Vestavba archivu v podkroví

Transkript

1 Návrh statické části stavby Statický výpočet Vestavba archivu v podkroví Praha 10 - Práčská 1885 Místo stavby: Investor: Zpracovatel PD: Praha 10 - Práčská 1885 Lesy hl. ěsta Prahy, Práčská 1885, Praha 10 Karel Parolek Ing. Ivan Pšenička Obsah statické části: Popis stavby a statického výpočtu Posouzení stávající stropní konstrukce - deska Zatížení průvlaku sloupky krovu Posouzení stávající stropní konstrukce - průvlak Návrh zesílení Zatížení podporujících konstrukcí Podklady ke zpracování : Návrh stavební části Platné nory Původní PD - / 005 Křístek, Trčka a spol. s.r.o Prohlídka - ístní šetření Technický průvodce 51- Statické tabulky Zpracovala : Ing. Eva Svobodová červen 10 IČO Popis stavby a statického výpočtu Ve stavbě bude vybudován na ploše betonového stropu archiv, výpočet bude prověřovat únosnost stávající konstrukce, provedené jako úprava původní PD, realizované podle PD z r Stropní konstrukce je provedena jako železobetonová spojitá s vnitřní podporou z ocelových válcovaných nosníků. Obě desky jsou vyztuženy kříže. Stránka 1 z 15

2 Posouzení stávající stropní konstrukce - deska Zatížení desky jako kříže arované na střední ocelové průvlaku Zatížení vlastní váhou stropní konstrukce - ŽLB kce Podlaha na půdě Tloušťka Objeová Zatížení Součinitel Zatížení hotnost provozní zatížení extréní / 3 / / Krytina - lino 0,030 18,000 0,540 1,100 0,594 Nosná konstrukce 0,180 5,000 4,500 1,100 4,950 Podhledová konstrukce ( SDK ) 0,015 10,000 0,170 1,100 0,187 Tloušťka celke 0,10 5,10 5,731 Provozní zatížení vlastní váhou 5,10 Extréní zatížení vlastní váhou 5,731 / / Zatížení užitné - nahodilé Součinitel Provozní zatížení Extréní γ f Archiv požadované iniální únosnosti 5,000 1,0 6,000 Provozní zatížení nahodilé 5,000 Extréní zatížení nahodilé 6,000 / / Celkové zatížení stropní konstrukce v podkroví Podlaha na půdě Provozní zatížení celkové bez příček 10,10 Extréní zatížení celkové 11,731 / / Posouzení desek D 11 D 1 Rozpětí Šířka desky Zatížení extréní Druh výztuže 7,85 4,53 11,731 obousěrná 7,85 3,80 11,731 jednosěrná Průvlaky ezi deskai Délka průvlaku B D Označení desek A obousěrně arovaná - schéa vetknutí 1 strana kloubové uložení 3 strany B obousěrně arovaná - schéa vetknutí strany kloubové uložení strany Deska D11 - A Poěr stran n l / š 1,73 0,58 n < - obousěrnně ar. deska l x 7,850 l y 4,530 Rovnoěrné zatížení 11,731 / α x 0,0060 α y 0,0565 α xvs 0,0000 α yvs -0,116 M x a x *q*l x 4,337 / M y a y *q*l y 13,601 / M xvs a xvs *q*l x 0,000 / M yvs a yvs *q*l y -7,973 / Stránka z 15

3 Deska D1 - B Poěr stran n l / š,07 n < - obousěrnně ar. deska l x 7,850 l y 3,800 Rovnoěrné zatížení 11,731 / α x 0,0019 α y 0,0417 α xvs 0,0000 α yvs -0,0833 M x a x *q*l x 1,373 / M y a y *q*l y 7,064 / M xvs a xvs *q*l x 0,000 / M yvs a yvs *q*l y -14,111 / Redistribuce oentů v systéu desek D11 - D1 plocha Sěr x c Sěr y D11 D1 pole 4,337 pole,843 podpora 0,000 podpora -18,731 pole 1,373 pole,443 podpora 0,000 podpora -18,731 Posouzení výztuže desek Druh naáhání - Způsob dienzování - Ohyb etoda ezní rovnováhy D11-D1 ezipodporové oenty Maxiální ohybový oent M x,843 Geoetrický tvar průřezu h b 0,180 1,000 Krycí vrstva výztuže t b 0,05 Předběžný návrh profilu pr. 0,01 Účinná výška průřezu h e 0,139 Použité ateriály beton C0/5 ocel nebo síť KARI Pevnosti ateriálů beton R bd 14,50 MPa výpočtová v tlaku R btd 1,05 MPa výpočtová v tahu ocel R scd 40,00 MPa výpočtová v tlaku R sd 450,00 MPa výpočtová v tahu Součinitelé podínek působení ateriálu Základní - vliv vyztužení průřezu γ bs 1,00 Pro µ s < µ s,in vliv gradientu přetvoření γ bg 1,75 Pro průřez naáhaný ohybe vliv nohokrát opakovaného naáhání betonu v tlaku γ bc 1,00 vliv nohokrát opakovaného naáhání betonu v tahu γ bc1 1,00 vliv nohokrát opakovaného naáhání výztuže v tahu γ sc ω sc /(1-0,4*(1+ρ s ))+ κ sc 1,57 pro hodnoty ω sc 0,44 ρ s,li 0,80 Stránka 3 z 15

4 κ sc γ sc 0,00 1,00 Součinitel geoetrie γ u 1-0/(h+50) 0,913 Metoda ezní rovnováhy Pro tah nebo tlak s velkou výstředností, resp.ohyb usí platit ξ< ξ li Součtová výinka Moentová výinka N b γ u *R bd * γ b *b*x u M x N a γ u *R bd * γ b *b*x u * ( h e - x u /) R sd * γ s *F a Z rovnice oentové výinky bude určena poloha neutrálné osy. Řešení kvadratické rovnice x u -*x u *h e -C 0 Poocná hodnota absolutního členu Kořen usí vyhovět podínce x u < h e x u h e -(h e -C) 1/ ) C *M x / γ u *R bd * γ b *b*x u 0,00197 x u 0,0073 Kontrola podínky ξ< ξ li ξ x u / h e 0,054 ξ 1/(1,5+R /40) li sd 0,431 Podínka splněna Určení nutné plochy výztuže A a γ u *R bd * γ b *b*x u / R sd *γ s A a A a 0, ,00057 Kontrola : N a N b M x 0,1688 MN 0,1688 MN 0,0843 MN Stávající 5,00 prof. R 1 procento vyztužení 0,95% Tabulka spodní výztuže polí spojité desky - kladné oenty ( jednotná tloušťka desky, jednotné ateriály ) Ohybový oent podkroví iniální plocha výztuže C x u x u / h e A a M 1x 4,337 / 0, ,0014 0,0097 0,00007 M 1y,843 / 0, ,0073 0,054 0,00038 M x 1,373 / 0,0001 0,0004 0,0031 0,0000 M y,443 / 0,0001 0,0008 0,0055 0,00004 M 1y,843 / 0, ,0073 0,054 0,00038 Ohybový oent podkroví navržená výztuž skutečná plocha výztuže profil / vzdálenost využitelnost M 1x 4,337 / , % M 1y,843 / , % M x 1,373 / , % M y,443 / , % M 1y,843 / , % Stránka 4 z 15

5 Beton B 5 - C 0/5 Ocel Tabulka horní výztuže spojité desky nad podporai - záporné oenty ( jednotná tloušťka desky, jednotné ateriály ) Ohybový oent 1.NP iniální plocha výztuže M 1x M 1y M x M y C x u x u / h e A a 0,000 / 0, ,0000 0,0000 0, ,731 / 0,0016 0,0059 0,048 0, ,000 / 0, ,0000 0,0000 0, ,731 / 0,0016 0,0059 0,048 0,00031 Ohybový oent 1.NP použitá výztuž skutečná plocha výztuže profil / vzdálenost využitelnost M 1x 0,000 / , % M 1y 18,731 / , % M x 0,000 / ,0005 0% M y 18,731 / , % Stropní deska není zatížena břeeny a průvlak pod deskou je proveden jako spojitý s jednou vnitřní nesyetrickou podporou. Zatížení průvlaku sloupky krovu Sedlová střecha ,19,19 0,15 0,50 3,88,00 3,05,80 1,13 7,85 1,13 10,11 Stránka 5 z 15

6 Skladba střešního pláště zateplený prostor obytná část Zatížení vlastní váhou střešní konstrukce Tloušťka Objeová Zatížení Součinitel Zatížení hotnost provozní zatížení extréní / 3 / / Tašková krytina, latě, kontralatě 0,500 1,100 0,550 Kontaktní difúzní fólie 0,00 5,000 0,010 1,00 0,01 Krokev ve spádu - šířka 140 0,160 0,700 0,11 1,100 0,13 Tepelná izolace Orsil M 0,50 0,900 0,5 1,300 0,93 Parotěsná zábrana 0,00 5,000 0,010 1,00 0,01 Sádrokarton 10,000 0,145 1,100 0,160 1,00 1,149 Provozní zatížení střešní konstrukce q n 1,00 / Extréní zatížení střešní konstrukce q d 1,149 / Zatížení užitné - nahodilé sníh Základní tíha sněhu ω s 0,700 / Sklon α 38,00 o 0,663 Součinitel tvaru zastřešení µ 0,587 Součinitel zatížení γ 1,40 Provozní zatížení střešní konstrukce p n 0,411 / Extréní zatížení střešní konstrukce p d 0,575 / Vzdálenost krokví ax 1,00 Zatížení krokví Provozní zatížení jedné krokve p n1 + q n1 Extréní zatížení jedné krokve p d1 + q d1 1,78,143 / / Návrh profilu Zatížení střední vaznice Zatěžovací šířka krytiny,55 Zatěžovací šířka šikého podhledu 1,000 Zatěžovací šířka vodorovného podhledu 1,55 Provozní zatížení střední vaznice p n1 + q n1 Extréní zatížení střední vaznice p d1 + q d1 4,04 4,888 / / A / Rozteče střední vaznice Světlosti polí 4,530 4,300 8,830 Stránka 6 z 15

7 Určení osových sil ve sloupcích krovu průvlak zdivo Délka části vaznice štít,65 S1 4,415 S,150 Provozní zatížení 9,154 17,844 8,690 Extréní zatížení 11,07 1,58 10,510 Posouzení průvlaku se střední podporou zatíženého deskou a sloupky krovu Zatížení spojitého tráu spojitou deskou 1,80 3,05,60 sloupky krovu 0, střední sloup 5,0,5 střední podpora průvlaku 7,45 Celkové zatížení ocelového průvlaku z dvojice nosníků I 60. sloupky S1 17,844 1,58 strop 43,35 49,80 / / Celkové axiální zatížení průvlaku provozní 43,35 / provozní 49,80 / raeno Odlehčení konců průvlaku seshora provozní 10,640 provozní 1,5 0,548 zespoda provozní 15,11 provozní 17,373 0,654 Moent na spojité průvlaku: střední -135,00 levé pole 115,057 uprostřed levé pole 14,699 pod břeene pravé pole -45,007 levá reakce 93,008 střední reakce 179,618 zleva 108,019 zprava Stránka 7 z 15

8 pravá reakce -5,53 Kontrola 355,13 355,13 Kontrola - bez odlehčení konců střední -131,7 levé pole 15,977 uprostřed levé pole 135,038 pod břeene pravé pole -34,087 levá reakce 119,859 střední reakce 18,366 zleva 114,370 zprava pravá reakce -,76 414, ,319 V současnosti je průvlak překryt podhlede. Doporučuji provést bezprostředně po zahájení stavby odkrytí podhledu v ístě navrženého průvlaku a doplnit diagnostiku použitého profilu. Ve fázi návrhu zesílení jsou vypracovány rozdílné varianty jednak použitých nosníků a jednak i varianty zesílení profilů - pro zvětšení únosnosti profilu nad podporou je vhodnější zesílení v horní polovině průřezu, ale z hlediska provádění je snazší zesílení ve spodní polovině. Posouzení plnostěnného nosníku stávající * I 60 ezipodporový 884,00 * I x 11480,00 * ,80 * ,00 Výpočtová pevnost ve syku R sd 10,00 178,50 Syková pevnost R sd 178,50 Posouzení ohybu napětí σ 141,06 0,016 Posouzení syku napětí τ 1,76 podporový * I ,00 * I x 11480,00 * ,80 * ,00 Výpočtová pevnost ve syku R sd 10,00 178,50 Syková pevnost R sd 178,50 Stránka 8 z 15

9 Posouzení ohybu napětí σ 15,717 0,016 Posouzení syku napětí τ 1,76 Zvětšení únosnosti ocelového profilu příložkou zespoda 6 * I 60 I x 11480,00 * ,80 *10-4 t 60 dvojice plech těžiště spřaženého profilu těžiště * I 60 I x 1,83,00 * *10-4 Moent setrvačnosti po spřažení I spř 1937,81 * Těžiště soustavy t ,13 * horní 18,39 * dolní Posouzení plnostěnného nosníku stávající + zesílení * I ezipodporový 18,39 * I x 1937,81 * ,80 * ,00 Výpočtová pevnost ve syku R sd 10,00 178,50 Syková pevnost R sd 178,50 Posouzení ohybu napětí σ 97,40 0,014 Posouzení syku napětí τ 16,977 podporový * I ,13 * I x 1937,81 * ,80 * ,00 Výpočtová pevnost ve syku R sd 10,00 178,50 Syková pevnost R sd 178,50 Stránka 9 z 15

10 Posouzení ohybu napětí σ 166,08 0,014 Posouzení syku napětí τ 16,977 Vzhlede k tou, že spojitý průvlak vyvozuje větší naáhání horní pásnice, bude provedena alternativa vyztužení dvojice nosníků I 60 Výpočet prokázal ožnost zvětšení únosnosti průvlaku dvěa variantai zesílení seshora i zespoda. Varianta bude vybrána po odhalení nosné konstrukce. Stávající stav neuožní zjistit použitý profil a proto jsou navrženy varianty zesílení průvlaku o profilu: * I 60 * U 60 1 * I 60 Zvětšení únosnosti ocelového profilu příložkou zespoda * I 60 6 I x t 11480,00 83,80 14,10 * *10-4 * t 60 dvojice L těžiště spřaženého profilu těžiště * I 60 I x e,00 9,60 1,40 * *10-4 *10 - Moent setrvačnosti po spřažení I spř 140,68 * Těžiště soustavy t ,7 * horní 866,88 * dolní Posouzení plnostěnného nosníku stávající + zesílení * I 60 * L 50 / 50 / 5 ezipodporový 866,88 * I x 140,68 * ,40 * ,00 Výpočtová pevnost ve syku R sd 10,00 178,50 Syková pevnost R sd 178,50 Posouzení ohybu napětí σ 143,848 0,017 Stránka 10 z 15

11 Posouzení syku napětí τ 19,31 podporový * I 60 * L 50 / 50 / ,7 * I x 140,68 * ,40 * ,00 Výpočtová pevnost ve syku R sd 10,00 178,50 Syková pevnost R sd 178,50 Posouzení ohybu napětí σ 17,74 0,017 Posouzení syku napětí τ 19,31 Posouzení plnostěnného nosníku stávající * U 60 ezipodporový 74,00 * I x 9640,00 * ,80 * ,00 Výpočtová pevnost ve syku R sd 10,00 178,50 Syková pevnost R sd 178,50 Posouzení ohybu napětí σ 168,058 0,019 Posouzení syku napětí τ 4,381 podporový * U 60 74,00 * I x 9640,00 * ,80 * ,00 Výpočtová pevnost ve syku R sd 10,00 178,50 Syková pevnost R sd 178,50 Stránka 11 z 15

12 Posouzení ohybu napětí σ 60,656 0,019 Posouzení syku napětí τ 4,381 Zvětšení únosnosti ocelového profilu příložkou zespoda 180 * U 60 I x 9640,00 * ,80 *10-4 t 60 dvojice plech těžiště spřaženého profilu těžiště * I 60 I x 1,83,00 * *10-4 Moent setrvačnosti po spřažení I spř 1190,0 * Těžiště soustavy t ,70 * horní 1149,91 * dolní Posouzení plnostěnného nosníku stávající + zesílení * U ezipodporový 1149,91 * I x 1190,0 * ,80 * ,00 Výpočtová pevnost ve syku R sd 10,00 178,50 Syková pevnost R sd 178,50 Posouzení ohybu napětí σ 100,058 0,016 Posouzení syku napětí τ 18,840 podporový * U ,70 * I x 1190,0 * ,80 * ,00 Výpočtová pevnost ve syku R sd 10,00 178,50 Syková pevnost R sd 178,50 Stránka 1 z 15

13 Posouzení ohybu napětí σ 193,496 0,016 Posouzení syku napětí τ 18,840 Vzhlede k tou, že spojitý průvlak vyvozuje větší naáhání horní pásnice, bude provedena alternativa vyztužení dvojice nosníků I 60 Zvětšení únosnosti ocelového profilu příložkou zespoda * U 60 6 I x t 9640,00 74,80 14,10 * *10-4 * t 60 dvojice L těžiště spřaženého profilu těžiště * I 60 I x e,00 9,60 1,40 * *10-4 *10 - Moent setrvačnosti po spřažení I spř 1055,43 * Těžiště soustavy t ,37 * horní 730,44 * dolní Posouzení plnostěnného nosníku stávající + zesílení * U 60 * L 50 / 50 / 5 ezipodporový 730,44 * I x 1055,43 * ,40 * ,00 Výpočtová pevnost ve syku R sd 10,00 178,50 Syková pevnost R sd 178,50 Posouzení ohybu napětí σ 157,518 0,017 Posouzení syku napětí τ 1,607 podporový * U 60 * L 50 / 50 / 5 913,37 * I x 1055,43 * ,40 *10-4 Stránka 13 z 15

14 10,00 Výpočtová pevnost ve syku R sd 10,00 178,50 Syková pevnost R sd 178,50 Posouzení ohybu napětí σ 147,806 0,017 Posouzení syku napětí τ 1,607 Staticky výhodnější je zesílit dvojici v horní poloze a toto bude ožno dosáhnout dvěa úhelníky vyztužení dvojice nosníků U 60 Zvětšení únosnosti ocelového profilu příložkai I 60 I x 5740,00 * těžiště U 00 41,90 * dvojice U 00 těžiště I těžiště spřaženého profilu t I x 380,00 * ,40 *10-4 Moent setrvačnosti po spřažení I spř 9661,54 * Těžiště soustavy t ,58 * horní 679,83 * dolní Posouzení plnostěnného nosníku stávající + zesílení I 60 * U 00 ezipodporový 679,83 * I x 9661,54 * ,30 * ,00 Výpočtová pevnost ve syku R sd 10,00 178,50 Syková pevnost R sd 178,50 Posouzení ohybu napětí σ 183,46 0,019 Posouzení syku napětí τ 16,897 Stránka 14 z 15

15 podporový I 60 * U ,58 * I x 9661,54 * ,30 * ,00 Výpočtová pevnost ve syku R sd 10,00 178,50 Syková pevnost R sd 178,50 Posouzení ohybu napětí σ 164,70 0,019 Posouzení syku napětí τ 16,897 V krajní případě je ožno ocelový průvlak z jednoho nosníku I 60 zesílit dvojicí nosníků U 00, i když bude zvýšená hodnota průhybu. Závěr posouzení stropní konstrukce Pro archiv je uvažováno s průěrný rovnoěrný užitný zatížení 5,0 /. V podkroví je provedena železobetonová spojitá deska, jejíž únosnost je dostatečná pro uístění archivu v podkrovní prostoru pro uvažované rovnoěrné zatížení. Železobetonová deska je podporována spojitý průvlake z ocelového válcovaného nosníku, jehož dienze není prověřena. Strop je zespoda opatřen podhlede. Podle PD jsou použity ocelové nosníky výšky 60, tvar a počet nosníků bude prověřen Výpočte v několika alternativách je ožno provést zesílení průvlaku a po toto zesílení bude celá plocha podkroví vyhovující na požadované zatížení archive. Ing. Eva Svobodová Stránka 15 z 15