Politechnika Poznańska
Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska
Ćwiczenie projektowe z konstrukcji drewnianych
Wykonał:
Paweł Horanin Grupa 3
Semestr III
Rok akadem. 2014/2015
1. Opis techniczny
1.1. Cel opracowania
Przedmiotem opracowania jest wiązar drewniany kratownicowy o rozpiętości 6,4 m, zbudowany z drewna klasy C30. Obiekt należy do drugiej klasy użytkowania konstrukcji.
1.2. Lokalizacja i ograniczenia strefowe
Projektowany obiekt znajduje się w:
· II strefa obciążenia śniegiem, zgodnie z PN-80/B-02010
· II strefa obciążenia wiatrem, zgodnie z PN-77/B-020110.
1.3. Konstrukcja dachu
Dach wykonany z jednospadowych drewnianych dźwigarów kratowych z drewna sosnowego klasy C30.
Rozstaw osiowy dźwigarów: 1,8 m
Zakłada się następujący schemat pokrycia:
-gont papowy
-deski o grubości 25mm
-folia paroizolacyjna
-wełna mineralna o grubości 15cm
-płatwie 8x12cm
1.4. Uwagi dotyczące wykonania
Podczas doboru drewna na płatwie należy pamiętać aby wybrać możliwie drewno z jak najmniejszą ilością wad (sęki jeśli występują powinny być umieszczone w strefie górnej drewna). Na pręty kratownicy również należy użyć drewna z jak najmniejszą ilością wad. Szczególnie na pasy dolne i krzyżulce rozciągane. Przy wbijaniu gwoździ dopuszcza się niewielkie odstępstwa od zaprojektowanych schematów, aby uniknąć wbijania gwoździ w miejsca wadliwe bądź w to samo pasmo włókien. Należy jednak zastosować odległości zastosowane w projekcie i w razie koniecznych zmian ustawić gwoździe tak, żeby ich środek ciężkości znajdował się na osi podłużnej pręta.
W pozostałych przypadkach, nie ujętych w tym opracowaniu, należy postępować według wiedzy oraz sztuki budowlanej lub zasięgnąć opinii projektanta.
2. Dane wyjściowe
2.1. Schemat statyczny konstrukcji
Schemat statyczny stanowi układ jednospadowy o pochyleniu równym 30°, o rozpiętości 6,4 m, którego wysokość w szczycie wynosi 3,7 m. Zakratowanie stanowią słupki i krzyżulce.
Rys.1. Schemat statyczny wiązara
2.2. Dane:
-kąt pochylenia: 30°
-rozpiętość: l = 6,4 m
-rozstaw układów poprzecznych: a = 1,8m
-strefa obciążenia wiatrem: II
-strefa obciążenia śniegiem: II
-klasa użytkowania: 2
2.3. Przyjęcie warstw pokrycia
Rys.2. Warstwy pokrycia
3. Zebranie obciążeń
3.1. Obciążenia stałe od warstw pokrycia dachu – Tab.1.
Rodzaj obciążenia
Obciążenie
charakterystyczne
Współczynnik
obciążenia
obliczeniowe
[kN/m2]
γf
gont papowy (podwójnie)
0,50 kN/m2
0,50
1,3
0,650
deski gr. 2,5 cm
0,025m×5,5kN/m3
0,138
1,1
0,151
folia paroizolacyjna
0,003 kN/m2
0,003
0,004
wełna mineralna 15 cm
0,15×2,3kN/m3
0,345
0,449
płatew sosnowa 8x12cm
0,08mx0,12m×5,5kN/m3
0,053 [kN/m]
0,058 [kN/m]
RAZEM
1,072
1,320
3.2. Obciążenie śniegiem wg PN-80/B-02010
Sk=Qk∙C
gdzie:
Qk − wartość charakterystyczna obciążenia śniegiem gruntu,
C − współczynnik kształtu dachu,
Strefa obciążenia śniegiem w której znajduję się obiekt: II strefa
-dla strefy II: Qk=0,9
- dla połaci dachowej jednospadowej o pochyleniu α=30° współczynnik kształtu dachu C=0,8
Obciążenie charakterystyczne dachu:
Sk=Qk∙C=0,9∙0,8=0,72kNm2
Obciążenie obliczeniowe śniegiem:
S=Sk∙γf
Sk − obciążenie charakterystyczne śniegiem,
γf – współczynnik obciążenia
Zatem obciążenie obliczeniowe dachu:
S=Sk∙γf=0,72∙1,5=1,08 kNm2
3.3. Obciążenie wiatrem wg PN-77/B-02011 (ze zmianą Az1:2009):
pk=qk∙Ce∙Cp∙β
Gdzie:
qk −charakterystyczne ciśnienie prędkości wiatru,
Ce − współczynnik ekspozycji,
Cp − współczynnik aerodynamiczny,
β − współczynnik działania porywów wiatru
Strefa obciążenia wiatrem w której znajduję się obiekt: II strefa
Dla II strefy obciążenia wiatrem wartość charakterystyczna ciśnienia prędkości wiatru:
q=250 Pa=0,25 kNm2
do obliczeń przyjmujemy natomiast:
qk=1,2∙0,25=0,3 kNm2
Przyjęto, że obiekt będzie znajdował się na terenie zabudowanym przy wysokości istniejących budynków do 20 m lub zalesiony (rodzaj terenu B), dla którego współczynnik ekspozycji wynosi:
Ce=0,8
Konstrukcję obiektu uznano za niepodatną na działanie porywów wiatru:
β=1,8
...
horcio