PROJEKTOVÝ ATELIÉR, KOPÍROVACÍ SLUŽBY HAVLÍČKŮV BROD TEL. 569 430 548, 569 430 552 FAX 569 430 555 STATICKÝ VÝPOČET OCELOVÁ KONSTRUKCE ZASTŘEŠENÍ RAMPY Zakázka č. : 12 032 Název akce : Ocelová konstrukce zastřešení rampy Místo akce : Havlíčkův Brod, Rozkošská Investor : Psychiatrická léčebna, Rozkošská 2322, Havl. Brod Stupeň : DSP Vypracoval: STAVOTHERM - PROJEKCE spol. s r.o. Ing. Luboš Duben
Úvod Předmětem tohoto výpočtu je návrh a posouzení ocelové konstrukce zastřešení venkovní rampy. Navržená konstrukce má obdélníkový půdorys o rozměrech 7,00 x 2,91 m. Nosná konstrukce je tvořena válcovanými profily U 140, které jsou kotveny pomocí lepených kotev k obvodovému zdivu, překonzolovaná část profilu U 140 bude podepřena ocelovým sloupkem čtvercového průřezu TR 100/4,0. Střešní plášť je podporován ocelovými uzavřenými vazničkami obdélníkového obloukového tvaru TR 100/60/3,6 Tuhost konstrukce bude zajištěna svařením jednotlivých nosných prvků ocelové konstrukce a vlastní tuhostí obvodových stěn, ke které bude konstrukce kotvena. Střešní krytina bude tvořena trapézovým žárově zinkovaným plechem s povrchovou úpravou poplastováním. Ve střešním plášti bude umístěn pásový sedlový světlík, výplň světlíku bude provedena bezpečnostním sklem. Vlastní kotvení trapézových plechů k vazničkám bude provedeno dle technologických požadavků konkrétního výrobce střešní krytiny. Rozhraní obvodových stěn a konstrukce střešního pláště bude opatřeno oplechováním poplastovaný žárově zinkovaný plech. Model konstrukce : Objekt není modelován jako celek, jsou modelovány jednotlivé prvky a části. Pro výpočet vnitřních sil a deformací byl použitý program Fin 10 2D, vlastní dimenze jednotlivých ocelových prvků je provedena v programu Ocel EC3 od společnosti Fine. Uvažované zatížení, součinitelé zatížení, kombinace zatížení : 1. vlastní tíha prvků (program Fin 10) 2. stálé - skladba střešního pláště 3. užitné sníh III. sněhová oblast podrobněji viz str. 1 tohoto výpočtu vítr II. větrová oblast podrobněji viz str. 1 tohoto statického výpočtu součinitelé zatížení stálé γg = 1,35 nahodilé užitné - γq = 1,5 použitá kombinace zatížení : 1. Σ ( γg. Gk ) +0.9 γq. Qk 2. Σ ( γg. Gk ) +0.9 γq. Qk
Požadované materiálové charakteristiky : Ocel S 235, fyk = 235 MPa, fu = 360 MPa Opatření: Ocelová konstrukce bude žárově zinkována, montážní svary jednotlivých prvků budou řádně očištěny a zabroušeny a bude proveden nátěr správkovou barvou pro žárově zinkované konstrukce.
1. Zatížení I. VLASTNÍ TÍHA PRVKU započítáno v modelu konstrukce v programu Fin 10, součinitel zatížení 1,35 II. STÁLÉ A STŘEŠNÍ PLÁŠŤ char. (kn/m 2 ) souč. zatížení návrh. Trapézový plech Lindab LTP20 0,06 1,35 0,080 celkem 0,06 1,35 0,080 III. NAHODILÉ Sníh Postup výpočtu dle ČSN EN 1991-1-3, Eurokód 1 : Zatížení konstrukcí Část 1-3 : Obecná zatížení Zatížení sněhem Sníh ( III. sněhová oblast) Sk = 1,2 kn/m 2 Sd = 1.5 x 1,2 = 1,80 kn/m 2 Možnost návěje voleno Sk =1,5 x 1,20 =1,80 kn//m 2 Sd = 1.5 x 1,80 = 2,70 kn/m 2 Vítr Postup výpočtu dle ČSN EN 1991-1-4, Eurokód 1 : Zatížení konstrukcí Část 1-4 : Obecná zatížení Zatížení větrem Vítr (II. větrová oblast) v ref = 25,0 m/s we = qp (ze) x cpe qp = 0,5 x ρ x vref 2 qp = 0,5 x 1,25 x 25,0 2 = 0,391 kn/m 2 ce = 1,3 (pro výšku objektu 4,0 m ) Fin10 - Fin 2D [vaznička] Obecné údaje o projektu: Poznámka: Parciální součinitele spolehlivosti: Výpočet je proveden podle EC3 bez národního aplikačního dokumentu. Hodnoty parciálních součinitelů pro ocelové konstrukce: Průřezy třídy 1,2,3: Gama_M0 = 1.100 Průřezy třídy 4: Gama_M1 = 1.100 Oslabené průřezy: Gama_M2 = 1.250 DD1
Vstupní hodnoty Délka dílce: 2.910 m Materiál: EN 10210-1 : S 235 Průřez dílce: MSH 100 x 50 x 3,6 Vzpěr na dílci: Vzpěr při vybočení kolmo k ose Z úseku [m] [m] pro vzpěr [m] kz Lcrz [m] 1 0.000 2.910 2.910 1.000 2.910 Vzpěr při vybočení kolmo k ose Y úseku [m] [m] pro vzpěr [m] ky Lcry [m] 1 0.000 2.910 2.910 1.000 2.910 Vzpěr při vybočení zkroucením úseku [m] [m] pro vzpěr [m] kw LcrOmega [m] 1 0.000 2.910 2.910 1.000 2.910 Klopení na dílci: Klopení od momentu My S klopením od momentu My se nepočítá. Rozhodující zatěžovací případ: Kombinace 1 [I.řád-Extrémní] Kritický průřez dílce: X = 1.455 m; Vyhovuje štíhlost dílce: 141.693 bezpečná štíhlost: 150.000 Štíhlost dílce je bezpečná Dílec vyhovuje Kritický řez dílce - průřez 1 Výsledky pro zatěžovací případ: Kombinace 1 [I.řád-Extrémní] Třída průřezu: 1 Vnitřní síly: N = 0.000 kn; My = 3.057 knm; Mz = 0.000 knm Posudek nejnepříznivější kombinace prostého tahu a ohybu: Únosnosti: My_R = 6.758 knm 0.000 + 0.452 + 0.000 < 1 Vyhovuje štíhlost dílce: 141.693 bezpečná štíhlost: 150.000 Štíhlost dílce je bezpečná Průřez vyhovuje II. Mezní stav průhyb δlim = l/300 = 2910/300 = 9,70 mm δskut = 6,70 mm δlim > δskut 9,70 mm > 6,70 mm
průhyb vyhovuje Fin10 - Fin 2D [příčle] Obecné údaje o projektu: Poznámka: Parciální součinitele spolehlivosti: Výpočet je proveden podle EC3 bez národního aplikačního dokumentu. Hodnoty parciálních součinitelů pro ocelové konstrukce: Průřezy třídy 1,2,3: Gama_M0 = 1.100 Průřezy třídy 4: Gama_M1 = 1.100 Oslabené průřezy: Gama_M2 = 1.250 DD1 Vstupní hodnoty Délka dílce: 3.700 m Materiál: EN 10210-1 : S 235 Průřez dílce: U 140 Vzpěr na dílci: Vzpěr při vybočení kolmo k ose Z úseku [m] [m] pro vzpěr [m] kz Lcrz [m] 1 0.000 3.700 3.700 1.000 3.700 Vzpěr při vybočení kolmo k ose Y úseku [m] [m] pro vzpěr [m] ky Lcry [m] 1 0.000 3.700 3.700 1.000 3.700 Vzpěr při vybočení zkroucením úseku [m] [m] pro vzpěr [m] kw LcrOmega [m] 1 0.000 3.700 3.700 1.000 3.700 Klopení na dílci: Klopení od momentu My Číslo Začátek Konec lz1 Momentová plocha Poloha zatížení úseku [m] [m] [m] tvar poměr psí zp 1 0.000 3.700 3.700 Tvar č.4-1.000 Rozhodující zatěžovací případ: Kombinace 1 [I.řád-Extrémní] Kritický průřez dílce: X = 1.900 m; Vyhovuje štíhlost dílce: 211.386 nebezpečná štíhlost: 400.000 Štíhlost větší než 150 by mohla být nebezpečná pro některé druhy konstrukcí Dílec vyhovuje Kritický řez dílce - průřez 1 Výsledky pro zatěžovací případ: Kombinace 1 [I.řád-Extrémní]
Třída průřezu: 1 Posudek smyku od posouvající síly Qz: 1.907 kn < 124.576 kn Vyhovuje Vnitřní síly: N = 0.000 kn; My = 7.960 knm; Mz = 0.000 knm Posudek nejnepříznivější kombinace prostého tahu a ohybu: Únosnosti: My_R = 22.437 knm 0.000 + 0.355 + 0.000 < 1 Vyhovuje Posudek nejnepříznivější kombinace vzpěrného tlaku a ohybu s klopením: Únosnosti: My_R = 13.671 knm 0.000 + 0.582 + 0.000 < 1 Vyhovuje štíhlost dílce: 211.386 nebezpečná štíhlost: 400.000 Štíhlost větší než 150 by mohla být nebezpečná pro některé druhy konstrukcí Průřez vyhovuje II. Mezní stav průhyb δlim = l/300 = 3700/300 = 12,33 mm δskut = 7,0 mm δlim > δskut 12,3 mm > 7,00 mm průhyb vyhovuje Fin10 - Fin 2D [sloupek] Obecné údaje o projektu: Poznámka: Parciální součinitele spolehlivosti: Výpočet je proveden podle EC3 bez národního aplikačního dokumentu. Hodnoty parciálních součinitelů pro ocelové konstrukce: Průřezy třídy 1,2,3: Gama_M0 = 1.100 Průřezy třídy 4: Gama_M1 = 1.100 Oslabené průřezy: Gama_M2 = 1.250 DD1 Vstupní hodnoty Délka dílce: 5.150 m Materiál: EN 10025 : Fe 360 Průřez dílce: MSH 100 x 100 x 4,0 Vzpěr na dílci: Vzpěr při vybočení kolmo k ose Z úseku [m] [m] pro vzpěr [m] kz Lcrz [m] 1 0.000 5.150 5.150 1.000 5.150 Vzpěr při vybočení kolmo k ose Y úseku [m] [m] pro vzpěr [m] ky Lcry [m] 1 0.000 5.150 5.150 1.000 5.150 Vzpěr při vybočení zkroucením
úseku [m] [m] pro vzpěr [m] kw LcrOmega [m] 1 0.000 5.150 5.150 1.000 5.150 Klopení na dílci: Klopení od momentu My S klopením od momentu My se nepočítá. Rozhodující zatěžovací případ: Kombinace 1 [I.řád-Extrémní] Kritický průřez dílce: X = 0.000 m; Vyhovuje štíhlost dílce: 131.821 bezpečná štíhlost: 180.000 Štíhlost dílce je bezpečná Dílec vyhovuje Kritický řez dílce - průřez 1 Výsledky pro zatěžovací případ: Kombinace 1 [I.řád-Extrémní] Třída průřezu: 1 Vnitřní síly: N = -10.280 kn; My = 0.000 knm; Mz = 0.000 knm Posudek nejnepříznivější kombinace vzpěrného tlaku a ohybu: Únosnosti: N_R = -135.126 kn 0.076 + 0.000 + 0.000 < 1 Vyhovuje štíhlost dílce: 131.821 bezpečná štíhlost: 180.000 Štíhlost dílce je bezpečná Průřez vyhovuje Kotvení nosných profilů U140 k obvodovým zdem Navržené řešení předpokládá kotvení do plných cihel P10 (předpoklad nutno ověřit přímo na stavbě případně navržen alternativní způsob kotvení) Navržené kotevní prostředky: lepené kotvy HIT-HY 70, M12, kotevní šrouby HAS (délka 160 mm), smyk 1,70 kn, tah 1,70 kn neomezená přizpůsobivost všem typům zdiva Základní materiál: Plná a vápenopísková cihla, pórobeton Děrovaná cihla, děrovaná tvárnice Smíšené zdivo