ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STAVEBNÍ Katedra konstrukcí pozemních staveb BAKALÁŘSKÁ PRÁCE D.1.2.6 Statické posouzení 2016 Lukáš Hradečný
OBSAH: A. SCHÉMA KONSTRUKCE... 3 A.1 IDENTIFIKACE STAVBY 3 A.2 LEGENDA 3 A.3 SCHÉMA PŮDORYSU 1.NP 4 A.4 SCHÉMA PŮDORYSU 2.NP 5 A.5 SCHÉMA PŮDORYSU 3.NP 6 A.6 SCHÉMATICKÝ ŘEZ 7 A.7 ROZMĚRY SCHODIŠTĚ 8 B. PŘEHLED ZATÍŽENÍ... 9 B.1 STROPY 9 B.1.1 STROP NAD 1.NP 9 B.1.2 STROP NAD 2.NP 9 B.1.3 STROP NAD 3.NP 10 B.2 OBVODOVÉ ZDIVO 10 B.3 PŘÍČKY 11 C. STATICKÝ VÝPOČET... 12 C.1 SVISLÉ NOSNÉ KONSTRUKCE 12 C.1.1 OBVODOVÉ ZDIVO 12 C.1.2 SLOUPY 15 C.2 VODOROVNÉ NOSNÉ KONSTRUKCE 16 C.2.1 LIVETHERM STROP 250, SVĚTLOST 4750mm 16 C.2.2 LIVETHERM STROP 250, SVĚTLOST 5950mm 17 C.2.3 STROPNÍ PRŮVLAKY 2.NP 18 C.3 SCHODIŠTĚ 18 C.4 KOMÍNY 19 C.5 PŘEKLADY 20 D. POUŽITÉ PODKLADY... 22 D.1 VÝPIS POUŽITÝCH NOREM 22
A. SCHÉMA KONSTRUKCE A.1 IDENTIFIKACE STAVBY Název: PŘÍSTAVBA RODINNÉHO DOMU Adresa: Úzká 75/1, 162 00 Praha 6 Kat. území: Praha-Liboc 729795 Parc.č: 194/1 a 195 Stupeň dokumentace: DSP Datum: 5/2016 A.2 LEGENDA 3
A.3 SCHÉMA PŮDORYSU 1.NP 4
A.4 SCHÉMA PŮDORYSU 2.NP 5
A.5 SCHÉMA PŮDORYSU 3.NP 6
A.6 SCHÉMATICKÝ ŘEZ 7
A.7 ROZMĚRY SCHODIŠTĚ Konstrukční výška kv = 3150 mm Navržená výška schodišťového stupně v = 175 mm Počet stupňů v podlaží kv n p v np = 18,00 Navržený počet stupňů v podlaží np = 18 Šířka ramene bp = 900 mm kv Výška stupně v v = 175,0 mm n p Šířka stupně š 630 2 v š = 280 mm n Počet stupňů v rameni nr = 18 r n p Délka ramene L v 1 š L = 4760 mm H kv Výška ramene H = 3150 mm Sklon ramene v tg = 32,01 š Min. podchodná výška 750 h1 1500 h1 = 2384 mm cos 8
B. PŘEHLED ZATÍŽENÍ B.1 STROPY B.1.1 STROP NAD 1.NP Zatížení Charakteristické γf [kn/m²] [-] Stálé Návrhové [kn/m²] konstrukce podlahy: - cementová stěrka 20mm 0,02. 23 = 0,46 - betonová mazanina 50mm 0,05. 25 = 1,25 EPS 110mm 0,11. 0,25 = 0,03 podlaha celkem 1,74 vlastní tíha stropu dle výrobce go = 3,52 omítka 0,015. 18 = 0,27 Celkem stálé gk = 5,53 1,35 gd = 7,46 Nahodilé - užitné Kategorie A qk = 1,50 1,50 qd = 2,25 Celkem (g+q)k = 7,03 (g+q)d = 9,71 Celkem bez go (g-go+q)k = 3,51 (g-go+q)d = 4,96 B.1.2 STROP NAD 2.NP Zatížení Charakteristické γf [kn/m²] [-] Stálé Návrhové [kn/m²] konstrukce podlahy: - cementová stěrka 20mm 0,02. 23 = 0,46 - betonová mazanina 50mm 0,05. 25 = 1,25 EPS 110mm 0,11. 0,25 = 0,03 podlaha celkem 1,74 vlastní tíha stropu dle výrobce go = 3,52 omítka 0,015. 18 = 0,27 Celkem stálé gk = 5,53 1,35 gd = 7,46 Nahodilé - užitné Kategorie A qk = 1,50 1,50 qd = 2,25 Celkem (g+q)k = 7,03 (g+q)d = 9,71 Celkem bez go (g-go+q)k = 3,51 (g-go+q)d = 4,96 9
B.1.3 STROP NAD 3.NP Plochá střecha, I. Sněhová oblast. Zatížení Charakteristické γf [kn/m²] [-] Stálé Návrhové [kn/m²] skladba střešního pláště: folie DEKPLAN 76 0,02 textilie FILTEK 300 0,00 EPS max 200mm 0,20. 0,25 = 0,05 parozábrana GLASTEK 40 0,04 střešní plášť celkem 0,11 vlastní tíha stropu dle výrobce go = 3,52 omítka 0,015. 18 = 0,27 Celkem stálé gk = 3,90 1,35 gd = 5,26 Nahodilé - užitné užitné (kategorie H) 0,75 kn/m² sníh oblast I., 0,8.0,9. 1,0.0,7 = 0,504 kn/m² (uvažuje se větší zatížení) qk = 0,75 1,50 qd = 1,13 Celkem (g+q)k = 4,65 (g+q)d = 6,39 Celkem bez go (g-go+q)k = 1,13 (g-go+q)d = 1,63 B.2 OBVODOVÉ ZDIVO OBVODOVÉ ZDIVO - Tvárnice Livetherm TOL 400 Pozn.: dle údajů výrobce je plošná hmotnost zdiva bez omítek 278 kg/m² Charakteristické γf Návrhové [kn/m²] [-] [kn/m²] Plošná hmotnost zdivo 2,78 omítky 2. 0,015. 18 = 0,54 Celkem gk = 3,32 1,35 gd = 4,48 Hmotnost 1bm (výška 3,0m) užitné (kategorie H) [kn/m] 3,0m. 3,32 kn/m² gk = 9,96 1,35 gd = 13,45 10
B.3 PŘÍČKY PŘÍČKA - Tvárnice Livetherm TPL 120 Pozn.: dle údajů výrobce je plošná hmotnost zdiva bez omítek 126 kg/m² Charakteristické γf Návrhové [kn/m²] [-] [kn/m²] Plošná hmotnost zdivo 1,26 omítky 2. 0,015. 18 = 0,54 Celkem gk = 1,80 1,35 gd = 2,43 Hmotnost 1bm (výška 3,0m) užitné (kategorie H) [kn/m] 3,0m. 1,80 kn/m² gk = 5,40 1,35 gd = 7,29 11
C. STATICKÝ VÝPOČET C.1 SVISLÉ NOSNÉ KONSTRUKCE C.1.1 OBVODOVÉ ZDIVO Převzato z TK Livetherm, část 4.5, strana 5. Hodnoty zatížení váha stěny na 1 m 2 : TOL Z400/Lep198 3,32 kn/m 2 Strop + podlaha: LIVETHERM STROP 250 5,53 kn/m 2 celkem 8,85 kn/m 2 užitné zatížení: Kategorie A 1,5 kn/m 2 12
POSOUZENÍ PRO OBVODOVOU STĚNU NA ÚROVNI 1. PODLAŽÍ Posouzení pro nejvíc namáhaný průřez. Zvolena zjednodušená metoda podle ČSN EN 1996-3. Podmínky pro použití zjednodušené metody: výška budovy rozpětí 9,9 m < 12, 16, 20 m 5,9 metrů < požadavek pod 7 m užitné zatížení 1,5 kn/m 2 < 5 kn/m 2 výška podlaží 3,0 m < 3,2 m stěny jsou souosé Vyhovuje pro užití zjednodušené metody výpočtu podle ČSN EN 1996-3 1. tloušťka zdiva t: nosná část tvarovky 240 mm 2. výška zdiva a vzpěrná výška hef na základě typu podepření v patě a hlavě 3000 mm při výšce cihel 200 mm 3. zatížení na stěnu od horních konstrukcí - stěn a stropů 1 x 3,32 x 3,0 = 9,96 kn/m 1 x 2,95 x 5,53 = 16,3 kn/m 4. zatížení od stropní konstrukce nad stěnou 1 x 2,95 x 5,53 = 16,3 kn/m 5. zatížení od věnce, průvlaků v úrovni stropu 3 x 0,25 x 0,24 x 25 = 4,50 kn/m 6. zatížení od stěny pod stropem pro posuzovaný průřez pro celou výšku 3,0 x 3,32 x 1 = 9,96 kn/m 13
7. součet zatížení - hodnota svislé síly NEd. U zjednodušené metody neurčujeme její výstřednost Určení NEd: stálé zatížení užitné zatížení NEd 1,35 x (9,96 + 16,3 + 16,3 + 4,5 + 9,96) = 77,0 kn/m 1,5 x (4,43 x 2) = 13,3 kn/m 77,0 + 13,3 = 90,3 kn/m 8. určení charakteristické pevnosti fk pro zdivo: 3,27 MPa 9. určení součinitele Φs pro vnější stěny: Φs = 1,3 (l t,ef / 8) = 0,563 - pro prosté uložení stropu l t,ef = 1 x 5,9 m 10. stanovení návrhové pevnosti zdiva - pro návrhovou maltu fd = fk / γm = 3,27 / 2,2 = 1,48 MPa 11. určíme plochu zdiva A A = b * t = 1 * 0,24 = 0,24 m 2 12. výpočet únosnosti zdiva (síla NRd). Platí pro zjednodušenou metodu dle normy ČSN EN 1996-3. NRd = A * fd * Φs = 0,24 * 1,48 * 0,563 = 0,19997 MN/m = 200,0 kn/m 13. Porovnání únosnosti zdiva, tj. vypočtené síly (NRd) a se silou od zatížení (NEd). N Rd = 200,0 kn/m > N Ed = 90,3 kn/m Stěna staticky VYHOVUJE na svislé zatížení. 14
C.1.2 SLOUPY Sloupy umístěné bezprostředně u schodiště budou provedeny z prefabrikovaných pilířových tvárnic Livetherm PT 30/21, s následným armováním (ocel B500B) a vylitím vnitřní části betonem C20/25. Sloupy jsou navrženy o průřezu 300x300mm. GEOMETRIE TVÁRNIC (Katalogový list výrobce) PT 30/21 PT 40/31 TECHNICKÉ PARAMETRY SLOUPU Z PT Pilířové tvárnice Hodnocené parametry Značení PT 30/21 PT 40/31 PT 65/31+21 Jednotky Hmotnost 1 ks m1 34,5 55,5 82,0 kg Objem betonové zálivky Vb 0,039 0,088 0,124 m 3 /m Hmotnost sloupu 1 m 196/222 377/411 541/587 kg/m Požární odolnost 4 - R 60 R 90 R 90 min. Potřeba na 1 bm - 3 3 3 ks 1 4 Hmotnost 1 bm sloupu bez omítky / s omítkou Hodnota stanovena dle publikace Hodnoty požární odolnosti stavebních konstrukcí podle Eurokódu 15
C.2 VODOROVNÉ NOSNÉ KONSTRUKCE C.2.1 LIVETHERM STROP 250, SVĚTLOST 4750mm Maximální plošné charakteristické zatížení působící na části stropu se světlostí 4750mm je dle výpočtu B.1.1 rovno 3,51 kn/m² a to je nižší než výrobcem udávaná maximální mez 5,24 kn/m².maximální návrhové zatížení 4,96 kn/m² je rovněž nižší než výrobcem udávaná mez 7,56 kn/m², stropní konstrukce tedy vyhovuje. 16
C.2.2 LIVETHERM STROP 250, SVĚTLOST 5950mm Maximální plošné charakteristické zatížení působící na části stropu se světlostí 5950mm je dle výpočtu B.1.1 rovno 3,51 kn/m² a to je nižší než výrobcem udávaná maximální mez 5,27 kn/m².maximální návrhové zatížení 4,96 kn/m² je rovněž nižší než výrobcem udávaná mez 7,71 kn/m², stropní konstrukce tedy vyhovuje. 17
C.2.3 STROPNÍ PRŮVLAKY 2.NP Průvlak o délce L = 3,56m je navržen jako monolitický železobetonový. Návrh rozměrů: h = L/12 ~ L/8 = 3560/12 ~ 3560/8 = 296 ~ 445mm, předběžně navrhuji h = 400mm. Šířka průvlaku b = 0,5h = 0,5x400 = 200mm, z konstrukčního hlediska navrhuji b = 300mm (uložení na sloup 300x300mm). Druhý průvlak o délce L = 1,55m je rovněž navržen jako monolitický železobetonový. Návrh rozměrů: h = L/12 ~ L/8 = 1550/12 ~ 1550/8 = 129 ~ 193mm, z konstrukčních důvodů navrhuji h = 200mm a b = 300mm. Výztuž obou průvlaků bude provedena obdobně jako u skládaných průvlaků Livetherm zatížených stropem (Technický kat. Livetherm, část 4.5, strana 17). C.3 SCHODIŠTĚ Schodiště v objektu přístavby z 1. do 2.NP je navrženo z betonových prefabrikovaných stupňů. Schodiště z 2. do 3.NP je navrženo jako monolitická železobetonová. Obě schodiště jsou jednoramenná a mají shodnou geometrii; rameno má 18 stupňů o rozměrech v=175mm a š =280mm a překonává převýšení 3150mm. Délka ramene je 4760mm a jeho sklon 32. Podchodná výška na schodišti je 2384mm což je více než minimální podchodná výška (2100mm). Tloušťka desky schodiště do 3.NP: h = L/35 ~ L/30 = 5200/35 ~5200/30 = 148 ~ 173mm, volím h = 150mm. 18
C.4 KOMÍNY Komín v přístavbě A bude proveden z lehčených betonových tvárnic (Livetherm BLK) s polypropylenovou vložkou, pro odvod spalin z kondenzačního plynového kotle. Při zdění komínu je nutné postupovat podle montážního návodu dodaného výrobcem. Výrobce ve svém TK (část 2.7, strana 6) udává maximální stavební výšku 25m; navržený komín má stavební výšku od základové spáry 9,9m, tedy vyhovuje. 19
C.5 PŘEKLADY Převzato z TK Livetherm, část 4.5, strany 16 a 17. V obvodovém zdivu budou použity skládané systémové překlady Livetherm pro otvory o světlosti 400 až 3200mm. Použité překlady jsou zvýrazněny. 20
21
D. POUŽITÉ PODKLADY Technický katalog Livetherm, dostupný online z http://www.livetherm.cz/cz/projektant-architekt/dokumenty/technicky-katalog? D.1 VÝPIS POUŽITÝCH NOREM Při provádění stavby nutno respektovat platné předpisy, zákony, vyhlášky a normy ČSN, zejména: - zákon č. 362/2005, nařízení vlády o bližších požadavcích na bezpečnost a ochranu zdraví při práci na pracovištích s nebezpečím pádu z výšky nebo do hloubky - zákon č. 309/2006, vyhláška, kterým se upravují další požadavky bezpečnosti a ochrany zdraví při práci a pracovně právních vztazích a o zajištění bezpečnosti a ochrany zdraví při činnostech nebo poskytování služeb mimo pracovně právní vztahy (Zákon o zajištění podmínek bezpečnosti a ochrany zdraví při práci) -zákon č. 591/2006, nařízení vlády o bližších minimálních požadavcích na bezpečnost a ochranu zdraví při práci na staveništích - ČSN 73 0035 zatížení stavebních konstrukcí - ČSN 73 1000 zakládaní staveb - ČSN 73 1101 navrhování zděných konstrukcí - ČSN PENV 1996-3 navrhování zděných konstrukcí: část 3-zjednodušené metody a jednoduchá pravidla pro zděné konstrukce - ČSN 73 0802 požární bezpečnost staveb, nevýrobní objekty - ČSN 73 1201 navrhování betonových konstrukcí - ČSN 73 1203 navrhování konstrukcí - ČSN 73 2310 provádění zděných konstrukcí - ČSN 73 2400 provádění a kontrola betonových konstrukcí - ČSN 73 2412 provádění a kontrola porobetonových konstrukcí - ČSN EN 365, 355 a 362 osobní ochranné prostředky proti pádům z výšky, dále platí další závazné a obecné normy jako Zákoník práce - ČSN 73 4210 provádění komínů a kouřovodů - ČSN 73 4301 obytné budovy - ČSN ISO 717-1,2 akustika, hodnocení zvukově izolačních vlastností staveb a stavebních konstrukcí 22