční výška polaží: K.V. = 3,3 m účel využití polaží: bytové prostory, schoiště, terasa voorovné nosné konstrukce: plná ŽB monolitická eska svislé nosné konstrukce: zěné stěny (vnitřní i obvoové) - 6 -

7 Konstrukční schéma - ŘEZ A-A : Konstrukční schéma - ŘEZ B-B : - 7 -

8 1. Použité materiály beton: suterénní stěny a záklay : C 5/30 XC (CZ) - Cl 0, - D max 16 - S3 ostatní nosné konstrukce : C 30/37 XC1 (CZ) - Cl 0, - D max 16 - S3 *) E cm = 33GPa použitá ocel: B 500 B nosné zivo: zivo z vylehčených keramických bloků P15 na MC5 keramické okenní a veřní překlay *) Pozn.: Moul pružnosti betonu nepatří o povinné specifikace, uváí se pouze v přípaě, že projektant vyžauje konkrétní honotu.. Přehle zatížení.1 Stálé zatížení.1.1 Nosné konstrukce vlastní tíha nosných prvků - viz přeběžný návrh prvků, kapitola 3.1. Polahy polaha A - choba 1PP, parkovací plochy 1PP, technické zázemí objektu 1PP: tl. [mm] obj. tíha [kg/m 3 ] g k [kn/m ] protiskluzný epoxiový nátěr ,0 polaha B - komerční prostory 1NP, byty NP a 3NP, technické zázemí objektu 1NP: tl. [mm] obj. tíha [kg/m 3 ] g k [kn/m ] antistatické PVC + lepilo (PVC 760) 0,06 anhyritový potěr ,37 separační vrstva - PE folie minerální kročejová izolace ,01 1,44 polahy C - koupelny, umývárny, WC: tl. [mm] obj. tíha [kg/m 3 ] g k [kn/m ] keramická lažba + lepilo ,4 hyroizolační stěrka ,1 anhyritový potěr ,05 separační vrstva - PE folie minerální kročejová izolace ,01 1,60-8 -

9 polaha D - balkóny NP a 3NP, terasa 3NP: tl. [mm] obj. tíha [kg/m 3 ] g k [kn/m ] řevěné terasové lažice ,07 ochranný vootěsný nátěr spáová betonová mazanina ,0 1,7 polaha E - vstupní choba bytové části objektu 1NP, schoišťové poesty a mezipoesty, choba NP a 3NP: tl. [mm] obj. tíha [kg/m 3 ] g k [kn/m ] keramická lažba + lepilo ,4 anhyritový potěr ,16 separační vrstva - PE folie minerální kročejová izolace ,01 1,59 polaha F - schoišťová ramena: tl. [mm] obj. tíha [kg/m 3 ] g k [kn/m ] kamenná lažba + lepilo ,84 Souhrn zatížení polahou : V suterénu je polaha tvořena pouze epoxiovým nátěrem (0,0 kn/m ). lze zanebat Ve vnitřních prostorách 1NP - 3NP jsou navrženy anhyritové tl. 100 mm, s různými nášlapnými vrstvami. Uvažovaná jenotná vlastní tíha polah užitných prostor 1NP - 3NP : g k = 1, 60 kn/m.1.3 Střešní plášť střecha plochá jenoplášťová: tl. [mm] obj. tíha [kg/m 3 ] g k [kn/m ] plavené kamenivo fr. 16/ ,5 ochranná a filtrační textilie 150 0,01 vrchní moifikovaný asfaltový pás ,05 poklaní moifik. asfaltový pás ,03 EPS 100 sabil ,09 parotěsná zábrana - mo. asfalt. pás ,03 asfaltový mo. penetrační nátěr ,73-9 -

10 .1.4 Obvoový plášť Nosnou vrstvu obvoového pláště objektu tvoří železobetonové stěny (1NP) a zěné stěny (NP a 3NP) - zatížení viz přeběžný návrh prvků, kapitola a Na horní stavbě objektu použit kontaktní zateplovací systém s tepelnou izolací (stabilizovaný pěnový polystyren) tl. 00 mm (ŽB stěna), rep. 100 mm (zěná stěna). vlastní tíha tepelné izolace: lze zanebat g g 0, EPS 1NP, k = g EPS t1np =,35 0, = 0, 07 0 kn/m 0, EPS NP, k = g EPS tnp =,35 0,1 = 0, kn/m.1.5 Příčky V komerčních prostorách 1NP jsou umístěny sárokartonové příčky na kovovém roštu s jenouchým opláštěním, tl. 100 mm. plošná hmotnost příčky: světlá výška místnosti: vlastní tíha příčky: 5 kg/m 3,1 m g k = 5 0,01 3,1 = 0, 78 kn/m' Pro přemístitelné příčky s vlastní tíhou 1,0 kn/m élky příčky lze uvažovat náhraní rovnoměrné zatížení stropní konstrukce: q k = 0,5 kn/m Bytové prostory v NP a 3NP jsou oěleny zěnými akustickými stěnami POROTHERM 30 AKU P+D - umístění viz konstrukční schémata. plošná hmotnost stěny: 36 kg/m světlá výška místnosti (oha): 3,1 m mimo průvlaky;,7 m v místě průvlaků vlastní tíha stěny: g k = 36 0,01 3,1 = 11, kn/m' mimo průvlaky g k = 36 0,01,7 = 9,77 kn/m' v místě průvlaků Ostatní ělící příčky objektu jsou zěné, tl. 100 a 150 mm. Z ůvou neznámého konkrétního rozmístění příček bue zatížení o jejich vlastní tíhy započítáno pomocí náhraního rovnoměrného plošného zatížení: *) g k = 1, kn/m oha *) Pozn.: V přípaě větší koncentrace příček nutno honotu náhraního rovnoměrného zatížení přesněji spočítat

11 .1.6 Schoišťové stupně schoy 1PP: konstrukční výška polaží:,7 m počet stupňů v polaží: 8 šířka scho. stupně: 300 mm 700 výška scho. stupně: = 168,75 mm 8 náhraní spojité zatížení o schoišťových stupňů: 1 g k = 0, =,03 kn/m schoy 1NP a NP: konstrukční výška polaží: 3,3 m počet stupňů v polaží: 10 šířka scho. stupně: 300 mm 3300 výška scho. stupně: = 165 mm 10 náhraní spojité zatížení o schoišťových stupňů: 1 g k = 0,165 4 = 1,98 kn/m.1.7 Zemní tlak Zásyp pozemní části objektu bue proveen nenamrzavou zeminou s násleujícími vlastnostmi: charakteristická objemová tíha zeminy : γ zem, k =, 5 návrhový efektivní úhel vnitřního tření : ϕ = 3 19 kn/m 3 užitné zatížení na terénu: q k = 5 m 0,,0 kn / souč. zemního tlaku: a) v kliu: K 1 sinϕ = 1 sin 3 0, 47 suterénní stěny 0 = = 1 sinϕ 1 sin 3 b) aktivní: K a = = = 0, opěrné stěny 1+ sinϕ 1+ sin 3 Charakteristický zemní tlak: σ = K ( q + γ h ) = K ( 5,0 + 19, 5 h ) i, k i 0, k zem, k i i i Hlaina pozemní voy nebyla při hyrogeologickém průzkumu o hl. 6,0 m zastižena

12 . Proměnné zatížení..1 Užitné zatížení 1PP - parkovací plochy pro lehká vozila - kategorie F : q k =,5 kn/m 1NP - komerční prostory (plocha v malých obchoech ) - kategorie D1: q = 5, 0 kn/m k 1NP, NP, 3NP - bytová část objektu - kategorie A: stropní konstrukce: q =, 0 kn/m k schoiště: q = 3, 0 kn/m k balkóny: k = 4, kn/m Q k = 3, 0 kn q 0 nepřístupná střecha s výjimkou běžné úržby a oprav - kategorie H: q = 0, 75 kn/m k Pozn.: Reukci užitného zatížení s ohleem na počet polaží (1PP + 3NP) není nutné v rámci přeběžného návrhu uvažovat... Zatížení sněhem plochá střecha : α < 30 tvarový součinitel : µ 1 = 0, 8 součinitel expozice : C = 1 součinitel tepla : C = 1 t e Jihlava - sněhová oblast III charakteristické zatížení sněhem : s k = 1,5 kn / m Průměrné zatížení sněhem : s = m Ce Ct sk = 0, , = 1, kn/m Honota proměnného zatížení střechy bue uvažována jako větší z honot: užitné zatížení střechy: 0,75 kn/m zatížení sněhem: 1, kn/m Proměnné zatížení střechy: q stř, k =, 1 kn/m - 1 -

13 ..3 Zatížení větrem Jihlava - větrná oblast II záklaní rychlost větru : v b = 5 m/s 1 1 záklaní rychlost větru : qb = ρ vb = 1, 5 5 = 0, 39 kn/m kategorie terénu III - plocha rovnoměrně pokrytá vegetací, buovami a překážkami výška atiky na terénem: h = 10,7 m b = 19 m z = h = 10, 7 m součinitel expozice : c e (z) = 1, 75 Z hleiska účinku na ztužující konstrukce objektu (schoišťové járo, železobetonové a zěné nosné stěny) hraje rozhoující roli tlak větru na návětrné straně objektu (oblast D) a současné sání větru na závětrné straně objektu (oblast E). Výslený součinitel můžeme uvažovat jako součet těchto vou honot. élka obvoové stěny : příčný směr : = 19, 1m h / = 0, 56 poélný směr : =, 0 m h / = 0, 49 součinitel vnějšího tlaku : Oblast D E Příčný směr 0,74-0,38 Poélný směr 0,73-0,36 součinitel vnějšího tlaku : = 0,74 + 0,38 = 1, 1 c pe Charakteristická honota zatížení větrem: ( z) c = 0,39 1,75 1,1 0,76 kn / m wk = qb ce pe =

14 3. Přeběžný návrh a posouzení nosných prvků 3.1 Stropní eska Stropní esky buou proveeny v celém objektu jako monolitické, železobetonové. Vzhleem k poobnému rozpětí i zatížení jenotlivých částí buou navrženy v jenotné tloušťce. f ck 30 beton: C 30/37 f c = = = 0 MPa γ 1,5 Schémata konstrukcí: c návrh na záklaě splnění pomínky ohybové štíhlosti esky: L L λ = λ = κ c1 κ c κ c3 λ, tab λ κ = 1 c1.. obélníkový průřez κ = 1 c.. rozhoující rozpětí esky L < 7,0 m *) κ = 1, c3.. oha součinitele napětí tahové výztuže přepokláaný stupeň vyztužení esek r 0,5% přepokláaný profil výztuže: 10 mm přepokláané krytí výztuže: 0 mm typ poepření L [m] λ,tab λ [mm] h [mm] po obvoě poepřená. (D1) - 1PP, 1NP 6,0 * ) 30,8 37, lokálně poepřená. (D) - 1PP 6,0 * ) 4 8, jenosměrně pnutá. (D3) - 1NP, NP, 3NP 5,0 * ) 6,0 31, *) Pozn.: U obélníkové esky po obvoě poepřené je rozhoující kratší rozpětí pole, u lokálně poepřené esky elší rozpětí pole

15 empirický návrh tloušťky esky : po obvoě poepřená eska 7 x 6 m (D1) - 1PP, 1NP - viz str. 4, h ( L1, x + L1, y ) + = ( ) + = 18 + mm lokálně poepřená eska 6 x 5 m (D) - 1PP - viz str h L = 6000 = 18 mm jenosměrně pnutá ŽB eska, L = 5m (D3) - 1NP, NP, 3NP - viz str. 5, 6, h L3 = 5000 = mm návrh : eska 1PP: h = 40 mm eska 1NP-3NP: h = 00 mm Ověření esek z hleiska únosnosti v ohybu: Metoa výpočtu momentů musí opovíat typu esky. Pro výpočet ohybových momentů esek D1.1 a D1. (po obvoě poepřené esky) použity statické tabulky pro plastické rozělení momentů * ) [13]. * ) pozn.: Plastické tabulky je možno použít jen v přípaě splnění přepoklaů pro jejich použití - konstantní tloušťka esky, nepoajné poepření po obvoě, zabránění zveání rohů esky, rozpětí náslených polí se neliší více než o 0% většího z nich! část stropní esky D1.1-1PP: po obvoě poepřená eska f k [kn/m ] g F f [kn/m ] ŽB eska, tl. 00 mm 0,. 5 5,0 1,35 6,75 polaha (viz str. 9) 1,6 1,35,16 zěné příčky - náhraní stálé zat. (viz str. 10) 1, 1,35 1,6 užitné zat. - komerční prostory (viz str. 1) 5,0 1,50 7,50 max. návrhový moment - D1.1: m,1 = g + q Lx,1 = 18,03 6 = 649,1 kn m / Ly,1 7,0 = = 1,16 β1 = 0,039 L 6,0 ( ) ' 0 m x,1 (g+q) = 18,

16 m E, 1 = β m = 0, ,1 = 5,3 kn m / m' 1 0,1-16 -

17 část stropní esky D1. - 1PP: po obvoě poepřená eska f k [kn/m ] g F f [kn/m ] ŽB eska, tl. 00 mm 0,. 5 5,0 1,35 6,75 polaha (viz str. 9) 1,6 1,35,16 zěná akustická příčka (viz str. 10) 11, / 3,5 3, 1,35 4,33 - rozpočítána o šířky esky L/ = 3,5m užitné zat. - bytové prostory (viz str. 1) 5,0 1,50 7,50 max. návrhový moment - D1.: m = g + q L = 0,74 4,8 m ( ) = 477,8 kn m / ' 0, x, m E L L y, x, 7,0 = = 1,46 β 4,8 = 0,03 (g+q) = 0,74 1 1, = b m0, + g, př bpruh Ly, = 0,03 477,8 + 1,35 11, 1 7 = 41,8 kn m / m' 4 4 část stropní esky D - 1PP: lokálně poepřená eska f k [kn/m ] g F f [kn/m ] ŽB eska, tl. 40 mm 0,. 5 6,0 1,35 8,10 polaha (viz str. 9) 1,6 1,35,16 příčky (sárokarton) - náhraní proměnné zat. (str. 10) 0,5 1,5 0,75 užitné zat. - komerční prostory (viz str. 1) 5,0 1,50 7,50 max. součtový moment: M tot 1 1 y n, x ( g + q) L L = 18,51 5 ( 6 0,3) = 375, kn m = (g+q) = 18,51

18 šířka sloupového pruhu: b sloup, pruh =, 5 max. návrhový moment - vnitřní popora, sloupový pruh esky D: m E M = b tot γ ω 375,9 0,65 0,75 = = 73,3 kn m / m',5 sloup, pruh m část stropní esky D3.1-1NP: jenosměrně pnutá eska max. návrhový moment - D3.1: jenosměrně pnutá eska m 1 = , ,35 11, ( g + q) L + g b L = + = 56,5 kn m / E, 1, př pruh m f k [kn/m ] g F f [kn/m ] ŽB eska, tl. 00 mm 0,. 5 5,0 1,35 6,75 polaha 1,6 1,35,16 zěná akustická příčka 11, /,5 4,5 1,35 6,10 - rozpočítána o šířky esky L/ =,5m užitné zat. - bytové prostory,0 1,50 3,00 (g+q) = 18,01 část stropní esky D3. - 1NP: jenosměrně pnutá eska f k [kn/m ] g F f [kn/m ] ŽB eska, tl. 00 mm 0,. 5 5,0 1,35 6,75 polaha 1,6 1,35,16 zěné příčky - náhraní stálé zat. 1, 1,35 1,6 užitné zat. - bytové prostory,0 1,50 3,00 (g+q) = 13,

19 max. návrhový moment - D3.: m 1 E, m = ( g + q) L = 13,53 5 = 8, kn m /

20 ověření poměrné výšky tlačené oblasti ξ a stupně vyztužení ohybovou výztuží r: me poměrný ohybový moment: m = b f c poměrná výška tlačené oblasti : ξ. z tabulek [11] 0,8 b ξ f c potřebná plocha výztuže : as, req = f y orientační stupeň vyztužení: r = a s, req b h [mm] [mm] m E [kn.m/m ] µ [-] ξ 1) [-] A s,rq [mm ] r ) [%] D1.1 1PP ,4 0,041 0, ,19 D1. 1PP ,8 0,068 0, ,33 D 1PP ,3 0,081 0, ,39 D3.1 1NP ,5 0,09 0, ,45 D3. 1NP , 0,046 0, , 1) ) Honoty ξ vyhovují: ξ ξ = ( 0,1 0,15) < opt Přepokla r 0,005, použitý při výpočtu vymezující ohybové štíhlosti esek, je splněn. Pozn.: U esek s větším rozpětím a zatížením rozhoují o jejich imenzích a vyztužení obvykle požaavky MSP. Ověření části stropní esky D z hleiska protlačení: x + y tl. esky: h = 40 mm oha účinné výšky průřezu: = = 10 mm přepokláané rozměry průřezu sloupu: mm (viz str. 6) zatěžovací plocha sloupu: A = 6 5 = 30 m g + q = 18,51 kn / m návrhové zatížení stropní esky: ( ) VE = A g + q = 30 18,51 = 555, 3 oha max. posouvající síly v esce: ( ) kn - 0 -

21 Při stanovení élky kontrolovaných obvoů je nutné zohlenit všechny stropní prostupy o vzálenost 6 o líce sloupu. kontrolované obvoy: u0 = 960 mm.. v líci sloupu u1 = 3109 mm.. za lícem sloupu oha součinitele β: β = 1,.. vnitřní sloup poblíž stropního otvoru účinek zatížení v kontr. obvoech : v v β V 1, 555,3 10, 3, 31 N/mm 3 E E 0 = = = u β V 1, 555,3 10, 1, 0 N/mm 3 E E 1 = = = u únosnost tlakové iagonály: f ck 30 vr, max = 0, 4 v f c = 0, 4 0, 6 1 f c = 0, 4 0, = 4, MPa > v E, 0 = 3, 31 MPa vyhovuje smyková únosnost esky bez smykové výztuže : ( ) 1/ 3 0,18 00 v ( ) 1/ 3 R, c = CR, c k 100 ρ l f ck = l f ck c ρ γ oha stupně vyztužení ohyb. výztuží: ρ = 0, 005 v ( 100 0,005 30) 1/ 3 R, c = 0,1 1,97 = 0, 58 l MPa a = 1, max 8... oha pro vyztužení proti protlačení třmínkovými lištami a v =,8 0,58 = 1,04 MPa > v 1, MPa vyhovuje max R,c 1 E, 1 = 0 Pozn.: V přípaě, že by eska při porobnějším výpočtu nevyhověla, je možné vložit o hlavy esky skrytou ocelovou hlavici. Navržené rozměry esek vyhovují

22 3. ŽB průvlaky : Návrh je proveen pro 3 nejvíce namáhané stropní průvlaky: průvlak P1: ŽB průvlak o 1 poli na 1PP, monoliticky spojen s ŽB sloupem a ŽB stěnou, rozpětí 7,0 m, z 1NP přitížen zěnou akustickou příčkou (POROTHERM 30 AKU P+D) průvlak P: ŽB průvlak o 1 poli na 1NP, monoliticky spojen s ŽB stěnami, rozpětí 7,0 m, z NP a 3NP přitížen zěnými nosnými stěnami objektu (přepokla: POROTHERM 30 P+D) průvlak P3: ŽB spojitý průvlak na komerčními prostory 1NP, monoliticky spojen s ŽB sloupy, rozpětí 6,0 m, z NP a 3NP přitížen zěnými nosnými stěnami objektu (přepokla: POROTHERM 30 P+D) empirický návrh rozměrů průvlaků: hp, 1 = hp, = L p,1 = 7000 = mm hp, 3 = L p,3 = 6000 = mm bp = hp, 1 = 600 = mm 3 3 návrh: průvlaky P1 a P: h p = 600 mm b p = 300 mm průvlak P3: h p, 3 = 650 mm b p mm, = *) *) Pozn.: Výška průvlaku P3 navržena s ohleem na větší honotu zatížení (viz str. 1). Statické ověření průvlaků z hleiska ohybu: průvlak P1-1PP: náhraní šířka zatěžovacího obrazce esky: 3,3 m - -

23 průvlak P - 1NP: f k [kn/m ] g F f [kn/m ] ŽB eska, tl. 40 mm (str. 15) 0, ,3 m 19,8 1,35 6,73 ŽB trám, 300x600 mm (0,6-0,4). 0,3. 5,7 1,35 3,65 polaha (viz str. 9) 1,6. 3,3 m 5,3 1,35 7,13 příčka - AKU, h =,7m (viz str. 10) 9,8 1,35 13,3 užitné zat. - komerční prostory 5,0. 3,3 m 16,5 1,50 4,75 (g+q) = 75,49 Pro přeběžný návrh proveena statická iealizace, ky přepoklááme, že navrhovaný průvlak přenáší zatížení ze stropní konstrukce 1NP, nosnou stěnu NP a zatížení ze stropní konstrukce NP. náhraní šířka zatěžovacího obrazce esky: 3,6 m průvlak P3-1NP: f k [kn/m ] g F f [kn/m ] ŽB eska, tl. 00 mm (x). 0,. 5. 3,6 m 36,0 1,35 48,60 ŽB trám, 300x600 mm (0,6-0,). 0,3. 5 3,0 1,35 4,05 polaha (x). 1,6. 3,6 m 11,5 1,35 15,55 nosná stěna NP, h = 3,1 m (Porotherm 30 P+D, 318kg/m ) 3,18. 3,1 m 9,9 1,35 13,31 užitné zat. - bytové prostory (x).,0. 3,6 m 14,4 1,50 6,1 (g+q) = 107,61-3 -

24 Pro přeběžný návrh proveena statická iealizace, ky přepoklááme, že navrhovaný průvlak přenáší zatížení ze stropní konstrukce 1NP, nosnou stěnu NP a zatížení ze stropní konstrukce NP. 1 = 1 max. návrhové momenty (pro všechny průvlaky): ( ) M E f k [kn/m ] g F f [kn/m ] ŽB eska, tl. 00 mm (x). 0, m 50,0 1,35 67,5 ŽB trám, 300x650 mm (0,65-0,). 0,3. 5 3,4 1,35 4,56 polaha (x). 1,6. 5 m 16,0 1,35 1,60 příčky - ostatní zěné (x). 1,. 5 m 1,0 1,35 16,0 nosná stěna NP, h = 3,08 m (Porotherm 30 P+D, 318kg/m ) 3,18. 3,1 m 9,9 1,35 13,37 užitné zat. - bytové prostory (x).,0. 5 m 0,0 1,50 30,00 g + q (g+q) = 153,3 L p ověření poměrné výšky tlačené oblasti ξ a stupně vyztužení ohybovou výztuží r: *) h p L p (g+q) M E µ ξ 1) A s,rq r ) [mm] [m] [kn/m ] [kn.m] [mm] [-] [-] [mm ] [%] P ,0 75,49 308, ,17 0, ,84 P 600 7,0 107,61 439, ,4 0, ,6 P ,0 153,3 459, ,1 0, ,08 *) Pozn.: obobný postup jako u stropních esek (viz str. 17) 1) ) Honoty ξ vyhovují: x < x = 0, max 45 Honoty r vyhovují: ξ 1,0% Statické ověření průvlaků z hleiska smyku: přibližně stanovená posouvající síla: E ( ) p únosnost tlačené iagonály: V R,max V, max = 0, 6 g + q L f cotθ = cot θ 0,6 ck 1 f c bw z V E, max h p [mm] L [m] V E,max [kn] z = 0,9. [mm] volba cot θ [-] V R,max [kn] P ,0 317, ,5 73,5 P 600 7,0 45, ,5 73,5 P ,0 551, ,5 798,3 Ověření ohybové štíhlosti průvlaků: souč. napětí tahové výztuže: bezpečně κ c3 = 1, 0-4 -

25 L p 7000 λ = = = 1,6 λ = κ c1 κ c κ c3 λ, tab = 1 1 1,0 19,5 = 19,5... vyhovuje 557 p Navržené rozměry průvlaků vyhovují

26 3.3 Svislé nosné konstrukce V 1PP jsou navrženy vnitřní ŽB sloupy, ŽB suterénní stěny a ŽB stěny schoišťového jára. V 1NP jsou navrženy vnitřní ŽB sloupy, vnitřní a obvoové ŽB stěny, včetně stěn schoišťového jára. V NP a 3NP jsou navrženy vnitřní a obvoové zěné stěny Zěné stěny NP, 3NP návrh: keramické zicí prvky POROTHERM 30 P+D P15 na MC5, m = 318 kg/m skupina zicích prvků: charakteristická pevnost ziva v tlaku (úaj výrobce [1]): návrhová pevnost ziva v tlaku: kategorie zicích prvků: I malta: přepisová keramické zivo f k 5,33 f = = =, 4 MPa γ, M f k = 5, 33 MPa vnitřní pilíř ST1 - NP: pilíř přeběžně posouzen jako jako ostřeně tlačený účinná průřezová plocha pilíře: 300 x 1000 mm *) A = 0,3 1,0 = 0,3 m zatěžovací plocha: A zat = 5, 0 1,8 = 9,0 m *) Pozn.: V přeběžném návrhu možno zjenoušeně uvažovat sklaebné rozměry ziva. Při porobném posouzení je nutné zohlenit konkrétní typ a skutečné rozměry zicích prvků

27 normálové zatížení patě pilíře: počet výpočet char. zat. [kn] g F návrh. zat. [kn] ŽB stropní eska. 9. 5,0 90,0 1,35 11,5 zěná nosná stěna h=6,m 6,m. 1m. 3,18 19,7 1,35 6,6 polahy (str. 9) 1 9,0m. 1,6 14,4 1,35 19,4 příčky - ostatní (str. 10) příčky - AKU (str.10) 1 9,0m. 1, 10,8 1,35 14,6 L=3,5 m 11,. 3,5 36,5 1,35 49, střešní plášť (str.9) 1 9,0m.,73 4,6 1,35 33, Σ stálé 64,5 užitné 3NP (str.1) 1 9,0m.,0 18,0 1,5 7,0 sníh (str.1) 1 9,0m. 1, 10,8 1,5 16, Σ proměnné 43, Σ CELKEM N E,max = 307,7 normálová únosnost v patě pilíře: N R = Φ A f = 0,9 0,3,4 = 653,4 kn N E, max = 307, 7 kn zmenšující součinitel zohleňující vliv výstřenosti zatížení: Φ = 0,9.. oha pro vnitřní pilíř.. vyhovuje obvoový pilíř ST - NP: pilíř posouzen jako excentricky tlačený účinná průřezová plocha pilíře: 300 x 1700 mm A = 0,3 1,7 = 0,51 m zatěžovací plocha: A =,65 3,6 = 9,54 m - 7 -

28 normálové zatížení patě pilíře: počet výpočet char. zat. [kn] g F návrh. zat. [kn] ŽB stropní eska. 9,54m. 5,0 95,4 1,35 18,8 zěná nosná stěna h=6,m 6,. 1,7m. 3,18 33,5 1,35 45, atika h=0,5m 0,5. 1,7m. 3,18,7 1,35 3,7 polahy (str. 9) 1 9,54m. 1,6 15,3 1,35 0,6 příčky - ostatní (str. 10) 1 9,54m. 1, 11,4 1,35 15,5 střešní plášť (str.9) 1 9,54m.,73 6,1 1,35 35, Σ stálé 49,0 užitné 3NP (str.1) 1 9,54m.,0 19,1 1,5 8,6 sníh (str. 1) 1 9,54m. 1, 11,5 1,5 17, Σ proměnné 45,8 Σ CELKEM N E,max = 94,8 normálová únosnost v patě pilíře: N R = Φ A f = 0,7 0,51,4 = 864,0 kn N E, max = 94, 8 kn.. vyhovuje zmenšující součinitel zohleňující vliv výstřenosti zatížení: Φ = 0,7 *).. oha pro obvoovou stěnu *) Pozn.: Při porobném posouzení nutné zpřesnit výpočtem. Navržené zěné stěny NP a 3NP (tloušťka, materiál) vyhovují ŽB stěny 1NP Železobetonové nosné stěny 1NP (vnitřní, vnější, schoišťové) jsou navrženy v tl. 00 mm - únosnost není potřeba prokazovat. návrh tloušťky stěny: t = 00 mm g k 0 = m 0, =, 5 5,0 kn / - 8 -

29 3.3.3 Vnitřní ŽB sloupy 1PP, 1NP Vnitřní ŽB sloupy jsou navrženy jenotného průřezu v 1PP i 1NP - návrh proveen na centrický tlak v patě sloupu 1PP návrh rozměrů průřezu sloupu: 300 x 300 mm zatěžovací plocha : A zat = 6, 0 5,0 = 30 m výška sloupů: (,7 0,4) + ( 3,3 0,6) = 5,16 m výška stěn: ( 3,3 0,) = 6, m normálové zatížení paty sloupu: počet výpočet char. zat. [kn] g F návrh. zat. [kn] ŽB stropní eska ,0 600,0 1,35 810,0 ŽB průvlaky 1 x 6 m 6,0. 3,4 0,4 1,35 7,5 ŽB sloup 5,16 m 0,3. 0,3. 5, ,6 1,35 15,7 zěná nosná stěna 6,x6 m 6,. 6. 3,18 118,3 1,35 159,7 polahy ,6 144,0 1,35 194,4 příčky - 1NP ,5 15,0 1,35 0,3 příčky - NP, 3NP , 7,0 1,35 97, střešní plášť 1 30.,73 81,9 1,35 110,6 Σ stálé 1435,4 užitné 1NP ,0 150,0 1,5 5,0 užitné NP, 3NP. 30.,0 10,0 1,5 180,0 sníh , 36,0 1,5 54,0 Σ proměnné 459,0 Σ CELKEM N E,max = 1894,4 návrhové normálové zatížení v patě sloupu: N = E, max 1894, 4 normálová únosnost sloupu (z přibližného vztahu pro ostřený tlak): N R = 0, 8 Ac f c + As σ s = 0, 8 Ac f c + Ac ρ σ s = = 0, 8 0,3 0, ,3 0,3 0, = 160 kn kn N 1894,4 kn.. vyhovuje = E, max Navržené rozměry průřezu sloupu 300x300 m lze akceptovat (ostatečná rezerva na vliv ohybového momentu i štíhlosti)

30 3.3.4 Suterénní ŽB stěny Pozemní část objektu je navržena systémem monolitických železobetonových suterénních stěn, opatřených z vnější strany povlakovou hyroizolací. Zásyp pozemní části objektu proveen nenamrzavou zeminou. Hlaina pozemní voy nebyla při hyrogeologickém průzkumu o hl. 6,0 m zjištěna. charakteristická objemová tíha zeminy : γ = 19, 5 kn/m 3 návrhový efektivní úhel vnitřního tření : ϕ = 3 beton: C 5/30 XC (CZ) - Cl 0, - D max 16 - S3 ŽB suterénní stěny jsou pnuty téměř výhraně ve svislém směru mezi vyztuženou polahovou eskou 1PP (vyztužení kari-sítěmi nebo užití rátkobetonu) a ŽB stropní eskou 1PP. V oblastech suterénních oken ochází k lokálním změnám statického schématu. Neposuvnost v patě stěny je zajištěna vyztuženou polahou 1PP. návrh tloušťky stěny: t = 00 mm Ověření je proveeno pro pruh stěny šířky 0,5m v blízkosti suterénního okna. statický moel: Pozn.: V exponovanějších přípaech nutno počítat z přesnějšího moelu

31 zatížení vlastní tíhou suterénní stěny: průřezová plocha vyšetřované části suterénní. stěny: t x b = 00 x 500 mm g = t b h 5 = 1,35 0, 0,5 h 5 = 3, 375 h 0, g G zatížení zemním tlakem: užitné zatížení na terénu: q k = 5 m 0,,0 kn / součinitel zemního tlaku v kliu: K = 0, 0 47 návrhový zemní tlak v úrovni terénu: σ 1, = K i γ Q q0, k =,47 1,5 5,0 = 3,53 kn / 0 m návrhový zemní tlak v patě suterénní stěny: σ [ kn] ( γ q + γ h ) = 0,47 ( 1,5 5,0 + 1,35 19,5,7) 36,93kN m, = K i Q 0, k γ G zem. k i = / zatěžovací élka stěny: L zat = 0,5 + 1,6 / = 1, 3 m σ σ 1 = σ 1, L zat = 3,53 1,3 = 4,59 kn / = σ, L zat = 36,93 1,3 = 48,0 kn / normálové zatížení F v hlavě stěny (výsek stěny élky 0,5m): A =,55 0,5 + 1,6 / = 3,315 m zatěžovací plocha stropní esky: ( ) m m.. bezpečně pro všechna polaží, reálně by se rozneslo o přilehlých částí zatěžovací élka stěn v 1NP-3NP: L zat = 0,5 + 1,6 / = 1, 3 m počet výpočet char. zat. [kn] g F návrh. zat. [kn] ŽB stropní eska 1PP 1 3,315. 6,0 19,9 1,35 6,9 ZB stropní eska NP ,315. 5,0 49,7 1,35 67,1 nosné zivo + atika h=6,7m 6,7. 1,3. 3,18 7,7 1,35 37,4 ŽB stěna, tl.00mm h=3,1m 3,1. 1,3. 0,. 5 0, 1,35 7, polahy ,315. 1, 11,9 1,35 16,1 příčky - SDK 1 3,315. 0,5 1,7 1,5,5 příčky - ostatní. 3,315. 1, 8,0 1,35 10,7 střešní plášť 1 3,315.,73 9,1 1,35 1, užitné 1NP 1 3,315. 5,0 16,6 1,5 4,9 užitné NP a 3NP. 3,315.,0 13,3 1,5 19,9 sníh 1 3,315. 1, 4,0 1,5 6,0 Σ CELKEM F = 50,9-31 -

32 schéma zatížení a vnitřní síly: ověření možnosti vyztužení (užití nomogramů [11]): 3 N E ν = = = 0,18 b t f c z nomogramu: ω = 0 A 6 s, rq = 0 M E 4,4 10 μ = = = 0,061 b t f c Navržená suterénní ŽB stěna tl. 00 mm vyhovuje

33 3.4 Schoiště Schoiště je eskové vouramenné, železobetonové, technologicky navrženo jako monolitické, ramena prováěna včetně betonových stupňů. Schoišťová ramena jsou monoliticky spojena s poestou a mezipoestou a oilatována o schoišťových stěn. Mezipoesty a poesty jsou oilatovány o příčných schoišťových stěn a pomocí izolačních boxů (např. [15]) uloženy o poélných schoišťových stěn (kloubový spoj). Parametry schoiště : 1PP 1NP - 3NP konstrukční výška polaží:,7 m 3,3 m šířka poesty, poesty, ramene: 1300 mm 1300 mm élka poesty, mezipoesty: 3950 mm 3950 mm teoretické rozpětí: 400 mm 400 mm půorysná élka ramene: 3000 mm 3000 mm teoretické rozpětí: 3300 mm 3300 mm výška schoišťového stupně : 168,75 mm 165 mm šířka schoišťového stupně : 300 mm 300 mm úhel stoupání: 9,4 8,8 počet stupňů v rameni: 8 10 empirický návrh tloušťky poesty, mezipoesty a esky ramene : h h = hm po = L po = 400 = = Lram = 3500 = 117 mm po 168 ram 140 mm návrh : poesta, mezipoesta: scho. rameno: h po = 00 mm h ram = 165 mm *) *) Pozn.: Návrh vychází z geometrie napojení ramene na poestu, resp. mezipoestu - viz etail výše. Pozn.: Při splnění empirických pomínek není v rámci přeběžného návrhu obvykle potřeba schoišťové prvky staticky ověřovat

34 3.5 Přesazené konstrukce V NP a 3NP jsou navrženy ŽB balkónové esky o vyložení 1400 m, vykonzolované ze ŽB stropní esek. empirický návrh tloušťky balkónové esky: h 1 = L balk k = 1400 = 140 mm návrh na záklaě splnění pomínky ohybové štíhlosti esky: L L 1400 λ = λ = κ c1 κ c κ c3 λ, tab = = 146 mm λ 1 1 1, 8 κ = 1 c1.. obélníkový průřez κ = 1 c.. rozhoující rozpětí esky L < 7,0 m κ = 1, c3.. oha součinitele napětí tahové výztuže λ, tab = 8.. konzola, C 30/37, přepokla r 0,5% přepokláaný profil výztuže: 10 mm přepokláané krytí výztuže: 0 mm φ h + c + = = 171mm návrh : h balk = 160 mm *) *) Pozn.: Tloušťka balkónové esky nesplňuje pomínku ohybové štíhlosti, při porobném návrhu je potřeba ověřit MSP (průhyb). Pozn.: Napojení balkónových esek bue z ůvou přerušení tepelných mostů proveeno pomocí balkónových ISO-nosníků - např. [14, 15, 16]. Zvolený typ ISO-nosníku musí splňovat statické (ostatečná únosnost v ohybu a smyku) i tepelně-technické požaavky konstrukce - návrh není náplní přeběžného řešení objektu. Ověření balkónové esky z hleiska únosnosti v ohybu: f k [kn/m ] g F f [kn/m ] ŽB eska, tl. 160 mm 0, ,00 1,35 5,40 polaha (viz str. 9) 1,7 1,35 1,7 g = 7,1 užitné zat. - bytové objekt, kategorie A (viz str. 1) 4,00 1,50 6,00 (g+q) = 13,1 Q k [kn] g F Q [kn] užitné zat. - bytové objekt, kategorie A (viz str. 1) 3,00 1,5 4,

35 max. návrhový moment: a) 1 1 m ( ) 13,1 1,4 E = g + q Lk = = 1,86 kn m / m b) 1 1 m 7,1 1,4 E = g Lk + Q Lk = + 4,5 1,4 = 13,8 kn m / m h b m E µ ξ 1) A s,rq r ) [mm] [mm] [mm] [kn.m/m ] [-] [-] [mm ] [%] balkón ,8 0,036 0, ,17 1) ) Honota ξ vyhovuje: ξ ξ = ( 0,1 0,15) < opt Přepokla r 0,005, použitý při výpočtu vymezující ohybové štíhlosti je splněn. Navržené rozměry balkónové esky vyhovují. Pozn.: O skutečném vyztužení běžných balkónů většinou rozhouje MSP. 3.6 Záklaové konstrukce záklaové poměry: jenouché složitost konstrukce: nenáročná stavba bez výskytu pozemní voy 1. geotechnická kategorie Dle proveeného geologického průzkumu je objekt je založen ve skalním prostřeí tříy R4 s malou hustotou iskontinuit: R t = 700 kpa Jenouché záklaové poměry umožňují založení objektu na plošných záklaech - železobetonové záklaové pasy a patky z betonu C 5/30. Mezi pasy a patkami je železobetonová polahová eska tl. 00 mm na poklaním betonu tl. 150 mm. V místě ojezu výtahu ochází k posunu záklaové spáry polahové esky. f ck 5 beton: C 5/30 XC (CZ) - Cl 0, - D max 16 - S3 f c = = = 16, 67 MPa γ 1,5 c

36 návrh rozměrů vnitřní ŽB patky: normálová síla v patě sloupu 1PP: N E, 0 = 1894, 4 kn. str. 6 oha vlastní tíhy patky : N g, 0 0, 05 N E, 0 N požaovaná efektivní plocha záklau : R t = A A N 1,05 N 1, ,4 E,0 rq = = = = Rt Rt 700 rq,84 m návrh půorysných rozměrů patky: 1,5 x,0 m A = 3,0 m posouzení vzálenosti patek : x 5,0 1,5 b pat = 1,5 m = = 1, 75 m... vyhovuje y 6,0,0 l pat =,0 m = =, 0 m... vyhovuje l pat bsloup,0 0,3 vyložení patky: a = = = 0,85 m Výška patky bue navržena na roznášecí úhel α 45 při α 45 netřeba ověřovat protlačení: h pat tg 45 a = tg 45 0,85 = 0, 85 m návrh výšky patky: 0,9 m návrh rozměrů obvoového ŽB pasu: 60 normálová síla v patě stěny 1PP: n E, 0 = = 50 kn / m'. viz str. 8 0,5 n požaovaná efektivní plocha záklau : R t = arq n 1,05 ne,0 1,1 50 arq = = = = 0,78 m R R 700 t návrh šířky záklaového pasu: 1,0 m návrh výšky záklaového pasu: 0,6 m t V místě ojezu výtahu ochází ke posunu záklaové spáry. Konkrétní řešení závisí na typu a rozměrových požaavcích použitého výtahu

37 3.7 Prostorová tuhost objektu Nosný systém objektu je tvořen kombinací ŽB a zěných stěn a ŽB sloupů s železobetonovými stropními eskami. Celým objektem (všemi polažími) prochází stěnové schoišťové járo. Prostorová tuhost je v tomto přípaě ostatečná - není potřeba porobnější ověření. 3.8 Opěrná ŽB stěna u vjezu o garáží Opěrná stěna není v rámci přeběžného návrhu objektu řešena. Její návrh bue proveen v rámci návrhu terénních úprav v okolí objektu

38 3.9 Skica tvaru Skica tvaru záklaů:

39 Skica tvaru 1PP:

40 Skica tvaru 1NP:

41 Skica tvaru NP:

42 Skica tvaru 3NP: - 4 -

43 Literatura Normy [1] ČSN EN 1990 Eurokó: Záklay navrhování konstrukcí, ČSNI, 004 [] ČSN EN Eurokó 1: Zatížení konstrukcí - Obecná zatížení - Část 1-1: Objemové tíhy, vlastní tíha a užitná zatížení buov, ČSNI, 006 [3] ČSN EN Eurokó 1: Zatížení konstrukcí - Část 1-3: Obecná zatížení - Zatížení sněhem, ČSNI, 004 [4] ČSN EN Eurokó 1: Zatížení konstrukcí - Část 1-4: Obecná zatížení - Zatížení větrem, ČSNI, 005 [5] ČSN EN Eurokó : Navrhování betonových konstrukcí - Část 1-1: Obecná pravila a pravila pro pozemní stavby [6] ČSN EN Eurokó 6: Navrhování zěných konstrukcí - Část 1-1: Obecná pravila pro vyztužené a nevyztužené zěné konstrukce, ČSNI, 013 [7] ČSN EN Eurokó 7: Navrhování geotechnických konstrukcí - Část 1: Obecná pravila, ČSNI, 006 [8] ČSN EN 06-1: Beton - Část 1: Specifikace, vlastnosti, výroba a shoa, ČSNI, 001 [9] ČSN Navrhování betonových konstrukcí pozemních staveb, ÚNMZ, 010 Publikace [10] Procházka, J., Štěpánek, P., Krátký, J., Kohoutková, A., Vašková, J.: Navrhování betonových konstrukcí 1 - Prvky z prostého a železového betonu. ISBN ČBS Servis, s.r.o., Praha, 009 [11] Kohoutková, A., Procházka, J., Vašková, J.: Navrhování železobetonových konstrukcí - Příklay a postupy. ISBN , naklaatelství ČVUT, Praha, 014 Ostatní [1] [13] [14] [15] [16] -