Strona 1 z 41
M. autorska pracownia projektowa
K U L C Z A K Dolnośląska Izba Architektów nr ewidencyjny członka: DS.-0378
pracownia: ul. Kobierzycka 10, 52-315 Wrocław adres do korespondencji: ul. Śliczna 47/27, 50-550 Wrocław tel./fax. : 607 388 637 e-mail: [email protected] www.mkarchitekt.pl
NIP: 899-142-66-02 Regon: 9 3 2 8 07 7 1 2
OPINIA TECHNICZNA
SPRAWDZENIE STANU TECHNICZNEGO I NOŚNOŚCI STROPU NAD
PARTEREM W CELU UMOŻLIWIENIA PRZEZNACZENIA TRZECH
POMIESZCZEŃ DAWNYCH SAL SZKOLNYCH NA ARCHIWUM
NAZWA I ADRES OBIEKTU
BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (dawny budynek szkoły)
ADRES : TYNIEC MAŁY, UL. DOMASŁAWSKA
GM: KOBIERZYCE
OBRĘB: TYNEC MAŁY
DZIAŁKA NR: 120
INWESTOR
GMINA KOBIERZYCE
Al. Pałacowa 1
55-040 Kobierzyce
JEDNOSTKA PROJEKTOWA
M.Kulczak autorska pracownia projektowa
50-550 Wrocław, ul. Śliczna 47/27
imię, nazwisko projektanta nr uprawnień: pieczątka, podpis:
KONSTRUKCJA
mgr inż. Rafał Gałęzowski
73/DOŚ/10
Wrocław , lipiec 2015 r.
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 2 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 2 z 41
SPIS TREŚCI 1. PRZEDMIOT OPRACOWANIA 3
2. CEL OPRACOWANIA 3
3. PODSTAWĘ OPRACOWANIA STANOWIĄ 3
4. OPIS STANU ISTNIEJĄCEGO 3
4.1 Lokalizacja obiektu 3
4.2 Opis ogólny 3
4.3 Sposób użytkowania. 4
5. PRZEPROWADZONE BADANIA 4
6. OPIS KONSTRUKCJI STROPÓW 4
6.1 Strop w obrębie sali nr 1 (sala szkolna dawnej szkoły) 4
6.2 Strop w obrębie sali nr 2 (sala szkolna komputerowa dawnej szkoły) 4
6.3 Strop w obrębie sali nr 3 (sala szkolna dawnej szkoły) 5
7. ANALIZA STATYCZNO-WYTRZYMAŁOŚCIOWA 5
7.1 Obciążenia wynikające z przeznaczenia pomieszczenia dawnej sali szkolnej na archiwum 5
7.2 Sprawdzenie nośności stropu typu WPS - sale nr 1 i 2 5
7.2.1 Zebranie obciążeń 5
7.2.2 Nośność belki stalowej - obliczenia numeryczne 6
7.2.3 Wnioski płynące z analizy numerycznej przekroju 12
7.3 Sprawdzenie nośności stropu drewnianego na legarach - sala nr 3 12
7.3.1 Zebranie obciążeń 12
7.3.2 Nośność belki drewnianej - obliczenia numeryczne 13
7.3.3 Wnioski płynące z analizy numerycznej przekroju 19
7.3.4 Nośność podciągu stalowego - obliczenia numeryczne 19
7.3.5 Wnioski płynące z analizy numerycznej przekroju 24
8. WNIOSKI I ZALECENIA 24
8.1 Wnioski 24
8.2 Zalecenia 24
9. Załącznik nr 1 - Uprawnienia osoby wykonującej opinię techniczną 26-27
10. Załącznik nr 2 - Zaświadczenie o przynależności do izby inżynierów budownictwa 28
11. Załącznik nr 3 - Dokumentacja fotograficzna 29-40
12. Załącznik nr 4 - Część rysunkowa 41
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 3 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 3 z 41
1. PRZEDMIOT OPRACOWANIA
Przedmiotem opracowania jest strop nad kondygnacją parteru w obrębie trzech pomieszczeń sal szkolnych budynku usługowo-oświatowego a dawniej szkoły podstawowej, zlokalizowanej na części działki nr 120, w Tyńcu Małym w gminie Kobierzyce.
2. CEL OPRACOWANIA :
Sprawdzenie stanu technicznego istniejących stropów
Sprawdzenie nośności istniejących stropów pod kątem możliwości adaptacji pomieszczeń na archiwa
Opracowanie zaleceń.
3. PODSTAWĘ OPRACOWANIA STANOWIĄ :
Zlecenie / Umowa zawarte z inwestorem
Inwentaryzacja budowlana część architektoniczna wykonana w marcu 2014
Wytyczne technologiczne
Odpowiednie przepisy i normy.
4. OPIS STANU ISTNIEJĄCEGO
4.1 Lokalizacja obiektu
Budynek usługowo-oświatowy, a dawniej szkoły podstawowej mieści się w miejscowości Tyniec Mały w gminie Kobierzyce przy ulicy Domasławskiej.
Badane stropy mieszczą się w środkowej części budynku i jako jedyne stanowią kondygnację I-P budynku.
4.2 Opis ogólny.
Pomieszczenia, w których stropy zostały poddane sprawdzeniu stanowią 2 sale szkolne i 1 salę szkolną komputerową dawnej szkoły. Do pomieszczeń prowadzi klatka schodowa wraz z korytarzem rozdzielające w/w pomieszczenia na dwie strony. Korytarz wraz z klatką poza zakresem opracowania.
Na potrzeby niniejszego opracowania ponumerowano w/w pomieszczenia następująco:
nr 1 sala szkolna pow. 36m2
nr 2 sala szkolna komputerowa pow. 43,68m2
nr 3 sala szkolna pow.50m2
Stropy poddane sprawdzeniu opierają się na ścianach nośnych zewnętrznych i wewnętrznych oraz pośrednio na podciągach stalowych.
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 4 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 4 z 41
4.3 Sposób użytkowania.
Pomieszczenia sal szkolnych dawnej szkoły nie są obecnie wykorzystywane przez Gminę Kobierzyce, są puste i uporządkowane. W przyszłości ma tam zostać zlokalizowane archiwum gminne.
5. PRZEPROWADZONE BADANIA
Dokonano szczegółowych oględzin badanych stropów od strony I-ego piętra i od strony kondygnacji parteru. Wykonano 4 odkrywki stropów od góry i pomierzono grubości stropów, zinwentaryzowano warstwy stropowe, zbadano skład warstw i dokonano oceny stanu technicznego stropów. Odkrywki wykonano w sposób pozwalający na określenie rodzaju istniejących stropów. Odkrywki nr B i C wykonano nad dźwigarami stalowymi celem pomierzenia szerokości ich górnych półek i dla stwierdzenia czy belki te są jednakowe. W odkrywce nr A usunięto gruz i zasypkę na odległość pozwalającą określić powtarzalność elementów stropu i dokonać oceny stanu technicznego. Ponadto dokonano sprawdzenia powierzchni stropu detektorem stali w celu ustalenia rozstawu belek stalowych oraz ich usytuowania. Wykonano również przewierty pomocnicze w celu sprawdzenia przestrzeni pomiędzy stropami a zabudową sufitów podwieszonych GK za pomocą boroskopu z kamerą.
Z przebiegu powyższych badań stworzono dokumentację fotograficzną stanowiącą załącznik nr 1 niniejszego opracowania.
6. OPIS KONSTRUKCJI STROPÓW.
6.1 Strop w obrębie sali nr 1 (sala szkolna dawnej szkoły)
Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono występowanie stropu gęsto żebrowego Typu WPS, gdzie żebrami nośnymi są belki stalowe w postaci dwuteowników I-180 w rozstawie co 1,20m o rozpiętości około 5,23m w świetle między ścianami nośnymi. Wypełnienie stanowią betonowe płyty WPS-120. Przestrzeń między belkami, ponad płytami wypełniona zasypką mieszaną żużlowo - gruzową grubości 10-12cm. Na belkach stalowych wykonano wylewkę cementową tzw. jastrych gr 4-6cm, jako warstwę wykończeniową zastosowano wykładzinę PCV. Od spodu wykonano tynk cementowo-wapienny gr. około 1,5cm. Strop w stanie technicznym dostatecznym z jedną poważną wadą - brak obetonowania belek stalowych stanowiącego zamek usztywniający.
6.2 Strop w obrębie sali nr 2 (sala szkolna komputerowa dawnej szkoły)
Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono występowanie stropu gęsto żebrowego Typu WPS, gdzie żebrami nośnymi są belki stalowe w postaci dwuteowników I-180 w rozstawie co 1,10m i 1,00m o rozpiętości około 5,00m w świetle między ścianami nośnymi. Wypełnienie stanowią betonowe płyty WPS-110 i WPS-100. Przestrzeń między belkami, ponad płytami wypełniona zasypką mieszaną żużlowo - gruzową grubości 10-12cm. Na belkach stalowych wykonano wylewkę cementową tzw. jastrych gr 4-6cm, jako warstwę wykończeniową zastosowano wykładzinę PCV. Od spodu wykonano tynk cementowo-wapienny gr. około 1,5cm. Strop w stanie technicznym dostatecznym z jedną poważną wadą - brak obetonowania belek stalowych stanowiącego zamek usztywniający.
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 5 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 5 z 41
6.3 Strop w obrębie sali nr 3 (sala szkolna dawnej szkoły)
Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono występowanie stropu na belkach drewnianych ze ślepym pułapem, rozpiętych pomiędzy ścianami nośnymi i dwoma podciągami stalowymi. Elementami nośnymi są belki drewniane w postaci legarów o wym. axh=15x25cm w rozstawie co około 0,90m o rozpiętości około od 2,95 do 3,75m w świetle między ścianami nośnymi a podciągiem stalowym. Podciągi stalowe wykonano z belek stalowych w postaci dwuteowników I-300 w rozstawie co 2,95m i 3,75m o rozpiętości około 5,60m w świetle między ścianami nośnymi Wypełnienie stanowi ślepy pułap z desek gr. 3cm. Przestrzeń między belkami drewnianymi, ponad deskami ślepego pułapu wypełniona zasypką mieszaną żużlowo - gruzową (polepa) grubości 9-10cm. Na belkach drewnianych wykonano ślepą podłogę z desek gr. 3cm, a na nich białą podłogę z dwóch warstw płyt OSB gr.18mm (2x9mm). Jako warstwę wykończeniową zastosowano wykładzinę PCV. Od spodu wykonano podsufitkę z desek tynk cementowo-wapienny gr. około 1,5cm. Strop w stanie technicznym dostatecznym. Drewno belek jest zdrowe suche bez widocznych ognisk korozji.
7. ANALIZA STATYCZNO-WYTRZYMAŁOŚCIOWA.
7.1 Obciążenia wynikające z przeznaczenia pomieszczenia dawnej sali szkolnej na archiwum
Podstawowe obciążenia oraz wymagania eksploatacyjne przyjęto zgodnie z PN-82/B-02003 Obciążenia technologiczne:
Obciążenie użytkowe stropu archiwum to 500kg/m2 czyli 5 kN/m2
Pozostałe obciążenia wyznaczono w oparciu o Polskie Normy
PN-82/B-02001 Obciążenia stałe
PN-82/B-02003 Obciążenia technologiczne
7.2 Sprawdzenie nośności stropu typu WPS - sale nr 1 i 2
7.2.1 Zebranie obciążeń
0.1. Strop WPS
Rodzaj: ciężar Typ: stałe
0.1.1. Warstwy stropu WPS
Charakterystyczna wartość obciążenia: Qk = 3,95 kN/m
2.
Obliczeniowe wartości obciążenia:
Qo1 = 4,35 kN/m2, f1 = 1,10,
Qo2 = 3,56 kN/m2, f2 = 0,90.
Składniki obciążenia:
Wykładzina gumowa PCW
Qk = 0,080 kN/m2 = 0,08 kN/m
2.
Qo1 = 0,09 kN/m2, f1 = 1,10,
Qo2 = 0,07 kN/m2, f2 = 0,90.
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 6 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 6 z 41
Jastrych cementowy gr.5cm
Qk = 21,0 kN/m3 · 0,05 m = 1,05 kN/m
2.
Qo1 = 1,16 kN/m2, f1 = 1,10,
Qo2 = 0,95 kN/m2, f2 = 0,90.
Zasypka wypełnienie gr 10~12cm
Qk = 12,0 kN/m3 · 0,11 m = 1,32 kN/m
2.
Qo1 = 1,45 kN/m2, f1 = 1,10,
Qo2 = 1,19 kN/m2, f2 = 0,90.
Płyta stropowa WPS-120
Qk = 24,0 kN/m3 · 0,051 m = 1,22 kN/m
2.
Qo1 = 1,34 kN/m2, f1 = 1,10,
Qo2 = 1,10 kN/m2, f2 = 0,90.
Tynk cem.-wap. gr1,5cm
Qk = 19,0 kN/m3 · 0,015 m = 0,28 kN/m
2.
Qo1 = 0,31 kN/m2, f1 = 1,10,
Qo2 = 0,25 kN/m2, f2 = 0,90.
0.2. Użytkowe
Rodzaj: użytkowe Typ: zmienne
0.2.1. Magazyny archiwów
Charakterystyczna wartość obciążenia:
Qk = 5,0 kN/m2 = 5,00 kN/m
2.
Obliczeniowa wartość obciążenia:
Qo = 6,00 kN/m2, f = 1,20,
d = 1,00.
0.2.2. Wszelkie pokoje biurowe, gabinety lekarskie, naukowe, sale lekcyjne szkolne, szatnie i łaźnie zakładów przemysłowych, pływalnie oraz poddasza użytkowane jako magazyny lub kondygnacje techniczne
Charakterystyczna wartość obciążenia:
Qk = 2,0 kN/m2 = 2,00 kN/m
2.
Obliczeniowa wartość obciążenia:
Qo = 2,40 kN/m2, f = 1,20,
d = 1,00.
7.2.2 Nośność belki stalowej - obliczenia numeryczne
Zestawienie Materiału
Oznaczenie Materiał Długości [m]: Masa [t]:
I 180 56 - St0S 1x5,53 = 5,53 0,121
Masa całkowita ustroju 0,121
Materiał Jednostka miary Ilość:
Stal: 56 - St0S t 0,121
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 7 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 7 z 41
Obciążenia: CW: Ciężar własny - Stałe f=1,1 Nr
Rodzaj: Wartości char. Współczynniki Orient. Kier.: Położenie
Nazwa: pręta Pa: Pb: f1: f2: d: [deg] [deg] xa: xb:
1
4,74 4,74
XY
Z
Obciążenia: St: Warstwy - Stałe
Nr Rodzaj:
Wartości char. Współczynniki Orient. Kier.: Położenie Nazwa:
pręta Pa: Pb: f1: f2: d: [deg] [deg] xa: xb:
1 Rozłożone 4,74 4,74 1,10 1,00 1,00 0,0 0,0 0,00 5,53 Rozłożone
1
6,00 6,00
XY
Z
Obciążenia: U: Użytkowe - Zmienne (Znaczenie: 1)
Nr Rodzaj:
Wartości char. Współczynniki Orient. Kier.: Położenie Nazwa:
pręta Pa: Pb: f1: f2: d: [deg] [deg] xa: xb:
1 Rozłożone 6,00 6,00 1,20 1,00 0,0 0,0 0,00 5,53 Rozłożone
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 8 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 8 z 41
Wyniki Obliczeń wg PN Teoria I rzędu
Pozycja nr 1
My
1
XY
Z
Tz
1
XY
Z
Siły Przekrojowe: Obciążenia obliczeniowe PN: CW StU Nr preta: x [m]: x/L: Mx [kNm]: My [kNm]: Mz [kNm]: Ty [kN]: Tz [kN]: N [kN]:
1 0,000 0,000 0 0 0 0 34,99 0
1 2,765 0,500 0 48,37 0 0 0 0
1 5,530 1,000 0 0 0 0 -34,99 0
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 9 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 9 z 41
Pozycja nr 1
1
XY
Z
Deformacje: Obciążenia charakterystyczne PN: CW StU
Nr preta: x [m]: x/L: Ux [m]: Uy [m]: Uz [m]: Uyz [m]: Uy [m]: Uz [m]: Uyz [m]:
Liczone od cięciwy
1 0,000 0,000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000
1 2,765 0,500 0,0000 0,0000 -0,0449 0,0449 0,0000 -0,0449 0,0449
1 5,530 1,000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000
Wymiarowanie przekroju pręta
Przekrój: 1 - I 180
Wymiary przekroju:
h=180,0 g=6,9 s=82,0 t=10,3 r=6,9
Charakterystyka geometryczna przekroju:
Jxg=1450,0 Jyg=81,3 A=27,90 ix=7,2 iy=1,7
Jw=5835,8 Jt=9,0 is=7,4.
Materiał: St0S Wytrzymałość fd=175 MPa dla g=10,3.
Przekrój spełnia warunki przekroju klasy 1.
x X
y
Y
18
0
82
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 10 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 10 z 41
Długości wyboczeniowe pręta
Przęsło Xc:
Przyjęto podatności węzłów ustalone wg załącznika 1 normy:
a = 1,000 b = 1,000 węzły nieprzesuwne = 1,000 dla lo = 5,530
lw = 1,000×5,530 = 5,530 m
Przęsło Yc:
Przyjęto podatności węzłów ustalone wg załącznika 1 normy:
a = 0,500 b = 0,500 węzły nieprzesuwne = 0,684 dla lo = 5,530
lw = 0,684×5,530 = 3,783 m
Przęsło :
Dla wyboczenia skrętnego przyjęto współczynnik długości wyboczeniowej = 1,000. Rozstaw stężeń
zabezpieczających przed obrotem lo = 5,530 m. Długość wyboczeniowa l = 5,530 m.
Siły krytyczne:
NEJ
lx
w
2
2
3,14²×205×1450,0
5,530²
10-2 = 959,34 kN
NEJ
ly
w
2
2
3,14²×205×81,3
3,783²
10-2 = 114,97 kN
Ni
EJ
lGJz
s
T
12
2
2
1
7,4²
(
3,14²×205×5835,8
5,530²×10-2 + 80×9,0×102) = 1380,91 kN
Zwichrzenie
Dla dwuteownika walcowanego rozstaw stężeń zabezpieczających przekrój przed obrotem l1 = lo =5530 mm:
l1
= 5530 > 1658 = 35×17/0,400× 215/175
= d
yf
i/215
35
Pręt nie jest zabezpieczony przed zwichrzeniem.
Przyjęto, że pręt jest zabezpieczony przed zwichrzeniem: L = 0.
Stateczność lokalna.
xa = 2,765; xb = 2,765; Przęsło nr: 1, 1, 1. Obciążenia: CW+St+U
Przekrój spełnia warunki przekroju klasy 1
Rozstaw poprzecznych usztywnień ścianki a = 5530,0 mm.
Warunek stateczności ścianki dla ścianki najbardziej narażonej na jej utratę (9):
C / p fd = 1,617 > 1
Współczynniki redukcji nośności przekroju:
- dla zginana względem osi X: x = p = 1,000
Naprężenia (Osłabienia otworami):
xa = 2,765; xb = 2,765; Przęsło nr: 1, 1, 1. Obciążenia: CW+St+U
Naprężenia w skrajnych włóknach: t = 300,26 MPa C = -300,26 MPa
Naprężenia:
- normalne: = 0,00 = 300,26 MPa
Warunki nośności:
ec = / o + = 0,00 / 1,000 + 300,26 = 300,26 > 175 MPa
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 11 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 11 z 41
Nośność przekroju na ścinanie
xa = 5,530; xb = 0,000; Przęsło nr: 1, 1, 1. Obciążenia: CW+St+U
- wzdłuż osi Y
VR = 0,58 AV fd = 0,58×12,4×175×10-1
= 126,06 kN
Vo = 0,6 VR = 75,64 kN
Warunki nośności:
- ścinanie wzdłuż osi Y: V = 34,99 < 126,06 = VR
Nośność przekroju na zginanie:
xa = 2,765; xb = 2,765; Przęsło nr: 1, 1, 1 Obciążenia: CW+St+U
- względem osi X
MR = p W fd = 1,000161,117510-3
= 28,19 kNm
Współczynnik zwichrzenia dla L = 0,000 wynosi L = 1,000
Warunek nośności (54):
M
M
x
L Rx =
48,37
1,000×28,19
= 1,716 > 1
Nie uwzględniono zwichrzenia pręta.
Nośność przekroju zginanego, w którym działa siła poprzeczna
xa = 2,765; xb = 2,765; Przęsło nr: 1, 1, 1. Obciążenia: CW+St+U
- dla zginania względem osi X Vy = 0 < 75,64 = Vo
MR,V = MR = 28,19 kNm
Warunek nośności (55):
M
M
M
M
x
Rx V
y
Ry V, ,
48,37
28,19 +
0
3,47 = 1,716 > 1
Nośność środnika pod obciążeniem skupionym
xa = 5,530; xb = 0,000; Przęsło nr: 1, 1, 1. Obciążenia: CW+St+U
Przyjęto szerokość rozkładu obciążenia skupionego c = 100,0 mm. Naprężenia ściskające w środniku wynoszą
c= 0 MPa. Współczynnik redukcji nośności wynosi:
c = 1,000
Nośność środnika na siłę skupioną:
PR,W = co tw c fd = 186,2×6,9×1,000×175×10-3
= 224,83 kN
Warunek nośności środnika:
P = 34,99 < 224,83 = PR,W
Stan graniczny użytkowania:
Przęsło nr: 1, 1, 1. Obciążenia: CW+St+U
Ugięcia względem osi Y liczone od cięciwy pręta wynoszą:
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 12 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 12 z 41
amax = 44,9 mm
agr = l / 250 = 5530 / 250 = 22,1 mm
amax = 44,9 > 22,1 = agr
Największe ugięcie wypadkowe wynosi:
a = 44,9 mm; L / a = 5530,0 / 44,9 = 123,2
7.2.3 Wnioski płynące z analizy numerycznej przekroju
Na podstawie przeprowadzonych obliczeń statyczno wytrzymałościowych stwierdzono przekroczenie stanu granicznego nośności jak i przekroczenie stanu granicznego użytkowania obliczanego przekroju belki nośnej istniejącego stropu gęsto żebrowego Typu WPS, gdzie żebrami nośnymi są belki stalowe w postaci dwuteowników I-180 w rozstawie co 1,20m o rozpiętości około 5,23m w świetle między ścianami nośnymi. Co za tym idzie strop WPS w obecnej postaci nie przeniesie obciążeń wynikających z przeznaczenia pomieszczenia dawnej sali szkolnej na archiwum.
7.3 Sprawdzenie nośności stropu drewnianego na legarach - sala nr 3
7.3.1 Zebranie obciążeń
0.1. Strop drewniany na legarach
Rodzaj: ciężar Typ: stałe
0.1.1. Warstwy stropu drewnianego
Charakterystyczna wartość obciążenia: Qk = 2,91 kN/m
2.
Obliczeniowe wartości obciążenia:
Qo1 = 3,20 kN/m2, f1 = 1,10,
Qo2 = 2,62 kN/m2, f2 = 0,90.
Składniki obciążenia:
Wykładzina gumowa PCW
Qk = 0,080 kN/m2 = 0,08 kN/m
2.
Qo1 = 0,09 kN/m2, f1 = 1,10,
Qo2 = 0,07 kN/m2, f2 = 0,90.
Płyty OSB gr.10mm
Qk = 0,200 kN/m2 = 0,20 kN/m
2.
Qo1 = 0,22 kN/m2, f1 = 1,10,
Qo2 = 0,18 kN/m2, f2 = 0,90.
Płyty OSB gr 10mm
Qk = 0,200 kN/m2 = 0,20 kN/m
2.
Qo1 = 0,22 kN/m2, f1 = 1,10,
Qo2 = 0,18 kN/m2, f2 = 0,90.
Deski (przybijane do legarów) o grubości 30 mm
Qk = 0,330 kN/m2 = 0,33 kN/m
2.
Qo1 = 0,36 kN/m2, f1 = 1,10,
Qo2 = 0,30 kN/m2, f2 = 0,90.
Zasypka wypełnienie gr 10~12cm
Qk = 12,0 kN/m3 · 0,11 m = 1,32 kN/m
2.
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 13 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 13 z 41
Qo1 = 1,45 kN/m2, f1 = 1,10,
Qo2 = 1,19 kN/m2, f2 = 0,90.
Deski (przybijane do legarów) o grubości 30 mm
Qk = 0,330 kN/m2 = 0,33 kN/m
2.
Qo1 = 0,36 kN/m2, f1 = 1,10,
Qo2 = 0,30 kN/m2, f2 = 0,90.
Tynk na trzcinie gr.3cm
Qk = 15,0 kN/m3 · 0,03 m = 0,45 kN/m
2.
Qo1 = 0,50 kN/m2, f1 = 1,10,
Qo2 = 0,41 kN/m2, f2 = 0,90.
0.2. Użytkowe
Rodzaj: użytkowe Typ: zmienne
0.2.1. Magazyny archiwów
Charakterystyczna wartość obciążenia:
Qk = 5,0 kN/m2 = 5,00 kN/m
2.
Obliczeniowa wartość obciążenia:
Qo = 6,00 kN/m2, f = 1,20,
d = 1,00.
0.2.2. Wszelkie pokoje biurowe, gabinety lekarskie, naukowe, sale lekcyjne szkolne, szatnie i łaźnie zakładów przemysłowych, pływalnie oraz poddasza użytkowane jako magazyny lub kondygnacje techniczne
Charakterystyczna wartość obciążenia:
Qk = 2,0 kN/m2 = 2,00 kN/m
2.
Obliczeniowa wartość obciążenia:
Qo = 2,40 kN/m2, f = 1,20,
d = 1,00.
7.3.2 Nośność belki drewnianej - obliczenia numeryczne
Zestawienie Materiału
Oznaczenie Materiał Długości [m]: Masa [t]:
B 250x150 127 - Drewno C27 1x4,13 = 4,13 0,070
Masa całkowita ustroju 0,070
Materiał Jednostka miary Ilość:
Drewno: 127 - Drewno C27 m3 0,155
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 14 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 14 z 41
Obciążenia: CW: Ciężar własny - Stałe f=1,1 Nr
Rodzaj: Wartości char. Współczynniki Orient. Kier.: Położenie
Nazwa: pręta Pa: Pb: f1: f2: d: [deg] [deg] xa: xb:
1
2,62 2,62
XY
Z
Obciążenia: St: Warstwy posadzki - Stałe
Nr Rodzaj:
Wartości char. Współczynniki Orient. Kier.: Położenie Nazwa:
pręta Pa: Pb: f1: f2: d: [deg] [deg] xa: xb:
1 Rozłożone 2,62 2,62 1,10 1,00 1,00 0,0 0,0 0,00 4,13 Rozłożone
1
4,50 4,50
X
Y
Z
Obciążenia: U: Użytkowe - Zmienne (Znaczenie: 1)
Nr Rodzaj:
Wartości char. Współczynniki Orient. Kier.: Położenie Nazwa:
pręta Pa: Pb: f1: f2: d: [deg] [deg] xa: xb:
1 Rozłożone 4,50 4,50 1,20 1,00 0,0 0,0 0,00 4,13 Rozłożone
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 15 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 15 z 41
Wyniki Obliczeń wg PN Teoria I rzędu
Pozycja nr 1
My
1
X
Y
Z
Tz
1
X
Y
Z
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 16 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 16 z 41
Siły Przekrojowe: Obciążenia obliczeniowe PN: CW StU Nr preta: x [m]: x/L: Mx [kNm]: My [kNm]: Mz [kNm]: Ty [kN]: Tz [kN]: N [kN]:
1 0,000 0,000 0 0 0 0 17,49 0
1 2,065 0,500 0 18,05 0 0 0 0
1 4,130 1,000 0 0 0 0 -17,49 0
Pozycja nr 1
1
X
Y
Z
Deformacje: Obciążenia charakterystyczne PN: CW StU
Nr preta: x [m]: x/L: Ux [m]: Uy [m]: Uz [m]: Uyz [m]: Uy [m]: Uz [m]: Uyz [m]:
Liczone od cięciwy
1 0,000 0,000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000
1 2,065 0,500 0,0000 0,0000 -0,0123 0,0123 0,0000 -0,0123 0,0123
1 4,130 1,000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 17 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 17 z 41
Wymiarowanie przekroju pręta
y Y
z
Z
25
0
150
Przekrój: 3 „B 250x150”
Wymiary przekroju:
h=250,0 mm b=150,0 mm.
Charakterystyka geometryczna przekroju:
Jyg=19531,3; Jzg=7031,3 cm4; A=375,00 cm
2; iy=7,2; iz=4,3 cm; Wy=1562,5; Wz=937,5 cm
3.
Własności techniczne drewna
Przyjęto 1 klasę użytkowania konstrukcji ( temperatura powietrza 20° i wilgotności powyżej 65% tylko przez
kilka tygodni w roku) oraz klasę trwania obciążenia: Stałe (więcej niż 10 lat, np. ciężar własny).
Kmod = 0,60 γ M =1,3
Cechy drewna: Drewno C22.
f m,k = 22,00 f m,d = 10,154 MPa
f t,0,k = 13,00 f t,0,d = 6,000 MPa
f t,90,k = 0,50 f t,90,d = 0,231 MPa
f c,0,k = 20,00 f c,0,d = 9,231 MPa
f c,90,k = 2,40 f c,90,d = 1,108 MPa
f v,k = 2,40 f v,d = 1,108 MPa
E 0,mean = 10000 MPa
E 90,mean = 330 MPa
E 0,05 = 6700 MPa
G mean = 630 MPa
ρ k = 340 kg/m3
Sprawdzenie nośności pręta nr 1
Sprawdzenie nośności przeprowadzono wg PN-B-03150:2000. W obliczeniach uwzględniono ekstremalne
wartości wielkości statycznych.
Nośność na zginanie
Wyniki dla xa=2,065 m; xb=2,065 m; przęsło nr: 1, 1, 1, przy obciążeniach „CW+St+U ”.
Długość obliczeniowa dla pręta swobodnie podpartego, obciążonego równomiernie lub momentami na
końcach, przy obciążeniu przyłożonym do powierzchni górnej, wynosi:
l d = 1×4130 + 250 + 250 = 4630,00 mm
λ rel,m = mean
mean
k
dmd
G
E
Eb
hfl ,0
2
,
=
4630×0×10,154
3,142×0²×6700 ×
4 10000
630 = 0,314
Wartość współczynnika zwichrzenia:
dla λ rel,m ≤ 0,75 k crit = 1
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 18 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 18 z 41
Warunek stateczności:
σ m,d = M / W = 18,02 / 1562,50 ×103 = 11,532 > 10,154 = 1,000×10,154 = k crit f m,d
Nośność dla xa=2,065 m; xb=2,065 m; przęsło nr: 1, 1, 1, przy obciążeniach „CW+St+U ”:
dzm
dzm
m
dym
dym
fk
f ,,
,,
,,
,, 11,532
10,154 + 0,7×
0,000
10,154 = 1,136 > 1
dzm
dzm
dym
dym
mff
k,,
,,
,,
,,
0,7×11,532
10,154 +
0,000
10,154
= 0,795 < 1
Nośność na ścinanie
Wyniki dla xa=4,130 m; xb=0,000 m; przęsło nr: 1, 1, 1, przy obciążeniach „CW+St+U ”.
Naprężenia tnące:
τ z,d = 1,5 V z / A = 1,5×17,45 / 375,00 ×10 = 0,698 MPa
τ y,d = 1,5 V y / A = 1,5×0 / 375,00 ×10 = 0,000 MPa
Przyjęto k v = 1,000.
Warunek nośności
τ d = 2
,2, dydz = 0,698² + 0,000² = 0,698 < 1,108 = 1,000×1,108 = k v f v,d
Nośność na skręcanie
Wyniki dla xa=4,130 m; xb=0,000 m; przęsło nr: 1, 1, 1, przy obciążeniach „CW+St+U ”.
τ tor,d = hb
M tor
2
3 =
3×0
15,0²×25,0/1,443 ×103 = 0,000 < 1,108 = f v,d
Nośność na skręcanie ze ścinaniem:
2
,,
,
dv
d
dv
dtor
ff =
0,000
1,108 +
0,698²
1,108² = 0,397 < 1
Stan graniczny użytkowania
Wyniki dla xa=2,065 m; xb=2,065 m; przęsło nr: 1, 1, 1, przy obciążeniach „CW+St+U” liczone od cięciwy
pręta.
Ugięcie graniczne
u net,fin,z = l / 250 = 4130,0 / 250 = 16,5 mm
u net,fin,y = l / 250 = 4130,0 / 250 = 16,5 mm
Ugięcia od obciążeń stałych i części długotrwałej obciążeń zmiennych:
u z,fin = u z,inst [1 + η1 (h/L)2](1+k def) = -14,11×[1 + 19,20×(250,0/4130,0)
2](1 + 0,60) = -24,16 mm
u y,fin = u y,inst (1+k def) = 0,00×(1 + 0,60) = 0,00 mm
Ugięcia od części krótkotrwałej obciążeń zmiennych:
Klasa trwania obciążeń zmiennych: Stałe (więcej niż 10 lat, np. ciężar własny).
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 19 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 19 z 41
u z,fin = u z,inst [1 + η1 (h/L)2](1+k def) = 0,00×[1 + 19,20×(250,0/4130,0)
2](1 + 0,60) = 0,00 mm
u y,fin = u y,inst (1+k def) = 0,00×(1 + 0,60) = 0,00 mm
Ugięcie całkowite:
u z,fin = -24,16 + 0,00 = 24,2 > 16,5 = u net,fin
7.3.3 Wnioski płynące z analizy numerycznej przekroju
Na podstawie przeprowadzonych obliczeń statyczno wytrzymałościowych stwierdzono przekroczenie stanu granicznego nośności jak i przekroczenie stanu granicznego użytkowania obliczanego przekroju belki nośnej istniejącego stropu na belkach drewnianych ze ślepym pułapem, gdzie elementami nośnymi są belki drewniane w postaci legarów o wym. axh=15x25cm w rozstawie co około 0,90m o rozpiętości około 3,75m w świetle między ścianami nośnymi a podciągiem stalowym. Co za tym idzie strop drewniany w obecnej postaci nie przeniesie obciążeń wynikających z przeznaczenia pomieszczenia dawnej sali szkolnej na archiwum.
7.3.4 Nośność podciągu stalowego - obliczenia numeryczne
Zestawienie Materiału
Oznaczenie Materiał Długości [m]: Masa [t]:
I 300 56 - St0S 1x6,08 = 6,08 0,330
Masa całkowita ustroju 0,330
Materiał Jednostka miary Ilość:
Stal: 56 - St0S t 0,330
Obciążenia: CW: Ciężar własny - Stałe f=1,1 Nr
Rodzaj: Wartości char. Współczynniki Orient. Kier.: Położenie
Nazwa: pręta Pa: Pb: f1: f2: d: [deg] [deg] xa: xb:
1
34,00 34,00 34,00 34,00 34,00 34,00 34,00
XY
Z
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 20 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 20 z 41
Obciążenia: St: Warstwy posadzki - Stałe Nr
Rodzaj: Wartości char. Współczynniki Orient. Kier.: Położenie
Nazwa: pręta Pa: Pb: f1: f2: d: [deg] [deg] xa: xb:
1 Skupione 34,00 1,10 1,00 1,00 0,0 0,0 0,00 Skupione
1 Skupione 34,00 1,10 1,00 1,00 0,0 0,0 0,90 Skupione
1 Skupione 34,00 1,10 1,00 1,00 0,0 0,0 1,80 Skupione
1 Skupione 34,00 1,10 1,00 1,00 0,0 0,0 2,70 Skupione
1 Skupione 34,00 1,10 1,00 1,00 0,0 0,0 3,60 Skupione
1 Skupione 34,00 1,10 1,00 1,00 0,0 0,0 4,50 Skupione
1 Skupione 34,00 1,10 1,00 1,00 0,0 0,0 5,40 Skupione
Wyniki Obliczeń wg PN Teoria I rzędu
Pozycja nr 1
My
1
X
Y
Z
Tz
1
X
Y
Z
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 21 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 21 z 41
Siły Przekrojowe: Obciążenia obliczeniowe PN: CW St Nr preta: x [m]: x/L: Mx [kNm]: My [kNm]: Mz [kNm]: Ty [kN]: Tz [kN]: N [kN]:
1 0,000 0,000 0 0 0 0 109,95 0
1 2,700 0,444 0 193,72 0 0 33,54 0
1 6,080 1,000 0 0 0 0 -118,07 0
Pozycja nr 1
1
X
Y
Z
Deformacje: Obciążenia charakterystyczne PN: CW St
Nr preta: x [m]: x/L: Ux [m]: Uy [m]: Uz [m]: Uyz [m]: Uy [m]: Uz [m]: Uyz [m]:
Liczone od cięciwy
1 0,000 0,000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000
1 3,037 0,500 0,0000 0,0000 -0,0337 0,0337 0,0000 -0,0337 0,0337
1 6,080 1,000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000
Wymiarowanie przekroju pręta
Przekrój: 1 - I 300
Wymiary przekroju:
h=300,0 g=10,8 s=125,0 t=16,1 r=10,8
Charakterystyka geometryczna przekroju:
Jxg=9800,0 Jyg=451,0 A=69,10 ix=11,9 iy=2,6
Jw=90575,6 Jt=53,4 is=12,2.
Materiał: St0S Wytrzymałość fd=165 MPa dla g=16,1.
Przekrój spełnia warunki przekroju klasy 1.
x X
y
Y
30
0
125
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 22 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 22 z 41
Długości wyboczeniowe pręta
Przęsło Xc:
Przyjęto podatności węzłów ustalone wg załącznika 1 normy:
a = 1,000 b = 1,000 węzły nieprzesuwne = 1,000 dla lo = 6,080
lw = 1,000×6,080 = 6,080 m
Przęsło Yc:
Przyjęto podatności węzłów ustalone wg załącznika 1 normy:
a = 0,500 b = 0,500 węzły nieprzesuwne = 0,684 dla lo = 6,080
lw = 0,684×6,080 = 4,159 m
Przęsło :
Dla wyboczenia skrętnego przyjęto współczynnik długości wyboczeniowej = 1,000. Rozstaw stężeń
zabezpieczających przed obrotem lo = 6,080 m. Długość wyboczeniowa l = 6,080 m.
Siły krytyczne:
NEJ
lx
w
2
2
3,14²×205×9800,0
6,080²
10-2 = 5363,8 kN
NEJ
ly
w
2
2
3,14²×205×451,0
4,159²
10-2 = 527,61 kN
Ni
EJ
lGJz
s
T
12
2
2
1
12,2²
(
3,14²×205×90575,6
6,080²×10-2 + 80×53,4×102) = 3213,45 kN
Zwichrzenie
Dla dwuteownika walcowanego rozstaw stężeń zabezpieczających przekrój przed obrotem l1 = lo =6080 mm:
l1
= 6080 > 2557 = 35×26/0,400× 215/165
= d
yf
i/215
35
Pręt nie jest zabezpieczony przed zwichrzeniem.
Przyjęto, że pręt jest zabezpieczony przed zwichrzeniem: L = 0.
Stateczność lokalna.
xa = 2,700; xb = 3,380; Przęsło nr: 1, 1, 1. Obciążenia: CW+St
Przekrój spełnia warunki przekroju klasy 1Rozstaw poprzecznych usztywnień ścianki a = 6080,0 mm.Warunek
stateczności ścianki dla ścianki najbardziej narażonej na jej utratę (9):
C / p fd = 1,700 > 1
Współczynniki redukcji nośności przekroju:
- dla zginana względem osi X: x = p = 1,000
Naprężenia (Osłabienia otworami):
xa = 2,700; xb = 3,380; Przęsło nr: 1, 1, 1. Obciążenia: CW+St
Naprężenia w skrajnych włóknach: t = 296,51 MPa C = -296,51 MPa
Naprężenia:
- normalne: = 0,00 = 296,51 MPa
- ścinanie wzdłuż osi Y: Av = 32,40 cm2 = 1,19 MPa ov = 1,000
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 23 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 23 z 41
Warunki nośności:
ec = / o + = 0,00 / 1,000 + 296,51 = 296,51 > 165 MPa
ey = / ov = 1,19 / 1,000 = 1,19 < 95,70 = 0.58×165 MPa
e e
2 23 296,51² + 3×0,00²
= 296,51 > 165 MPa
Nośność przekroju na ścinanie
xa = 6,080; xb = 0,000; Przęsło nr: 1, 1, 1. Obciążenia: CW+St
- wzdłuż osi Y
VR = 0,58 AV fd = 0,58×32,4×165×10-1
= 310,07 kN
Vo = 0,6 VR = 186,04 kN
Warunki nośności:
- ścinanie wzdłuż osi Y: V = 118,07 < 310,07 = VR
Nośność przekroju na zginanie:
xa = 2,700; xb = 3,380; Przęsło nr: 1, 1, 1 Obciążenia: CW+St
- względem osi X
MR = p W fd = 1,000653,316510-3
= 107,8 kNm
Współczynnik zwichrzenia dla L = 0,000 wynosi L = 1,000
Warunek nośności (54):
M
M
x
L Rx =
193,72
1,000×107,8
= 1,797 > 1
Nie uwzględniono zwichrzenia pręta.
Nośność przekroju zginanego, w którym działa siła poprzeczna
xa = 2,700; xb = 3,380; Przęsło nr: 1, 1, 1. Obciążenia: CW+St
- dla zginania względem osi X Vy = 3,86 < 186,04 = Vo
MR,V = MR = 107,8 kNm
Warunek nośności (55):
M
M
M
M
x
Rx V
y
Ry V, ,
193,72
107,8 +
0
11,91 = 1,797 > 1
Nośność środnika pod obciążeniem skupionym
xa = 6,080; xb = 0,000; Przęsło nr: 1, 1, 1. Obciążenia: CW+St
Przyjęto szerokość rozkładu obciążenia skupionego c = 100,0 mm. Naprężenia ściskające w środniku wynoszą
c= 0 MPa. Współczynnik redukcji nośności wynosi:
c = 1,000
Nośność środnika na siłę skupioną:
PR,W = co tw c fd = 234,6×10,8×1,000×165×10-3
= 418,09 kN
Warunek nośności środnika:
P = 118,07 < 418,09 = PR,W
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 24 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 24 z 41
Stan graniczny użytkowania:
Przęsło nr: 1, 1, 1. Obciążenia: CW+St
Ugięcia względem osi Y liczone od cięciwy pręta wynoszą:
amax = 33,7 mm
agr = l / 250 = 6080 / 250 = 24,3 mm
amax = 33,7 > 24,3 = agr
Największe ugięcie wypadkowe wynosi:
a = 33,7 mm; L / a = 6080,0 / 33,7 = 180,5
7.3.5 Wnioski płynące z analizy numerycznej przekroju
Na podstawie przeprowadzonych obliczeń statyczno-wytrzymałościowych stwierdzono przekroczenie stanu granicznego nośności jak i przekroczenie stanu granicznego użytkowania obliczanego przekroju belki podciągu stalowego na którym opierają się belki nośne stropu drewnianego. Co za tym idzie podciąg stalowy w obecnej postaci nie przeniesie obciążeń wynikających z przeznaczenia pomieszczenia dawnej sali szkolnej na archiwum.
8. WNIOSKI I ZALECENIA.
8.1 Wnioski
Na podstawie przeprowadzonych badań makroskopowych, wykonanych odkrywek i po wykonaniu analizy statyczno-wytrzymałościowej można jednoznacznie stwierdzić że istniejące stropy gęsto-żebrowe typu WPS, jak również strop drewniany na legarach drewnianych rozpartych pomiędzy ścianami nośnymi i podciągami stalowymi w obecnej postaci nie przeniosą obciążeń wynikających z chęci przeznaczenia pomieszczeń dawnych sal szkolnych na archiwum.
Analiza statyczno-wytrzymałościowa wykazała że wszystkie z kluczowych elementów nośnych stropów (belki nośne stropu WPS i legary drewniane) jak i podciągi stalowe są niewystarczające w swoich przekrojach.
Ponadto w stropach typu WPS stwierdzono poważną wadę - brak obetonowania belek stalowych stanowiącego zamek usztywniający, co zwiększa ugięcie tych stropów i niekorzystnie wpływa na stan graniczny użytkowania.
8.2 Zalecenia
W celu umożliwienia przeznaczenia pomieszczeń dawnych sal szkolnych na pomieszczenia archiwum należy:
Wzmocnić belki nośne stropu typu WPS poprzez zastosowanie dodatkowego przekroju lub poprzez modyfikację istniejących belek - jedynie poprzez wzmocnienie w ten sposób można ocalić i wykorzystać konstrukcję istniejącego stropu, lub
Wykonać niezależny samonośny strop (oddylatowany) powyżej istniejącego stropu zaprojektowany do przeniesienia obciążeń archiwum - strop istniejący można pozostawić bez ingerencji - metoda słuszna przy założeniu braku ingerencji w wyremontowane pomieszczenia kondygnacji parteru
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 25 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 25 z 41
W przypadku stropu drewnianego należy uznać za jedynie słuszne zaprojektowanie nowego stropu powyżej stropu istniejącego zdolnego do przeniesienia obciążeń archiwum, strop istniejący można pozostawić bez ingerencji - metoda słuszna przy założeniu braku ingerencji w wyremontowane pomieszczenia kondygnacji parteru
W każdym przypadku niezależnie od wybranej metody wzmocnienia należy każdorazowo opracować projekt wzmocnienia stropów. Projekt powinien opracować uprawniony projektant konstrukcji.
Autor opracowania:
mgr inż. Rafał Gałęzowski
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 26 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 26 z 41
9. ZAŁĄCZNIK NR 1 - UPRAWNIENIA OSOBY WYKONUJĄCEJ OPINIĘ TECHNICZNĄ.
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 27 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 27 z 41
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 28 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 28 z 41
10. ZAŁĄCZNIK NR 2 - ZAŚWIADCZENIE O PRZYNALEŻNOŚCI DO IZBY INŻYNIERÓW BUDOWNICTWA.
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 29 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 29 z 41
11. ZAŁĄCZNIK NR 3 - DOKUMENTACJA FOTOGRAFICZNA.
fot. nr 1 - Widok budynku Gminnego Centrum Kultury dawnej szkoły od frontu
fot. nr 2 - Widok budynku Gminnego Centrum Kultury dawnej szkoły elewacja tylna
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 30 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 30 z 41
fot. nr 3 - Widok korytarza prowadzącego do sali nr 1 i nr 2
fot. nr 4 - Widok sali nr 1 (sala szkolna dawnej szkoły)
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 31 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 31 z 41
fot. nr 5 - Widok sali nr 2 (sala szkolna komputerowa dawnej szkoły)
fot. nr 6 - Widok sali nr 3 (sala szkolna dawnej szkoły)
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 32 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 32 z 41
fot. nr 7 - Widok podciągów stalowych w sali nr 3
fot. nr 8 - Widok podciągów stalowych w sali nr 3 - zbliżenie
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 33 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 33 z 41
fot. nr 9 - Widok odkrywki nr A
fot. nr 10 - Widok odkrywki nr A z wymiarami
Płyta WPS
Zasypka gr 10-12cm
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 34 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 34 z 41
fot. nr 11 - Widok odkrywki nr B umiejscowienie
fot. nr 12 - Widok odkrywki nr B zbliżenie - półka dwuteownika belki nośnej
Belka nośna stropu WPS
dwuteownik I-180
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 35 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 35 z 41
fot. nr 13 - Widok odkrywki nr B zbliżenie - półka dwuteownika belki nośnej widok z boku
fot. nr 14 - Widok odkrywki nr B układ warstw
Jastrych cementowy
gr.4-6cm
Wykładzina
PCW
Zasypka żużlowo-
gruzowa gr.10-12cm
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 36 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 36 z 41
fot. nr 15 - Widok odkrywki nr C umiejscowienie
fot. nr 16 - Widok odkrywki nr C wymiary
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 37 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 37 z 41
fot. nr 17 - Widok odkrywki nr C belka nośna stropu WPS
fot. nr 18 - Widok odkrywki nr C warstwy stropu
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 38 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 38 z 41
fot. nr 19 - Widok odkrywki nr D
fot. nr 20 - Widok odkrywki nr D wymiary
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 39 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 39 z 41
fot. nr 21 - Widok odkrywki nr D układ warstw
fot. nr 22 - Widok odkrywki nr D kolejne warstwy
Biała podłoga
2xOSB gr.18mm
Zasypka żużlowo-
gruzowa gr.9-10cm
Ślepa podłoga deski
gr.30mm
Belka nośna drewniana - legar 15x25cm
Ślepy pułap deski
gr.30mm
Wykładzina
PCW
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 40 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 40 z 41
fot. nr 23 - Widok odkrywki nr D kolejne warstwy zbliżenie
fot. nr 24 - Widok odkrywki nr D kolejne warstwy zbliżenie
Inwestor: GMINA KOBIERZYCE AL.PAŁACOWA 1 55-040 KOBIERZYCE Strona: 41 Obiekt: BUDYNEK USŁUGOWO-OŚWIATOWY (DAWNY BUDYNEK SZKOŁY) Dokument: Opinia techniczna Część: Konstrukcja Nr dokumentu: Stadium: Opinia techniczna dotycząca nośności stropu nad parterem w trzech
pomieszczeniach dawnych sal szkolnych Wydanie: 0
Strona 41 z 41
12. ZAŁĄCZNIK NR 4 - CZĘŚĆ RYSUNKOWA.
SPIS RYSUNKÓW
1. SYTUACJA - LOKALIZACJA BUDYNKU K/1
2. RZUT I-GO PIĘTRA - INWENTARYZACJA K/2
3. RZUT I-GO PIĘTRA - INWENTARYZACJA STROPÓW K/3
4. ODKRYWKA TYP "A" K/4
5. ODKRYWKA TYP "C" K/5