AKCE:
MATEŘSKÁ ŠKOLA JIŘÍKOV
D202b - STATICKÝ VÝPOČET Dokumentace pro stavební povolení
Místo stavby: Investor: Stupeň dokumentace: Část: Vypracoval: Datum:
p.p.č. 185/3, 180/2, 180/1, 6018, 6016, 190/1, 127, 6015 a st.p. 638/1, 638/6 Město Jiříkov, Náměstí 464/1, Starý Jiříkov, 407 53 Jiříkov DSP STATIKA Ing. Patrik Štancl, Ph.D. 19. 01. 2014
D202b - MATEŘSKÁ ŠKOLA JIŘÍKOV STATICKÝ VÝPOČET
19. 01. 2014
1. OBSAH 1. OBSAH 2. ÚVOD: 2.1. IDENTIFIKAČNÍ ÚDAJE: 2.2. DÁVACÍ PODMÍNKY: 2.2.1. Použité podklady: 2.2.2. Použité normy a předpisy: 2.2.3. Použité výpočetní programy: 2.2.4. Výtah z IG průzkumu 2.3. PROMĚNNÁ ZATÍŽENÍ: 2.3.1. Kategorie 2.3.2. Uvažované hodnoty užitného zatížení (dle NA) 2.3.3. Klimatická zatížení 3. POPIS OBJEKTU – všeobecně: 4. KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ: 5. NÁVRH ZÁKLADOVÝCH KONSTRUKCÍ 5.1. Patka K1-A 5.1.1. Vstupní data 5.1.2. Posouzení 5.1.3. Dimenzace 5.2. Patka K1-B5 5.2.1. Vstupní data 5.2.2. Posouzení 5.2.3. Dimenzace 5.3. K2-A 5.3.1. Vstupní data 5.3.2. Posouzení 5.3.3. Dimenzace 5.4. K4-A 5.4.1. Vstupní data 5.4.2. Posouzení 5.4.3. Dimenzace 6. POUŽITÉ MATERIÁLY:
Ing. Patrik Štancl, Ph.D., Sadová 473, 671 82 Dobšice, IČ: 68659610, ČKAIT 1004391
2 3 3 3 3 3 5 5 5 5 5 6 6 6 7 7 7 8 10 11 11 12 13 14 14 15 16 18 18 19 20 21
Strana 2
D202b - MATEŘSKÁ ŠKOLA JIŘÍKOV STATICKÝ VÝPOČET
19. 01. 2014
2. ÚVOD: Obsahem předkládané dokumentace je statické řešení novostavby objektu mateřské školky, v rozsahu dokumentace pro stavební povolení. Dokumentace je určena výhradně pro získání stavebního povolení. Nemá charakter dokumentace pro výběr zhotovitele ani realizační dokumentace ve smyslu prováděcí vyhlášky č. 62/2013 Sb. (kterou se mění vyhláška č. 499/2006 Sb.) O dokumentaci staveb. 2.1. IDENTIFIKAČNÍ ÚDAJE:
Název stavby Místo stavby Účel stavby Charakter stavby Investor Stavební část
MATEŘSKÁ ŠKOLA JIŘÍKOV p.p.č. 185/3, 180/2, 180/1, 6018, 6016, 190/1, 127, 6015 a st.p. 638/1, 638/6 Školské zařízení Novostavba Město Jiříkov, Náměstí 464/1, Starý Jiříkov, 407 53 Jiříkov BW – Projekce, s.r.o., Vysokomýtská 718, Holice 534 01
2.2. DÁVACÍ PODMÍNKY: Konstrukce jsou navrženy podle platných ČSN. Nebyly předepsány zvláštní tolerance na provádění konstrukcí, předpokládá se dodržení platných norem. 2.2.1. Použité podklady:
-
Architektonicko-stavební řešení objektu – BW Projekce
01/2014
-
KONSTRUKČNÍ ČÁST – OK konstrukce Investing Morava s.r.o.
01/2014
2.2.2. Použité normy a předpisy:
Zásady navrhování konstrukcí ČSN EN 1990 Zásady navrhování konstrukcí Zatížení stavebních konstrukcí ČSN EN 1991-1-1 Eurokód 1: Zatížení konstrukcí - Část 1-1: Obecná zatížení - Objemové tíhy, vlastní tíha a užitná zatížení pozemních staveb ČSN EN 1991-1-2 Eurokód 1: Zatížení konstrukcí - Část 1-2: Obecná zatížení - Zatížení konstrukcí vystavených účinkům požáru ČSN EN 1991-1-3 Eurokód 1: Zatížení konstrukcí-Část 1-3: Obecná zatížení - Zatížení sněhem ČSN EN 1991-1-4 Eurokód 1: Zatížení konstrukcí-Část 1-4: Obecná zatížení - Zatížení větrem ČSN EN 1991-1-6 Eurokód 1: Zatížení konstrukcí-Část 1-6: Obecná zatížení - Zatížení během provádění Ing. Patrik Štancl, Ph.D., Sadová 473, 671 82 Dobšice, IČ: 68659610, ČKAIT 1004391
Strana 3
D202b - MATEŘSKÁ ŠKOLA JIŘÍKOV STATICKÝ VÝPOČET
19. 01. 2014
ČSN EN 1991-1-7
Eurokód 1:Zatížení konstrukcí-Část 1-7: Obecná zatížení-Mimořádná zatížení Betonové konstrukce – navrhování ČSN EN 1992-1-1 Eurokód 2: Navrhování betonových konstrukcí. Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby ČSN EN 1992-1-2 Eurokód 2: Navrhování betonových konstrukcí - Část 1-2: Obecná pravidla - Navrhování konstrukcí na účinky požáru Beton - technologie ČSN EN 206-1 Beton – Část 1: Specifikace, vlastnosti, výroba a shoda ČSN EN 13670 Provádění betonových konstrukcí ČSN 73 0202 Geometrická přesnost ve výstavbě. Základní ustanovení ČSN 42 0139 Ocel pro výztuž do betonu - Svařitelná žebírková betonářská ocel Všeobecně ČSN 73 0210-1 Geometrická přesnost ve výstavbě. Podmínky provádění. Část 1: Přesnost osazení ČSN 73 0212-1 Geometrická přesnost ve výstavbě. Kontrola přesnosti. Část 1: Základní ustanovení ČSN 73 0212-3 Geometrická přesnost ve výstavbě. Kontrola přesnosti. Část 3: Pozemní stavební objekty ČSN 73 0212-5 Geometrická přesnost ve výstavbě. Kontrola přesnosti. Část 5: Kontrola přesnosti stavebních dílců ČSN 73 6180 Hmoty pro ošetřování povrchu čerstvého betonu Ocelové konstrukce – navrhování, provádění ČSN EN 1993-1-1 Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí - Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby ČSN EN 1993-1-2 Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí - Část 1-2: Obecná pravidla - Navrhování konstrukcí na účinky požáru ČSN EN 1993-1-8 Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí - Část 1-8: Navrhování styčníků ČSN 73 1411 Rozteče, roztečné čáry, průměry šroubů nebo nýtů a těžištní osy pro šroubové a nýtové spoje ČSN 73 2601 Provádění ocelových konstrukcí ČSN 73 2611 Úchylky rozměrů a tvarů ocelových konstrukcí Zděné konstrukce – navrhování ČSN EN 1996-1-1 Eurokód 6: Navrhování zděných konstrukcí – Část 1-1: Obecná pravidla pro vyztužené a nevyztužené zděné konstrukce ČSN EN 1996-1-2 Eurokód 6: Navrhování zděných konstrukcí – Část 1-2: Obecná pravidla – Navrhování konstrukcí na účinky požáru ČSN EN 1996-2 Eurokód 6: Navrhování zděných konstrukcí – Část 2: Volba materiálů, konstruování a provádění zdiva
Ing. Patrik Štancl, Ph.D., Sadová 473, 671 82 Dobšice, IČ: 68659610, ČKAIT 1004391
Strana 4
D202b - MATEŘSKÁ ŠKOLA JIŘÍKOV STATICKÝ VÝPOČET
19. 01. 2014
ČSN EN 1996-3
Eurokód 6: Navrhování zděných konstrukcí – Část 3: Zjednodušené metody výpočtu nevyztužených zděných konstrukcí Zakládání konstrukcí ČSN EN 1997-1 Eurokód 7: Navrhování geotechnických konstrukcí – Část 1: Obecná pravidla ČSN EN 1997-2 Eurokód 7: Navrhování geotechnických konstrukcí – Část 1: Průzkum a zkoušení základové půdy ČSN 73 0037 Zemní tlak na stavební konstrukce ČSN 72 1006 Kontrola hutnění zemin a sypanin 2.2.3. Použité výpočetní programy:
SCIA ESA GEO 5.5 EXCEL
program pro prostorovou analýzu konstrukcí prutových prvků podle metodiky MKP; SCIA CZ, s.r.o. komplexní programy pro geotechniku a zakládání podle platných ČSN, FINE s.r.o. pomocné tabulky pro dimenzování prvků
2.2.4. Výtah z IG průzkumu
Pro stupeň překládané dokumentace nebyl po návrh základů geologický průzkum zpracován. K dispozici nebyly ani archivní sondy. Pro návrh základových konstrukcí byla uvažovaná zemina s minimální únosností 150 kPa a bez agresivity na betonové konstrukce. Minimální nezámrzná hloubka zeminy je uvažována 1,0 m. Uvedené předpoklady je nutné ověřit IG průzkumem před započetím přípravy prováděcí dokumentace. 2.3. PROMĚNNÁ ZATÍŽENÍ: 2.3.1. Kategorie
Kategorie B Kategorie C Kategorie C4 Kategorie H
kancelářské plochy plochy, kde může docházet ke shromažďování lidí (kromě ploch uvedených v kategoriích A, B a D) plochy určené k pohybovým aktivitám, např. taneční sály, tělocvičny, jeviště, atd. střechy nepřístupné s výjimkou běžné údržby a oprav
2.3.2. Uvažované hodnoty užitného zatížení (dle NA)
kategorie B - schodiště kategorie C - C4 kategorie H
qk [kN/m2] 2,50 3,00
Qk [kN] 4,00 2,00
5,00 0,75
7,00 1,00
Ing. Patrik Štancl, Ph.D., Sadová 473, 671 82 Dobšice, IČ: 68659610, ČKAIT 1004391
Strana 5
D202b - MATEŘSKÁ ŠKOLA JIŘÍKOV STATICKÝ VÝPOČET
19. 01. 2014
2.3.3. Klimatická zatížení
Zatížení sněhem … IV. Sněhová oblast Základní tíha sněhu sk = 1,55 kN/m2 Toto zatížení odpovídá cca 160 cm čerstvého sněhu; 80 cm ulehlého sněhu a 40 cm mokrého sněhu. Provozovatel konstrukce je povinen v rámci údržby budovy v zimních měsících respektovat předpoklady tohoto výpočtu a v případě dosažení výše uvedených mezních vrstev sněhu provézt individuální odstranění sněhu. Zatížení větrem … III. Větrová oblast Základní rychlost větru vb,0 = 27,5 m/s
3. POPIS OBJEKTU – všeobecně: Jedná se o samostatně stojící dvoupodlažní objekt obdélníkového půdorysu rámové konstrukce. Objekt je navržen pro osazení samostatnou konstrukcí sedlové střechy. Součástí návrhu je i samostatné venkovní únikové schodiště ocelové konstrukce. Rozměrové uspořádání objektu vychází z požadavků investora a projektanta stavby. Podkladem pro zpracování projektu ocelové konstrukce byla technická specifikace zakázky a koordinace s projektantem stavby. Rozměry objektu jsou navrženy: pavilon mateřské školy - šířka 12.60 m, délka 32.40 m, modulová vzdálenost příčných vazeb je 2x 4.20 m, 3.60 m, 2x 4.20 m, 3.60 m, 2x 4.20 m, systémová výška je +7.840 m. Střecha je sedlová se sklonem 30°. Srovnávací rovina ±0.000 je čistá podlaha objektu. Kotvení konstrukce objektu je navrženo na úrovni - 0.120 m. Objekt je řešen jako zateplený, opláštění bude provedeno: střecha – těžká střešní krytina s pojistnou hydroizolaci na dřevěném bednění uložená na příhradové ocelové vazníky. Mezi příhradové vazníky bude vložená minerální vata tl. 300 mm. Tato konstrukce bude z interiéru zakryta podhledem. stěny – kontaktní zateplovací systém na dřevěné konstrukci stěn – dřevěné sloupky z KVH hranolů a OSB deskou, a vnitřní sádrokartonová předstěna.
4. KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ: Hlavní nosnou ocelovou konstrukci objektu mateřské školy tvoří příčné dvoupatrové rámové vazby. Štítové vazby jsou tvořeny vetknutými rámy, doplněnými kloubově uloženými polorámy s příčným stěnovým ztužením. Běžné rámy jsou uložené kloubově. Patro pomáhají vynést vnitřní kloubově uložené sloupy. Modulová vzdálenost jednotlivých příčných vazeb je navržena 2x 4.20 m, 3.60 m, 2x 4.20 m, 3.60 m, 2x 4.20 m. Vetknuté štítové rámy jsou ze svařovaných profilů Is400/10-180x20. Stropní trámy II. NP štítové vazby jsou navrženy z válcovaných profilů IPE200, běžných vazeb z válcovaných profilů IPE180. Průvlaky stropu I. NP jsou z válcovaných profilů IPE360. Boční sloupy vnitřních rámových vazeb jsou navrženy z válcovaných profilů HEA180, štítové sloupy jsou navrženy z válcovaných profilů HEA140. Vnitřní sloupy jsou navrženy z válcovaných profilů HEA180 – I. NP, a HEA140 – II. NP. V první vnitřní příčné rámové vazbě na obou stranách objektu jsou z dispozičních důvodů vynechány vnitřní sloupky II. NP (HEA140), jsou nahrazeny podélným stropním průvlakem II. NP z válcovaného profilu IPE240.
Ing. Patrik Štancl, Ph.D., Sadová 473, 671 82 Dobšice, IČ: 68659610, ČKAIT 1004391
Strana 6
D202b - MATEŘSKÁ ŠKOLA JIŘÍKOV STATICKÝ VÝPOČET
19. 01. 2014
5. NÁVRH ZÁKLADOVÝCH KONSTRUKCÍ Reakce pro návrh základových konstrukcí byly převzaty ze statického výpočtu firmy INVESTING MORAVA s.r.o. zpracovaného Ing. Daniel Krzok. 5.1. Patka K1-A 5.1.1. Vstupní data
PT UT
1.20
0.90
+z
1.20
Základní parametry zemin Číslo 1
Název
Vzorek
Třída F5, konzistence tuhá
ef
cef
[°]
[kPa]
21.00
12.00
[kN/m3] 20.00
su
[°]
[kN/m3] 10.00
Pro výpočet tlaku v klidu jsou všechny zeminy zadány jako nesoudržné. Parametry zemin Třída F5, konzistence tuhá Objemová tíha : = 20.00 kN/m3 Úhel vnitřního tření : ef = 21.00 ° cef = 12.00 kPa Soudržnost zeminy : Eoed = Edometrický modul : 8.50 MPa Koef. strukturní pevnosti : m = 0.10 Obj.tíha sat.zeminy : sat = 20.00 kN/m3 Založení Typ základu: centrická patka hz = 1.20 m Hloubka založení Hloubka upraveného terénu d = 1.20 m Tloušťka základu t = 0.90 m s1 = 0.00 ° Sklon upraveného terénu s2 = 0.00 ° Sklon základové spáry Objemová tíha zeminy nad základem = 20.00 kN/m 3 Geometrie konstrukce Typ základu: centrická patka Délka patky x = Šířka patky y = Šířka sloupu ve směru x cx = Šířka sloupu ve směru y cy = Objem patky =
1.00 1.00 0.19 0.24 0.90
m m m m m3
Ing. Patrik Štancl, Ph.D., Sadová 473, 671 82 Dobšice, IČ: 68659610, ČKAIT 1004391
Strana 7
D202b - MATEŘSKÁ ŠKOLA JIŘÍKOV STATICKÝ VÝPOČET
19. 01. 2014
Materiál konstrukce Objemová tíha = 23.00 kN/m 3 Výpočet betonových konstrukcí proveden podle normy EN 1992 1-1 (EC2). Beton : C 16/20 fck = Válcová pevnost v tlaku 16.00 MPa fct = Pevnost v tahu 1.90 MPa Ecm = 29000.00 MPa Modul pružnosti Ocel podélná : B500 fyk = Mez kluzu 500.00 MPa Modul pružnosti E = 200000.00 MPa Ocel příčná: B500 fyk = Mez kluzu 500.00 MPa Modul pružnosti E = 200000.00 MPa Geologický profil a přiřazení zemin Vrstva Číslo Přiřazená zemina [m] 1
-
Vzorek
Třída F5, konzistence tuhá
Zatížení Číslo
Zatížení změn nové a
1 ANO 2 ANO Nastavení výpočtu
Název
Typ Návrhové Užitné
MSU:min. Nx MSP:min. Nx
N
Mx
My
Hx
Hy
[kN]
[kNm]
[kNm]
[kN]
[kN]
156.00 130.00
0.00 0.00
0.00 0.00
1.30 1.10
0.00 0.00
Typ výpočtu - Výpočet pro odvodněné podmínky Výpočet svislé únosnosti - EC 7-1 (EN 1997-1:2003) Výpočet sednutí - Výpočet pomocí oedometrického modulu (ČSN 73 1001) Omezení deformační zóny - pomocí strukturní pevnosti Metodika posouzení : výpočet podle EN 1997 Zadání koeficientů : Standard Návrhový přístup : 3 - redukce zatížení GEO, STR a materiálu Návrhová situace : trvalá Součinitelé redukce zatížení (F)
Stav STR [–] Nepříznivé Příznivé
Souč. G
Stálé zatížení
1.35
Stav GEO [–] Nepříznivé Příznivé 1.00
Součinitelé redukce materiálu (M)
1.00 Souč.
1.00 [–]
Součinitel redukce úhlu vnitřního tření
1.25
Součinitel redukce efektivní soudržnosti
c
1.25
Součinitel redukce neodv. smykové pevnosti
cu
1.40
Součinitel redukce pevnosti horniny
qu
1.40
5.1.2. Posouzení Posouzení zatěžovacích stavů Vl. tíha Název příznivě
ex
ey
[m]
[m]
[kPa]
MSU:min. Nx Ano 0.01 0.00 184.80 MSU:min. Nx Ne 0.01 0.00 192.04 Výpočet proveden pro zatěžovací stav číslo 1. (MSU:min. Nx) Spočtená vlastní tíha patky G = 27.95 kN
Ing. Patrik Štancl, Ph.D., Sadová 473, 671 82 Dobšice, IČ: 68659610, ČKAIT 1004391
Rd [kPa] 324.33 324.48
Využití [%] 56.98 59.18
Vyhovuje Ano Ano
Strana 8
D202b - MATEŘSKÁ ŠKOLA JIŘÍKOV STATICKÝ VÝPOČET Spočtená tíha nadloží Z = Posouzení svislé únosnosti
19. 01. 2014
5.73 kN
Tvar kontaktního napětí : obdélník Parametry smykové plochy pod základem: Hloubka smykové plochy zsp = 1.19 m lsp = 3.15 m Dosah smykové plochy Výpočtová únosnost zákl. půdy Rd = 324.48 kPa Extrémní kontaktní napětí = 192.04 kPa Svislá únosnost VYHOVUJE Posouzení vodorovné únosnosti Spd = 8.66 kN = 21.00 ° a = 12.00 kPa = 64.68 kN = 1.30 kN
Delta = 0.39°
Zemní odpor: klidový Výpočtová velikost zemního odporu Úhel tření základ-základová spára Soudržnost základ-základová spára Horizontální únosnost základu Rdh Extrémní horizontální síla H Vodorovná únosnost VYHOVUJE Únosnost základu VYHOVUJE
0.99
+y
1.00 1.00 +x
1.00
Sednutí a natočení základu - vstupní data Výpočet proveden s automatickým výběrem nejnepříznivějších zatěžovacích stavů. Výpočet proveden s uvažováním koeficientu 1 (vliv hloubky založení). Napětí v základové spáře uvažováno od upraveného terénu. Spočtená vlastní tíha patky G = 20.70 kN Spočtená tíha nadloží Z = 5.73 kN Sednutí středu hrany x - 1 = 5.8 mm Sednutí středu hrany x - 2 = 5.8 mm Sednutí středu hrany y - 1 = 5.9 mm Sednutí středu hrany y - 2 = 5.6 mm Sednutí středu základu = 9.7 mm Sednutí charakterist. bodu = 6.7 mm (1-hrana max.tlačená; 2-hrana min.tlačená) Sednutí a natočení základu - výsledky Ing. Patrik Štancl, Ph.D., Sadová 473, 671 82 Dobšice, IČ: 68659610, ČKAIT 1004391
Strana 9
D202b - MATEŘSKÁ ŠKOLA JIŘÍKOV STATICKÝ VÝPOČET
19. 01. 2014
Tuhost základu: Spočtený vážený průměrný modul přetvárnosti Edef = 3.97 MPa Základ je ve směru délky tuhý (k=5513.45) Základ je ve směru šířky tuhý (k=5513.45) Celkové sednutí a natočení základu: Sednutí základu = 6.7 mm Hloubka deformační zóny = 2.29 m Natočení ve směru x = 0.255 (tan*1000) Natočení ve směru y = 0.000 (tan*1000) PT UT
1.20 1.20 0.90
2.29
Sigma,z Sigma,or mSigma,or
5.1.3. Dimenzace Výpočet proveden s automatickým výběrem nejnepříznivějších zatěžovacích stavů. Posouzení podélné výztuže základu ve směru x Tloušťka základu je větší než max.vyložení, výztuž není nutná. Posouzení podélné výztuže základu ve směru y Tloušťka patky je větší než max. vyložení, výztuž není nutná. Posouzení patky na protlačení Normálová síla v sloupu = 156.00 kN Tlaková diagonála na obvodu sloupu Síla přenesená roznášením do zákl. půdy Síla přenášená smykovou pevností ŽB Uvažovaný obvod sloupu Smykové napětí na obvodu sloupu Únosnost tlakové diagonály na obvodu sloupu Patka na protlačení VYHOVUJE
= 7.11 kN = 148.89 kN u0 = 0.86 m vEd,max = 0.20 MPa vRd,max = 3.68 MPa
Ing. Patrik Štancl, Ph.D., Sadová 473, 671 82 Dobšice, IČ: 68659610, ČKAIT 1004391
Strana 10
D202b - MATEŘSKÁ ŠKOLA JIŘÍKOV STATICKÝ VÝPOČET
19. 01. 2014
5.2. Patka K1-B5 5.2.1. Vstupní data
PT UT 1.00
0.70
+z
1.00
Založení Typ základu: centrická patka hz = 1.00 m Hloubka založení Hloubka upraveného terénu d = 1.00 m Tloušťka základu t = 0.70 m s1 = 0.00 ° Sklon upraveného terénu s2 = 0.00 ° Sklon základové spáry Objemová tíha zeminy nad základem = 20.00 kN/m3 Geometrie konstrukce Typ základu: centrická patka Délka patky x = 1.40 Šířka patky y = 1.40 Šířka sloupu ve směru x cx = 0.19 Šířka sloupu ve směru y cy = 0.24 Objem patky = 1.37 Zatížení Zatížení Číslo Název změn nové a 1 ANO 2 ANO Nastavení výpočtu
m m m m m3
Typ
MSU:min. Nx Návrhové MSP:min. Nx Užitné
N
Mx
My
Hx
Hy
[kN]
[kNm]
[kNm]
[kN]
[kN]
431.90 356.50
0.00 0.00
0.00 0.00
0.00 0.00
0.00 0.00
Typ výpočtu - Výpočet pro odvodněné podmínky Výpočet svislé únosnosti - EC 7-1 (EN 1997-1:2003) Výpočet sednutí - Výpočet pomocí oedometrického modulu (ČSN 73 1001) Omezení deformační zóny - pomocí strukturní pevnosti Metodika posouzení : výpočet podle EN 1997 Zadání koeficientů : Standard Návrhový přístup : 3 - redukce zatížení GEO, STR a materiálu Návrhová situace : trvalá Součinitelé redukce zatížení (F) Stálé zatížení
Souč. G
Stav STR [–] Nepříznivé Příznivé 1.35
Součinitelé redukce materiálu (M)
Ing. Patrik Štancl, Ph.D., Sadová 473, 671 82 Dobšice, IČ: 68659610, ČKAIT 1004391
Stav GEO [–] Nepříznivé Příznivé 1.00
1.00 Souč.
1.00 [–]
Strana 11
D202b - MATEŘSKÁ ŠKOLA JIŘÍKOV STATICKÝ VÝPOČET Součinitelé redukce zatížení (F)
19. 01. 2014
Stav STR [–] Nepříznivé Příznivé
Souč.
Stav GEO [–] Nepříznivé Příznivé
1.25
Součinitel redukce efektivní soudržnosti
c
1.25
Součinitel redukce neodv. smykové pevnosti
cu
1.40
Součinitel redukce pevnosti horniny
qu
1.40
Součinitel redukce úhlu vnitřního tření
5.2.2. Posouzení Posouzení zatěžovacích stavů Vl. tíha Název příznivě
ex
ey
[m]
[m]
[kPa]
Využití [%]
Rd [kPa]
MSU:min. Nx Ano 0.00 0.00 242.32 MSU:min. Nx Ne 0.00 0.00 247.95 Výpočet proveden pro zatěžovací stav číslo 1. (MSU:min. Nx) Spočtená vlastní tíha patky G = 42.60 kN Spočtená tíha nadloží Z = 11.49 kN Posouzení svislé únosnosti
310.26 310.26
78.10 79.92
Vyhovuje Ano Ano
Tvar kontaktního napětí : obdélník Parametry smykové plochy pod základem: Hloubka smykové plochy zsp = 1.67 m lsp = 4.42 m Dosah smykové plochy Výpočtová únosnost zákl. půdy Rd = 310.26 kPa Extrémní kontaktní napětí = 247.95 kPa Svislá únosnost VYHOVUJE Posouzení vodorovné únosnosti Spd = 8.17 kN = 21.00 ° a = 12.00 kPa = 154.03 kN = 0.00 kN
Delta = 0.00°
Zemní odpor: klidový Výpočtová velikost zemního odporu Úhel tření základ-základová spára Soudržnost základ-základová spára Horizontální únosnost základu Rdh Extrémní horizontální síla H Vodorovná únosnost VYHOVUJE Únosnost základu VYHOVUJE
1.40
1.40 1.40
+y
+x
1.40
Sednutí a natočení základu - vstupní data Výpočet proveden s automatickým výběrem nejnepříznivějších zatěžovacích stavů. Výpočet proveden s uvažováním koeficientu 1 (vliv hloubky založení).
Ing. Patrik Štancl, Ph.D., Sadová 473, 671 82 Dobšice, IČ: 68659610, ČKAIT 1004391
Strana 12
D202b - MATEŘSKÁ ŠKOLA JIŘÍKOV STATICKÝ VÝPOČET
19. 01. 2014
Napětí v základové spáře uvažováno od upraveného terénu. Spočtená vlastní tíha patky G = 31.56 kN Spočtená tíha nadloží Z = 11.49 kN Sednutí středu hrany x - 1 = 12.4 mm Sednutí středu hrany x - 2 = 12.4 mm Sednutí středu hrany y - 1 = 12.4 mm Sednutí středu hrany y - 2 = 12.4 mm Sednutí středu základu = 20.4 mm Sednutí charakterist. bodu = 14.3 mm (1-hrana max.tlačená; 2-hrana min.tlačená) Sednutí a natočení základu - výsledky Tuhost základu: Spočtený vážený průměrný modul přetvárnosti Edef = 3.97 MPa Základ je ve směru délky tuhý (k=913.87) Základ je ve směru šířky tuhý (k=913.87) Celkové sednutí a natočení základu: Sednutí základu = 14.3 mm Hloubka deformační zóny = 3.58 m Natočení ve směru x = 0.000 (tan*1000) Natočení ve směru y = 0.000 (tan*1000) PT UT
0.70
1.00 1.00
3.58
Sigma,z Sigma,or mSigma,or
5.2.3. Dimenzace Výpočet proveden s automatickým výběrem nejnepříznivějších zatěžovacích stavů. Posouzení podélné výztuže základu ve směru x Tloušťka základu je větší než max.vyložení, výztuž není nutná. Posouzení podélné výztuže základu ve směru y Tloušťka patky je větší než max. vyložení, výztuž není nutná.
Ing. Patrik Štancl, Ph.D., Sadová 473, 671 82 Dobšice, IČ: 68659610, ČKAIT 1004391
Strana 13
D202b - MATEŘSKÁ ŠKOLA JIŘÍKOV STATICKÝ VÝPOČET
19. 01. 2014
Posouzení patky na protlačení Normálová síla v sloupu = 431.90 kN Tlaková diagonála na obvodu sloupu Síla přenesená roznášením do zákl. půdy = 10.05 Síla přenášená smykovou pevností ŽB = 421.85 u0 Uvažovaný obvod sloupu = 0.86 vEd,max = Smykové napětí na obvodu sloupu 0.75 Únosnost tlakové diagonály na obvodu sloupu vRd,max = 3.00 Kritický průřez bez smykové výztuže Síla přenesená roznášením do zákl. půdy = 145.37 kN Síla přenášená smykovou pevností ŽB = 286.53 kN Vzdálenost průřezu od sloupu = 0.33 m ucr Délka průřezu = 2.91 m vEd = Smykové napětí na průřezu 0.15 MPa vRd,c = Únosnost nevyztuženého průřezu 1.08 MPa vEd < vRd,c => Výztuž není nutná Patka na protlačení VYHOVUJE
kN kN m MPa MPa
5.3. K2-A 5.3.1. Vstupní data
PT UT
1.20
0.90
+z
1.20
Založení Typ základu: centrická patka hz = 1.20 m Hloubka založení Hloubka upraveného terénu d = 1.20 m Tloušťka základu t = 0.90 m s1 = 0.00 ° Sklon upraveného terénu s2 = 0.00 ° Sklon základové spáry Objemová tíha zeminy nad základem = 20.00 kN/m 3 Geometrie konstrukce Typ základu: centrická patka Délka patky x = Šířka patky y = Šířka sloupu ve směru x cx = Šířka sloupu ve směru y cy = Objem patky =
1.20 1.60 0.19 0.24 1.73
m m m m m3
Ing. Patrik Štancl, Ph.D., Sadová 473, 671 82 Dobšice, IČ: 68659610, ČKAIT 1004391
Strana 14
D202b - MATEŘSKÁ ŠKOLA JIŘÍKOV STATICKÝ VÝPOČET
19. 01. 2014
Zatížení Číslo
Zatížení nové změna
1 ANO 2 ANO 3 ANO 4 ANO Nastavení výpočtu
Název
N [kN]
Typ
MSU:min. Nx MSP:min. Nx MSU:max. Nx MSP:max.Nx
Návrhové Užitné Návrhové Užitné
Mx
My
Hx
Hy
[kNm]
[kNm]
[kN]
[kN]
224.00 186.70 -8.40 -7.00
0.00 0.00 0.00 0.00
0.00 0.00 0.00 0.00
4.10 3.40 3.20 2.70
-49.70 -41.40 -29.80 -24.90
Typ výpočtu - Výpočet pro odvodněné podmínky Výpočet svislé únosnosti - EC 7-1 (EN 1997-1:2003) Výpočet sednutí - Výpočet pomocí oedometrického modulu (ČSN 73 1001) Omezení deformační zóny - pomocí strukturní pevnosti Metodika posouzení : výpočet podle EN 1997 Zadání koeficientů : Standard Návrhový přístup : 3 - redukce zatížení GEO, STR a materiálu Návrhová situace : trvalá Součinitelé redukce zatížení (F)
Stav STR [–] Nepříznivé Příznivé
Souč. G
Stálé zatížení
1.35
Stav GEO [–] Nepříznivé Příznivé 1.00
Součinitelé redukce materiálu (M)
1.00 Souč.
1.00 [–]
Součinitel redukce úhlu vnitřního tření
1.25
Součinitel redukce efektivní soudržnosti
c
1.25
Součinitel redukce neodv. smykové pevnosti
cu
1.40
Součinitel redukce pevnosti horniny
qu
1.40
5.3.2. Posouzení Posouzení zatěžovacích stavů Vl. tíha Název příznivě
ex
ey
[m]
[m]
[kPa]
MSU:min. Nx Ano 0.01 0.16 183.89 MSU:min. Nx Ne 0.01 0.15 190.64 Výpočet proveden pro zatěžovací stav číslo 1. (MSU:min. Nx) Spočtená vlastní tíha patky G = 53.65 kN Spočtená tíha nadloží Z = 11.25 kN Posouzení svislé únosnosti
Rd [kPa] 248.96 251.46
Využití [%] 73.86 75.81
Vyhovuje Ano Ano
Tvar kontaktního napětí : obdélník Parametry smykové plochy pod základem: Hloubka smykové plochy zsp = 1.43 m lsp = 3.78 m Dosah smykové plochy Výpočtová únosnost zákl. půdy Rd = 251.46 kPa Extrémní kontaktní napětí = 190.64 kPa Svislá únosnost VYHOVUJE Posouzení vodorovné únosnosti Zemní odpor: klidový Výpočtová velikost zemního odporu Úhel tření základ-základová spára Soudržnost základ-základová spára Horizontální únosnost základu Rdh Extrémní horizontální síla H Vodorovná únosnost VYHOVUJE Únosnost základu VYHOVUJE
Spd = 13.86 kN = 21.00 ° a = 12.00 kPa = 98.31 kN = 49.87 kN
Ing. Patrik Štancl, Ph.D., Sadová 473, 671 82 Dobšice, IČ: 68659610, ČKAIT 1004391
Strana 15
D202b - MATEŘSKÁ ŠKOLA JIŘÍKOV STATICKÝ VÝPOČET Delta = 9.79°
19. 01. 2014
1.17
1.29 1.60
+y
+x
1.20
Sednutí a natočení základu - vstupní data Výpočet proveden s automatickým výběrem nejnepříznivějších zatěžovacích stavů. Výpočet proveden s uvažováním koeficientu 1 (vliv hloubky založení). Napětí v základové spáře uvažováno od upraveného terénu. Spočtená vlastní tíha patky G = 39.74 kN Spočtená tíha nadloží Z = 11.25 kN Sednutí středu hrany x - 1 = 7.6 mm Sednutí středu hrany x - 2 = 2.9 mm Sednutí středu hrany y - 1 = 6.0 mm Sednutí středu hrany y - 2 = 5.6 mm Sednutí středu základu = 9.6 mm Sednutí charakterist. bodu = 6.5 mm (1-hrana max.tlačená; 2-hrana min.tlačená) Sednutí a natočení základu - výsledky Tuhost základu: Spočtený vážený průměrný modul přetvárnosti Edef = 3.97 MPa Základ je ve směru délky tuhý (k=3084.30) Základ je ve směru šířky tuhý (k=1301.19) Celkové sednutí a natočení základu: Sednutí základu = 6.5 mm Hloubka deformační zóny = 2.60 m Natočení ve směru x = 0.369 (tan*1000) Natočení ve směru y = 2.921 (tan*1000)
5.3.3. Dimenzace Výpočet proveden s automatickým výběrem nejnepříznivějších zatěžovacích stavů. Posouzení podélné výztuže základu ve směru x Tloušťka základu je větší než max.vyložení, výztuž není nutná. Posouzení podélné výztuže základu ve směru y Tloušťka patky je větší než max. vyložení, výztuž není nutná. Posouzení patky na protlačení Normálová síla v sloupu = 224.00 kN
Ing. Patrik Štancl, Ph.D., Sadová 473, 671 82 Dobšice, IČ: 68659610, ČKAIT 1004391
Strana 16
D202b - MATEŘSKÁ ŠKOLA JIŘÍKOV STATICKÝ VÝPOČET
19. 01. 2014
PT UT
1.20 1.20 0.90
2.60
Sigma,z Sigma,or mSigma,or
Tlaková diagonála na obvodu sloupu Síla přenesená roznášením do zákl. půdy = 5.32 Síla přenášená smykovou pevností ŽB = 218.68 u0 Uvažovaný obvod sloupu = 0.86 vEd,max = Smykové napětí na obvodu sloupu 0.30 Únosnost tlakové diagonály na obvodu sloupu vRd,max = 3.00 Kritický průřez bez smykové výztuže Síla přenesená roznášením do zákl. půdy = 114.55 kN Síla přenášená smykovou pevností ŽB = 109.45 kN Vzdálenost průřezu od sloupu = 0.43 m ucr Délka průřezu = 3.54 m vEd = Smykové napětí na průřezu 0.04 MPa vRd,c = Únosnost nevyztuženého průřezu 1.01 MPa vEd < vRd,c => Výztuž není nutná Patka na protlačení VYHOVUJE
Ing. Patrik Štancl, Ph.D., Sadová 473, 671 82 Dobšice, IČ: 68659610, ČKAIT 1004391
kN kN m MPa MPa
Strana 17
D202b - MATEŘSKÁ ŠKOLA JIŘÍKOV STATICKÝ VÝPOČET
19. 01. 2014
5.4. K4-A 5.4.1. Vstupní data
PT UT 1.20
0.90
+z
1.20
Založení Typ základu: centrická patka hz = 1.20 m Hloubka založení Hloubka upraveného terénu d = 1.20 m Tloušťka základu t = 0.90 m s1 = 0.00 ° Sklon upraveného terénu s2 = 0.00 ° Sklon základové spáry Objemová tíha zeminy nad základem = 20.00 kN/m 3 Geometrie konstrukce Typ základu: centrická patka Délka patky x = 1.60 Šířka patky y = 1.00 Šířka sloupu ve směru x cx = 0.68 Šířka sloupu ve směru y cy = 0.30 Objem patky = 1.44 Zatížení Zatížení Číslo Název nové změna 1 ANO 2 ANO 3 ANO 4 ANO Nastavení výpočtu
m m m m m3 Typ
MSU:min. Nx MSP:min. Nx MSU:max. My+Rx MSP:max. My+Rx
Návrhové Užitné Návrhové Užitné
N [kN]
Mx
My
Hx
Hy
[kNm]
[kNm]
[kN]
[kN]
122.41 102.00 116.63 97.20
0.00 0.00 0.00 0.00
57.78 48.15 76.32 63.60
32.51 27.10 40.36 33.60
0.00 0.00 0.00 0.00
Typ výpočtu - Výpočet pro odvodněné podmínky Výpočet svislé únosnosti - EC 7-1 (EN 1997-1:2003) Výpočet sednutí - Výpočet pomocí oedometrického modulu (ČSN 73 1001) Omezení deformační zóny - pomocí strukturní pevnosti Metodika posouzení : výpočet podle EN 1997 Zadání koeficientů : Standard Návrhový přístup : 3 - redukce zatížení GEO, STR a materiálu Návrhová situace : trvalá Součinitelé redukce zatížení (F) Stálé zatížení
Souč. G
Stav STR [–] Nepříznivé Příznivé 1.35
Součinitelé redukce materiálu (M)
Ing. Patrik Štancl, Ph.D., Sadová 473, 671 82 Dobšice, IČ: 68659610, ČKAIT 1004391
Stav GEO [–] Nepříznivé Příznivé 1.00
1.00 Souč.
1.00 [–]
Strana 18
D202b - MATEŘSKÁ ŠKOLA JIŘÍKOV STATICKÝ VÝPOČET
19. 01. 2014
Součinitel redukce úhlu vnitřního tření
1.25
Součinitel redukce efektivní soudržnosti
c
1.25
Součinitel redukce neodv. smykové pevnosti
cu
1.40
Součinitel redukce pevnosti horniny
qu
1.40
5.4.2. Posouzení Posouzení zatěžovacích stavů Vl. tíha Název příznivě
ex
ey
[m]
[m]
[kPa]
Rd [kPa]
Využití [%]
MSU:min. Nx Ano -0.17 0.00 130.92 241.24 54.27 MSU:min. Nx Ne -0.16 0.00 137.65 244.60 56.28 MSU:max. My+Rx Ano -0.25 0.00 144.52 224.03 64.51 MSU:max. My+Rx Ne -0.24 0.00 150.37 228.68 65.76 Výpočet proveden s automatickým výběrem nejnepříznivějších zatěžovacích stavů. Spočtená vlastní tíha patky G = 44.71 kN Spočtená tíha nadloží Z = 8.38 kN Posouzení svislé únosnosti
Vyhovuje Ano Ano Ano Ano
Delta =
13.38 °
Tvar kontaktního napětí : obdélník Nejnepříznivější zatěžovací stav číslo 3. (MSU:max. My+Rx) Parametry smykové plochy pod základem: Hloubka smykové plochy zsp = 1.19 m lsp = 3.15 m Dosah smykové plochy Výpočtová únosnost zákl. půdy Rd = 228.68 kPa Extrémní kontaktní napětí = 150.37 kPa Svislá únosnost VYHOVUJE Posouzení vodorovné únosnosti Nejnepříznivější zatěžovací stav číslo 3. (MSU:max. My+Rx) Zemní odpor: klidový Výpočtová velikost zemního odporu Spd = 8.66 kN Úhel tření základ-základová spára = 21.00 ° Soudržnost základ-základová spára a = 12.00 kPa Horizontální únosnost základu Rdh = 57.22 kN Extrémní horizontální síla H = 40.36 kN Vodorovná únosnost VYHOVUJE Únosnost základu VYHOVUJE
1.13
1.00
1.00
+y
+x
1.60
Ing. Patrik Štancl, Ph.D., Sadová 473, 671 82 Dobšice, IČ: 68659610, ČKAIT 1004391
Strana 19
D202b - MATEŘSKÁ ŠKOLA JIŘÍKOV STATICKÝ VÝPOČET
19. 01. 2014
Sednutí a natočení základu - vstupní data Výpočet proveden s automatickým výběrem nejnepříznivějších zatěžovacích stavů. Výpočet proveden s uvažováním koeficientu 1 (vliv hloubky založení). Napětí v základové spáře uvažováno od upraveného terénu. Spočtená vlastní tíha patky G = 33.12 kN Spočtená tíha nadloží Z = 8.38 kN Sednutí středu hrany x - 1 = 3.1 mm Sednutí středu hrany x - 2 = 3.1 mm Sednutí středu hrany y - 1 = 4.3 mm Sednutí středu hrany y - 2 = 1.0 mm Sednutí středu základu = 5.3 mm Sednutí charakterist. bodu = 3.5 mm (1-hrana max.tlačená; 2-hrana min.tlačená) Sednutí a natočení základu - výsledky Tuhost základu: Spočtený vážený průměrný modul přetvárnosti Edef = 3.97 MPa Základ je ve směru délky tuhý (k=1301.19) Základ je ve směru šířky tuhý (k=5329.66) Celkové sednutí a natočení základu: Sednutí základu = 3.5 mm Hloubka deformační zóny = 1.95 m Natočení ve směru x = 3.140 (tan*1000) Natočení ve směru y = 0.000 (tan*1000)
PT UT
1.20 1.20 0.90
1.95
Sigma,z Sigma,or mSigma,or
5.4.3. Dimenzace Výpočet proveden s automatickým výběrem nejnepříznivějších zatěžovacích stavů. Posouzení podélné výztuže základu ve směru x Tloušťka základu je větší než max.vyložení, výztuž není nutná. Posouzení podélné výztuže základu ve směru y Tloušťka patky je větší než max. vyložení, výztuž není nutná.
Ing. Patrik Štancl, Ph.D., Sadová 473, 671 82 Dobšice, IČ: 68659610, ČKAIT 1004391
Strana 20
D202b - MATEŘSKÁ ŠKOLA JIŘÍKOV STATICKÝ VÝPOČET
19. 01. 2014
Posouzení patky na protlačení Normálová síla v sloupu = 116.63 kN Tlaková diagonála na obvodu sloupu Síla přenesená roznášením do zákl. půdy = 14.87 Síla přenášená smykovou pevností ŽB = 101.76 u0 Uvažovaný obvod sloupu = 1.96 vEd,max = Smykové napětí na obvodu sloupu 0.22 Únosnost tlakové diagonály na obvodu sloupu vRd,max = 3.00 Kritický průřez bez smykové výztuže Síla přenesená roznášením do zákl. půdy = 111.67 kN Síla přenášená smykovou pevností ŽB = 4.96 kN Vzdálenost průřezu od sloupu = 0.43 m ucr Délka průřezu = 2.00 m vEd = Smykové napětí na průřezu 0.08 MPa vRd,c = Únosnost nevyztuženého průřezu 1.01 MPa vEd < vRd,c => Výztuž není nutná Patka na protlačení VYHOVUJE
kN kN m MPa MPa
6. POUŽITÉ MATERIÁLY: Podkladní beton Základové patky a pasy Základová deska
… … …
beton C8/10-X0 beton C16/20-X0 drátkobeton C30/37-XC2 (KARI)
Ve Znojmě dne 19. 01. 2014
Ing. Patrik Štancl, Ph.D., Sadová 473, 671 82 Dobšice, IČ: 68659610, ČKAIT 1004391
Vypracoval: Ing. Patrik Štancl, Ph.D.
Strana 21