Nr 1/2014 ISSN 1542-2433
Wydawnictwo Naukowe PWN
OBLICZANIE SWOBODNEGO ODKSZTAŁCENIA SKURCZOWEGO
10
PROJEKTOWANIE MUROWANYCH ŚĆIAN Z UWAGI NA WARUNKI POŻAROWE
32
JAK DEFINIOWAĆ OBIĄŻENIA W PROGRAMACH KOMPUTEROWYCH
48
Projektowanie Konstrukcji Budowlanych
Aktualności
Praktyczne wskazówki do projektowania konstrukcji żelbetowych, stalowych, murowych i drewnianych.
Nowości na rynku programów inżynierskich, ciekawe projekty i realizacje w Polsce i na świecie.
Prawo i przepisy Informacje o zmianach w przepisach, deregulacji, orzecznictwo, informacja o karach za szkody spowodowane błędami projektanta, przepisy BHP, wzory umów, wskazywanie na problematyczne zapisy w umowach.
Oddziaływania na konstrukcje Problemy związane ze wszystkimi oddziaływaniami na konstrukcje.
Geotechnika Zagadnienia związane z fundamentowaniem i geotechniką.
Programy Robot, RM-WIN, ABC, BIM, CAD, Autodesk Building Design, Bocad, GRAITEC Advance, Frilo Statik, Tekla Structures, SCIA Engineer, Soldis PROJEKTANT, AxisVM, inne programy.
Eurokody Wskazówki do projektowania konstrukcji według norm europejskich.
Uprawnienia, certyfikaty Zagadnienia związane z uzyskiwaniem uprawnień budowlanych (również zagranicznych).
Język angielski i niemiecki
Techniczny angielski i niemiecki - słownictwo pomagające w opracowaniu projektów: od przygotowania założeń projektowych, dokumentacji projektowej, przetargów i umów poprzez realizację projektów, kontrolę jakości, analizę kosztów, aż po odbiory i rozliczenia projektów.
Fizyka budowli i certyfikaty cieplne
tematyka i zawartość magazynu
rysunki i wykresy techniczne Duże i czytelne rysunki i wykresy ilustrujące omawiany temat.
normy i przepisy Odniesienia do norm i przepisów prawnych.
case study Wskazówki dotyczące praktycznego zastosowania przedstawianych rozwiązań.
obliczenia Przykłady obliczeń oraz zastosowanie wzorów na konkretnych projektach konstrukcyjnych.
22
Konstrukcje murowe
Jak obliczyć wartości sił wewnętrznych w belce podpierającej murowane ściany nośne? Autorzy: Dr hab. inż. Łukasz Drobiec, Dr inż. Radosław Jasiński, Dr inż. Adam Piekarczyk, Politechnika Śląska
Zajmiemy się obliczeniami wartości sił wewnętrznych w belce podpierającej murowane ściany oraz naprężeniami występującymi w płaszczyźnie kontaktu belki z murem. Wszystkie wyliczenia pokażemy na przykładzie dwukondygnacyjnego łącznika umieszczonego pomiędzy dwoma budynkami o trzech kondygnacjach. Uzyskane rozkłady i wartości sił wewnętrznych porównamy z wynikami prowadzonymi z wykorzystaniem różnych modeli MES.
Z
akładamy, że całkowita długość łącznika wynosi 5,0 m, natomiast jego szerokość w osiach konstrukcyjnych ścian nośnych to 4,5 m. Pod łącznikiem znajduje się przejazd o wysokości i szerokości w świetle równych odpowiednio 4,4 m i 4,5 m. Całkowita wysokość konstrukcji wynosi 12,53 m. Ściany nośne o grubości 25 cm i wysokości 3,0 m wykonano z pełnych bloczków silikatowych. Zaprojektowano mur ze spoinami normalnej grubości i wypełnionymi spoinami czołowymi. Na ścianach opierają się stropy gęstożebrowe EF-45/20 o wysokości konstrukcyjnej równej 20 cm. Ściany opierają się na jednoprzęsłowej wolnopodpartej belce żelbetowej o przekroju 0,25 × 0,50 i efektywnej rozpiętości 4,75 m, która to belka podlega obliczeniom w niniejszym przykładzie liczbowym. Łącznik magazynkonstruktora.pl
zakończony jest ścianą attyki o wysokości 1,15 m. Widok oraz przekroje konstrukcji łącznika pokazano na rys. 1, na którym opisano konstrukcję ścian, stropodachu oraz stropu na poziomie +8,25 m. Przykład liczbowy dotyczy wyznaczenia wartości sił wewnętrznych w belce od obciążeń przekazywanych ze ściany opierającej się na niej. Nie obliczano momentów zginających wynikających z ciężaru własnego belki oraz obciążeń przekazywanych bezpośrednio ze stropu na poziomie +5,05 m (rys. 1). Obliczenia wykonaną uproszczoną metodą inżynierską, która została szerzej omówiona w pracach [1], [2]. Uzyskane tą metodą wartości sił wewnętrznych zweryfikowano przy użyciu obliczeń numerycznych MES.
23
Konstrukcje murowe
Pełną wersję artykułu znajdziesz w pierwszym numerze Magazynu Konstruktora. Zapraszamy do prenumeraty.
Rys. 1.
Widok oraz przekroje konstrukcji łącznika rozpatrywanego w przykładzie
ZESTAWIENIE ODDZIAŁYWAŃ Charakterystyczne obciążenie dachu wiatrem według PN-EN 1991-1-4 Szerokość łącznika w świetle ścian: bcl = 4,25 m. Wysokość całkowita budynku: htot = 12,53 m. Rzędna dachu nad poziomem terenu: z = 11,45 Lokalizacja budynku: Gliwice. Wysokość nad poziomem morza: 267 m n.p.m. < 300 m n.p.m. Strefa obciążenia wiatrem: 1. Kategoria terenu: IV. Wartość podstawowa bazowej prędkości wiatru: vb,0 = 22 m/s. Kąt oddziaływania wiatru w stosunku do kierunku północnego: 270°. Współczynnik kierunkowy: cdir = 1,0. Współczynnik sezonowy: cseason = 1,0. Bazowa prędkość wiatru: vb=cdir cseason vb,0 = 1,0 ∙ 1,0 ∙ 22 = 22m/s. Wysokość odniesienia: ze = htot = 12,53 m. Współczynnik rzeźby terenu: co(ze) = 1,0.
Współczynnik chropowatości:
Średnia prędkość wiatru: Współczynnik turbulencji: kl = 1,0. Wymiar chropowatości: z0 = 1,0 m. Intensywność turbulencji:
Gęstość powietrza: ρ = 1,25 kg/m3. magazynkonstruktora.pl
Wartość szczytowa ciśnienia prędkości:
Ze względu na to, że łącznik znajduje się pomiędzy dwoma budynkami przyjęto najbardziej niekorzystną dodatnią wartość współczynnika ciśnienia zewnętrznego przy oddziaływaniu wiatru na budynek z kierunku zachodniego (rys. 1), co związane jest działaniem parcia wiatru na całą powierzchnię dachu płaskiego łącznika przy współczynniku cpe,10 = +0,2 jak w strefie oznaczonej literą I na rysunku 7.6 w normie PN-EN 1991-1-4. Współczynnik ciśnienia zewnętrznego (parcie wiatru): cpe,10 = +0,2. Charakterystyczna wartość ciśnienia wiatru oddziaływującego na powierzchnię zewnętrzną (parcie wiatru):
Charakterystyczna wartość obciążenia wiatrem przekazywana na obliczaną belkę:
Charakterystyczne obciążenie dachu śniegiem według PN-EN 1991-1-3 Lokalizacja budynku: Gliwice. Wysokość nad poziomem morza: 267 m n.p.m. Strefa obciążenia śniegiem: 2. Wartość charakterystyczna obciążenie śniegiem gruntu: Sk = 0,90 kN/m2. Wysokość ściany attyki: hatt = 1,15 m. Szerokość łącznika w świetle ścian: bcl = 4,25 m. Długość zaspy śnieżnej na dachu ograniczonym attykami (rys. 2):
Rys. 2. Sposób ustalania obciążenia śniegiem dachu łącznika Współczynnik ekspozycji dla terenu normalnego: ce = 1.0. Współczynnik termiczny: ct = 1.0 . Charakterystyczna wartość maksymalnej rzędnej wykresu obciążenia śniegiem dachu łącznika (rys. 4.72): Charakterystyczna wartość obciążenia śniegiem przekazywana na obliczaną belkę:
Obciążenie charakterystyczne przekazywane na obliczaną belkę ze stropodachu według PN-EN 1991-1-1 Szerokość łącznika w świetle ścian: bcl = 4,25 m. Szerokość całkowita łącznika: b = 4,75 m.
Wartość charakterystyczna Gk,1, kN/m
Opis oddziaływania Żwir ozdobny – warstwa o grubości 5 cm [20,0 kN/m3 ∙ 0,05 m ∙ 0,5 ∙ 4,25 m]
2,125
2 × papa termozgrzewalna [2 ∙ 0,050 kN/m2 ∙ 0,5 ∙ 4,25 m]
0,213
Wełna mineralna – płyty o grubości 18 cm [0,90 kN/m3 ∙ 0,18 m∙ 0,5 ∙ 4,25 m] (ciężar objętościowy przyjęto według danych producenta)
0,344
Papa paroizolacyjna [0,050 kN/m2 ∙ 0,5 ∙ 4,25 m]
0,106
Strop gęstożebrowy EF-45/20 [2,42 kN/m2 ∙ 0,5 ∙ 4,75 m]
5,748
Tynk gipsowy o grubości 1,5 cm [15,0 kN/m3 ∙ 0,015 m ∙ 0,5 ∙ 4,25 m]
0,478 Razem
9,014
Tablica 1. Obciążenia stałe przekazywane ze stropodachu Obciążenie eksploatacyjne stropodachu (jak dla kategorii H obciążonej powierzchni, czyli dachu bez dostępu, z wyjątkiem zwykłego utrzymania i napraw): Obciążenie eksploatacyjne przekazywane ze stropodachu na obliczaną belkę:
Obciążenie charakterystyczne przekazywane na obliczaną belkę ze stropu na poziomie +8,25 m według PN-EN 1991-1-1 i PN-82/B-02001 Wartość charakterystyczna Gk,2, kN/m
Opis oddziaływania Płytki gresowe na kleju [0,440 kN/m2 ∙ 0,5 ∙ 4,25 m]
0,935
Jastrych cementowy o grubości 4 cm [21,0 kN/m3 ∙ 0,04 m ∙ 0,5 ∙ 4,25 m]
1,785
Płyty styropianowe o grubości 2 cm [0,45 kN/m3 ∙ 0,02 m ∙ 0,5 ∙ 4,25 m]
0,019
Strop gęstożebrowy EF-45/20 [2,42 kN/m ∙ 0,5 ∙ 4,75 m]
5,748
Tynk gipsowy o grubości 1,5 cm [15,0 kN/m ∙ 0,015 m ∙ 0,5 ∙ 4,25 m]
0,478
2
3
Razem
8,965
Tablica 2. Obciążenia stałe przekazywane ze stropu na poziomie +8,25 m Obciążenie eksploatacyjne stropu na poziomie +8,25 m (jak dla kategorii B obciążonej powierzchni):
To jedynie część artykułu przedstawiającego metodę analityczną stosowaną do obliczeń belek podpierających murowane ściany, która umożliwia wyznaczenie wartości sił wewnętrznych bez konieczności prowadzania żmudnych obliczeń numerycznych. Jego pełną wersję znajdziesz w pierwszym numerze Magazynu Konstruktora. Zapraszamy do prenumeraty.
Tylko teraz! Zamawiając prenumeratę roczną w cenie 399
zł. otrzymasz 6 egzemplarzy Magazynu Konstruktora oraz 4 książki.
gratis!
Nr 1/2014
Nr 2/2015
Wydawnictwo Naukowe PWN
Wydawnictwo Naukowe PWN
ISSN 1542-2433
ISSN 1542-2433
OBLICZANIE SWOBODNEGO ODKSZTAŁCENIA SKURCZOWEGO
10
OBLICZANIE WSKAŻNIKÓW PRZY BUDOWIE KONSTRUKCJI
12 21 44
PROJEKTOWANIE MUROWANYCH ŚĆIAN Z UWAGI NA WARUNKI POŻAROWE
32
SIŁY WEWNĘTRZNE W BELCE PODPIERAJĄCEJ ŚCIANY NOŚNE
JAK DEFINIOWAĆ OBIĄŻENIA W PROGRAMACH KOMPUTEROWYCH
48
JAK WYBRAĆ PROGRAM WSPOMAGAJĄCY PROJEKTOWANIE
Szanowni Państwo!
Nr 3/2015
Nr 4/2015
Wydawnictwo Naukowe PWN
Wydawnictwo Naukowe PWN
ISSN 1542-2433
Magazyn Konstruktora to czasopismo dla inżynierów budownictwa, które ukazywać się będzie sześć razy w roku. Na jego łamach uznani autorzy zaprezentują ciekawe rozwiązania i najnowsze technologie w konstrukcjach budowlanych różnego typu: żelbetowych, murowych, stalowych i drewnianych. Liczne case study przedstawią konstruktorom możliwe rozwiązania, wskażą ewentualne błędy i sposoby ich poprawienia.
ISSN 1542-2433
Tematyka magazynu podzielona jest na działy: OBLICZANIE SWOBODNEGO ODKSZTAŁCENIA SKURCZOWEGO
19
OBLICZANIE SWOBODNEGO ODKSZTAŁCENIA SKURCZOWEGO
12
PROJEKTOWANIE MUROWANYCH ŚĆIAN Z UWAGI NA WARUNKI POŻAROWE
31
PROJEKTOWANIE MUROWANYCH ŚĆIAN Z UWAGI NA WARUNKI POŻAROWE
21
JAK DEFINIOWAĆ OBIĄŻENIA W PROGRAMACH KOMPUTEROWYCH
44
JAK DEFINIOWAĆ OBIĄŻENIA W PROGRAMACH KOMPUTEROWYCH
54
Nr 5/2015
Nr 6/2015
ISSN 1542-2433
ISSN 1542-2433
Wydawnictwo Naukowe PWN
Wydawnictwo Naukowe PWN
• • • • • • • • • • •
konstrukcje żelbetowe, konstrukcje stalowe, konstrukcje murowe, konstrukcje drewniane, odziaływania na konstrukcje budowlane, geotechnika, fizyka budowli i certyfikaty cieplne, eurokody, uprawnienia i certyfikaty, przepisy i normy, programy komputerowe.
O jakość prezentowanych artykułów zadba Rada Programowa oraz redaktorzy tematyczni, a także praktycy zaproszeni do współtworzenia magazynu. Zapraszam do lektury.
OBLICZANIE SWOBODNEGO ODKSZTAŁCENIA SKURCZOWEGO
12
OBLICZANIE SWOBODNEGO ODKSZTAŁCENIA SKURCZOWEGO
12
PROJEKTOWANIE MUROWANYCH ŚĆIAN Z UWAGI NA WARUNKI POŻAROWE
21
PROJEKTOWANIE MUROWANYCH ŚĆIAN Z UWAGI NA WARUNKI POŻAROWE
21
JAK DEFINIOWAĆ OBIĄŻENIA W PROGRAMACH KOMPUTEROWYCH
44
JAK DEFINIOWAĆ OBIĄŻENIA W PROGRAMACH KOMPUTEROWYCH
44
Katarzyna Włodarczyk-Gil Wydawca