Zasady obliczeń statycznych(1).pdf

Zeszyt 5.

Zasady obliczeń statycznych

wg PN-B-03002:1999

Opracowanie:

mgr inż. Juliusz Sikorski

Konsultacje:

prof. dr hab. inż. Zbigniew Pawłowski

STOWARZYSZENIE PRODUCENTÓW BETONÓW

155

5. ZASADY OBLICZEŃ STATYCZNYCH WG PN-B-03002:1999

Spis treści zeszytu 5.

Zasady obliczeń statycznych wg PN-B-03002:1999

5.1. Zasady obliczeń statycznych ........................................................................ 155

5.1.1. Dane formalne i merytoryczne ............................................................. 155

5.1.2. Ogólna problematyka konstrukcyjna .................................................... 155

5.1.3. Zalecenia konstrukcyjne i wymagania materiałowe ............................. 156

5.1.4. Parametry wytrzymałościowe i inne cechy ﬁzyczne ............................ 158

5.1.5. Wytyczne do obliczania nośności ścian ............................................... 161

5.1.6. Problematyka konstrukcyjna ścian z udziałem obciążeń poziomych ..... 167

5.1.7. Wymagania konstrukcyjne ................................................................... 169

5.1.8. Nadproża w ścianach wewnętrznych i zewnętrznych .......................... 170

5.1.9. Słupki żelbetowe – wzmocnienie ścian zewnętrznych i wewnętrznych ... 172

5.1.10. Konstrukcja balkonów .......................................................................... 174

5.1.11. Konstrukcja loggii ................................................................................. 175

5.1.12. Dopuszczalne nośności, rozpiętości stropów i ilości kondygnacji

dla ścian wewnętrznych i zewnętrznych .............................................. 176

5.2. Część obliczeniowa – przykłady .................................................................. 179

5.2.1. Wstęp i dane do obliczeń ..................................................................... 179

5.2.2. Założenia przyjęte do obliczeń ............................................................ 179

5.2.3. Obciążenia jednostkowe – obliczeniowe ............................................. 180

5.2.4. Obliczanie nośności ścian: ................................................................... 182

Przykład „A”: Ściana wewnętrzna obciążona

obustronnie stropami .................................................... 182

Przykład „B”: Zewnętrzna, warstwowa ściana szczytowa,

obciążona jednostronnie stropami ................................ 184

Przykład „C”: Zewnętrzna, jednowarstwowa ściana

obciążona stropami ....................................................... 188

Przykład „D”: Filar międzyokienny w ścianie zewnętrznej,

jednowarstwowej, obciążonej stropami ........................ 190

Przykład „E”: Filar międzyokienny w ścianie zewnętrznej,

jednowarstwowej, równoległej do stropów ................... 191

5.3. Wykaz piśmiennictwa .................................................................................... 194

156

5.1. Zasady obliczeń statycznych

5.1.1. DANE FORMALNE I MERYTORYCZNE

W niniejszym rozdziale podano ogólne dane wyjściowe do obliczeń oraz wskazania mery-

toryczne, mające na celu praktyczne podejście do projektowania i konstruowania budynków ze

ścianami z bloczków betonu komórkowego.

• Podstawową czynnością w zakresie projektowania są obliczenia statyczne, celem któ-

rych jest wykazanie, iż w danym budynku nie zostanie przekroczony stan nośności gra-

nicznej we wszystkich elementach pionowej konstrukcji nośnej. Temu celowi służyć mają

wytyczne, zawarte w niniejszym opracowaniu.

• Zasady konstruowania budynków mają zasadnicze znaczenie dla zapewnienia nieza-

wodności projektowanej konstrukcji. W tym celu istotne znaczenia ma przyjęty układ

konstrukcji nośnej budynku, właściwy dobór materiałów (elementów murowych i zapraw)

pod względem potrzeb użytkowych i parametrów wytrzymałościowych oraz wymagania

konstrukcyjne określone normą PN-B-03002/1999 . Niektóre z tych zagadnień, dotyczące

ścian zostaną omówione w dalszych rozdziałach opracowania.

• Opracowaniem niniejszym nie objęto konstrukcji poziomej, tj.: stropów, podciągów i że-

ber oraz konstrukcji dachowej, dopuszczając dowolność stosowania różnych rozwiązań

konstrukcyjno-technologicznych oraz ich projektowanie wg ogólnie znanych i obowiązu-

jących zasad. Zasady obliczeń statycznych oraz wymagania konstrukcyjno-materiałowe

i parametry wytrzymałościowe dostosowano do obowiązującej normy PN-B-03002 „Kon-

strukcje murowe, niezbrojone”.

• Odmiany materiałowe i marki (wytrzymałości średnie) betonu komórkowego oraz ich

dane ﬁzyczne przyjęto wg normy PN-89/B-06258 .

• Asortyment elementów z betony komórkowego oraz inne właściwości ﬁzyczne i wyko-

nawcze zawarte są w osobnym opracowaniu: „Katalog ścian zewnętrznych z zastoso-

waniem elementów betonu komórkowego”, wydanym przez Stowarzyszenie Bezpiecznej

Prefabrykacji Betonowej w 1998 r.

• Projektanci powinni zwracać uwagę na wprowadzoną poprawkę Ap1:2001 oraz dwie

zmiany Az1:2001: Az2:2002 wynikające z obowiazujących nowych norm.

5.1.2. OG ´ LNA PROBLEMATYKA KONSTRUKCYJNA

• Ze wzgl˛du na specyfik˛ obcia˛˙eniowa˛ i wynikaja˛cy sta˛d spos´b wyznaczania no´no´ci

wszystkie ´ciany w budynku traktuje si˛ obliczeniowo jako:

– ´ciany no´ne, wewn˛trzne przenosza˛ce obcia˛˙enia pionowe od ci˛˙aru własnego i ob-

cia˛˙enia od strop´w g´rnych kondygnacji

157

5. ZASADY OBLICZEŃ STATYCZNYCH WG PN-B-03002:1999

– ´ciany samono´ne, wewn˛trzne przenosza˛ce ci˛˙ar własny i cz˛´ciowo obcia˛˙enia od

przyległych strop´w r´wnoległych do ´ciany (om´wione w dalszej tre´ci)

– ´ciany zewn˛trzne, no´ne przenosza˛ce gł´wnie obcia˛˙enia od ci˛˙aru własnego i strop´w

g´rnych kondygnacji oraz obcia˛˙enia poziome od wiatru działaja˛cego prostopadle do ´ciany

na poszczeg´lnych kondygnacjach

– zewn˛trzne ´ciany osłonowe, obcia˛˙one ci˛˙arem własnym oraz prostopadłym, poziomym

działaniem wiatru

• Wszystkie w/w ´ciany, niezale˙nie od ich usytuowania w budynku biora˛ udział w zapewnieniu

sztywno´ci przestrzennej budynku. Sta˛d wynika, i˙ ´ciany te w mniejszym lub wi˛kszym

zakresie przenosza˛ r´wnie˙ obcia˛˙enia poziome od parcia i ssania wiatru. W zwia˛zku z tym

obliczenia statyczne ograniczy´ mo˙na do sprawdzenia no´no´ci z uwzgl˛dnieniem obcia˛˙e´

pionowych z pomini˛ciem obcia˛˙e´ poziomych, działaja˛cych r´wnolegle do osi podłu˙nej tych

´cian. Warunki konieczne w tym zakresie om´wiono w poz. 5.1.6.

• Innym zagadnieniem jest działanie sił poziomych od wiatru w płaszczy´nie prostopadłej do

´cian. Takiemu przypadkowi podlegaja˛ zawsze ´ciany zewn˛trzne, zar´wno gł´wne ´ciany

no´ne jak i ´ciany osłonowe (patrz poz. 5.1.6).

• ´ ciany piwniczne i fundamentowe – uwagi i zalecenia w tym zakresie podano w poz. 5.1.3.

Problematyka tych ´cian wykracza poza specyfik˛ niniejszego opracowania.

W zwia˛zku z tym nale˙y je projektowa´ wg og´lnie znanych zasad, stosowanych powszechnie

w budownictwie mieszkaniowym.

5.1.3. ZALECENIA KONSTRUKCYJNE

I WYMAGANIA MATERIAŁOWE

(1) Zalecenia konstrukcyjne

• Z om´wionego w poz. 5.1.2 charakteru pracy ´cian mo˙na wywnioskowa´, i˙ korzystnym

modelem konstrukcyjnym sa˛budynki o poprzecznym układzie ´cian no´nych, w kt´rym no´no´´

´cian jest bardziej wykorzystana z uwagi na mniejsze nasycenie otworami oraz na zmniejszone

wielko´ci mimo´rod´w od obustronnego obcia˛˙enia stropami.

• Jako minimalna˛ grubo´´ ´cian wewn˛trznych oraz grubo´´ cz˛´ci no´nej w warstwowych

´cianach zewn˛trznych, ustalona˛pod ka˛tem wymaga´ konstrukcyjnych mo˙na przyja˛´ – 18 cm.

Niezale˙nie od powy˙szego grubo´´ ´ciany powinna spełnia´ wymagania normy PN-B-3002

w zakresie smukło´ci granicznej (om´wionej w dalszych pozycjach). ´ ciany o smukło´ci

zbli˙onej do granicznej zaleca si˛ wykonywa´ z bloczk´w odmiany nie mniejszej ni˙ „600” lub

„700” na zaprawie klasy M5.

• Bloczk´w z betonu kom´rkowego nie zaleca si˛ stosowa´ do wykonania:

– attyk i innych ´cianek kolankowych ponad dachem,

158

– ´cian fundamentowych w budynkach niepodpiwniczonychz uwagi na konieczno´´ stosowania

specjalnej, obustronnej izolacji wodochronnej

– odno´nie wykonania ´cian piwnicznych z bloczk´w betonu kom´rkowego nie ma jednoznacz-

nych zalece´ poniewa˙: ´ciany takie pod wzgl˛dem konstrukcyjnym sa˛niezalecane, za´ pod

wzgl˛dem wymaga´ u˙ytkowych raczej wskazane.

Om´wiony problem wymaga indywidualnych ustale´ w zale˙no´ci od mo˙liwo´ci inwestora.

(2) Wymagania materiałowo-konstrukcyjne.

• Norma PN-B-03002 wprowadza podział element´w murowych na grupy 1,2,3, zr´˙nicowanych

w zale˙no´ci od ilo´ci otwor´w w danym elemencie. Zgodnie z zała˛cznikiem „F” do w/w normy

dla bloczk´w z betonu kom´rkowego przyjmuje si˛ zawsze grup˛ 1.

• Do oblicze´ statycznych wymagane jest ustalenie:

– kategorii element´w murowych oraz

– kategorii wykonania rob´t na budowie.

•• Kategori˛ element´w murowych ustala si˛ w zale˙no´ci od kontroli produkcji element´w,

deklarowana˛ przez producenta tj.:

– do kategorii I zalicza si˛ elementy murowe, kt´re posiadaja˛ okre´lona˛ wytrzymało´´ na

´ciskanie oraz w wytw´rni przeprowadzona jest kontrola jako´ci stwierdzaja˛ca, ˙e

prawdopodobie´stwo wyst˛powania mniejszej wytrzymało´ci ´redniej na ´ciskanie od

wytrzymało´ci zadeklarowanej nie przekracza 5%;

– do kategorii II zalicza si˛ elementy murowe, dla kt´rych producent deklaruje ich ´rednia˛

wytrzymało´´, a pozostałe wymagania kategorii I nie sa˛ spełnione.

•• Odno´nie kategorii wykonania rob´t na budowie ustala si˛:

Kategori˛ „A” wykonania rob´t, gdy:

– roboty wykonywane sa˛przez wyszkolony zesp´ł pod nadzorem majstra murarskiego oraz

stosowane sa˛ zaprawy produkowane fabrycznie lub

zaprawy wykonywane na budowie, a dozowanie składnik´w i wytrzymało´´ zaprawy

podlega kontroli,

– jako´´ rob´t kontrolowana jest przez osob˛ o odpowiednich kwalifikacjach, niezale˙nie od

wykonawcy;

Kategori˛ „B” wykonania rob´t, gdy:

– warunki dla kategorii „A” nie sa˛ spełnione

– nadz´r nad jako´cia˛rob´t pełni osoba o odpowiednich kwalifikacjach, upowa˙niona przez

wykonawc˛.

• Do wykonania mur´w mo˙na stosowa´:

– zaprawy zwykłe o g˛sto´ci wi˛kszej ni˙ 1500 kg/m 3

– zaprawy lekkie o g˛sto´ci nie wi˛kszej ni˙ 1500 kg/m 3

– zaprawy klejowe do cienkich spoin

Zaprawy zwykłe i lekkie dzieli si˛ na klasy odpowiednio do ich wytrzymało´ci ´redniej f m , tj.:

M1; M2; M5; M10; gdzie indeks cyfrowy odpowiada warto´ci f m (w MPa);

159

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: