ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STAVEBNÍ Katedra konstrukcí pozemních staveb
BAKALÁŘSKÁ PRÁCE D.1.2.6 – Statické posouzení
2016
Lukáš Hradečný
PŘÍSTAVBA RODINNÉHO DOMU, Úzká č.p. 75, 162 00 Praha 6
STATICKÉ POSOUZENÍ, DSP
OBSAH:
A. A.1 A.2 A.3 A.4 A.5 A.6 A.7 B.
SCHÉMA KONSTRUKCE ............................................................................................ 3 IDENTIFIKACE STAVBY LEGENDA SCHÉMA PŮDORYSU 1.NP SCHÉMA PŮDORYSU 2.NP SCHÉMA PŮDORYSU 3.NP SCHÉMATICKÝ ŘEZ ROZMĚRY SCHODIŠTĚ
PŘEHLED ZATÍŽENÍ ................................................................................................... 9
B.1
STROPY B.1.1 STROP NAD 1.NP B.1.2 STROP NAD 2.NP B.1.3 STROP NAD 3.NP B.2 OBVODOVÉ ZDIVO B.3 PŘÍČKY C. C.1 C.2
C.3 C.4 C.5 D. D.1
3 3 4 5 6 7 8
9 9 9 10 10 11
STATICKÝ VÝPOČET ................................................................................................ 12 SVISLÉ NOSNÉ KONSTRUKCE C.1.1 OBVODOVÉ ZDIVO C.1.2 SLOUPY VODOROVNÉ NOSNÉ KONSTRUKCE C.2.1 LIVETHERM STROP 250, SVĚTLOST 4750mm C.2.2 LIVETHERM STROP 250, SVĚTLOST 5950mm C.2.3 STROPNÍ PRŮVLAKY 2.NP SCHODIŠTĚ KOMÍNY PŘEKLADY
12 12 15 16 16 17 18 18 19 20
POUŽITÉ PODKLADY ............................................................................................... 22 VÝPIS POUŽITÝCH NOREM
22
PŘÍSTAVBA RODINNÉHO DOMU, Úzká č.p. 75, 162 00 Praha 6
STATICKÉ POSOUZENÍ, DSP
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
PŘÍSTAVBA RODINNÉHO DOMU, Úzká č.p. 75, 162 00 Praha 6
STATICKÉ POSOUZENÍ, DSP
A.3 SCHÉMA PŮDORYSU 1.NP
4
PŘÍSTAVBA RODINNÉHO DOMU, Úzká č.p. 75, 162 00 Praha 6
STATICKÉ POSOUZENÍ, DSP
A.4 SCHÉMA PŮDORYSU 2.NP
5
PŘÍSTAVBA RODINNÉHO DOMU, Úzká č.p. 75, 162 00 Praha 6
STATICKÉ POSOUZENÍ, DSP
A.5 SCHÉMA PŮDORYSU 3.NP
6
PŘÍSTAVBA RODINNÉHO DOMU, Úzká č.p. 75, 162 00 Praha 6
STATICKÉ POSOUZENÍ, DSP
A.6 SCHÉMATICKÝ ŘEZ
7
PŘÍSTAVBA RODINNÉHO DOMU, Úzká č.p. 75, 162 00 Praha 6
STATICKÉ POSOUZENÍ, DSP
A.7 ROZMĚRY SCHODIŠTĚ Konstrukční výška Navržená výška schodišťového stupně
kv =
3150 mm
v=
175 mm
kv v
np
Počet stupňů v podlaží
np =
18,00
Navržený počet stupňů v podlaží
np =
18
Šířka ramene
bp =
900 mm
kv n p
v=
175,0 mm
š 630 2 v
š=
280 mm
v
Výška stupně Šířka stupně
Počet stupňů v rameni
nr n p
nr =
Délka ramene
L v 1 š
L=
4760 mm
H=
3150 mm
=
32,01 °
Výška ramene
H kv
Sklon ramene
tg
Min. podchodná výška
h1 1500
v š
750 cos
h1 =
18
2384 mm
8
PŘÍSTAVBA RODINNÉHO DOMU, Úzká č.p. 75, 162 00 Praha 6
STATICKÉ POSOUZENÍ, DSP
B. PŘEHLED ZATÍŽENÍ B.1 STROPY B.1.1 STROP NAD 1.NP Zatížení
Charakteristické [kN/m²]
γF [-]
Návrhové [kN/m²]
Stálé konstrukce podlahy: - cementová stěrka 20mm - betonová mazanina 50mm
‐ EPS 110mm
0,02 . 23 = 0,05 . 25 = 0,11 . 0,25 =
podlaha celkem
go =
vlastní tíha stropu dle výrobce omítka Celkem stálé
0,015 . 18 =
gk =
Nahodilé - užitné
qk =
Kategorie A
Celkem Celkem bez go
(g+q)k = (g-go+q)k =
0,46 1,25 0,03 1,74 3,52 0,27 5,53 1,35
gd =
7,46
qd = 1,50 1,50 7,03 (g+q)d = 3,51 (g-go+q)d =
2,25 9,71 4,96
B.1.2 STROP NAD 2.NP Zatížení
Charakteristické [kN/m²]
γF [-]
Návrhové [kN/m²]
Stálé konstrukce podlahy: - cementová stěrka 20mm
0,02 . 23 =
- betonová mazanina 50mm
0,05 . 25 =
‐ EPS 110mm
0,11 . 0,25 =
podlaha celkem
go =
vlastní tíha stropu dle výrobce omítka Celkem stálé
Nahodilé - užitné Kategorie A
Celkem Celkem bez go
0,015 . 18 =
gk = qk = (g+q)k = (g-go+q)k =
0,46 1,25 0,03 1,74 3,52 0,27 5,53 1,35
gd =
7,46
qd = 1,50 1,50 7,03 (g+q)d = 3,51 (g-go+q)d =
2,25 9,71 4,96
9
PŘÍSTAVBA RODINNÉHO DOMU, Úzká č.p. 75, 162 00 Praha 6
STATICKÉ POSOUZENÍ, DSP
B.1.3 STROP NAD 3.NP Plochá střecha, I. Sněhová oblast. Zatížení
γF
Charakteristické [kN/m²]
Návrhové [kN/m²]
[-]
Stálé skladba střešního pláště:
‐ folie DEKPLAN 76 ‐ textilie FILTEK 300 ‐ EPS max 200mm 0,20 . 0,25 = ‐ parozábrana GLASTEK 40 střešní plášť celkem vlastní tíha stropu dle výrobce
go =
omítka Celkem stálé
gk =
0,015 . 18 =
0,02 0,00 0,05 0,04 0,11 3,52 0,27 3,90
1,35
gd =
5,26
1,50
qd =
1,13 6,39 1,63
Nahodilé - užitné užitné (kategorie H)
0,75 kN/m²
sníh oblast I., 0,8 .0,9 . 1,0 .0,7 = 0,504 kN/m² qk = (uvažuje se větší zatížení)
(g+q)k = (g-go+q)k =
Celkem Celkem bez go
0,75 4,65 1,13
(g+q)d = (g-go+q)d =
B.2 OBVODOVÉ ZDIVO OBVODOVÉ ZDIVO - Tvárnice Livetherm TOL 400 Pozn.: dle údajů výrobce je plošná hmotnost zdiva bez omítek 278 kg/m²
Charakteristické [kN/m²]
γF [-]
Návrhové [kN/m²]
Plošná hmotnost 2,78 0,54 3,32
1,35
gd =
[kN/m] gk = 9,96
1,35
gd = 13,45
zdivo omítky
2 . 0,015 . 18 =
Celkem
gk =
4,48
Hmotnost 1bm (výška 3,0m) užitné (kategorie H) 3,0m . 3,32 kN/m²
10
PŘÍSTAVBA RODINNÉHO DOMU, Úzká č.p. 75, 162 00 Praha 6
STATICKÉ POSOUZENÍ, DSP
B.3 PŘÍČKY PŘÍČKA - Tvárnice Livetherm TPL 120 Pozn.: dle údajů výrobce je plošná hmotnost zdiva bez omítek 126 kg/m²
Charakteristické [kN/m²]
γF [-]
Návrhové [kN/m²]
Plošná hmotnost 1,26 0,54 1,80
1,35
gd =
2,43
[kN/m] gk = 5,40
1,35
gd =
7,29
zdivo omítky
2 . 0,015 . 18 =
Celkem
gk =
Hmotnost 1bm (výška 3,0m) užitné (kategorie H) 3,0m . 1,80 kN/m²
11
PŘÍSTAVBA RODINNÉHO DOMU, Úzká č.p. 75, 162 00 Praha 6
STATICKÉ POSOUZENÍ, DSP
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 m2:
TOL Z400/Lep198
3,32 kN/m2
Strop + podlaha:
LIVETHERM STROP 250
5,53 kN/m2
celkem
8,85 kN/m2
užitné zatížení:
Kategorie A
1,5 kN/m2
12
PŘÍSTAVBA RODINNÉHO DOMU, Úzká č.p. 75, 162 00 Praha 6
STATICKÉ POSOUZENÍ, DSP
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
9,9 m < 12, 16, 20 m
rozpětí
5,9 metrů < požadavek pod 7 m
užitné zatížení
1,5 kN/m2 < 5 kN/m2
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
PŘÍSTAVBA RODINNÉHO DOMU, Úzká č.p. 75, 162 00 Praha 6
STATICKÉ POSOUZENÍ, DSP
7. součet zatížení - hodnota svislé síly NEd. U zjednodušené metody
neurčujeme její výstřednost Určení NEd: stálé zatížení užitné zatížení
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
NEd
8. určení charakteristické pevnosti fk pro zdivo: 3,27 MPa 9. určení součinitele Φs
pro vnější stěny:
Φs = 1,3 – (lt,ef / 8) = 0,563 - pro prosté uložení stropu lt,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 m2 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). NRd = 200,0 kN/m
> NEd = 90,3 kN/m
Stěna staticky VYHOVUJE na svislé zatížení.
14
PŘÍSTAVBA RODINNÉHO DOMU, Úzká č.p. 75, 162 00 Praha 6
STATICKÉ POSOUZENÍ, DSP
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
Jednotky
Značení PT 30/21
PT 40/31
PT 65/31+21
Hmotnost 1 ks
m1
34,5
55,5
82,0
kg
Objem betonové zálivky
Vb
0,039
0,088
0,124
m3/m
Hmotnost sloupu
m
196/222
377/411
541/587
kg/m
-
R 60
R 90
R 90
min.
-
3
3
3
ks
Požární odolnost Potřeba na 1 bm
1
4
1
Hmotnost 1 bm sloupu bez omítky / s omítkou
4
Hodnota stanovena dle publikace Hodnoty požární odolnosti stavebních konstrukcí
podle Eurokódu
15
PŘÍSTAVBA RODINNÉHO DOMU, Úzká č.p. 75, 162 00 Praha 6
STATICKÉ POSOUZENÍ, DSP
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
PŘÍSTAVBA RODINNÉHO DOMU, Úzká č.p. 75, 162 00 Praha 6
STATICKÉ POSOUZENÍ, DSP
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
PŘÍSTAVBA RODINNÉHO DOMU, Úzká č.p. 75, 162 00 Praha 6
STATICKÉ POSOUZENÍ, DSP
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
PŘÍSTAVBA RODINNÉHO DOMU, Úzká č.p. 75, 162 00 Praha 6
STATICKÉ POSOUZENÍ, DSP
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
PŘÍSTAVBA RODINNÉHO DOMU, Úzká č.p. 75, 162 00 Praha 6
STATICKÉ POSOUZENÍ, DSP
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
PŘÍSTAVBA RODINNÉHO DOMU, Úzká č.p. 75, 162 00 Praha 6
STATICKÉ POSOUZENÍ, DSP
21
PŘÍSTAVBA RODINNÉHO DOMU, Úzká č.p. 75, 162 00 Praha 6
STATICKÉ POSOUZENÍ, DSP
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