PODROBNÝ STATICKÝ VÝPOČET c ZMĚNY b a DATUM PODPIS INVESTOR: Základní škola a Praktická škola, Opava Základní škola a Praktická škola Slezského odboje 5, příspěvková organizace Opava - Předměstí, 746 01 tel.: +420 553 616 450, e-mail: zs.so@seznam.cz PROJEKTANT: ZODP. PROJEKTANT: VYPRACOVAL: KONTROLOVAL: Ing. Martin KORÁB Ing. Martin KORÁB Ing. Martin ULIČNÝ ČÁST DOKUMENTACE: D.1.2. STAVEBNĚ KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ Vybudování venkovního výtahu K.ú. Opava - předměstí, parc.č. 145/2, 143 PODROBNÝ STATICKÝ VÝPOČET FORMÁT DATUM STUPEŇ ZAKÁZKOVÉ ČÍSLO MĚŘÍTKO: - 08/2015 DPS TO-469-DPS ČÍSLO PARÉ: D.1.2.b.
OBSAH 1. ÚVOD OBECNÉ INFORMACE... 3 1.1 Normy, technické požadavky... 3 1.2 Návrhová data... 3 1.3 Popis konstrukce... 4 1.3.1 Popis konstrukce přístavby... 4 1.3.2 Ostatní... 5 1.4 Zatížení dle ČSN EN 1991 (Eurokód 1)... 6 1.5 Navržené materiály... 9 1.6 Důležité závěry... 9 2. STATICKÝ VÝPOČET... 10 2.1 Ocelová konstrukce šachty... 10 2.1.1 Ocelová konstrukce přístřešku... 10 2.1.2 Vstupní data... 2 2.1.3 Vnitřní síly... 3 2.1.4 Reakce... 3 2.1.5 Posouzení konstrukce MSÚ... 5 2.1.6 Posouzení konstrukce MSP... 11 2.1.7 Kotvení... 12 2.2 Základová konstrukce... 12 2.2.1 Stropní deska základu... 12 2.2.2 Žebro... 14 2.2.3 Základový pas... 17 2.3 Úprava okenního otvoru v 1. PP... 19 2.3.1 Schéma... 19 3. ZÁVĚR... 20 2
1. ÚVOD OBECNÉ INFORMACE V rámci konstrukčního řešení je proveden návrh a posouzení základních prvků nové nosné konstrukce přístavby zdvižné plošiny v areálu ZŠ a PŠ Opava v rámci akce Vybudování venkovního výtahu. Provedený statický výpočet slouží pro provedení stavby dle přílohy č. 6 vyhlášky č. 499/2006 Sb. a vyhlášky č. 62/2013 Sb. Jsou prověřeny dimenze nosných nových prvků v rámci stavebních úprav stávajícího objektu a částí stávající nosné konstrukce objektu. V případě zjištěných odlišností oproti předpokladům v tomto výpočtu uvedeným nepřebírá autor výpočtu odpovědnost za výsledné stavební dílo. 1.1 NORMY, TECHNICKÉ POŽADAVKY ČSN EN 1990 Zásady navrhování ČSN EN 1991 Zatížení konstrukcí ČSN EN 1992 Navrhování betonových konstrukcí ČSN EN 1993 Navrhování ocelových konstrukcí ČSN EN 1995 Navrhování dřevěných konstrukcí ČSN EN 1996 Navrhování zděných konstrukcí ČSN EN 1997 Navrhování geotechnických konstrukcí ČSN ISO 13822 Hodnocení existujících konstrukcí Výpočet byl proveden dle platných norem ČSN EN za pomocí softwaru Scia Engineer a vlastních výpočtových programů na bázi MS Excel. 1.2 NÁVRHOVÁ DATA Betonové konstrukce - beton C20/25 char. pevnost v tlaku char. pevnost v tahu modul pružnosti f ck = 20 MPa f ctm = 2,2 MPa E cm = 30 000 MPa Betonářská výztuž - ocel 10 505, B500B, KARI výp.pevnost v tlaku a tahu f yk = 500 MPa modul pružnosti E s = 210 000 MPa Ocelové konstrukce - ocel S235 mez kluzu f y = 235 MPa pro tl. < 40 mm mez pevnosti f u = 360 MPa pro tl. < 40 mm modul pružnosti E = 210 000 MPa koeficient tepelné roztažnosti α = 1,2 E-5 ( o C) -1 3
1.3 POPIS KONSTRUKCE 1.3.1 Popis konstrukce přístavby Základní nosnou konstrukcí přístavby zdvižné plošiny je ocelový skelet. Je tvořený svislými stojkami s příčníky. Stojky i příčky jsou provedeny z tenkostěnných otevřených profilů. Konstrukce je provedena jako rámová s tuhými styčníky. Výška celé šachty je 12,5 m, půdorysné rozměry Opláštění nosné konstrukce je provedeno dvojsklem 5+5 mm. Stojky budou kotveny chemickými kotvami do obvodové stěny stávajícího objektu po max. vzdálenosti 2,5 m a minimálně v úrovni jednotlivých podlaží. Samotná ocelová konstrukce je součástí dodávky zdvižné plošiny. Pro návrh nosných konstrukcí je uvažována referenční samonosná zdvižná plošina o nosnosti 360 kg s hydraulickým pohonem. Předpokládá se, že veškeré svislé zatížení se přenáší přímo do základu plošiny. Ocelová konstrukce přebírá pouze vodorovné zatížení. V případě změny výtahu či zdvižné plošiny je nutné provést nové statické posouzení dle skutečně vybraného typu. Ocelová konstrukce je osazena na monolitické betonové dojezdové jímce. Ta bude vybetonována přes stávající anglický dvorek. Z vnější strany bude vybetonován do úrovně základu anglického dvorku nový základový pas, z kterého projdou přes stěnu dvorku dvě příčná betonová žebra. Žebra projdou nade dnem anglického dvorku, aby zde mohla protékat dešťová voda. Na nich bude nabetonovaná deska tl. 200 mm tvořící dojezdovou vanu, s horním povrchem ve spádu. Deska bude uložena do obvodové stěny školy do vysekané kapsy do hloubky min. 150 mm. Základový pas bude založen do hloubky základové spáry anglického dvorku, min. 1,4 m pod upravený terén, šířka pasu je min. 450 mm. Výztuž desky bude Kari síť ø6x100/ø6x100, při obou površích, v základovém pasu budou při obvodu vloženy Kari sítě ø6x100/ø6x100. Krytí výztuže bude 40 mm. Příčná žebra budou osazena do vysekaných kapes obvodové stěny stávajícího objektu. Hloubka uložení bude min. 200 mm. Výška žebra bude 600 mm, tloušťka 400 mm. Výztuž žeber bude při horním i dolním líci 3xR12, s třmínky R6 po 200 mm. Krytí výztuže bude 40 mm. Součástí monolitického základu bude i obvodový soklík, tl. 150 mm, výšky do úrovně soklu anglického dvorku. V anglickém dvorku bude odbourána část stěny pro přebetonování základem. Pokud se vybourá stěna anglického dvorku i mezi žebry, bude tento potom dobetonován do původního tvaru. Dobetonávka bude se stávající stěnou spřažena vlepením výztuže R16 po 200 mm do hloubky min. 200 mm do stávajících stěn. Šířka stěny anglického dvorku se předpokládá 150 mm, bude při stavbě ověřena. Tato stěna musí zůstat staticky funkční. Prostor mezi stěnou anglického dvorku a novým základovým pasem bude řádně zahutněn, příp. bude ponechána neporušená původní zemina. Základy budou vybetonovány do zhutněného výkopu s parametry zhutnění E def2 = 40 MPa, E def2 /E def1 < 2,5. Všechny základové konstrukce budou založeny v úrovni základové spáry anglického dvorku. Pro založení se předpokládá únosnost základové půdy R dt =150 kpa, bez ovlivnění hladinou spodní vody. Pokud se zjistí, že v daném místě základu je jiná skladba základové půdy, musí být provedeno nové posouzení základových konstrukcí. 4
Pro přístup do objektu školy budou v místech výstupních plošin upraveny stávající okenní otvory. Budou vybourány parapety až do úrovně stropní konstrukce. Šířka okenních otvorů zůstane zachována, případně bude zúžena dozděním nebo SDK obkladem na skutečnou šířku vstupního otvoru zdvižné plošiny. Nadpraží otvorů bude zachováno, v případě potřeby bude sníženo osazením překladů 4xI80. Překlady budou po osazení zabetonovány a mezera bude dozděna z pórobetonových tvárnic. Takto budou upraveny otvory v 1. NP 3. NP. V 1. PP bude stávající okenní otvor upravený pro osazení hydraulického pohonu a ve vnějším líci zazděný cihlami, příp. pórobetonovými tvárnicemi tl. 150 mm. Dozdívky budou vždy zakotveny do kapes v každé druhé vrstvě. Úprava pro osazení hydraulického pohonu spočívá v rozšíření dolní části otvoru na šířku 1100 mm, výšky 700 mm. Současná šířka je 900 mm, výška cca 1150 mm. Rozšíření bude provedeno odřezáním (ne odbouráním) zdiva šířky 100 mm do výšky 700 mm nad parapet symetricky na obou stranách. Nadpraží otvoru je klenbové, je proto nutné postupovat opatrně, aby nedošlo k porušení paty klenby. Ta bude mít pod sebou uložení výšky cca 400 mm, což je v neporušeném stavu dostatečné. Pokud by tato výška vycházela nižší, pak se musí odbourat část parapetu. Veškeré rozšíření bude ověřeno dle skutečných rozměrů hydraulického pohonu a bude provedeno co nejmenší. Část zakrytí anglického dvorku bude muset být upraveno. Předpokládá se úprava stávajícího ocelového roštu, který bude osazen zpět na připevněný pozinkovaný úhelník L50x5. Úhelník bude kotvený do žebra chemickou kotvou M8 po 300 mm. Variantně lze rošt nahradit novým, stejného typu jako je původní. 1.3.2 Ostatní Dilatace - nová přístavba je ke stávajícímu objektu připevněn v úrovni stropních konstrukcí do stávajícího objektu. Od konstrukce anglického dvorku bude dilatačně oddělena. Prostorovou tuhost objektu zajišťuje rámové působení v příčném a podélném směru a přikotvení ke stávajícímu objektu. 5
1.4 ZATÍŽENÍ DLE ČSN EN 1991 (EUROKÓD 1) VLASTNÍ VÁHA: vychází ze zadaných průřezů a objemových hmotností dílčích prvků STÁLÉ: STROPNÍ DESKA ρ tl. kgm -3 mm kgm -2 knm -2 γ F knm -2 stěrka 2200 5 0,11 1,35 0,15 betonová deska 2500 250 6,25 1,35 8,44 omítka 1900 10 0,19 1,35 0,26 6,55 8,84 knm -2 STŘECHA ρ tl. kgm -3 mm kg kn γ F kn krytina na celou plochu 70 0,70 1,35 0,95 izolace 80 0,80 1,35 1,08 nosná OK 250 2,50 1,35 3,38 4,00 5,40 kn STĚNY ρ h kgm -2 m kg kn γ F kn opláštění 60 kg/m2, h=10 m 3600 36,00 1,35 48,60 nosná OK 50 kg/m2, h=10 m 3000 30,00 1,35 40,50 66,00 89,10 kn Technologie výtahu 1500 kg UŽITNÉ: Nosnost výtahu 360 kg Montážní zatížení na desce jímky 500 kg/m 2 SNÍH: lokalita: Opava sněhová oblast: II. char. hodn. na zemi s k = 1,0 kn/m 2 typ krajiny: normální součinitel expozice C e = 1,0 střecha: s TI tepelný součinitel C t = 1,0 sklon: α = 30 tvarový součinitel µ 1 = 0,80 atika či nadezdívka: ne zat. sněhem na střeše: s n [kn/m 2 ] γ f s d [kn/m 2 ] s = µ 1 C e C t s k = 0,80 1,50 1,20 aplikace zatížení nenavátý i navátý sklony střechy 6
obj. tíha sněhu γ = 2,0 kn/m 3 < 15 m Vybudování venkovního výtahu STŘECHY SOUSEDÍCÍ A PŘILÉHAJÍCÍ K VYŠŠÍM STAVBÁM lokalita: sněhová oblast: Opava II. char. hodn. na zemi s k = 1,0 kn/m 2 typ krajiny: normální součinitel expozice C e = 1,0 střecha: s TI tepelný součinitel C t = 1,0 b 1 = 12,00 m b 1,s = 5,00 m b 2 = 1,70 m h 1 = 1,30 m sklony: - nižší střecha α = 3 tvarový součinitel pro nižší střechu µ 1(α ) = 0,80 atika či nadezdívka: ano - vyšší střecha α = 40 > 15 µ s = 0,5*0,8*b 1,s /l s = 0,40 délka návěje: l s = 2,60 m l s = 5,00 m!< 5! m!<! min(µ w,tab ;γh/s k ) = 2,00 µ w = 5,27 µ w = 2,00 > µ w,min = 0,80 l s = 5,00 > b 2 = 1,70 m případ 1) µ 2 = 2,40 - tvarový součinitel v místě kontaktu s vyšším objektem případ 2) µ 2 = 1,86 - tvarový součinitel na vnějším okraji nižšího objektu zat. sněhem na střeše: s n [kn/m 2 ] γ f s d [kn/m 2 ] s 1 = µ 1(α) C e C t s k = 0,80 1,50 1,20 s 2 = µ 2 C e C t s k = 2,40 1,50 3,60 s 2 = µ 2 C e C t s k = 1,86 1,50 2,79 aplikace zatížení nenavátý navátý - var. 1 sklony a geometrie střechy 7
VÍTR: 1) MAXIMÁLNÍ DYNAMICKÝ TLAK lokalita větrová oblast Opava II. výchozí zákl. rychlost v b,0 = 25,0 m/s souč. směru větru C dir = 1,0 souč. ročního období C season = 1,0 zákl. rychlost větru v b = 25,0 m/s kategorie terénu III param. drsnosti terénu z 0 = 0,300 m minimální výška z min = 5 m objekt - ref. výška z e = z i = z = 12,00 m > 5 m z = 12,00 m souč. terénu k r = 0,215 souč. drsnosti c r = 0,795 souč. orografie c o = 1,000 střední rychlost větru v m = 19,9 m/s souč. turbulence k i = 1,0 intenzita turbulence I v = 0,271 měrná hmotn. vzduchu ρ = 1,250 kg/m 3 max. hodn. dyn. tlaku q p (z) = 0,72 kn/m 2 2) TLAK VĚTRU NA POVRCHY souč. vnějšího tlaku c pe = 0,8 tlak větru na vnější povrchy w e = 0,58 kn/m 2 souč. vnitřního tlaku c pi = 0,6 tlak větru na vnitřní povrchy w i = 0,44 kn/m 2 8
1.5 NAVRŽENÉ MATERIÁLY Betonové konstrukce - dle ČSN EN 206-1 1) C20/25-XC2: základové konstrukce 3) C12/15-X0: podkladní beton, podbetonování základů Betonářská ocel 10 505(R), B500B, KARI Ocelové konstrukce - všechny nové ocelové prvky budou dle ČSN EN 10025+A1 z oceli S235 (St37-2) 1.6 DŮLEŽITÉ ZÁVĚRY Provedený statický výpočet slouží pro potřeby stavebního povolení dle přílohy č. 5 vyhlášky č. 499/2006 Sb. a vyhlášky č. 62/2013 Sb. Jsou uvedeny dimenze základních nosných prvků včetně způsobu vyztužení železobetonových monolitických konstrukcí. Výpočet slouží jako podklad pro vypracování výkresové dokumentace vyztužení železobetonových monolitických konstrukcí, nosných ocelových a dřevěných konstrukcí, jejich sestav popřípadě důležitých konstrukčních detailů. 9
2. STATICKÝ VÝPOČET 2.1 OCELOVÁ KONSTRUKCE ŠACHTY 2.1.1 Ocelová konstrukce přístřešku 2.1.1.1 Geometrie+statické schéma 2.1.1.1.1 Model konstrukce (isopohled) 10
Popis modelu: - sloupy jsou kloubově kotvené do základu a kloubově připevněné ke stěně objektu - výtahová šachta je modelovaná jako rámová konstrukce s tuhými styčníky 11
čísla uzlů čísla prutů 12
2.1.2 Vstupní data 2.1.2.1 Uzly Jméno Souř. X [m] Souř. Y [m] Souř. Z [m] N1 0,000 0,000 0,000 N2 0,000 0,000 12,450 N3 1,400 0,000 0,000 N4 1,400 0,000 12,450 N5 0,000 1,500 0,000 N6 0,000 1,500 12,450 N7 1,400 1,500 0,000 N8 1,400 1,500 12,450 N9 0,000 0,000 0,830 N10 1,400 0,000 0,830 N11 1,400 1,500 0,830 N12 0,000 1,500 0,830 N13 0,000 0,000 1,660 N14 1,400 0,000 1,660 N15 1,400 1,500 1,660 N16 0,000 1,500 1,660 N17 0,000 0,000 2,490 N18 1,400 0,000 2,490 N19 1,400 1,500 2,490 N20 0,000 1,500 2,490 N21 0,000 0,000 3,320 N22 1,400 0,000 3,320 N23 1,400 1,500 3,320 N24 0,000 1,500 3,320 N25 0,000 0,000 4,150 N26 1,400 0,000 4,150 N27 1,400 1,500 4,150 N28 0,000 1,500 4,150 N29 0,000 0,000 4,980 N30 1,400 0,000 4,980 N31 1,400 1,500 4,980 N32 0,000 1,500 4,980 N33 0,000 0,000 5,810 N34 1,400 0,000 5,810 N35 1,400 1,500 5,810 N36 0,000 1,500 5,810 N37 0,000 0,000 6,640 N38 1,400 0,000 6,640 N39 1,400 1,500 6,640 N40 0,000 1,500 6,640 N41 0,000 0,000 7,470 N42 1,400 0,000 7,470 N43 1,400 1,500 7,470 N44 0,000 1,500 7,470 N45 0,000 0,000 8,300 N46 1,400 0,000 8,300 N47 1,400 1,500 8,300 N48 0,000 1,500 8,300 N49 0,000 0,000 9,130 N50 1,400 0,000 9,130 N51 1,400 1,500 9,130 N52 0,000 1,500 9,130 N53 0,000 0,000 9,960 N54 1,400 0,000 9,960 N55 1,400 1,500 9,960 N56 0,000 1,500 9,960 N57 0,000 0,000 10,790 N58 1,400 0,000 10,790 N59 1,400 1,500 10,790 N60 0,000 1,500 10,790 N61 0,000 0,000 11,620 N62 1,400 0,000 11,620 N63 1,400 1,500 11,620 N64 0,000 1,500 11,620 2.1.2.2 Pruty 2
Jméno Průřez Délka Tvar Poč. uzel Konc. uzel Typ FEM typ Vrstva [m] B1 CS6 - Sloupek 12,450 Čára N1 N2 sloup (100) standard Vrstva1 B2 CS6 - Sloupek 12,450 Čára N3 N4 sloup (100) standard Vrstva1 B3 CS6 - Sloupek 12,450 Čára N5 N6 sloup (100) standard Vrstva1 B4 CS6 - Sloupek 12,450 Čára N7 N8 sloup (100) standard Vrstva1 B10 CS4 - pricka 1,500 Čára N10 N11 nosník (80) standard pricky B11 CS4 - pricka 1,500 Čára N9 N12 nosník (80) standard pricky B12 CS4 - pricka 1,400 Čára N12 N11 nosník (80) standard pricky B14 CS4 - pricka 1,500 Čára N14 N15 nosník (80) standard pricky B15 CS4 - pricka 1,500 Čára N13 N16 nosník (80) standard pricky B17 CS4 - pricka 1,400 Čára N17 N18 nosník (80) standard pricky B18 CS4 - pricka 1,500 Čára N18 N19 nosník (80) standard pricky B19 CS4 - pricka 1,500 Čára N17 N20 nosník (80) standard pricky B21 CS4 - pricka 1,400 Čára N21 N22 nosník (80) standard pricky B22 CS4 - pricka 1,500 Čára N22 N23 nosník (80) standard pricky B23 CS4 - pricka 1,500 Čára N21 N24 nosník (80) standard pricky B24 CS4 - pricka 1,400 Čára N24 N23 nosník (80) standard pricky B25 CS4 - pricka 1,400 Čára N25 N26 nosník (80) standard pricky B26 CS4 - pricka 1,500 Čára N26 N27 nosník (80) standard pricky B27 CS4 - pricka 1,500 Čára N25 N28 nosník (80) standard pricky B28 CS4 - pricka 1,400 Čára N28 N27 nosník (80) standard pricky B29 CS4 - pricka 1,400 Čára N29 N30 nosník (80) standard pricky B30 CS4 - pricka 1,500 Čára N30 N31 nosník (80) standard pricky B31 CS4 - pricka 1,500 Čára N29 N32 nosník (80) standard pricky B32 CS4 - pricka 1,400 Čára N32 N31 nosník (80) standard pricky B33 CS4 - pricka 1,400 Čára N33 N34 nosník (80) standard pricky B34 CS4 - pricka 1,500 Čára N34 N35 nosník (80) standard pricky B35 CS4 - pricka 1,500 Čára N33 N36 nosník (80) standard pricky B37 CS4 - pricka 1,400 Čára N37 N38 nosník (80) standard pricky B38 CS4 - pricka 1,500 Čára N38 N39 nosník (80) standard pricky B39 CS4 - pricka 1,500 Čára N37 N40 nosník (80) standard pricky B41 CS4 - pricka 1,400 Čára N41 N42 nosník (80) standard pricky B42 CS4 - pricka 1,500 Čára N42 N43 nosník (80) standard pricky B43 CS4 - pricka 1,500 Čára N41 N44 nosník (80) standard pricky B44 CS4 - pricka 1,400 Čára N44 N43 nosník (80) standard pricky B45 CS4 - pricka 1,400 Čára N45 N46 nosník (80) standard pricky B46 CS4 - pricka 1,500 Čára N46 N47 nosník (80) standard pricky B47 CS4 - pricka 1,500 Čára N45 N48 nosník (80) standard pricky B48 CS4 - pricka 1,400 Čára N48 N47 nosník (80) standard pricky B49 CS4 - pricka 1,400 Čára N49 N50 nosník (80) standard pricky B50 CS4 - pricka 1,500 Čára N50 N51 nosník (80) standard pricky B51 CS4 - pricka 1,500 Čára N49 N52 nosník (80) standard pricky B52 CS4 - pricka 1,400 Čára N52 N51 nosník (80) standard pricky B53 CS4 - pricka 1,400 Čára N53 N54 nosník (80) standard pricky B54 CS4 - pricka 1,500 Čára N54 N55 nosník (80) standard pricky B55 CS4 - pricka 1,500 Čára N53 N56 nosník (80) standard pricky B57 CS4 - pricka 1,400 Čára N57 N58 nosník (80) standard pricky B58 CS4 - pricka 1,500 Čára N58 N59 nosník (80) standard pricky B59 CS4 - pricka 1,500 Čára N57 N60 nosník (80) standard pricky B61 CS4 - pricka 1,400 Čára N61 N62 nosník (80) standard pricky B62 CS4 - pricka 1,500 Čára N62 N63 nosník (80) standard pricky B63 CS4 - pricka 1,500 Čára N61 N64 nosník (80) standard pricky B64 CS4 - pricka 1,400 Čára N64 N63 nosník (80) standard pricky B65 CS4 - pricka 1,400 Čára N2 N4 nosník (80) standard pricky B66 CS4 - pricka 1,500 Čára N4 N8 nosník (80) standard pricky B67 CS4 - pricka 1,500 Čára N2 N6 nosník (80) standard pricky B68 CS4 - pricka 1,400 Čára N6 N8 nosník (80) standard pricky 2.1.2.3 Průřezy Jméno CS4 Typ pricka Materiál S 235 Výroba tvářený za studena Vzpěr y-y, z-z c c 3
A [m 2] 6,7500e-04 A y, z [m 2] 8,3059e-05 1,8736e-04 I y, z [m 4] 1,2132e-06 1,3992e-07 I w [m 6], t [m 4] 7,2488e-10 1,4063e-09 Wel y, z [m 3] 1,9808e-05 5,5899e-06 Wpl y, z [m 3] 2,6368e-05 8,6428e-06 d y, z [mm] -34 0 c YLSS, ZLSS [mm] 13 0 alfa [deg] 0,00 AL [m 2/m] 5,5000e-01 Jméno CS6 Typ Sloupek Materiál S 235 Výroba tvářený za studena Vzpěr y-y, z-z c c A [m 2] 8,5250e-04 A y, z [m 2] 1,7916e-04 2,6919e-04 I y, z [m 4] 2,8754e-06 5,8616e-07 I YLSS, ZLSS [m 4] 7,0530e-07 2,7563e-06 I w [m 6], t [m 4] 2,5531e-09 1,7760e-09 Wel y, z [m 3] 3,1117e-05 1,3007e-05 Wpl y, z [m 3] 4,4282e-05 1,9536e-05 d y, z [mm] 59-47 c YLSS, ZLSS [mm] 22-32 alfa [deg] -103,19 IYZLSS [m 4] -5,0846e-07 AL [m 2/m] 6,8700e-01 2.1.2.4 Podpory v uzlu Jméno Uzel Systém Typ X Y Z Rx Ry Rz Sn1 N1 GSS Standard Tuhý Tuhý Tuhý Volný Volný Tuhý Sn2 N3 GSS Standard Tuhý Tuhý Tuhý Volný Volný Tuhý Sn3 N7 GSS Standard Tuhý Tuhý Tuhý Volný Volný Tuhý Sn4 N5 GSS Standard Tuhý Tuhý Tuhý Volný Volný Tuhý Sn5 N31 GSS Standard Tuhý Tuhý Volný Volný Volný Volný Sn6 N32 GSS Standard Tuhý Tuhý Volný Volný Volný Volný Sn7 N51 GSS Standard Tuhý Tuhý Volný Volný Volný Volný Sn8 N52 GSS Standard Tuhý Tuhý Volný Volný Volný Volný Sn9 N8 GSS Standard Tuhý Tuhý Volný Volný Volný Volný Sn10 N6 GSS Standard Tuhý Tuhý Volný Volný Volný Volný Sn11 N23 GSS Standard Tuhý Tuhý Volný Volný Volný Volný Sn12 N24 GSS Standard Tuhý Tuhý Volný Volný Volný Volný 2.1.2.5 Zatěžovací stavy Jméno Typ působení Skupina zatížení Typ zatížení Spec Směr Působení Řídicí zat. stav vt Stálé stale Vlastní tíha -Z sklo Stálé stale Standard vytah Stálé stale Standard 4
snih Nahodilé snih Statické Standard Krátkodobé Žádný vitr +x Nahodilé vitr Statické Standard Krátkodobé Žádný vitr +y Nahodilé vitr Statické Standard Krátkodobé Žádný 2.1.2.6 Skupiny zatížení Jméno Zatížení Vztah Typ stale Stálé snih Nahodilé Standard Sníh vitr Nahodilé Výběrová Vítr 5
LC sklo LC výtah 6
LC sníh LC vítr +x 3
LC vítr +y 4
2.1.2.7 Kombinace Jméno Typ Zatěžovací stavy Souč. [-] msu EN-MSÚ (STR/GEO) Sada B msp EN-MSP Charakteristick ý vt sklo vytah snih vitr +x vitr +y vt sklo vytah snih vitr +x vitr +y 2.1.3 Vnitřní síly 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 Lineární výpočet, Extrém : Globální, Systém : Hlavní Výběr : Vše Kombinace : msu Průřez : CS4 - pricka Prvek Stav dx N Vy Vz Mx My Mz [m] [kn] [kn] [kn] [knm] [knm] [knm] B66 msu/4 0,000-1,57 0,30 1,66 0,00-0,42 0,14 B51 msu/3 0,000 4,70-0,43 0,14 0,00 0,03 0,65 B62 msu/3 1,500 0,53-2,29-0,40 0,00-0,17-0,94 B38 msu/5 0,000-0,27 1,92 0,12 0,00 0,05-0,37 B67 msu/6 1,500 0,83-0,97-2,53 0,00-0,64-0,53 B48 msu/3 0,000-0,19 0,94 2,39 0,00-1,57-0,68 B34 msu/3 0,000 0,07 0,26 0,29 0,00-0,07 0,22 B10 msu/3 0,000 0,00 0,23 0,35 0,00-0,16 0,00 B48 msu/3 1,400-0,19 0,94 1,93 0,00 1,46 0,63 B38 msu/7 0,750-0,02 1,54-0,16 0,00 0,04 0,96 Průřez : CS6 - Sloupek Prvek Stav dx [m] N [kn] Vy [kn] Vz [kn] Mx [knm] My [knm] Mz [knm] B3 msu/1 0,830-13,28 0,35 0,07 0,00 0,00 0,02 B4 msu/2 7,470 1,05 0,66-0,32 0,00-0,51-0,05 B3 msu/1 8,300-6,94-3,07 0,56 0,00-0,20 1,08 B4 msu/1 8,300-2,05 2,50 1,57 0,00-0,46-0,92 B1 msu/1 8,300-4,89 0,39-1,82 0,00 0,50-0,11 B3 msu/3 9,130-4,41 1,30-0,57 0,00 0,25-0,93 B4 msu/1 6,640-0,27 0,74-0,32 0,00-0,25-0,64 B1 msu/3 9,130-4,04 0,39-1,82 0,00-1,01 0,21 B4 msu/1 9,130-1,98 2,50 1,57 0,00 0,84 1,15 B3 msu/1 9,130-6,88-3,07 0,56 0,00 0,26-1,47 2.1.4 Reakce Kombinace : msp Podpora Stav Rx [kn] Ry [kn] Rz [kn] Mx [knm] My [knm] Mz [knm] Sn1/N1 msp/8-0,45 0,06 7,01 0,00 0,00 0,00 Sn1/N1 msp/9 0,21 0,14 6,93 0,00 0,00 0,00 Sn1/N1 msp/10-0,02 0,03 7,46 0,00 0,00 0,00 Sn1/N1 msp/11 0,21 0,14 6,41 0,00 0,00 0,00 Sn1/N1 msp/12-0,28 0,05 7,82 0,00 0,00 0,00 Sn1/N1 msp/13-0,02 0,03 6,41 0,00 0,00 0,00 Sn2/N3 msp/8-0,41-0,12 7,53 0,00 0,00 0,00 Sn2/N3 msp/10-0,03 0,00 9,32 0,00 0,00 0,00 Sn2/N3 msp/11-0,26-0,16 8,29 0,00 0,00 0,00 Sn2/N3 msp/14-0,17-0,10 9,33 0,00 0,00 0,00 Sn2/N3 msp/13-0,03 0,00 8,27 0,00 0,00 0,00 3
Sn2/N3 msp/9-0,26-0,16 8,81 0,00 0,00 0,00 Sn3/N7 msp/8-0,69-0,16 5,32 0,00 0,00 0,00 Sn3/N7 msp/9 0,09 0,06 7,46 0,00 0,00 0,00 Sn3/N7 msp/14 0,03 0,02 7,97 0,00 0,00 0,00 Sn3/N7 msp/13-0,04-0,04 6,89 0,00 0,00 0,00 Sn3/N7 msp/11 0,09 0,06 6,93 0,00 0,00 0,00 Sn3/N7 msp/10-0,04-0,04 7,94 0,00 0,00 0,00 Sn4/N5 msp/8-0,57 0,12 9,69 0,00 0,00 0,00 Sn4/N5 msp/10 0,01 0,00 9,02 0,00 0,00 0,00 Sn4/N5 msp/9-0,12-0,16 8,44 0,00 0,00 0,00 Sn4/N5 msp/11-0,12-0,16 7,91 0,00 0,00 0,00 Sn4/N5 msp/15-0,57 0,12 10,21 0,00 0,00 0,00 Sn4/N5 msp/13 0,01 0,00 7,98 0,00 0,00 0,00 Sn5/N31 msp/8-2,25-1,70 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn5/N31 msp/10-0,49-0,39 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn5/N31 msp/13-0,49-0,39 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn6/N32 msp/8-2,28 4,12 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn6/N32 msp/9 0,61-0,85 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn6/N32 msp/11 0,61-0,85 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn6/N32 msp/15-2,28 4,12 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn6/N32 msp/13-0,30 0,41 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn7/N51 msp/15-3,57-2,31 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn7/N51 msp/13-0,64-0,83 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn7/N51 msp/9-1,58-2,46 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn8/N52 msp/15-3,85 5,44 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn8/N52 msp/11 0,16-0,84 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn8/N52 msp/9 0,16-0,84 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn8/N52 msp/8-3,85 5,45 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn8/N52 msp/13-0,76 0,78 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn9/N8 msp/8-2,33-1,34 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn9/N8 msp/10-0,61-0,48 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn9/N8 msp/15-2,33-1,34 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn9/N8 msp/13-0,61-0,48 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn10/N6 msp/8-2,61 2,88 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn10/N6 msp/9-0,60-0,23 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn10/N6 msp/11-0,60-0,23 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn10/N6 msp/15-2,61 2,89 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn10/N6 msp/13-0,87 0,52 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn11/N23 msp/8-1,87-1,33 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn11/N23 msp/10-0,17-0,35 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn11/N23 msp/13-0,17-0,35 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn12/N24 msp/8-2,03 3,09 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn12/N24 msp/9 0,87-0,34 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn12/N24 msp/13-0,07 0,36 0,00 0,00 0,00 0,00 Kombinace : msu Podpora Stav Rx [kn] Ry [kn] Rz [kn] Mx [knm] My [knm] Mz [knm] Sn1/N1 msu/3-0,67 0,08 8,25 0,00 0,00 0,00 Sn1/N1 msu/16 0,33 0,19 7,19 0,00 0,00 0,00 Sn1/N1 msu/17-0,02 0,03 7,98 0,00 0,00 0,00 Sn1/N1 msu/18 0,33 0,19 7,36 0,00 0,00 0,00 Sn1/N1 msu/19 0,33 0,19 6,41 0,00 0,00 0,00 Sn1/N1 msu/7-0,42 0,07 9,98 0,00 0,00 0,00 Sn1/N1 msu/13-0,02 0,03 6,41 0,00 0,00 0,00 Sn2/N3 msu/3-0,60-0,17 8,38 0,00 0,00 0,00 Sn2/N3 msu/17-0,03 0,00 9,84 0,00 0,00 0,00 Sn2/N3 msu/18-0,38-0,24 9,52 0,00 0,00 0,00 Sn2/N3 msu/2-0,60-0,17 7,16 0,00 0,00 0,00 Sn2/N3 msu/20-0,25-0,14 11,97 0,00 0,00 0,00 Sn2/N3 msu/13-0,03 0,00 8,27 0,00 0,00 0,00 Sn2/N3 msu/16-0,38-0,24 9,09 0,00 0,00 0,00 Sn3/N7 msu/3-1,02-0,23 5,56 0,00 0,00 0,00 Sn3/N7 msu/16 0,15 0,11 7,75 0,00 0,00 0,00 Sn3/N7 msu/2-1,01-0,23 4,54 0,00 0,00 0,00 Sn3/N7 msu/20 0,06 0,04 10,13 0,00 0,00 0,00 Sn3/N7 msu/13-0,04-0,04 6,89 0,00 0,00 0,00 Sn3/N7 msu/18 0,14 0,10 7,98 0,00 0,00 0,00 Sn3/N7 msu/17-0,04-0,04 8,47 0,00 0,00 0,00 Sn4/N5 msu/2-0,85 0,18 10,54 0,00 0,00 0,00 Sn4/N5 msu/21 0,01 0,00 11,56 0,00 0,00 0,00 Sn4/N5 msu/4-0,18-0,23 9,85 0,00 0,00 0,00 Sn4/N5 msu/19-0,18-0,23 7,88 0,00 0,00 0,00 4
Sn4/N5 msu/7-0,50 0,10 13,09 0,00 0,00 0,00 Sn4/N5 msu/13 0,01 0,00 7,98 0,00 0,00 0,00 Sn4/N5 msu/3-0,85 0,18 11,72 0,00 0,00 0,00 Sn4/N5 msu/16-0,18-0,23 8,67 0,00 0,00 0,00 Sn5/N31 msu/3-3,20-2,42 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn5/N31 msu/17-0,49-0,39 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn5/N31 msu/13-0,49-0,39 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn6/N32 msu/3-3,31 6,03 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn6/N32 msu/16 1,07-1,48 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn6/N32 msu/19 1,07-1,48 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn6/N32 msu/1-3,31 6,03 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn6/N32 msu/13-0,30 0,41 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn7/N51 msu/1-5,12-3,18 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn7/N51 msu/13-0,64-0,83 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn7/N51 msu/4-2,14-3,40 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn8/N52 msu/1-5,50 7,89 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn8/N52 msu/19 0,63-1,65 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn8/N52 msu/16 0,62-1,65 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn8/N52 msu/3-5,50 7,89 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn8/N52 msu/13-0,76 0,78 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn9/N8 msu/3-3,28-1,85 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn9/N8 msu/17-0,61-0,48 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn9/N8 msu/1-3,28-1,85 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn9/N8 msu/13-0,61-0,48 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn10/N6 msu/3-3,61 4,15 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn10/N6 msu/16-0,46-0,60 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn10/N6 msu/19-0,46-0,61 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn10/N6 msu/1-3,61 4,15 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn10/N6 msu/13-0,87 0,52 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn11/N23 msu/3-2,74-1,88 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn11/N23 msu/17-0,17-0,35 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn11/N23 msu/13-0,17-0,35 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn12/N24 msu/3-3,03 4,50 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn12/N24 msu/16 1,34-0,68 0,00 0,00 0,00 0,00 Sn12/N24 msu/13-0,07 0,36 0,00 0,00 0,00 0,00 2.1.5 Posouzení konstrukce MSÚ CS6 sloupek, tenkostěnný profil tl. 2,5 mm, ocel S 235 : + z + y r = 3,75 mm ---- střednice b p,1 = 145 mm b p,2 = 73 mm b p,3 = 38 mm Tenkostěnný tvarovaný profil tl. 2,5 mm 5
b p,4 = 17,25 mm A g,sh = 822 mm 2 ---- plocha ostrohranného průřezu δ = 0,43.Σr j /Σb p,i δ = (0,43.5.3,75)/(145 + 73 + 2.38 + 2.17,25) = 0,0245 A g = A g,sh.(1-δ) = 822.(1-0,0245) = 801,9 mm 2 I g,y = I g,sh.(1-2.δ) = 2,594.10 6.(1 2.0,0245) = 2,467.10 6 mm 4 I g,z = I g,sh.(1-2.δ) = 5,283.10 5.(1 2.0,0245) = 5,02.10 5 mm 4 Zvýšení meze kluzu profily tvarované za studena : f ya = f yb + (f u f yb ).(k.n.t 2 /A g ) k = 5 pro ostatní způsoby tvarování n = 5 --- počet 90 0 ohybů v průřezu t = 2,5 mm --- tloušťka stěny profilu f ya = 235 + (360-235).(5.5.2,5 2 /801,9) = 259,36 MPa f ya ( f u + f yb )/2 = ( 360 + 235 )/2 = 297,5 MPa f ya = 259,36 MPa 297,5 MPa --- podmínka splněna Nejdelší stěna : λ p,1 = (1,052.b p /t).(f yb /E.k σ ) 0.5 stěna) přičemž k σ = 4 (oboustranně podepřená λ p,1 = (1,052.145/2,5).(235/210000.4) 0.5 = 1,021 > 0,673 ρ = (1,00 0,22/λ p,1 )/ λ p,1 = (1 0,22/1,021)/1,021 = 0,768 b eff,1 = ρ. b p,1 = 0,768.145 = 111,42 mm Druhá nejdelší stěna : λ p,2 = (1,052.b p /t).(f yb /E.k σ ) 0.5 stěna) přičemž k σ = 4 (oboustranně podepřená λ p,2 = (1,052.73/2,5).(235/210000.4) 0.5 = 0,514 0,673 ρ = 1,00 Třetí nejdelší stěna : λ p,3 = (1,052.b p /t).(f yb /E.k σ ) 0.5 stěna) přičemž k σ = 4 (oboustranně podepřená λ p,3 = (1,052.38/2,5).(235/210000.4) 0.5 = 0,267 0,673 ρ = 1,00 Stěna jednostranně podepřená : λ p,4 = (1,052.b p /t).(f yb /E.k σ ) 0.5 přičemž k σ = 0,43 λ p,4 = (1,052.17,25/2,5).(235/210000.0,43) 0.5 = 0,370 0,673 ρ = 1,00 6
Kromě nejdelší stěny, všechny ostatní působí plně!!! A eff = 801,9 2,5.(145 111,42) = 717,95 mm 2 I eff,y = 2,467.10 6 0,08333.2,5.(145-111,42) 3 2,5.(145-111,42).17,53 2 I eff,y = 2,433.10 6 mm 3 W eff,y = 2,433.10 6 /90,03 = 27 028 mm 3 N Sd = - 13,30 kn ---- tlak M y,sd = 2,70 knm --- ohybový moment M y,sd = 13,30.0,032 = 0,48 knm ---- přídavný moment způsobený přesunem těžiště M y,sd + M y,sd = 2,70 + 0,48 = 3,18 knm --- výsledný ohybový moment L vzp,y = cca 2,2.2500 mm = 5500 mm L vzp,z = cca 2,2.882 mm = 1940 mm i y = I eff,y /A eff = 2,433.10 6 /717,95 = 58,21 mm i z = 25,36 mm λ 1 = π.(e/f yb ) 0.5 = 3,14.(210000/235) 0.5 = 93,9 λ y = L vzp,y /i y = 5500/58,21 = 94,49 λ pom,y = 94,49/93,9 = 1,006 Pro stanovení součinitele vzpěrnosti χ se použije křivka vzpěrné pevnosti c Potom χ y = 0,537 --- rozhoduje χ min λ z = L vzp,z /i z = 1940/25,36 = 76,50 λ pom,z = 76,50/93,9 = 0,815 Pro stanovení součinitele vzpěrnosti χ se použije křivka vzpěrné pevnosti c Potom χ z = 0,652 --- nerozhoduje µ y = λ pom,y.(2.β M,y 4 ) = 1,006.(2.1,8 4 ) = -0,402 0,90 k y = 1 (µ y.n Sd /χ y.f yb.a eff ) k y = 1 (-0,402.15090/0,537.235.717,95) = 1,067 1,50 Kombinace vzpěrného tlaku a ohybu : γ M1. N sd /( χ min.a eff.f yb )+ γ M1.k y.( M y,sd + M y,sd )/( W eff,y.f yb ) 1,00 1,00.13300/(0,537.717,95.235)+ 1,00.1,067.(3,18.10 6 )/(27028.235) 1,00 0,167 + 0,534 = 0,701 1,00 --- vyhovuje 7
CS5 pricka, tenkostěnný profil tl. 2,5 mm, ocel S 235 : + z + r = 3,75 mm --- střednice b p,1 = 116,5 mm b p,2 = 21,5 mm b p,3 = 16,5 mm b p,4 = 16,0 mm b p,5 = 20,75 mm Tenkostěnný tvarovaný profil tl. 2,5 mm A g,sh = 665 mm 2 ---- plocha ostrohranného průřezu δ = 0,43.Σr j /Σb p,i δ = (0,43.8.3,75)/(116,5 + 2.21,5 + 2.16 + 2.16,5 + 2.20,75) = 0,0485 A g = A g,sh.(1-δ) = 665.(1-0,0485) = 633,0 mm 2 I g,y = I g,sh.(1-2.δ) = 1,155.10 6.(1 2.0,0485) = 1,043.10 6 mm 4 I g,z = I g,sh.(1-2.δ) = 1,495.10 5.(1 2.0,0485) = 1,350.10 5 mm 4 Zvýšení meze kluzu profily tvarované za studena : f ya = f yb + (f u f yb ).(k.n.t 2 /A g ) k = 5 pro ostatní způsoby tvarování n = 8 --- počet 90 0 ohybů v průřezu t = 2,5 mm --- tloušťka stěny profilu f ya = 235 + (360-235).(5.8.2,5 2 /633,0) = 284,37 MPa f ya ( f u + f yb )/2 = ( 360 + 235 )/2 = 297,5 MPa f ya = 284,37 MPa 297,5 MPa --- podmínka splněna Nejdelší stěna : λ p,1 = (1,052.b p /t).(f yb /E.k σ ) 0.5 stěna) přičemž k σ = 4 (oboustranně podepřená λ p,1 = (1,052.116,5/2,5).(235/210000.4) 0.5 = 0,820 > 0,673 ρ = (1,00 0,22/λ p,1 )/ λ p,1 = (1 0,22/0,820)/0,820 = 0,892 8
b eff,1 = ρ. b p,1 = 0,892.116,5 = 103,96 mm Druhá nejdelší stěna : λ p,2 = (1,052.b p /t).(f yb /E.k σ ) 0.5 stěna) přičemž k σ = 4 (oboustranně podepřená λ p,2 = (1,052.21,5/2,5).(235/210000.4) 0.5 = 0,151 0,673 ρ = 1,00 Třetí nejdelší stěna : λ p,3 = (1,052.b p /t).(f yb /E.k σ ) 0.5 stěna) přičemž k σ = 4 (oboustranně podepřená λ p,3 = (1,052.16,5/2,5).(235/210000.4) 0.5 = 0,116 0,673 ρ = 1,00 Čtvrtá nejdelší stěna : λ p,4 = (1,052.b p /t).(f yb /E.k σ ) 0.5 stěna) přičemž k σ = 4 (oboustranně podepřená λ p,4 = (1,052.16/2,5).(235/210000.4) 0.5 = 0,113 0,673 ρ = 1,00 Stěna jednostranně podepřená : λ p,5 = (1,052.b p /t).(f yb /E.k σ ) 0.5 přičemž k σ = 0,43 λ p,5 = (1,052.20,75/2,5).(235/210000.0,43) 0.5 = 0,445 0,673 ρ = 1,00 Kromě nejdelší stěny, všechny ostatní působí plně!!! A eff = 633,0 2,5.(116,5 103,96) = 601,65 mm 2 I eff,y = 1,043.10 6 0,08333.2,5.(116,5-103,96) 3 I eff,y = 1,042.10 6 mm 3 W eff,y = 1,042.10 6 /59,50 = 17 513 mm 3 I eff,z = 1,350.10 5 0,08333.2,5 3.(116,5-103,96) 2,5.(116,5-103,96).24,06 2 I eff,z = 1,168.10 5 mm 3 W eff,z = 1,168.10 5 /25,31 = 4 615 mm 3 N Sd = - 3,14 kn ---- tlak M z,sd = 0,81 knm --- ohybový moment L vzp,y = cca 1,35.1300 mm = 2025 mm L vzp,z = 1500 mm i y = I eff,y /A eff = 1,042.10 6 /601,65 = 41,62 mm i z = I eff,z /A eff = 1,168.10 5 /601,65 = 13,93 mm λ 1 = π.(e/f yb ) 0.5 = 3,14.(210000/235) 0.5 = 93,9 λ y = L vzp,y /i y = 2025/41,62 = 48,67 λ pom,y = 48,67/93,9 = 0,518 Pro stanovení součinitele vzpěrnosti χ se použije křivka vzpěrné pevnosti 9
c Potom χ y = 0,832 --- nerozhoduje λ z = L vzp,z /i z = 1500/13,93 = 107,70 λ pom,z = 93,30/93,9 = 1,147 Pro stanovení součinitele vzpěrnosti χ se použije křivka vzpěrné pevnosti c Potom χ z = 0,458 --- rozhoduje χ min β M,z = 1,8 0,7.ψ = 1,8 0,7.(-0.51/0,81) = 2,43 µ z = λ pom,z.(2.β M,z 4 ) = 0,994.(2.2,43 4 ) = 0,855 0,90 k z = 1 (µ z.n Sd /χ z.f yb.a eff ) k z = 1 (0,855.3140/0,458.235.601,65) = 0,959 1,50 Kombinace vzpěrného tlaku a ohybu : γ M1. N sd /( χ min.a eff.f yb )+ γ M1.k z. M z,sd /( W eff,z.f yb ) 1,00 1,00.3140/(0,458.601,65.235)+ 1,00.0,959.(0,81.10 6 )/(4615.235) 1,00 0,053 + 0,714 = 0,766 1,00 --- vyhovuje 10
2.1.6 Posouzení konstrukce MSP výchylka sloupů výtahové šachty maximální dovolená výchylka f dov = h/500 = 12500/500 = 25,0 mm 11
2.1.7 Kotvení 2.1.7.1 Sloupy Kotvení pomocí lepených kotev do základové konstrukce. Stojky výtahové šachty budou přivařeny na zabetonované kotevní plechy. 2.2 ZÁKLADOVÁ KONSTRUKCE 2.2.1 Stropní deska základu 2.2.1.1 Statické schéma - je posuzována jako prostý nosník - max. rozpětí (osová vzdálenost podpor) l = 1,60 m - zatěžovací šířka b = 1,00 m 2.2.1.2 Zatížení ZS 1: vlastní váha+stálé g 0,k [kn/m 2 ] γ G,sup g 0,d [kn/m 2 ] ρ tl. kgm -3 mm kgm -2 knm -2 γ F knm -2 stěrka 2200 5 0,11 1,35 0,15 betonová deska 2500 250 6,25 1,35 8,44 omítka 1900 10 0,19 1,35 0,26 Σ = 6,55 1,35 8,84 ZS2: užitné q k [kn/m 2 ] γ Q q d [kn/m 2 ] užitné, kat. C (500 kg/m 2 ) 5,00 1,50 7,50 Σ = 5,00 1,50 7,50 Kombinace na únosnost (STR): KZS1: 1,35*ZS 1 + 1,5*ZS 2 Kombinace na použitelnost: KZS2: 1,00*ZS 1 + 1,00*ZS 2 2.2.1.3 Posouzení Mezní stav únosnosti: M 1 1 Ed * 2, max = d d = 3 8 2 [( g + q )* b] * l = *[( 8,84 + 7,5) *1,00]*1,600 5, knm 8 12
VLASTNOSTI BETONU: C20/25 => f ck = 20 MPa frakce kameniva: F08/22 γ c = 1,50 f cd = 13,33 MPa f ctm = 2,21 MPa E cm = 30 000 MPa VLASTNOSTI OCELI: 10 505(R) => f yk = 500 MPa γ s = 1,15 f yd = 434,78 MPa E s = 200 000 MPa KRYTÍ VÝZTUŽE: stupeň vlivu prostředí: XC2 c min,dur = 10 mm třída konstrukce: S3 c min,b = 6 mm c min = 10 mm c dev = 30 mm nominální krycí vrstva: c nom = 40 mm GEOMETRIE: tloušťka desky: h = 0,200 m posuzovaná šířka: b = 1,000 m OHYBOVÝ MOMENT OD NÁVRHOVÉHO ZATÍŽENÍ: M Ed = 5,3 knm redistribuce: ano NAVRŽENÁ NOSNÁ VÝZTUŽ DESKY: POSOUZENÍ ŽB DESKY NA OHYB φ = 6 mm a s -φ = 94 mm > a s,min = 27 mm OK a s = 100 mm (světlá vzdálenost prutů) a s,min = max(1,2φ; d g + 5; 20 mm) A st = 2,83E-04 m 2 a s = 100 mm < a s,max = 300 mm OK (osová vzdálenost prutů) a s,max = min(2h; 300 mm) POSOUZENÍ PRŮŘEZU: d = 0,157 m ε yd = 2,174E-03 λ = 0,800 ε cui = 3,50E-03 η = 1,000 x = 0,012 m ξ = 0,073 < ξ bal,1 = ξ max = 0,450 OK z = 0,152 m > A st,min = 2,04E-04 m 2 OK A st = 2,83E-04 m 2 < A st,max = 8,00E-03 m 2 OK M Rd = 18,7 knm > M Ed = 5,3 knm => VYHOVUJE 13
2.2.2 Žebro 2.2.2.1 Geometrie+statické schéma - je posuzováno jako prostý nosník - max. rozpětí (osová vzdálenost podpor) l = 1,9 m - zatížení je bodově šachtou a rovnoměrně základovou deskou - bodové zatížení je rozpočítáno na jednu stojku, tj. ¼ celkového zatížení 2.2.2.2 Zatížení ZS 1: vlastní váha + stálé rovnoměrné g k [kn/m] γ G,sup g d [kn/m] Žebro 0,4x0,6 m 6,0 1,35 8,1 Deska šíř. 0,8 m 5,3 1,35 7,1 Σ = 11,3 1,35 15,2 ZS 1: vlastní váha + stálé bodové Vystrojení výtahu 15/4 = 3,8 1,35 5,1 Konstrukce šachty vč. střechy 70/4 = 17,5 1,35 12,2 Σ = 21,3 1,35 27,3 ZS 2: užitné bodové q k [kn/m] γ Q q d [kn/m] Užitné výtahu 360/2 kg = 1,8 1,50 2,7 Sníh v návěji 2,8 1,50 4,2 Σ = 4,6 1,50 6,9 2.2.2.3 Silové účinky Charakteristické zatížení g K = 11,3 kn/m Q K = 21,3 + 4,6 = 25,9 kn Návrhové zatížení q d = 15,2 kn/m Q d = 27,3 + 6,9 = 34,2 kn 2.2.2.4 Posouzení Mezní stav únosnosti: M V 1 8 1 Ed * 2, max = d d = 3 8 1 = * 2 2 [( q )* b] * l + Q * b = *[ 11,3*1,00] *1,90 + 34,2*0,35 = 5,1 + 13,2 18, knm 1 2 [( g )* b] * l + Q = *[ 15,2*1,00] *1,9 + 34,2 48, kn Ed, max d d = 6 14
Navrženo vyztužení: při dolním i horním okraji 3x R12 + třmínky R6 po 200 mm POSOUZENÍ ŽB NOSNÍKU NA OHYB - JEDNOSTRANNĚ VYZTUŽENÝ VLASTNOSTI BETONU: C20/25 => f ck = 20 MPa frakce kameniva: F08/16 γ c = 1,50 f cd = 13,33 MPa f ctm = 2,21 MPa E cm = 30 000 MPa VLASTNOSTI OCELI: 10 505(R) => f yk = 500 MPa γ s = 1,15 f yd = 434,78 MPa E s = 200 000 MPa KRYTÍ VÝZTUŽE: stupeň vlivu prostředí: XC1 c min,dur = 15 mm třída konstrukce: S4 c min,b = 12 mm (podélná výztuž) minimální krycí vrstva třmínků: c min = 15 mm minimální krycí vrstva podélné výztuže: c min = 15 mm c dev = 19 mm nominální krycí vrstva podélné výztuže: c nom = 40 mm GEOMETRIE: výška nosníku: h = 0,600 m šířka nosníku: b = 0,400 m OHYBOVÝ MOMENT OD NÁVRHOVÉHO ZATÍŽENÍ: M Ed = 18,3 knm redistribuce: ne NAVRŽENÁ VÝZTUŽ NOSNÍKU: φ st = 6 mm (průměr třmínků) počet vrstev: 1 vzd. os: 0 mm φ 1 = 12 mm (průměr nosné podélné tažené výztuže) n 1 = 3 ks a s1 = 142,0 mm > a s1,min = 21 mm OK A s1 = 3,39E-04 m 2 (světlá vzdálenost prutů) a s1,min = max(1,2φ; d g + 5; 20 mm) POSOUZENÍ PRŮŘEZU: a st = 0,046 m d = 0,554 m ε yd = 2,174E-03 λ = 0,800 ε cui = 3,50E-03 η = 1,000 x = 0,035 m ξ = 0,062 < ξ bal,1 = ξ max = 0,617 OK z = 0,540 m > A s1,min = 2,88E-04 m 2 OK A s1 = 3,39E-04 m 2 < A s1,max = 9,60E-03 m 2 OK M Rd = 79,6 knm > M Ed = 18,3 knm => VYHOVUJE 15
POSOUZENÍ ŽB NOSNÍKU NA SMYK - JEDNOSTRANNĚ VYZTUŽENÝ NÁVRHOVÁ POSOUVAJÍCÍ SÍLA: V Ed,max = 49,0 kn V Ed1 = 49,0 kn NÁVRHOVÁ ÚNOSNOST VE SMYKU PRVKU BEZ VÝZTUŽE: C Rd,c = 0,12 MPa k = 1,612 b w = 0,400 m φ 1 = 12 mm n 1 = 3 ks A s1 = 3,39E-04 m 2 ρ l = 1,59E-03 k 1 σ cp = 0,000 V Rd,c,min = 68,4 kn V Rd,c = 60,7 kn V Rd,c = 68,4 kn > V Ed1 = 49,0 kn => VYHOVUJE BEZ VÝZTUŽE ÚNOSNOST TLAČENÝCH DIAGONÁL: v 1 = 0,55 θ = 21,8 (úhel tlačených diagonál) cotg θ = 2,500 V Rd,max = 463,9 kn > V Ed1 = 49,0 kn => VYHOVUJE NAVRŽENÁ SMYKOVÁ VÝZTUŽ: VLASTNOSTI OCELI: 10 505(R) => f y wk = 500 MPa γ s = 1,15 f y wd = 434,78 MPa třmínky φ st = 6 mm < s st,max = 0,400 m OK s st = 0,200 m s st,max = min(0,75d(1+cotg α); 400 mm) s st,t = 0,196 m < s st,t,max = 0,401 m OK n st = 2 - počet střihů s st,t,max = min(0,75d; 600 mm) α st = 90 (úhel vůči vodorovné ose) A sw,st = 5,65E-05 m 2 < A sw,st,max = 6,77E-04 m 2 ρ w,st = 7,07E-04 NÁVRHOVÁ HODNOTA POSOUVAJÍCÍ SÍLY, KTEROU MŮŽE PŘEVZÍT SMYKOVÁ VÝZTUŽ: V Rd,s = 140,5 kn - třmínky V Rd,b = 0,0 kn - ohyby V Rd,b = 0,0 kn ( = max V Rd,s ) SMYKOVÁ ÚNOSNOST PRŮŘEZU: V Rd = V Rd,s +V Rd,b = 140,5 kn > V Ed1 = 49,0 kn => VYHOVUJE 16
2.2.3 Základový pas 2.2.3.1 Geometrie+statické schéma - rozměr 1,8x0,45 m 2.2.3.2 Zatížení ZS 1: vlastní váha g k [kn] γ G,sup g d [kn] pas 0,45x1,8x2,0 m 40,5 1,35 54,7 2x reakce horní stavby 71,5 1,33 94,8 Σ = 112,0 1,33 149,5 2.2.3.3 Silové účinky Charakteristické zatížení Q K = 112,0 kn Návrhové zatížení Q d = 149,5 kn 2.2.3.4 Posouzení Pro předpokládané zeminy uvažuji R dt = 150 kpa b2= 1,80 m ex,max= 0,60 m l2= 0,45 m ey,max= 0,15 m h2= 2,00 m Qb= 0 kn h= 2,00 m Rdt= 150 kpa objem. hmotnost betonu 0,00 kn/m3 podpo uzel kombi Rx Ry Rz Mx My Q ex ey e<b2 e<l2 Aef sigma ra [kn] [kn] [kn] [knm] [knm] [kn] [m] [m] [m2] [kpa] 1 15 0 0 0 112 0 0 112,0 0,000 0,000 e o.k. e o.k. 0,81 138,3 O.K. 17
2.2.3.5 Schéma vyztužení 18
2.3 ÚPRAVA OKENNÍHO OTVORU V 1. PP 2.3.1 Schéma 19
3. ZÁVĚR Posouzením bylo prokázáno, že navržené konstrukce vyhovují, konstrukce je v souladu s návrhovými normami. 20