Ing.Jiří Švec projektová kancelář Ing.Jiří Švec Sadová 275 , 431 56 Mašťov Akce:
stavební práce na RD Valtířov k.ú. Ústí nad Labem, č.par. 237 Investor : Dolanský Jan, Ústecká 152, 410 02 Malé Žernoseky Dolanská Markéta, Šumavská 2953/9, 10 11 Ústí nad Labem Stupeň: pro stavební povolení
Stavebně konstrukční část D.1.2.1 D.1.2.2
březen 2016 11 stran
Technická zpráva Statický výpočet
Vypracoval: 431 56
Ing.Jiří Švec Maštov , Sadová 275 tel. 474398123 603 211366 e-mail :
[email protected]
1
D.1.2.1
Technická zpráva
Zadání: navrhnout nosné konstrukce střechy RD a) popis navrženého konstrukčního systému stavby,výsledek průzkumu stávajícího stavu nosného systému stavby při návrhu její změny Základové poměry : neřeší se základové konstrukce Celkový popis objektu : rodinný dům , jednopodlažní , sedlová střecha půdorysné rozměry - 10,8 x 8,15m Založení objektu : založení objektu je stávající projektované stavební práce nemají vliv na rozměry základových konstrukcí Stabilita konstrukce : stabilita konstrukce je zajištěna systémem kolmých stěn a vyztužením stěn železobetonovými věnci v hlavě stěn pod uložením konstrukce krovu stabilita konstrukce krovu je zajištěna prostorovým uspořádáním tuhých střešních rovin vytvořených křížovým zavětrováním ocelovými pásky Bova 40/2,5mm připevněnými kroužkovými hřebíky Svislé nosné konstrukce : nadezdívky podélných stěn budou nově ukončeny železobetonovými věnci profilu 30/25cm s výztuží podélnou 2x2 d12 a t řmínky d6/150 železobetonové věnce budou u štítových stěn zakotveny ocelovými táhly profilu d20 z betonářské oceli pod úhlem 45 0 ke konstrukci stropu Vodorovné nosné konstrukce - stropy: strop pod podkrovím je stávající Vodorovné nosné konstrukce – překlady : stávající, nejsou nové otvory v nosných stěnách Střecha : bude použita krytina tašková na latění sklon 37,30 , sedlová střecha nosnou konstrukcí je krovová soustava ve středovými vaznicemi profily prvků krovu krokve 12/18cm a 1,00m kleštiny 2x 8/16cm vaznice 16/24cm pozednice 16/12cm výměny 8/18cm sloupek 14/14cm
2 ocelový rám
příčel sloupek
uzavřený svařenec 2ks U 140 ocel U 120
vaznice budou uloženy a kotveny na štítové a vnit řní příčné stěny podepřeny dřevěným sloupkem opřeným o nosnou stěnu v nižším podlaží podepřeny ocelovým lomeným rámem pozednice budou kotveny do železobetonového v ěnce ocelovými kotvami M16 s použitím velkoplošných podložek ocelový rám bude mít krátký sloupek pro ukotvení na železobetonový věnec, sloupek bude navařen na kotevní desku zabetonovanou do věncem ( P8 25x25cm a bude ukotven 2ks U z betoná řské oceli d16 sloupek rámu u komínu bude ukotven v patě k podlaze (patní deska P8 a 4ks kotev M12) a v hlavě ke zdivu komína tuhost střešních rovin je zajištěna křížovým zavětrováním ocelovými pásky Bova 40/2,5mm připevněnými na krokve kroužkovými hřebíky dřevo krovu bude opatřeno ochrannými nátěry ocelové prvky budou opatřeny nátěrem proti korozi 3x Střecha – krov varianta 2: posun nosné příčné stěny v 1.NP o cca 30cm posun ocelového rámu do polohy nad posunutou st ěnou kontrolním výpočtem byla posouzena únosnost a průhyby prvků krovu a ocelového rámu – vyhovuje je nutno zajistit hlavu sloupku ocelového rámu ukotvením u t ělesu komínu Střecha – krov varianta 3: posun nosné příčné stěny v 1.NP o cca 30cm podepření vaznic novým dřevěným sloupkem umístěným nad posunutou nosnou stěnou kontrolním výpočtem byla posouzena únosnost a průhyby prvků krovu – - vyhovuje Schodiště : stávající b) Navržené výrobky,materiály a hlavní konstrukční prvky : dřevo smrk C22 betonové konstrukce ztužující věnce C20/25 XC1 betonářská ocel B 500B ocel S235 c) Hodnoty užitných,klimatických a dalších zatížení uvažovaných při návrhu konstrukce vlastní tíha konstrukcí sníh oblast I (70kg/m 2) vítr oblast II terén III h=8,0m maximální dynamický tlak 0,64 kN/m 2 nahodilé užitné zatížení na lávce na podhledu 75kg/m 2
3 d) návrh zvláštních,neobvyklých konstrukcí,konstrukčních detailů,technologických postupů nevyskytuje se e) technologické podmínky postupu prací,které by mohly ovlivnit stabilitu vlastní konstrukce,případně sousední stavby nevyskytuje se f) zásady pro provádění bouracích a podchycovacích prací a zpevňování konstrukcí či prostupů nevyskytuje se
g) požadavky na kontrolu zakrývaných konstrukcí bude kontrolováno - provedení ocelového rámu a jeho ukotvení - uložení výztuže do železobetonových konstrukcí - provedení a ukotvení konstrukce krovu - ukotvení železobet. věnců u štítových stěn ke konstrukci stropu - ochranné nátěry dřevěných a ocelových konstrukcí h) Normy , výpočetní programy , použité podklady ČSN EN 1990,1991,1992,1993,1994,1995,1996,1997 výpočetní program Scia výkresy stavební části i) specifické požadavky na rozsah a obsah dokumentace pro provádění stavby, případně dokumentace zajišťované jejích zhotovitelem nejsou Závěr :
je nutno zajistit odborný dozor na stavbě v případě odlišností proti předpokladům ve statickém výpočtu (vlastnosti materiálů , zatížení , rozměrů konstrukcí) je nutno zajistit nové posouzení konstrukcí
4
D.1.2.2
Statický výpočet
Střecha zatížení střecha
střešní krytina tašková latě 6/4 kontralatě 6/4 a 1,00m podstřešní folie celkem
0,50 0,04 0,02 0,01 0,57 kN/m 2
podhled
folie Isover Unirol Profi 30cm sádrokarton 15,0mm+kce celkem
0,01 0,15 0,23 0,40 kN/m 2
lávka
prkna 5cm geotextilie celkem
0,30 kN/m 2 0,02 0,32 kN/m 2
nahodilé užitné
0,75 kN/m 2
s k=0,70 kN/m2 sklon 37,30 0,70x0,8x0,76
0,43 kN/m 2
sníh oblast I
vítr oblast II terén III max.dynamický tlak větru h=8,0m vítr tlak sklon 37,3 0 vítr sání sklon 37,3 0
0,64 kN/m 2 0,35 kN/m2 0,21 kN/m2
5 Krov dřevo smrk C22 , ocel S 235 výpočet Scia soubor RD Valtířov krov 032016 osová vzdálenost krokví 1,00m schema
ocelový rám – příčel svařenec 2ks U140 uzavřený EN 1993-1-1 posudek Národní dodatek: Česká CSN-EN NA Prvek B57 2,525 m 2Uc (U140; 0; 120) Dílčí souč. spolehlivosti Gamma M0 pro únosnost průřezu Gamma M1 pro únosnost na nestabilitu Gamma M2 pro únosnost čistého průřezu Materiál Mez kluzu fy Mezní pevnost fu Výroba
235,0 MPa 360,0 MPa Válcovaný
...::POSUDEK PRŮŘEZU::... Kritický posudek v místě 0.934 Vnitřní síly N,Ed Vy,Ed Vz,Ed T,Ed My,Ed Mz,Ed
Vypočtené -6,05 0,00 -13,97 0,00 22,76 0,00
m
Jednotka kN kN kN kNm kNm kNm
Posudek na tlak A 4,0752e-03 m2 Nc,Rd 957,68 kN Jedn. posudek 0,01 -
1,00 1,00 1,25
S 235 CO1/2 0,57 -
6 Posudek ohybového momentu pro My Wel,y,min 1,7285e-04 m3 Mel,y,Rd 40,62 kNm Jedn. posudek 0,56 Posudek na kombinaci ohybu, osové a smykové síly Jedn. posudek 0,57 -
Prvek splňuje podmínky posudku průřezu. ...::POSUDEK STABILITY::... Posudek rovinného vzpěru Poznámka: Štíhlost nebo velikost tlakové síly umožňují ignorovat účinky prostorového vzpěru podle EN 1993-1-1 článek 6.3.1.2(4) Posudek prostorového vzpěru Poznámka: Štíhlost nebo velikost tlakové síly umožňují ignorovat účinky prostorového vzpěru podle EN 1993-1-1 článek 6.3.1.2(4) Posudek klopení Poznámka: Štíhlost nebo ohybový moment umožňují ignorovat účinky klopení podle EN 1993-1-1 článek 6.3.2.2(4) Posudek ohybu a osového tlaku Jednotkový posudek (6.61) = 0,01 + 0,51 + 0,00 = 0,51 Jednotkový posudek (6.62) = 0,01 + 0,56 + 0,00 = 0,57 -
Prvek splňuje podmínky stabilitního posudku.
průhyb z=7,8mm < L/400=4,13/400=10,3mm - vyhovuje sloupek ocelového rámu (zajištěn na vzpěr v hlavě) EN 1993-1-1 posudek Národní dodatek: Česká CSN-EN NA Prvek B59 2,600 m U120 S 235 CO1/2 0,15 ...::POSUDEK PRŮŘEZU::... Kritický posudek v místě 0.000 Vnitřní síly N,Ed Vy,Ed Vz,Ed T,Ed My,Ed Mz,Ed
Vypočtené -15,10 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
m
Jednotka kN kN kN kNm kNm kNm
Posudek na tlak A 1,7000e-03 m2 Nc,Rd 399,50 kN Jedn. posudek 0,04 -
Prvek splňuje podmínky posudku průřezu. ...::POSUDEK STABILITY::... Posudek rovinného vzpěru Posudek rovinného vzpěru Průřezová plocha A 1,7000e-03 m2 Únosnost na vzpěr Nb,Rd 99,41 kN Jedn. posudek 0,15 Posudek prostorového vzpěru Únosnost na vzpěr Nb,Rd Jedn. posudek
99,41 0,15
kN -
Posudek ohybu a osového tlaku Jednotkový posudek (6.61) = 0,05 + 0,00 + 0,00 = 0,05 Jednotkový posudek (6.62) = 0,15 + 0,00 + 0,00 = 0,15 -
Prvek splňuje podmínky stabilitního posudku.
7 Vaznice dřevo C22 16/24cm Prvek B32 B32 B27 B28
css vaznice vaznice vaznice vaznice -
OBDEL OBDEL OBDEL OBDEL
dx Stav [m] 4,440 CO1/1 2,300 CO1/1 1,000 CO1/1 2,300 CO1/4
N [kN] 0,00 0,00 0,00 -0,01
Vy [kN] -14,05 0,89 -12,32 1,22
Vz Mx My Mz [kN] [kNm] [kNm] [kNm] -4,30 0,04 -5,18 0,26 0,71 0,04 14,30 -0,65 -0,98 0,00 -3,61 -3,25 -0,09 0,00 11,17 3,91
Posouzení prutu na ohyb b123456 160 mm lefy 0 m Myd 14,3 kNm Návrhové pevosti v ohybu Normálové napětí v ohybu posudek na ohyb 123456 km (σm,y,d /fm,d) + (σm,z,d /fm,d) = (σm,y,d /fm,d) + km (σm,z,d /fm,d) =
h lefz Mzd fm,d = σm,y,d =
240 0 3,91 13,54 9,31
mm m kNm MPa MPa
Nd
0 kN
σm,z,d =
3,82 MPa
0,76 <1 0,89 <1
vyhovuje průhyb z=10,8mm
css krokev - OBDEL krokev - OBDEL krokev - OBDEL
dx Stav [m] 0,950 CO1/1 3,950 CO1/3 2,776 CO1/1
N Vy Vz Mx My Mz [kN] [kN] [kN] [kNm] [kNm] [kNm] -34,83 0,00 0,78 0,00 -0,39 0,00 2,31 0,00 -5,71 0,01 -3,32 0,00 -1,89 0,00 1,03 0,00 4,68 0,00
Posouzení prutu na vzpěr a ohyb b 120 mm lefy 3,00 h 180 mm lefz 0,40 Myd 4,68 kNm Mzd 0 Návrhové pevosti v tlaku a v ohybu fc,0,d = 12,31 MPa fm,d = 13,54 Normálové napětí v tlaku a v ohybu σc,0,d = 1,61 MPa σm,y,d = 7,22 Štíhlostní poměr y λ= 57,74 σc,crit = 19,84 Součinitel vzpěrnosti y k= 1,07 Štíhlostní poměr z λ= 11,55 σc,crit = 495,95 Součinitel vzpěrnosti z k= 0,51 Vzpěr a ohyb σc,0,d /kc fc,0,d + km (σm,y,d /fm,d) + (σm,z,d /fm,d) = σc,0,d /kc fc,0,d + (σm,y,d /fm,d) + km (σm,z,d /fm,d) =
m m kNm
Nd
-34,83 kN
MPa
MPa
σm,z,d =
0,00 MPa
MPa
λrel = kc =
1,00 0,69
MPa
λrel = kc =
0,20 1,02
0,56 <1 0,72 <1
vyhovuje průhyb z=6,60mm < L/250=5,00/250=20,0mm – vyhovuje kleštiny 2x 8/16cm Prvek B34
css klešziny - 2 Obdel
dx Stav [m] 0,000 CO1/1
N Vy Vz Mx My Mz [kN] [kN] [kN] [kNm] [kNm] [kNm] -8,27 0,00 2,43 0,00 0,00 0,00
8 Prvek B35
css klešziny - 2 Obdel
dx Stav [m] 2,525 CO1/6
N Vy Vz Mx My Mz [kN] [kN] [kN] [kNm] [kNm] [kNm] -3,96 0,00 0,00 0,00 5,78 0,00
Posouzení prutu na vzpěr a ohyb b 2x80 mm lefy 3,90 lefz 3,90 h 160 mm Myd 5,78 kNm Mzd 0 Návrhové pevosti v tlaku a v ohybu fc,0,d = 12,31 MPa fm,d = 13,54 Normálové napětí v tlaku a v ohybu σc,0,d = 0,32 MPa σm,y,d = 8,47 Štíhlostní poměr y λ= 84,44 σc,crit = 9,27 Součinitel vzpěrnosti y k= 1,70 Štíhlostní poměr z λ= 168,87 σc,crit = 2,32 Součinitel vzpěrnosti z k= 5,08 Vzpěr a ohyb σc,0,d /kc fc,0,d + km (σm,y,d /fm,d) + (σm,z,d /fm,d) = σc,0,d /kc fc,0,d + (σm,y,d /fm,d) + km (σm,z,d /fm,d) =
m m kNm
Nd
-8,27 kN
MPa MPa
σm,z,d =
0,00 MPa
MPa
λrel = kc =
1,47 0,39
MPa
λrel = kc =
2,94 0,11
0,68 <1 0,87 <1
vyhovuje průhyb z=6,80mm < L/250=3,90/250=15,6mm – vyhovuje pozednice 16/12 Prvek B51 B51 B51 B53
css pozednice pozednice pozednice pozednice -
OBDEL OBDEL OBDEL OBDEL
dx Stav [m] 1,000 CO1/5 0,000 CO1/5 1,200 CO1/1 1,000 CO1/3
N [kN] 0,00 0,00 0,00 0,00
Vy Vz Mx My Mz [kN] [kN] [kNm] [kNm] [kNm] 0,86 -1,19 0,08 -1,12 0,86 0,86 -1,04 0,08 0,00 0,00 -28,42 3,42 0,07 -0,15 -5,07 23,60 2,60 -0,17 -0,11 3,78
Posouzení prutu na ohyb b123456 160 mm 0 m lefy Myd 1,12 kNm Návrhové pevosti v ohybu Normálové napětí v ohybu posudek na ohyb 123456 km (σm,y,d /fm,d) + (σm,z,d /fm,d) = (σm,y,d /fm,d) + km (σm,z,d /fm,d) =
h lefz Mzd fm,d = σm,y,d =
120 0 5,07 13,54 2,92
mm m kNm MPa MPa
Nd σm,z,d =
0 kN 9,90 MPa
0,88 <1 0,73 <1
vyhovuje průhyb z=1,80mm < 2L/400=2x0,80/200=4,00mm – vyhovuje průhyb y=3,75mm < 2L/400=2x0,80/200=4,00mm – vyhovuje výměny Prvek B45 B48
css výměna - OBDEL výměna - OBDEL
dx Stav [m] 1,000 CO1/1 1,000 CO1/4
N Vy Vz Mx My Mz [kN] [kN] [kN] [kNm] [kNm] [kNm] 0,00 0,97 0,75 -0,03 -0,71 -0,94 0,00 0,52 -1,01 0,05 1,06 -0,55
9 Posouzení prutu na ohyb b123456 80 mm lefy 0 m 1,06 kNm Myd Návrhové pevosti v ohybu Normálové napětí v ohybu posudek na ohyb 123456 km (σm,y,d /fm,d) + (σm,z,d /fm,d) = (σm,y,d /fm,d) + km (σm,z,d /fm,d) =
h lefz Mzd fm,d = σm,y,d =
180 0 0,94 13,54 2,45
mm m kNm MPa MPa
Nd σm,z,d =
0 kN 4,90 MPa
0,49 <1 0,43 <1
vyhovuje průhyb z=0,80mm < L/250=2,00/250=4,00mm – vyhovuje sloupek 14/14cm Prvek B33
css vaznice1 - OBDEL
dx Stav [m] 0,000 CO1/1
N Vy Vz Mx My Mz [kN] [kN] [kN] [kNm] [kNm] [kNm] -27,09 0,08 0,00 0,00 0,00 0,00
Posouzení prutu na vzpěr b 140 mm Nd -27,10 kN Návrhová pevnost v tlaku Normálové napětí v tlaku Štíhlostní poměr λ= 64,33 Součinitel vzpěrnosti Posouzení prutu na vzpěr
vyhovuje
h fc,0,d = σc,0,d =
140 mm
lef
2,6 m
12,31 MPa 1,38 MPa
σc,crit = 15,98 MPa k= 1,21 σc,0,d / kc fc,0,d = 0,19 <1
123 λrel = kc =
1,12 0,60
10 Varianta 2 – posun nosné stěny v 1.NP a posun ocelového rámu výpočet Scia soubor RD Valtířov krov 032016 úprava 2 schema
ocelový rám – příčel svařenec 2ks U140 uzavřený Prvek B57
css
mat
Stav
rám - 2Uc S 235 CO1/1
dx jed.posudek pevnost stab. posudek [m] [-] [-] [-] 0,934 0,42 0,42 0,42
průhyb z=6,3mm < L/400=4,13/400=10,3mm - vyhovuje sloupek ocelového rámu (zajištěn na vzpěr v hlavě) Prvek B59
css
mat
rám1 - U120
Stav
S 235 CO1/1
dx jed.posudek pevnost stab. posudek [m] [-] [-] [-] 0,000 0,11 0,03 0,11
Vaznice dřevo C22 16/24cm Prvek B32 B32 B27 B30
css vaznice vaznice vaznice vaznice -
OBDEL OBDEL OBDEL OBDEL
dx Stav [m] 4,440 CO1/1 2,300 CO1/1 1,000 CO1/1 1,000 CO1/2
N [kN] 0,00 0,00 0,00 0,00
Vy [kN] -14,04 0,88 -13,52 15,44
Vz Mx My Mz [kN] [kNm] [kNm] [kNm] -4,33 0,05 -5,18 0,26 0,71 0,05 14,30 -0,58 -1,86 0,00 -3,73 -3,42 -1,48 0,01 -4,61 3,69
vyhovuje podle původního posouzení průhyb z=10,3mm
11 Varianta 3 – posun nosné stěny v 1.NP + nový dřevěný sloupek výpočet Scia soubor RD Valtířov krov 032016 úprava 3 schema
Vaznice dřevo C22 16/24cm Prvek B30 B30 B30 B30
css vaznice vaznice vaznice vaznice -
OBDEL OBDEL OBDEL OBDEL
dx Stav [m] 0,800 CO1/3 3,000 CO1/3 4,000 CO1/2 1,000 CO1/1
N Vy [kN] [kN] 0,00 0,12 0,00 0,09 0,00 -1,66 0,00 14,87
Vz Mx My Mz [kN] [kNm] [kNm] [kNm] -6,40 -0,03 -5,02 0,09 6,07 -0,02 15,13 1,22 -1,05 -0,03 10,27 -0,49 -0,12 0,03 -4,25 3,62
Posouzení prutu na ohyb b123456 160 mm lefy 0 m Myd 15,13 kNm Návrhové pevosti v ohybu Normálové napětí v ohybu posudek na ohyb 123456 km (σm,y,d /fm,d) + (σm,z,d /fm,d) = (σm,y,d /fm,d) + km (σm,z,d /fm,d) =
h lefz Mzd fm,d = σm,y,d =
240 0 3,62 13,54 9,85
mm m kNm MPa MPa
Nd σm,z,d =
0,77 <1 0,91 <1
vyhovuje vyhovuje podle původního posouzení průhyb z=10,8mm
0 kN 3,54 MPa