ŠIAULIŲ UNIVERSITETAS TECHNOLOGIJOS FAKULTETAS
STATYBOS INŢINERIJOS KATEDRA Tvirtinu
Katedros vedėjas doc. M. Pelikša 2010 – 06 06 – 03 03
UNIVERSALIŲ PREKIŲ PARDUOTUVĖ SU SANDĖLIU PRAMONĖS G. Statybos inţinerijos bakalauro darbas Vadovas
doc. M. Pelikša 2010 – 06 06 – 10 10 Autorius S – 6 – 6 gr. stud. M. Krušinkas 2010 – 06 06 – 10 10 Recenzentas A. Špokas 2010 – 06 06 – 10 10
ŠIAULIAI, 2010
Turinys Įvadas............................. Įvadas...................................................... .............................................. ............................... .......... ....................................................1 I.
................................................................... ............................................ .......................2 .2 ARCHITEKTŪRINĖ DALIS............................................. I.1 Pastato charakteristika........................... charakteristika................................................. ............................................... .....................................2 ............2 I.2
sprendimas............................................ ..............................................2 .....................2 Tūrinis-planinis pastato sprendimas...................
I.3 Pastato techniniai- ekonominiai rodikliai.........................................................3 rodikliai.........................................................3 I.4 Pastato konstrukcinis sprendimas.................... sprendimas.......................................... ........................................... ...........................3 ......3 I.4.1
Pamatai............................................. Pamatai................................................................... ........................................... ...............................3 ..........3
I.4.2
Sienos........................................ Sienos............................................................. ............................................ .......................................3 ................3
I.4.3
Tarpaukštinė perdanga............................... perdanga.................................................... ........................................... ......................33
I.4.4
Stogas....................................... Stogas............................................................. ........................................... .......................................3 ..................3
I.4.5
Grindys..................................... Grindys............................................................ ............................................. ......................................4 ................4
I.4.6
Langai, durys, vartai............................. vartai................................................... ........................................... ...........................4 ......4
I.5
Inţineriniai tinklai....................................... tinklai............................................................ ........................................ ................... ...........4
1.5.1 Vandentiekis................... Vandentiekis......................................... ........................................... ........................................... ..............................4 ........4
1.5.2. Nuotėkų tinklai........................................ tinklai.............................................................. ........................................... .........................5 ....5 a................................................................. ..........................................5 .....................5 1.5.3 Šildymo sistem a............................................ 1.5.4 Komunikacijos.................................. Komunikacijos....................................................... ........................................... .................................5 ...........5
1.5.5 Gaisrinė ir priešgaisrinė sauga..................... sauga..................... ...........................................5 II.
LAIKANČIŲJŲ KONSTRUKCIJŲ SKAIČIAVIMAS................................................6 2.1 Surenkamos gelţbetoninės gelţbetoninės perdangos plokštės PK
60 -12 projektavimas...6
2.2 Metalinio sijyno skaičiavimas................ skaičiavimas................ ....................................................28 III.
............................................................49 ..............49 TECHNOLOGINĖ IR EKONOMINĖ DALIS..............................................
3.1 Statybos trukmė........................................ trukmė.................................................. .......... .......................................49 3.2 Statybos kaina........................................... kaina................................................................ ........................................... ............................49 ......49
3.3 Statinio St atinio darbų kiekių skaičiavimas......................... skaičiavimas............................................... ................................... ............. 49 ................................................................. .............................53 .......53 Lokalinė sąmata....................... sąmata....................... ........................................... IV.
PASTATO ŠILDYMO SISTEMOS SKAIČIAVIMAS.................................................63 4.1 Pastato aitvarų šilumos perdavimo koeficientų skaičiavimas...................63 skaičiavimas...................63 4.2 Patalpų šilumos nuostoliai ir šildymo sąnaudos................................. sąnaudos........................................69 .......69
4.3 Šildymo įrenginių skaičiavimas............................ skaičiavimas.................................................. .....................................76 ...............76 ................................................................... ............................................ ............................................ ....................................77 ..............77 Literatūra.............................................
.
Įvadas Bakalauro darbe projektuojama dviejų aukštų uni universalių prekių parduotuvė parduotuvė su sandėliu. Pastatas statomas Šiaulių mieste , Pramonės gatvėje, sklypo teritorijoje automobilių stovėjimo aikštelė, pėsčiųjų takai, takai,
projektuojama
ţalioji zona, kiti infrastruktūros elementai
(elektros skydinė , gaisrinis hidrantas hidrantas ir t.t.). Projektuojant laikančiąsias konstrukcijas ir
atliekant pastato šildymo sistemos skaičiavimus buvo remtasi atitinkama literatūra, išvardinta aiškinamojo rašto paskutiniame puslapyje. darbo Šiame projekte nustatomi pagrindiniai pastato matmenys, nubraiţomi konstrukcijų darbo
brėţiniai, aprašoma architektūrine dalis, sudaroma medţiagų ir montavimo darbų sąmata . Dauguma statinio statybai panaudotų medţiagų parinktos atsiţvelgiant į jų
ekologiškumą, ekologiškumą,
ilgaamţiškumą, kokybiškumą, montavimo paprastumą. Panaudotos tokios medţiagos kaip „RUKKI“ firmos daugiasluoksnės plokštės sienoms SP2D PU, kurios pasiţymi ypatingai λdec=0,022W/m·K ); ); Vidaus pertvaroms panaudoti geromis apšiltinimo charakteristikomis( λ
„Fibo“ firmos keramzitbetonio blokeliai ; pastate numatomi langai „Passiv-Line“ su 7 kamerų lango rėmu ( gamintojo deklaruojama lango rėmo deklaruojamoji šilumos perdavimo koeficiento ver tė tė Ufr = 0.9 W(m²·K) su
stiklo paketu, uţpildytu argonu (Ufs = 0,9 W(m²·K));
grindų plytelės -Picea cottobeige PIC982. Vidaus pertvarų tinkavimui pasirinktas Maxit ip 28 tinkas, skirtas tinkuoti rankiniu būdu. Pertvaros daţomos IGIS.7 matiniais daţais, sk irtais vidaus dar daţų plėvelė laidi bams. Šių d
vandens garams, atspari trinčiai, įbrėţimams, drėgnajam
šveitimui ir valymo bei dezinfekavimo priemonių poveikiui, poveikiui, ją lengva l engva valyti, todėl šie daţai puikiai tinka šiam pastatui. Gaisro gesinimui naudojama sprinklerinė sistema, kurią sudaro pagrindinis gaisrinis ir
slėgio palaikymo siurbliai, signalinių voţtuvų mazgai, purkštuvai su specialiu šilumai jautriu uţraktu (sprinkleriai). Projektuojame pastate bus įrengtos vandens tiekimo sistema, nuotėkų nuvedimo sist ema, oro kondicionavimo sistema , ţaibosaugos, priešgaisrinė įranga ir
elektrotechniniai įrenginiai,
kurie uţtikrintų tinkamas higienos sąlygas ţmonėms. Visos šios sistemos suprojektuotos ir pastatytos remiantis remiantis Lietuvoje galiojančiais galiojančiais statybos normatyvinia normatyviniais dokumentais (statybos techniniai reglamentai ir respublikinės statybos normos ).
1
II. ARCHITEKTŪRINĖ DALIS 1.1 Pastato charakteristika
Planuojamas statyti komercinės paskirties pastatas su sandėliu, esantis Šiauliuose, Pramonės gatvėje. Vadovaujantis STR 1.08.2002 „Statinio statybos rūšys“ statybos rūšis – nauja statyba. Visuomeninės paskirties pastatas - pastatas skirtas visuomenės poreikiams tenkinti ir atsiţvelgiant i STR 2.02:2004 nuostatas, priklausantis prekybinės paskirties pogrupiui. Projektuojama universalių prekių parduotuvė su sandėliu
priklauso ypatingų statinių kategorijai.
Gavus statybos leidimą pastatas turi būti pradėtas statyti per 3 metus, ir pabaigtas per 10 metų. 1.2 Tūrinis-planinis pastato sprendimas
Statomas pastatas - stačiakampio formos. Pastato matmenys plane 24,6 m. pločio, 48,6 m. ilgio ir 9,13 m. aukščio. Kolonų ţingsnis kas 6.0 m. išilgine ir 12.0 m. skersine kryptimi.
Pirmajame ir antrajame aukšte numatomos tokios patalpos: 1 lentelė
2 lentelė
Pirmas aukštas
Antras aukštas
Tambūras
Plotas, 2 m 13,36
Eil. nr. 14
Prekių patalpa
Plotas, m 650,77
2
Informacijos skyrius
6
15
Vyrų tualetas
15,06
3
Prekių patalpa
469,56
16
12,41
4
Liftas
3,23
17
Moterų tualetas Parduotuvės vadovybės
Eil. nr.
Patalpos pavadinimas
1
5
Vyrų tualetas
15,06
6
Moterų tualetas
13,76
7
Šildymo sistemos mazgas
6,95
8 9 10 11 12 13
Darbuotojų poilsio ir valgio kambarys
Vyrų persirengimo kambarys
Moterų persirengimo kambarys Kasos
18
Patalpos pavadinimas
kabinetas Apsaugos kambarys
12,21 8,95
Iš viso: 669,40
12,41 12,08 9,14
56,72 79,3 Pirkėjų praėjimo zona 439,2 Sandėlis Iš viso: 1136,77
2
1.3 Pastato techniniai- ekonominiai rodikliai
3 lentelė 1.
Sklypo plotas
15000
2.
Sklypo uţstatymo plotas 1185,56
m m2
3.
Naujų betoninių trinkelių dangos plotas
1798
m
4.
Ţalioji veja su medţiais
2032
m
Pastato tūris 10819,05 m 3
5. 6.
Asfalto danga
9983,64
m
1.4 Pastato konstrukcinis sprendimas 1.4.1 Pamatai
Pastate projektuojami „taurės“ tipo surenkami gelţbetoniniai pamatai, kurie įrengiami po kolonomis. Pamatų matmenys nustatomi skaičiavimais, kurie
priklauso nuo veikiančių apkrovų
ir grunto stiprio. Ant pamatų dedamos cokolinės sijos (100x500x6000mm. ).
1.4.2 Sienos
Išorės sienoms naudojami „RUUKKI“ firmos sieniniai paneliai SP2D PU. Šie paneliai pasirinkti, nes pasiţymi didele šilumine varţa, lengvu ir greitu montavimu. Vidaus pertvaroms
pasirinkti „Fibo“ firmos keramzitbetonio blokeliai, kurių aukštis 190mm, plotis 150mm, ilgis 570mm.
1.4.3 Tarpauk štinė perdanga
Tarpaukštinei perdangai naudojamos suprojektuotos gelţbetoninės perdangos plokštės su apskritomis kiaurymėmis (PK -60-12). Plokštės montuojamos ant rygelių RG 1 . 1.4.4 Stogas
Stogo konstrukcija susideda
iš šių elementų:
Metalinio sijyno pritvirtinto prie gelţbetoninių kolonų ; Surenkamosios gelţbetoninės plokštės PKL 60-12, dedamos ant metalinių sijų, tuštumas
tarp plokščių uţpildant ne ţemesnės klasės betonu, nei buvo panaudota konstruojant gelţbetoninę plokštę; Nuolydį formuojančio sluoksnio, skirto
sudaryti sąlygas vandeniui pasišalinti nuo stogo
konstrukcijos; 3
Išlyginamojo sluoksnio; Garo izoliacijos;
Šiluminės izoliacijos PAROC ROS60 (180mm.); Šiluminės izoliacijos PAROC ROB80 (20mm.); Firmos „MIDA“ prilydomosios elastomerinės- bituminės lakštinės dangos FIX TOP (2 sluoksniai).
1.4.5 Grindys
Pirmo aukšto grindys formuojamos ant sutankinto grunto, skaldos sluoksnio, uţdedant 80mm. polistireninio putplasčio sluoksnį, kuris skirtas sumaţinti šilumos nuostolius per gruntą. Po to dedama polietileno plėvelė ant kurios po to dedamas armatūros tinklas i r galiausiai pilamas 70mm. savaime išsilyginančio betono sluoksnis. Grindų dangai panaudotos grindų
plytelės Picea cottobeige PIC982, kadangi jos atsparios trinčiai, vandeniui, temperatūros pokyčiams, puikiai tinka ten kur vyksta intensyvus judėjimas. Antro aukšto grindys formuojamos ant suprojektuotų gelţbetoninių plokščių PK 60 -12. Dedamas 50mm. išlyginamasis sluoksnis, po to 10mm. plytelių klijų sluoksnis ir galiausiai 8mm. storio apdailos plytelės Picea cottobeige PIC982.
1.4.6 Langai, durys ir vartai
Langų forma ir dydis priklauso nuo pastato architektūrinio sprendimo ir reikalingo patalpų apšvietimo, tačiau labai dideli langai yra nepageidautini tie k ekonominiu poţiūriu (lango 1m2 savikaina didesnė nei 1m 2 sienos) tiek ir energijos sąnaudų poţiūriu (to paties dydţio lango šilumos nuostoliai didesni uţ sienos šilumos nuostolius apie 6 kartus ). Langai projektui pasirinkti passiv- line serijos langai pasiţymintys didele šilumos izoliacija. Gamintojo deklaruojamas lango rėmo šilumos laidumo koeficientas Uf = 0,9 W/m 2·K.
Stiklo paketas yra uţpi ldytas argono dujomis (Uos = 0,9 W/m2·K). Projekte numatytos automatinės durys, sandėlyje – pakeliami vartai, kurių deklaruojamas šilumos laidumo koeficientas Ud= 1,2 W/m2·K .
1.5 Inţineriniai tinklai
1.5.1 Vandentiekis
Objektas prijungtas prie esamų miesto magistralinių vandentiekio tinklų, einančių lygiagrečiai Pramonės gatvei . Vandentiekis suprojektuos laikantis STR 2.07.01:2003 „Vandentiekis ir nuotekų šalintuvas. Pastato inţinerinės sistemos. Lauko inţineriniai tinklai" reikalavimų. 4
1.5.2 Nuotėkų tinklai
Pastato nuotėkų tinklai prijungti prie esamų miesto nuotėkų tinklų. 1.5.3 Šildymo sistema
Pastatui šiluma tiekiama iš miesto centralizuotų šilumos tinklų. Šilumos nešėjas - vanduo, kurio temperatūra 70O C. Radiatoriai parenkami plieniniai, firmos “KERMI” (70/55/20°C). Patalpos temperatūrai reguliuoti, kiekviename radiatoriuje planuojama įrengti termostatinius ventilius RTD N10. Naudojami universalūs daugiasluoksniai metalopolimeriniai vamzdţiai LPE Ø 18 x
2.0.
1.5.4 Komunikacijos
Projektuojamas objektas prijungtas prie miesto telefono tinklų, plačiajuosčio interneto. Įrengiama signalizacija sujungta su privačios sa ugos tarnybos pultu. 1.5.5 Gaisrinė ir priešgaisrinė apsauga
Pastato gaisro gesinimui bus naudojamas vanduo iš hidrantų , įrengtų tiek pastato viduje , tiek objekto sklypo teritorijoje. Gaisro gesinimui pastato viduje bus
naudojama sprinklerinė sistema, kurią sudaro
pagrindinis gaisrinis ir slėgio palaikymo siurbliai, signalinių voţtuvų mazgai, purkštuvai su specialiu šilumai jautriu uţraktu (sprinkleriai). Priešgaisrinei apsaugai sumontuojama dūmų ir šilumos daviklių sistema, kuri yra sujungta su garsine signalizacija. Statybos metu r angovas turi imtis visų
priemonių , kad uţkirstų kelią gaisrams darbo
vietoje, pastatuose, ar greta jų, aprūpina visomis reikiamomis gaisro gesinimo priemonėmis.
5
II.
LAIKANČIŲJŲ KONSTRUKCIJŲ SKAIČIAVIMAS
2.1 SURENKAMOS GELŢBETONINĖS PERDANGOS PLOKŠTĖS SU
APSKRITOMIS KIAURYMĖMIS PROJEKTAVIMAS 2.1.1 Pradiniai duomenys Pastato charakteristika. Projektuojamas 2- jų
aukštų Prekybinio pastato su gelţbetoniniu
karkasu surenkamosios gelţbetoninės tarpaukštinės perdangos plokštė su apskritomis kiaurymėmis. Atstumai tarp karkaso
rygelių (rėmsijų) ašių L= l n= 6,0 m (2.1.1 pav.).
perdangų plokštė, 2 – rygelis. 2.1.1 pav. Perdangos fragmentas pastato skersiniame pjūvyje: 1 –
Pastato plotų panaudojimo kat egorija – D2 (10.1 lent.[2]). Charakteristinė (norminė) naudojimo apkrova ant perdangų qk = 5,0 kN/m2 (10.2 lent. [2]), taip pat pertvarų – qk = 0,5 kN/m2 (141.10.1 p. [2]).
Pastato aplinkos sąlygų klasė – XC1 (1 lent. [5]), o patalpų santykinis oro drėgmis RH = 50%. Kiaurymėtosios perdangų plokštės nominalusis plotis – bn = 1200 mm. Pagal paskirtį pastatas atitinka RC2 patikimumo klasę (1 lent. [l]). Esant tiems patiems projektavimo (4 lent. [1]) ir tikrinimo (5 lent. [1]) lygiams – DSL2 ir IL2 – nuolatinių skaičiuotinių
situacijų pagrindinių derinių apkrovų dalinius koeficientus galima padauginti iš poveikių koeficiento K F 1 = 1 (3 lent. [1]). 6
Plokštės medţiagos, pleišėtumo reikalavimai ir gamyba. Kiaurymėtoji įtemptojo gelţbetonio perdangų plokštė gaminama iš normaliojo C25/30 klasės betono. Naudojama išilginė tempiamoji A800 klasės armatūra įtempiama elektroterminiu būdu į atsparas (plieninių klojinių galus). Betono stipris apspaudimo metu f cp = 0,8 f ck = 0,8 x 25 = 20 MPa.
Plokštei leidţiami betono plyšiai, kurių ribinės pločių atsivėrimo reikšmės: trumpalaikio atsivėrimo wlim1 = 0,30 mm, ilgalaikio atsivėrimo w lim2 = 0,20 mm (24 lent. [5]). Plokštės viršutinė lentyna armuojama S500 klasės armatūrinės vielos suvirintu tinklu. Pakėlimo kilpos daromos iš A240 klasės armatūros. 2.1.2
Plokštės saugos ribinių būvių naudojimo situacijoje skaičiavimas 2.1.2.1 Apkrovos ir poveikiai
Skaičiuojama nuolatinei skaičiuotinei situacijai, kai perdangų plokštę veikia nuolatinės ir kintamosios apkrovos. Nuolatinė apkrova apskaičiuojama pagal 2.1.2 pav. duomenis, o kintamosios (laikinosios) apkrovos – imamos iš literatūros [2]
2.1.2 pav. Grindų konstrukcija.
1. Apdailos plytelės 8mm; 2. Klijai 10mm;
3. išlyginamasis sluoksnis 50mm; 4. Gelţbetoninė plokštė ;
Apkrovos ir poveikiai apskaičiuoti 1.1 lentelėje. Atsiţvelgiant į 141.10 p. [2], kilnojamųjų pertvarų apkrova sumuojama su naudojimo apkrova. Tokiu būdu į perdangos plokštę veikia tik viena kintamoji apkrova qk = 5,0 + 0,5 = 5,5 kN/m 2. Pasir inktos tokios apkrovų poveikių
patikimumo koeficientų reikšmės: bei
Q,1 =
G,sup =
1,30;
Ginf =
1,0 ir
Q,1
= 1,30, kai poveikis nepalankus
1,0, kai palankus. 2.1.2.2 Skaičiuotinė schema ir poveikių efektai (įrąţos)
Plokštės skaičiuotinė schema. Atsiţvelgiant į 2.1.1 pav. duomenis, plokštės tarpatramio skaičiuotinis (efektyvusis) ilgis ( 2.1.3 pav.) 7
l eff =ln – 0,20+a 1/3 – t - b/2 – (1/2)a2 = 6,0
– 0,20 + 0,12/3 – 0,40/2-0,02 – (1/2)0,12 = 5,48 m,
(čia a1 = 0,12 m, a 2 = 0,12 m, l k = 5,58 m). 2.1 lentelė. Apkrovos ir poveikiai, kN/m2
Charakteristinės apkrovos Nuolatinės (G): 1. Apdailos plytelės 0,09
Poveikių patikimumo koeficientai ( ) Tinkamumo Saugos ribiniams ribiniams būviams būviams
2. Plytelių klijai 0,01 18 = 0,18 Gj,inf. =
3. Cementinio skiedinio
1,0
Gj,sup=
0,05 20=1
–
–
Q,inf. =
1,0
Q,sup =
Tinkamumo ribiniams būviams
Saugos ribiniams būviams
0,09
0,1215
0,18
0,243
0,1
1,35
2,8
3,78
g d 2 = 4 , 0 7
g d2 = 5,4945
qd2 = 5,5
qd2= 7,425
1,35
išlygin. sluoksnis 3. Gelţbetoninė plokštė 2,8 Suminė skaičiuotinė apkrova g d kN/m2 Kintamoji (Q): Naudojimo apkrova ir pertvarų svorio apkrova qk = 5,0 + 0,5 = 5,5
Skaičiuotinės poveikių reikšmės
1,30
Skaičiuotinės poveikių reikšmės 1 m plokštės ilgio, kai jos nominalusis plotis bn = 1,2 m:
– nuolatinių apkrovų, įskaitant plokštės savąjį svorį, g d = g d2 bn = 5,4945 x1,20 = 6,5934 kN /m;
– plokštės savojo svorio g ds = g ks bn = 2,8 1,35 1,20= 4,536 kN/ m;
– kintamųjų apkrovų qd = qd2 bn = 7,425 1,20 = 8,91 kN/m;
– suminis apkrovų poveikis pd = g d + qd = 6,5934 + 8,91= 15,5034 kN/ m. Poveikių efektai (įrąžos) Skaičiuotinei poveikių efektai nuolatinei situacijai:
– lenkimo momentas plokštės tarpatramyje nuo suminio poveikio M Ed = pd l eff 2 /8 = 15,5034x5,48 2 /8 = 58,1966 kNm;
– didţiausia skersinė jėga V Ed = p d l ef f /2 = 15,5034
5,48/2 = 42,479 kN.
8
2.1.2.3 Plokštės skerspjūvio matmenų
nustatymas
Geometriniai skerspjūvio matmenys (2.1.4 pav.) . Įtemptojo gelţbetonio kiaurymėtosios perdangų plokštės skerspjūvio aukštis h = l eff /30 = 5,48/30 = 0,18 m; imamas h = 0,23 m. Skerspjūvio naudingasis (darbo) aukštis : d = h – a1 = 0,23 – 0,05 = 0,18 mm; čia a1 = 0,05 m, įvertinant 230.2 p.
[5] nurodymus.
Kiti plokštės skerspjūvio matmenys, imant 7 kiaurymes, kurių skersmuo Ø h = 0,120 m, bus tokie:
viršutinės ir apatinės lentynų storis – (0,23 – 0,12)/2 = 0,055 m; briaunų plotis: (1160 – 7xl20)/8 = 40 mm = 0,04 m.
Ekvivalentiško skerspjūvio matmenys (2.1.4 pav. b, c). Skaičiuotinis kiaurymėtųjų plokščių skerspjūvis yra dvitėjinis. Ekvivalentiško skerspjūvio aukštis h ir viršutinės bei apatinės lentynų pločiai yra tokie pat, kaip ir tikrojo skerspjūvio. Tačiau skaičiuojant plokštės stiprį ( saugos ribiniai būviai – STR) rekomenduojama viršutinės lentynos skaičiuotinį aukštį heff imti lygų
minimaliam viršutinės plokštės storiui virš kiaurymės, o dvitėjinio skerspjūvio briaunos plotį bw – lygų visų vertikaliųjų briaunų minimalių storių sumai. Be to, apatinės (tempiamosios) lentynos įtakos skerspjūvio stipriui nepaisoma.
2.1.4 pav. Kiaurymėtosios plokštės skerspjūviai: a – tikrasis; b – skaičiuotinis saugos ribiniams
būviams ir c – skaičiuotinis tinkamumo ribiniams būviams Plokštės normalinio pjūvio stipriui apskaičiuoti imamas tėjinis skerspjūvis ( 2.1.4 pav. b), kurio h=0,23 m , heff = 0,055 m, beff = 1,16 m, bw= beff – nk, Øh = 1,16 – 7x0,120 = 0,32m.
9
Tikrinant plokštės atitikimą tinkamumo ribinių būvių sąlygoms, kiaurymės keičiamos stačiakampėmis taip, kad
jų plotas ir inercijos momentas liktų nepasikeitę. Apskritos kiaurymės,
kurių skersmuo Øh, pakeičiamos kvadratinėmis su kraštine h1 = 0,9Øh. Plokštės su apskritomis kiaurymėmis atitikimas tinkamumo ribinių būvių sąlygoms skaičiuojama s imant tokius ekvivalentiško skerspjūvio matmenis: h = 0,23 m, heff = h f 1 = (h – 0,9Øh) /2 = (0,23 – 0,9 x0,120) /2 = 0,061 m, beff = 1,16m, b f 1 = 1,19 m, bw = beff – nk x 0,9Øh =1,16 – 7x0,9x0,120 = 0,404 m.
2.1.2.4 Betono ir armatūros savybių rodikliai Betonas. Normaliojo C25/30 stiprio gniuţdant klasės betono mechaninių savybių rodikliai (
[5], 5 lent.): f ck = 25 MPa, f ctk ,0,05 = 1,8 MPa, E cm = 31x10 3 MPa. Betono apspaudimo stipris f cp = 0,8 x25 = 20 MPa.
Skaičiuotiniai betono stipriai saugos ribiniams būviams: gniuţdant – f cd = x c x f ck / c = 0,9x1,0x25/1,5 =15 MPa,tempiant – f c td = x
ctx f c tk,0,05 / c
= 0,9 xl,0 x1,8/1,5 = 1,08 MPa.
Skaičiuotiniai betono stipriai tinkamumo ribiniams būviams: gniuţdant – f cd = 0,9 x1,0x25 / l,0 = 22,5MPa, tempiant – f ctd = 0,9x l,0x 1,8/ l,0 = 1,62 MPa.
Armatūra. Iš anksto įtemptoji armatūra – A800 klasės strypai (3 lent. [6]), kurios mechaninių savybių rodikliai: charakteristinis stipris f pk = 785 MPa, skaičiuotinis tempiamasis stipris f pd = 714 MPa, gniuţdomasis stipris f pdc = 400 MPa, tamprumo modulis E sm = 2,05 x 10 3 MPa. Viršutinės plokštės lentyna armuojama konstruktyviai suvirintu S500 klasės vielos tinklu. Plokštės briaunų ruoţai atstumu l eff /4 = 5,48 /4 = 1,37≈1,40 m nuo atramų armuojami plokščiais strypynais, suvirintais iš A400 klasės armatūros, kurios mechaninių savybių rodikliai: f yd = 355 MPa, f ywd = f yd s1x
x
s2
=355 x0,8x0,9 = 256 MPa (skaičiuojant skersinę armatūrą – ((2.17) formulė [6]).
Plokštės pakėlimo kilpų armatūra A240 klasės, kurios f yd = 214 MPa. 2.1.2.5 Preliminarinis iš anksto įtemptosios armatūros
skaičiavimas
Iš anksto įtemptoji armatūra apskaičiuojama pagal 1.5 pav. pateiktą schemą. Iš 1.2.3 sk. ekvivalentiško skerspjūvio matmenys: h = 0,23 m, d = 0,180 m, bw = 0,32 m, heff = 0,055 m, santykis hejj / h = 0,055/0,23 = 0,24 > 0,1 ,
todėl skaičiuotinis tėjinio skerspjūvio gniuţdomosios
lentynos plotis beff = 1,16 m (76.2 p. [5]).
10
2.1.5
pav. Plokštės normalinio pjūvio stiprumo skaičiuotinė schema
Atsiţvelgiant į reglamento [5] 139 p., pradiniai išankstiniai armatūros įtempiai imami: p =
0,7 f pk = 0,7 x 785 = 550 MPa.
Tikrinama (12.1) sąlyga [5]: elektroterminio armatūros įtempimo atveju įtempių nuokrypis p = 30 + 360 /l = 30 + 360 /(1,05 5,48) =92,565 Mpa; p +
p = 550 + 92,565 = 642,565 < f pk = 875 Mpa – sąlyga įvykdyta.
Skaičiavimuose armatūros pradinio išankstinio įtempio reikšmės dauginamos iš armatūros įtempimo tikslumo koeficiento (ţr. 143 p. [5]) s p
= 1±
čia
s p
;
– dydis, kuris armatūrą įtempiant elektroterminiu būdu nustatomas pagal (12.6) formulę,
sp
imant įtempiamų strypų skaičių n p = 6, sp =(0,5 p/
p )(1+1/
6 )= 0,122>0,1; imama
n p )=(0,5 92,565/550)(1 +1/
sp
=
0,119.
Esant nepalankiai išankstinio įtempimo įtakai (pvz., skaičiuojant stiprumą armatūros, esančios zonoje, kuri yra gniuţdoma veikiant apkrovai, taip pat skaičiuojant gamybos stadijoje), sp =
1 + ∆ sp = 1 + 0,1 = 1,1;
esant palankiai išankstinio įtempimo įtakai – sp = 1 –∆
sp
=1 – 0,1 = 0,9.
Įvertinus įtempimo tikslumą, armatūros išankstiniai įtempiai
p
= 0,9 x550 = 495 Mpa.
Iš anksto įtemptosios armatūros kiekis apskaičiuojamas iš plokštės normalinio pjūvio, kuriame veikia didţiausias lenkimo momentas, stiprumo sąlygos; čia M Ed = 58,197 kNm (1.2.2 sk.) Lenkiamo elemento gniuţdomosios zonos ribinis santykinis aukštis apskaičiuojamas pagal reglamento [5] (8.14 ir 8.15) formules: lim =
čia
/(l +(
s,lim /
sc,lim )
(1 – /1,1)) = 0,730 /(1+ (459/ 1500) (1 – 0,730/1,1)) =0,560;
= – 0,008 f cd = 0,85 – 0,008
kai f pk =
785 > 400 Mpa, įtempiai
s,l im
12 = 0,730; = f pd + 400 –
p
–
p =
714 + 400 – 459 – 160 =
459 Mpa; p =
1500
– 1200 = 1500 (495 0,82)/714 – 1200 = 160 Mpa > 0, nes A800
p /f pd
klasės strypų f pk = 785 > 600 Mpa ir įtempiami elektroterminiu būdu (1 priedas [5]); 11
sc,lim = 500 Mpa, kadangi betonas sunkusis.
Laikant, kad neutralioji ašis yra tėjinio skerspjūvio lentynoje, t.y. xeff heff , koeficientas Ed =
M Ed /f cd b eff d 2 = 0,058197/15
l,16 0,180 2 = 0,103.
Pagal 3 priedo [6] (4.11) formulę santykinis gniuţdomosios zonos aukštis 1 – 1 2
eff =
Kadangi xeff =
= 1 – 1
Ed
eff d
2
0,103 = 0,109 <
lim
= 0,560.
= 0,109 x0,18 = 0,0196 < heff = 0,055 m, prielaida teisinga.
Apskaičiuojant gelţbetonio plokštę, armuotą stipriąja armatūra ( f pk = 785 > 550 Mpa), kai eff <
lim ,
s y =
imamas
skaičiuotinis armatūros stipris f pd dauginamas iš koeficiento /
1)(2
sy =
1,15; čia =1,15, nes f pk = 785 > 750 Mpa.
lim
((8.16) formulė [5]):
1) = 1 , 1 5 – ( 1 , 1 5 – 1 )( 2 0 ,1 09 / 0 ,5 60 – 1 ) =l ,2 42 > = 1,2 ;
(
eff
sy
Įtemptosios tempiamosios armatūros skerspjūvio plotas apskaičiuojamas pagal (4.18) formulę [6], kai A p2 = 0, b = b ef f : A p1=f cd beff
eff d/f pd
sy =15
1,16 0,109 0,180 / 714 1,15 =4,558
– 4
10
m 2 (4,558 cm 2).
Iš asortimento lentelės imama 10Ø8 A800, kurių A p1 5,03 x10 -4 m2 (5,03 cm2). 2.1.2.6 Plokštės ekvivalentiško skerspjūvio
geometriniai rodikliai
Plokštės ekvivalentiško skerspjūvio geometriniai rodikliai apskaičiuoti pagal schemą 2.1.6 pav. ir 2.1.4 p av. c, nepaisant viršutinės plokštės tinklo išilginės armatūros 8Ø4S500 (dėl A s2
dydţio nereikšmingumo).
2.1.6 pav. Ekvivalentiškas plokštės skerspjūvis
Skerspjūvio plotas Aeff = bw h + (beff – bw) heff + (b f 1 – bw) h f 1 +
e A p1
= 0,404 x0,23 + (1,16 –
0,404) 0,055 + (1,16 – 0,404) 0,055 + 6,61 x 5,03x10 – 4 = 0,181 m 2,
čia
– armatūros ir betono tamprumo modulių santykis
e
e =
E sm / E cm = 205 x103/31 x103 = 6,61.
Skerspjūvio statinis momentas plokštės apatinio sluoksnio atţvilgiu S eff = 0,5 bw h2 + (beff – bw) heff (h – 0,5 heff ) + 0,5 (b f 1 – bw) h2 f 1+ (0,23 – 0 ,5
e A p1 a 1
= 0,5
0,404
0,055) + 0,5( 1,19 – 0,404) 0,055 2 + 6,61
Ekvi valentiško skerspjūvio svorio centro atstumas nuo
0,23 2 + (1,16 – 0,404) 0,055 5,03 l0 -4
0,05= 0,019 m 3 .
plokštės apatinio sluoksnio 12
y sc = S eff /Aef f = 0,019 / 0,181 = 0,105 m.
Ekvivalentiško skerspjūvio inercijos momentas 0 – 0 ašies atţvilgiu I eff = bw h3 / 12+ b w h (0,5 h – y sc )2 +(beff – b w) h 3eff / 12 + (beff – b w) h eff (h – y sc – 0,5 heff )2 + (b f 1
– bw) h3 f 1 / 12+ (b f 1 – bw) h f 1 ( y sc – 0,5 h f 1)2 +
e A p1
( y sc – a1)2 = 0,404
0,233/12 + 0,404
0,23 (0,5
0,23 – 0,105) 2 + (1,16 – 0,404) 0,055 3/12 + (1,16 – 0,404) 0,055 (0,23 – 0,105 – 0,5 (1,19 – 0,404) 0,055 3 /12 + (1,19 – 0,404) 0,055 (0,105 – 0,5
0,055)2 +
0,055) 2 + 6,61 5,03
l0 – 4
(0,105 – 0,05)2 = 0,001105 m 4.
Skerspjūvio atsparumo momentas plokštės apatinio sluoksnio atţvilgiu W eff 1=I eff / y sc = 0,001105/ 0,105= 0,010523 m 3.
Skerspjūvio atsparumo momentas plokštės viršutinio sluoksnio atţvilgiu 3 W ef f 2 = I eff / ( h – y sc ) = 0,001105 / (0,23 – 0,105) = 0,00884 m .
Skerspjūvio atsparumo momentas, įvertinant betono plastines deformacijas, apskaičiuotas plokštės apatinio sluoksnio atţvilgiu, W pl l =
0,010523 = 0,01578 m 3;
W eff 1= 1,5
čia = 1,5, kadangi beff /bw =1,16 /0,404 = 2,87 < 6 (1 lent.[6]); tas pats viršutinio krašto atţvilgiu: W pl 2 =
0,00884= 0,01326 m 3.
W eff 2 = 1,5
1.2.7 Plokštės armatūros išankstinių įtempių nuostolių skaičia vimas Išankstinių armatūros įtempių nuostolių dydţiai nustatomi pagal XII sk. [5] nuostatas. Įtempiant armatūrą į atsparas, būtina įvertinti: pirmuosius nuostolius, atsirandančius dėl inkarų deformacijos, temperatūrų skirtumo, klojinių deformavimosi (įtempiant į klojinius -atsparas), dėl greitai pasireiškiančio betono valkšnumo; antruosius nuostolius – dėl betono susitraukimo ir valkšnumo. Apskaičiuojant armatūros išankstinių įtempių nuostolius, imamas armatūros įtempimo tikslumo koeficientas p=
p x
p=1,0
p =
1,0. Tuome t pradinio išankstinio įtempio reikšmė:
x550 = 550 MPa.
Anksčiau nustatyti ekvivalentiško skerspjūvio parametrai: A p1 = 5,03x10 – 4 m2, Aeff = 0,181 m2, y sc= 0,105 m,
a1 = 0,05 m, I eff = 0,001105 m 4.
Armatūros atstumas nuo ekvivalentiško skerspjūvio svorio centro y pl = y sc – a1 = 0,105 – 0,05 = 0,055 m. Pirmieji įtempių nuostoliai, apskaičiuojami naudojantis 9 lentelės 1...6 p. [5]:
armatūros strypų
12 A800 išankstinių įtempių nuostoliai dėl relaksacijos, įtempiant
elektroterminiu būdu
per =
0,03
p =
0,03
550 =16,5 Mpa;
13
įtempių nuostoliai dėl temperatūrų atramose ir betone skirtumo, kai
klasės,
=1,25
T
t =1,25
t = 60 C ir betonas C25/30
60 = 75 Mpa;
įtempių nuostoliai dėl inkarų deformacijos, kai armatūra įtempiama elektroterminiu būdu, l =
0;
įtempių nuostoliai dėl klojinių deformacijos
f
= 0, nes armatūra įtempiama elektroterminiu būdu.
Tokiu būdu betono apspaudimo jėga po pirmųjų armatūros įtempių nuostolių iki ją atleidţiant iš atsparų bus: P m , 0 =A pl(
–
–
per –
p
l –
T
f
10 – 4(550 – 16,5 – 75 – 0 – 0) =
) = 5,03
= 0,231 MN.
Laikant, kad jėgos P m,0 pridėties taškas sutampa su armatūros A p1 svorio centru, jos ekscentricitetams e p= ( A p1 y p1 ) / A p1 =5,03 10
4
(0,105-0,05)/5,03 10 – 4 = y pl = 0,055 m.
Didţiausi gniuţdymo įtempiai betone nuo jėgos P m,0 , nepaisant savojo plokštės svorio: cp0 =
P m,0 /A eff +P m,0 e p y sc /I eff = 0,231/0,181+0,231 0,055
=2,484Mpa < 0,6 f cp = 0,6
0,105 / 0,001105 =
20 = 12 Mpa (čia f cp = 20 Mpa – ţr. 1.1 sk.)
Įtempių nuostoliai dėl greitai pasireiškiančio betono valkšnumo apskaičiuojami
pagal 9 lent. 6
p. [5]. Dėl to reikia apskaičiuoti įtempius betone nuo apspaudimo jėgos ir plokštės savojo svorio sukelto lenkimo momento: M s.s = g k,s l 2 /8 = 0,004536
5,58 2 /8 = 0,0187 MNm;
čia l = 4,6 m – atstumas tarp atramų plokštes sandėliuojant. Įtempiai betone ties iš anksto įtemptąja armatūra, t.y. atstumu y p1= 0,055 m: cp1 = P m,0 /Aeff + P m,0 e p y p1 / I eff – M s.s y pl / I eff = 0,231 / 0,181 + 0,231
0,055 0,055 /0,00 1105 –
0,0187 0,065/0,001105 = 0,978 Mpa. Kadangi koeficientas =0,978 / pc,1 =
= 0,25 + 0,025 f cp = 0,25 + 0,025
20 = 0,75 >
cp ,1 / f cp
=
20 = 0,0989, tai šie armatūros įtempių nuostoliai skaičiuojami pagal formulę: 0,85
40
cp,1/ f cp =
0,85
40
0,978 / 20= 1,663 Mpa.
Tokiu būdu pirmieji išankstinių įtempių nuostoliai bus: p1 =
pe r +
T
+
l
+
f
+
pc ,1 =
16,5 + 75 + 0 + 0 + 1,663 = 93,163 Mpa.
Betono apspaudimo jėga, atmetus pirmuosius armatūros išankstinių įtempių nuostolius, P m,1= A pl(
p –
p1 )
= 5,03
10 – 4 (550 – 93,163) = 0,229 MN.
Antrieji įtempių nuostoliai apskaičiuojami pagal 9 lent. 8 ir 9 p. [5].
Nuostoliai dėl betono susitraukimo, kai gaminys šutinamas esant atmosferos slėgiui (C16 /20 klasės betonas): ps =
40 Mpa.
14
Apskaičiuojant armatūros įtempių nuostolius dėl betono valkšnumo, reikia ţinoti betono įtempius ties A p1 armatūra, atmetus visus pirmuosius įtempių nuostolius, t.y. apskaičiuojamus pagal apspaudimo jėgą P m ,1 = 0,229 MN: – M s,s y p1 / I eff = 0,31 /0,181 + 0,31 0,055
I eff cp,1 = P m,1/ Aeff + P m,1 e p y p1 / 0,0187
0,055 /0,001105
0,055 /0,001105 = 0,961 Mpa.
Kadangi
= 0,961 /20 = 0,0481 < 0,75, tai armatūros išankstinių įtempių nuostoliai dėl
cp,1/ f cp
betono valkšnumo
(9 lent. 9 p. [5]) ∆
pc,2 =
0,85 x150 x 0,961/20 = 6,126 Mpa.
Tokiu būdu visi (suminiai) armatūros išankstinių įtempių nuostoliai: p,com1 =
per +
T +
l +
f +
pc,1+
ps+
pc,2 =
16,5 +75 + 0 + 0 + 1,663 + 40,0
+6,126 =139,289 > 100 Mpa.
Apspaudimo jėga, atmetus visus armatūros išankstinio įtempimo nuostolius, P m
–
= A p1(
e pc =A p1 (
p,com1) =
p p
–
5,03
p, co m1 ) y p /P l m
10 – 4 (550 – 139,289) = 0,207 = 5,03
MN; šios jėgos ekscentricitetas
l0 – 4 (550 – 139,289)0,055/0,231 = 0,055 m.
2.1.2.8 Plokštės normalinio pjūvio stiprumo įvertinimas
Tikrinamas plokštės tarpatramio vidurio normalinio pjūvio stipris, atsiţvelgiant į parinktą armatūrą A p1 = 5,03 x10 – 4 m2 ir faktiškus armatūros išankstinius įtempius. Skaičiuotinė schema ta pati kaip ir 1.5 pav.
Ribinis gniuţdomasis zonos santykinis aukš tis lim =
/ (1 + (
0,496; čia s,lim = f pd +
s,lim / sc,lim
400 – (
1500(
p =
0.
/(1 – / 1,1)) = 0,730 /(1 + (703,289 /500) (1 – 0,730 /1,1)) =
– kaip ir anksčiau (1. 2. 5 sk.);
ir
p =
sc,lim )
p
–∆
p
–∆ p= 714+ 400 – (550 – 139,289) – 0 = 703,289 MPa;
p,com1)
p , com1
) / f pd – 1200 = 1500 (550 – 139,289) /714 – 1200 = – 337,289 < 0; imama
Armatūros darbo sąlygų koeficientas 0,109/0,496 – 1 )
s6
= η – (η– 1 ) ( 2
/ l i m e f f
– 1 )=1,15 – ( 1 , 1 5 – 1 )(2x
= 1 ,23 4 >η = 1,15 ; imama η = 1,15 ;
čia skerspjūvio gniuţdomosios zonos santykinis aukštis
eff
= 0,109 <
lim
= 0,496.
Gniuţdomosios zonos aukštis iš N = 0: xęff =
s6 f pd A p1 /beff f cd =
eff =
M Rd =
1,15 x714x5,03xl0 – 4/ 1,16x15= 0,024< heff = 0,055 m;
0,024/0,18 = 0,133 < sy f pd A p1 (d
lim
= 0,496.
– 0,5 xef f ) = 1,16 714 5,03 10 – 4 (0,18 – 0,5 0,024) = 0,062 > M Ed =
0,058197 MNm.
15
M Rd M Ed M Rd
100
0,062 0,058197 0,062
100
6,13 %
Išvada. Plokštės normalinio pjūvio stipris yra pakankamas. 2.1.2.9 Plokštės įstriţųjų pjūvių stiprumo skersinių jėgų ir
lenkimo momento atţvilgiu
skaičiavimas Pradiniai duomenys. Kiaurymėtosios plokštės skaičiuotinis tarpatramis l eff = 5,48 m. Jos
skerspjūvio fragmentas parodytas 1.7 pav.
2.1.7 pav. Plokštės skerspjūvio fragmentas įstriţųjų
pjūvių stiprumui apskaičiuoti.
Betonas normalusis C25/30 klasės: f ck = 20 MPa, f cd = 15 Mpa, f ctk,0,05 = 1,8 Mpa, f ctd = 1,08 Mpa. Kiekvieno išilginio armatūros strypo išankstinio įtempimo (apspaudimo) jėga, įvertinus visus įtempių nuostolius: P m = 0,278 / 10 = 0,0204 MN; jos ekscentricitetas e pc = 0,055 m. Skaičiuojant imamas 160 mm pločio plokštės fragmentas, kurio charakteristikos: Aeff = 0,0241 m 2, atstumas nuo skerspjūvio svorio centro iki plokštės apačios y sc = 0,105 m, inercijos momentas skerspjūvio centro atţvilgiu I eff = 0,000147 m 4.
Stipris skersinių jėgų atţvilgiu. Skaičiuotinis nuolatinės apkrovos nuo plokštės ir grindų svorio poveikis g d = 5,4945 kN/m 2, skaičiuotinės laikinosios apkrovos – qd = 7,425 kN/m 2.
Skaičiavimas atliekamas plokštės skerspjūvio pločiui beff = 0,16 m (atstumas tarp kiaurymių centrų) ir bw = 0,04m; d = 0,23 – 0,05
= 0,180 m. Jo skaičiuotinė schema parodyta 2.1.8 pav.
16
2. 1.8
pav. elemento be normalinių
plyšių l 1 ruoţo nuo atramos taško: a apkrovimo schema ir skačiuotiniai įstriţieji pjūviai; b- skersinių jėgų ir c-
lenkimo momentų diagramos
Apkrovų poveikiai 0,16 m pločio plokštės ruoţui: nuo visų apkrovų pd = ( g d +qd ) 0,16 = (5,4945 + 7,425) 0,16 = 2,067 kN/m;
nuo nuolatinės ir ekvivalentiškos laikinosios apkrovos peff,d = ( g d +q d /2) 0,16 = (5,4945 + 7,425/2) 0,16 = 1,416 kN /m.
Didţiausia skersinė jėga pjūvyje prie atramos nuo visų apkrovų: V Ed,max = ( g d +qd ) l eff / 2 = 2,067
5,48 / 2 = 5,66 kN.
Tikrinama, ar plokštė atitinka elemento be skersinės armatūros stiprumo (6.14) [6] sąlygą: 2,5 f ctd b w d =2,5
1,08 0,04 0,180 = 0,01944MN = 19,44 kN > V Ed, max = 5,66 kN.
Elementas (6.14) sąlygą atitinka. Tikrinama (6.12) [6] sąlyga. Pagal (6.23) formulę apskaičiuojami normaliniai betono įtempiai ties elemento skerspjūvio svorio centru: x =
c = N Ed /Aeff =
P m /Aeff = 0,0204/0,0241 = 0,85 Mpa < 0,5 f cd = 0,5
1 5 = 7,5 Mpa.
Vadinasi, (6.2) sąlygos tikrinti nereikia. Apskaičiuojamas plokštės ruoţo ilgis nuo atramos krašto l 1, kuriame saugos ribiniame būvyje neatsiranda normalinių plyšių, pagal (6.16) sąlygą. Šiuo atveju ji atrodo taip: M Ed = 0,5 (( g d + q d ) l eff l 1 – ( g d + q d ) l 2 1 ) = M c r,d .
Skaičiavimui supaprastinti imama W pl = 1,5 W eff ir = 0,9. Tuomet W e ff = I ef f / y sc = 0,000147/0,105 = 0,0014 m 3 ; W pl = 1,5
0,0014= 0,0021 m 3.
Pagal reglamento [5] (14.10) formulę: r=
W eff /Aeff = 0,9
0,0014/0,0241 = 0,052 m;
e p = y sc – a1 = 0,105 – 0,05 = 0,055 m; M c , r d = f ctd W pl + P m
(e p + r ) = 1,08
0,0021 + 0,0207 (0,055 + 0,052) = 0,00448 MNm.
Iš aukščiau pateiktos lygties apskaičiuojamas atstumas l 1 : l 1=l eff / 2 – ( l eff / 2) 2
2 M cr ,d /( g d
qd ) =
17
=5,48/2 (5,48 / 2) 2
2 0,00448 / 2,0612 10
3
=0,959m > cmax = 2d = 2
0,180 = 0,360 m.
Normaliniai plyšiai neatsiranda gana ilgame elemento ruoţe, todėl reikia į tai atsiţvelgti. Plokštės įstriţojo pjūvio stiprumas tikrinamas pagal (6.5) sąlygą, imant c = l 1 = 0,959 m, kai l=0,959 > cmax = 0,360 m, taip pat c, apskaičiuotą pagal reglamento [5] 3 priedo (6.27) formulę.
Tuo tikslu apskaičiuojami dydţiai M c4, V Rd,c,min ir Vcr ,d pagal [6] (6.7), (6.8) ir (6.18) formules. Pagal (6.9) formulę, imant N Ed = P m , koeficientas n =
0,l P m /f ct d b w d = 0,1
Iš reglamento [5] 15 lentelės
0,0204/1,08 c4
= 1,5 ir
c3 =
0,04
0,180 = 0,262 < 0,5.
0,6.
Iš [6] (6.5) sąlygos: M c4 =
c4 (1+
V Rd ,c ,m in =
n
) f ctd bw d 2 = 1,5(1 + 0,262) 1,08 0,04
c3 (1+
n ) f ct d b w d
= 0,6(1+0,262)
0,180 2 = 0,00265 MNm.
1,08 0,04 0,180 = 0,00697 MN.
Ekvivalentiško skerspjūvio dalies, esančios virš neutraliosios ašies, statinis momentas apie šią ašį: S e f f = 0,5 b ef f (h – y sc ) 2 –
čia
h
3
/ 12 = 0 ,5 0 ,1 6 ( 0, 23 – 0,105) 2 – 0,120 3 /12 = 0,001262m 3 ;
– kiaurymės skersmuo.
h
Dydis V cr ,d apskaičiuojamas pagal [6] (6.18) formulę, nepaisant svarbiausių gniuţdymo įtempių y .
Laikant, kad svarbiausieji gniuţdymo įtempiai
y
neturi įtakos betono tempiamajam stipriui, pagal
(6.19 a) formulę kerpamasis stipris xy ,Rd
=f ct d 1
x
/ f ctd =1,08 1 0,85 / 1,08 =1,444 Mpa.
Tikrinama, ar galima taikyti (6.19 a) formulę. Pagal (6.25) formulę mc,lim =
1 – 0,2 – f ck,cube = 1 – 0,2 – 0,01
30 = 0,5 (čia
= 0,01 – normaliajam betonui), o pagal
(6.26) formulę – ribinė kerpamojo įtempio reikšmė xy ,lim
f cd
mc,lim
(
mc,lim
Vadinasi, įtempiai
x , Rd
x
/ f cd )
15 0,5 (0,5 0,85 / 15)
pagal (6.19 a) formulę
7,062
xy , Rd
1,444 MPa .
yra apskaičiuoti teisingai.
Pagal (6.18) formulę apskaičiuojama įstriţuosius plyšius sukelianti kerpamoji jėga: V cr, d = bw ( I eff / S eff )
Rd =
0,04 (0,000147 / 0,0014)
1,444 = 0,0758 MN.
Pagal [6] (6.27) formulę apskaičiuojamas įstriţojo pjūvio projekcijos ilgis c = M c4 /V cr,d = 0,00265 / 0,0758 = 0,35 < cmax = 0,45 m; čia cmax= (
c4/
c3)
/ d = (1,5 /0,6)0,180
= 0,45 m – pagal [6] (6.6) formulę. Be to, c = 0,35 < l1 = 1,32 m; todėl ruoţe c = 0,35 m normalinių plyšių neatsiras.
Tokiu būdu tikrinamos dvi minėtos įstriţųjų pjūvių stiprumo sąlygos pjūviui, kurio projekcijos ilgis c = 0,35 m: 18
V Ed = V Ed,max – c peff,d = 5,66 – 0,35
1,473 = 5,144 < V cr,4 = 7,58 kN ir ruoţo be normalinių plyšių ilgio
gale l 1 =0,959 m > cmax = 0,45 m V Ed = V Edmax – l 1 p eff,d =5,66 – 0,959
1,1473 = 4,247 < V Rd,c ,mi n = 6,79 kN.
Abi sąlygos tenkinamos, todėl plokštės nereikia armuoti skersine armatūra. Įsitikinama, ar reikia plokštę armuoti skersine armatūra, ignoruojant normalinių plyšių nebuvimą ruoţe prie atramų. Tikrinama (6.13) sąlyga: V Ed,max
M c 4 peff ,d =
2,65 1,473 = 1,97 kN < V Rd,c,min = 6,97 kN;
V Ed,max = 5,66kN < V Rd,min = 6,97kN.
Taigi, sąlyga V Ed
V Rd yra tenkinama, todėl ir pagal šį skaičiavimą plokšės nereikia armuoti
skersine armatūra. Pagal [5] 253 p. kiaurymėtųjų plokščių, kurių skerspjūvio aukštis h < 300mm, leidţiama nearmuoti skersine armatūra. Tačiau plokščių atraminiuose ruoţuose l eff /4 = 5,48/4 1,40 m ši armatūra parenkama konstruktyviai: kraštinėse briaunose ir dvejose vidurinėse briaunose dedami plokšti suvirinti strypynai, kurių vertikalus strypai
6A400 (atstumai tarp jų sw = h / 2 = 230/2 =
115 mm; imama sw = 0,10 m); vidurinėje plokštės dalyje l eff /2 šios armatūros nėra. Šių strypynų
horizontalūs strypai – 8A400.
Įstriţųjų pjūvių stipris lenkimo momento atţvilgiu. Laisvai atremtos plokštės pavojingas įstriţasis pjūvis prasideda nuo atramos krašto. Kadangi atraminiuose plokštės ruoţuose uţtenka tik konstrukcinės skersinės armatūros, įtemptosios armatūros inkasavimosi (įtempių perdavimo) ilgyje l bpd dedami ją gaubiantys suvirinti Ø3– 4S500 vielos tinkleliai, ir
įstriţojo
pjūvio stipris momento atţvilgiu netikrinamas. 2.1.3 Plokštės ribinių būvių gamybos situacijose skaičiavimas
Plokštės saugos ir tinkamumo ribiniai būviai tikrinami pavojingoms laikinosioms situacijoms: gamybos, transportavimo ir montavimo.
Plokštei pakelti ( išimant iš klojinių, montuojant ir pan.) gamybos metu įdedamos kilpos, atstumu l c =
0,5 m nuo jos galų. 2.1.3.1 Viršutinio krašto pleišėtumas apspaudţiant
Apskaičiuojamas plokštės savojo svorio sukeltas lenkimo momentas, armatūra atleidţiant nuo atsparų (nepaisant dinamiškumo koeficiento): M Egd = g s , s l k 2 / 8 = 2,8 x1,2x5,48 2/8 = 12,6 kNm =0,0126 MNm.
Plokštės apspaudimo jėga, atmetus pirmuosius armatūros įtempių nuostol ius, kai
sp =
1,1 P d,sup= sp P m1= 1,1 x 0,229 = 0,252MN.
Skerspjūvio atsparumo momentai apatinio ir viršutinio krašto atţvilgiu: W eff 1 = 0,010523 m 3; 19
W eff 2 = 0,00884 m3.
Didţiausi betono gniuţdymo įtempiai apspaudţiant plokštę: c,ma x = P d ,sup / A ef f +
( P d ,sup e p1 – M Egd )/ W ef f 1 = 0,3229/0,181 + (0,229
0,055 –
0,0126)/0,010523 = 1,261 Mpa; = 1,6 –
c,max / f cp =
1,6 – 1,261 /20 = 1,536 > 1,0; imama
= 1,0 > 0,7.
Atstumas nuo skerspjūvio branduolio centro iki jo viršūnės, labiausiai nutolusios nuo tempiamojo krašto: r i n f =
W e f f 2 /A e f f = 1,0
0,00884/ 0,181 = 0,05m.
Pagal 6 priedą arba 1 lent. [6], kai b eff / b w = 1,16/0,404 = 2,87 < 6,
= 1,50.
Tuomet skerspjūvio atsparumo momentas, įvertinant betono tampriai plastines savybes, W pl 2 =
W ef f 2 = 1,50
0,00884 = 0,01326 m 3 .
Tikrinama [6] (2.26) sąlyga, imant M r = M Egd = 0,0126 kNm, P d,sup = 252kN = 0,252 MN: P d,sup (e p1 – r inf ) + M Egd = 0,252 (0,055 – 0,05) + 0,0126 = 0,014 < f ctk W pl 2 = 1,8 0,01326 = 0,019 MNm.
2.1.3.2 Pleišėtumas transportuojant ir
montuojant
Skaičiuojama pagal 2.1.9 pav. Len kimo momentas gembėje, t.y. atstumu l c = 0,5 m nuo plokštės galo (nepaisant dinamiškumo koeficiento): M Egd = g s , s l c2 / 2 = 2,8 1,2
Didţiausi įtempiai betone (0,252
0,50 2/2 = 0,42 kNm. c,ma x = P d ,sup / A ef f +
( P d ,sup e p1 – M Egd )/ W ef f 1 = 0,252/0,181+
0,055 – 0,00042) /0,010523 = 2,669Mpa;
= 1,6 –
c,max / f cp =
1,6 – 2,669 /20 = 1,46 > 1,0; imama
= 1,0 > 0,7. Tuomet r inf = 0,05 m
kaip ir anksčiau. Tikrinama [6] (2.26) sąlyga: P d,sup (e p1 – r inf ) + M Egd = 0,252 (0,055 – 0,05) + 0,00042 = 0,00546 < f ctk W pl 2 = 1,5 0,01326 = 0,0198 MNm.
20
gs.s Pd
Pd
p
e
l k
lc
lc
p
e
M
2.1.9pav. Plokštės skaičiuotinė schema g amybos situacijose (keliant, transportuojant).
Išvada. Plyšiai viršutinėje plokštės zonoje gamybos metu neatsiras.
1.10 pav. Įrąţų schema ir įtempių diagrama elemento skerspjūvyje, apskaičiuojant normalinių plyšių atsiradimą gamybos metu: 1 – branduolio viršūnė; 2 – ekvivalentiško skerspjūvio svorio centras 2.1.3.3 Plokštės stiprumas gamybos situacijose.
Plokštės normalinio pjūvio stiprumas skaičiuojamas kaip ekscentriškai gniuţdomo elemento (2.1.11 pav.) Laikoma, kad skaičiuotinis plokštės savojo svo rio poveikis bus
didţiausias ją transportuojant, kai dinamiškumo koeficientas yd = 1,6; g s .s d =3, 78
1 ,6 = 6 ,0 5 k N/ m.
M Eg d = g ss d l 2 c /2 = 6,05
Lenkimo momentas gembėje
0,5 2 /2 = 0,75 kNm.
Apspaudimo jėga, veikianti plokštę kaip išorinis poveikis, irimo stadijoje iki naudojimo (gamybos situacijose), įvertinant N con = N Ed =(
sp
p –
p1
sc lim =
330 Mpa (72 p. [5] ):
– 330) A p1 =(l,l 550 – 93,161) – 550) 5,03
10 – 4 = 0,07MN.
Jėgos N Ed atstumas nuo viršutinės neįtemptosios armatūros skerspjūvio svorio centro e s2 = d 2 – a1 + M Eg,d /N Ed = 0,18 – 0,05 + 0,00075 /0,07= 0,141m; čia d 2 = h – a 2 = 0,23 – 0,05 = 0,18 m. 21
Betono gniuţdomasis stipris apspaudimo metu f cp = 20 Mpa.
2.1.11 pav. Plokštės stiprumo
transportuojant skaičiuotinė schema
Skaičiuojant normalinio pjūvio stiprį pagal schemą 1.11 pav., įvertinama tokia išilginė armatūra: iš anksto įtemptoji A p1 6 12 A800, neįtemptoji A s2 , kurią sudaro plokštės atraminių ruoţų (l e ff /4) strypynų horizontalieji armatūros strypai 4 8A400 ( A s = 2 ,1
10 – 4 m2) ir viršutinės lentynos
tinklo išilginė armatūra 8 3S500 ( A s = 0,49 10 – 4m2). Nepaisant minėto tinklo išilginės armatūros, lieka A s2 = 2,l l0 – 4 m2. Gniuţdomosios zonos aukštis xeff nustatomas iš skaičiuotiname skerspjūvyje veikiančių įrąţų pusiausvyros lygties N x = 0: N Ed + f yd A s2 f cpd xeff b f 1 – sc
=
sc, lim – sp (
Laikant, kad xeff
p
0; čia f cpd = 0,8 f cd = 0,8 15= 12>11 Mpa (37 p.[5]);
sc A p1=
–
p1)
= 500 – 1,1(550 – 93,161) ≈0;
h f 1, turima:
x eff = ( P m1 + f yd A s2 –
sc A p1) /f c pd b f 1
= (0,07 + 355
2,l 10 – 4 – 0
5,03 10 – 4) /12
l,19 =
0,01 < h f 1 = 0,061 m. Vadinasi, prielaida teisinga.
Apskaičiuojamas ribinis santykinis gniuţdomosios zonos aukštis, imant
sc,lim =
330 Mpa
(72p.[5]): li m =
/ ( 1 + (
s ,lim
/
sc ,lim
)(1
0,85 – 0,008 f cpd = 0,85 – 0,008
/ l,l)) = 0,754/(l +355 /330)(l – 0,754/1,1)) = 0,563; 12 = 0,754;
s,lim = f yd =
čia
=
355 Mpa.
Tikrinama stiprumo sąlyga: M Ed = P m1 e s2 M Rd = f cpd b f 1 xeff (d 2 – 0,5 xeff ) + M Ed =0,07
– a1)
sc A p1(d 2
0,141 = 0,011< M Rd =12 l,19 0,01 (0,18 – 0,5 0,01) + 0 5,03
10 – 4 (0,18
– 0,05) = 0,023 MNm.
Išvados: plokštės stipris transportuojant ir montuojant yra pakankamas; perdangų plokštė atitinka saugos ir tinkamumo ribinių būvių reikalavimus laikinosiose situacijose. 22
2.1.4 Plokštės tinkamumo ribinių būvių naudojimo situacijoje skaičiavimas 2.1.4.1 Normalinių plyšių atsiradimas .
Plokštę veikiančių apkrovų poveikių charakteristinės ir skaičiuotines (tinkamumo ribiniam būviui) reikšmės nustatomos pagal skaičiuotinę schemą 2.1.3 pav.: – plokštės savojo svorio charakteristinės apkrovos poveikis g d 1 = g k1 = 2,8 x1,0 x1,2 = 3,36 kN /m;
– nuolatinės apkrovos (su grindų konstrukcijos svoriu) g d = g k = (2,8 + 4,7) 1,0 x1,2 = 5,64 kN/m;
– naudojimo apkrovos poveikis qd = qk = 5,5 x1,2 = 6,60 kN/m; – naudojimo apkrovos tariamai nuolatinės dalies poveikis q d,lt = q k,lt =
čia
2
2 5,5
l,2 = 0,6 5,5 1,2 = 3,96 kN/m;
= 0,6 (10 priedo 1 lent.[2]).
Visos apkrovos poveikis pd = pk = g k + qk = 5,64 + 6,6= 12,24 kN/m.
Nuolatinės ir tariamai nuolatinės apkrovų poveikiai p gd = p gk = g k + qk,lt = 5,64 + 3,96= 9,6 kN/m.
Plokštės įrąţos (poveikių efektai): – lenkimo momentai: M Ed = p d l ef f 2 /8 = 12,24 2
5,48 2 / 8 = 45,95kNm; 2
M Egd = p gd l eff /8 = 9,6 5,48 /8 = 36,04 kNm; M Egg d = g d 1 l e ff /8 = 5,64
5,48 2/8 = 21,171 kNm;
– skersinės jėgos: V E d = pd l eff /2 = 12,24 V Egd = p gd l eff / 2 = 9,6
5,48 /2 = 33,54kN; 5,48/ 2 = 26,304 kN.
Įtempių būvis normalinių plyšių susidarymo momentu parodytas 2.1.12 pav.
2.1.12 pav. Įtempimų būvis skaičiuojant plokštę normalinių plyšių atsiradimui naudojimo metu: 1 – ekvivalentiško skerspjūvio svorio centras; 2 – skerspjūvio branduolio taškas
23
Skaičiavime, atliktame 2.1.2.10 sk., nustatyta, kad plokštės viršuje gamybos metu plyšių neatsiras. Todėl koeficientas = 0 (164 p. (14.14) formulė [5]). Anksčiau nustatyta (1.2.7 sk.): armatūros išankstiniai įtempiai, įvertinus visus jų nuostolius, =
pm
p –
p, co m =550
– 1 39,289 = 410,711 MPa.
Vidutinė betono apspaudimo jėga, įvertinus visus įtempių nuostolius, P m
=
pm A p1 =
410,711 5,03 l0 – 4 = 0,206 MN.
Betono apspaudimo jėga tinkamumo ribiniam būviui: P d ,sup =
sp P m
P d,inf =
sp P m
= 1,1 0,206 = 0,2266 MN; = 0,9
0,206 = 0,1854 MN.
Didţiausi gniuţdomojo betono įtempiai dėl bendro išorinės apkrovos ir išankstinio apspaudimo poveikio c,max
= P d ,inf / A ef f – P d ,inf e p (h – y sc ) / I ef f + M Ed (h – y sc )/ I ef f = 0,01854 / 0,181 – 0,1854
0,055 (0,23 – 0,105) / 0,001105+ 45,95 10 – 3 (0,23 – 0,105) / 0,001105 = 5,069MPa;
čia Aef f = 0,181 m 2 , e p = 0,055m, y sc = 0,105 m, I eff = 0,001105 m 4 – ţr. 1.2.6 sk. = 1,6 –
Koeficientas
c,max /f ck =
1,6 – 5,069 /25 = 1,397> 1,0; imama
= 1,0 (164 p. [5]).
Atstumas nuo ekvivalentiško skerspjūvio svorio centro iki branduolio viršūnės, labiausiai
nutolusios nuo tempiamosios zonos krašto, r sup=
W eff 1/ Aeff = 1,0
0,001105 / 0,181 = 0,058 m.
Plyšių atsiradimo momentas apskaičiuojamas pagal [5] (14.4) formulę: M cr = f ctk W pl 1 + P d , inf (e p + r sup) = 1 , 8
0,016 + 0,249 (0,055 + 0,058) = 0,048 MNm = 48,0 kNm.
Išvada. Kadangi M Ed = 46,0 kNm < M cr =48,0 kNm, tai naudojimo metu plokštės apačioje statmenųjų (normalinių) plyšių natsiras. 0,046 0,048 0,046
100%
4,3% 2.1.4.2 Plokštės įlinkis.
Kadangi M Ed = 46 < M cr = 48 kNm, naudojimo metu kiaurymėtoje plokštėje
naatsiras
normalinių plyšių. Plokštės įlinkis apskaičiuojamas pagal formulę: d d 1
d 2
d 3
d 4
čia d 1 – visos apkrovos trumpalaikio poveikio sukeltas įlinkis; d 2 – nuolatinės ir tariamai nuolatinės apkrovos trumpalaikio poveikio sukeltas įlinkis; d 3 – nuolatinės ir tariamai nuolatinės apkrovos ilgalaikio poveikio sukeltas įlinkis; d 4 – išlinkis, sukeltas apspaudimo jėgos dėl betono valkšnumo ir susitraukimo.
Apskaičiuojame plokštės išilginės ašies kreivius. Plokštę veikiančios trumpalaikės apkrovos sukeltas kreivis
24
r
17,60 106
M Eqd
1
3
c1 E cm I eff
1
1
čia: M Eqd
0,85 31 10 11,05 10
qd l 2
2
8,915 10
8
1 0,3 6,6 5480 2
8
8
sukeltas lenkimo momentas;
c1 =0,85
1
7
mm
,
17,3 10 6 N m – trumpalaikės apkrovos
– koeficientas, įvertinantis betono trumpalaikio valkšnumo
įtaką; E cm =31 103 N/mm2; I eff =11,05 108 mm4. Plokštę veikiančios nuolatinės ir tariamai nuolatinės apkrovos sukeltas kreivis M Egd
1 r
3,6 10 7 2
c2
0,85 31 103 11,05 108
c1 E cm I eff
2
čia M Egd
4,462 10
p gd l 2
9,6 5480 2
8
8
3,6 10 7 N m;
1
6
,
mm
– koeficientas, įvertinantis betono
c2 =2
ilgalaikio valkšnumo įtaką. Išankstinio apspaudimo jėgos P d ,inf sukeltas plokštės išlinkis
r
1,854 105 55
P d ,inf e p
1 3
3,486 10
0,85 31 103 11,05 108
c1 E cm I eff
1
7
mm
.
Plokštės išlinkis, kurį sukelia betono susitraukimas ir valkšnumas nuo išankstinio apspaudimo jėgos P d ,inf apskaičiuojamas pagal formulę:
1 r
c1
c2
2,06 10
180
d
4
4
2,2776 10
4
1,21 10
7
1 mm
,
čia betono santykinės deformacijos išilginei tempiamosios armatūros sunkio centro lygyje
pc1,1 c1
čia:
pc 2 ,1
1,663 6,126 40
ps
E p
2,05 10
5
2,2776 10 4 ,
– armatūros išankstinių įtempių nuostoliai, atsirandantys dėl betono greitai
pc1,1
pasireiškiančio valkšnumo; betono ilgalaikio valkšnumo;
pc2,1 ps
– armatūros išankstinių įtempių nuostoliai, atsirandantys dėl
– nuostoliai dėl betono s usitraukimo.
Betono santykinės deformacijos kraštiniame gniuţdomosios zonos sluoksnyje 25
pc1, 2
pc 2, 2
c2
(3,322 0
ps
E p
čia
40)
2,05 10
5
2,06 10 4 ,
– tariamai esamos gniuţdomosios zonos armatūros įtempių nuostoliai dėl greitai
pc1,2
pasireiškiančio betono valkšnumo, apskaičiuojami taip: pc 1,2
čia
= 0,85 40(
cp 2 / f cp ) =
0,85
40(1,954/20) = 3,322 MPa
– betono įtempiai kraštiniame gniuţdomosios zonos sluoksnyje:
cp2
cp2
= P m0 / Aeff – P m0 e p(h – y sc )/ I eff + M Egd (h – y sc ) /I eff = 0,231 /0,181 – 0,231
0,055 (0,23 –
0,105) / 0,001105 + 0,0187 (0,23 – 0,105) /0,001105= 1,954 MPa;
– tariamai esamos gniuţdomos armatūros įtempių nuostoliai dėl betono valkšnumo, kai betono
pc2,2
įtempiai kraštiniame gniuţdomosios zonos sluoksnyje cp2
= P m1 I Aeff – P m1 e p (h – y sc ) / I eff = 0,229 /0,181 – 0,229 0,055 (0,23 – 0,105) /
0,001105 = -0,16 <0, tod ėl
cp2,2
=0
Atskirų poveikių sukelti plokštės įlinkiai ir išlinkiai:
d 1
1 r
d 2
d 3
d 4
5 1
l 2
48
1
5
r
48
2
1
1
r
8
3
1
1
r
8
4
l 2
3,486 10
l 2
1,21 10
7
5480 2
48
4,462 10
l 2
5
7
8,915 10
5
6
48 1
7
8
1 8
2,79 mm ;
5480 2
5480 2
5480 2
13,958 mm ;
0,218 mm ;
0,076mm .
Apskaičiuojame plokštės įlinkį d
d 1
d 2
d 3
2.79 13,958 0,218 0,076 16,454 mm.
d 4
Kadangi d 16,454
d lim
l
5480
200
200
27,4
mm, tai plokštės išorinių apkrovų sukeltas įlinkis
neviršija ribinio įlinkio.
Išvada. Plokštės įlinkis neviršija ribinės reikšmės. 26
2.1.5 Perdangų plokštės konstravimas
Laikant, kad perdangų plokštė gali būti keliama uţ dviejų pakėlimo kilpų, jos savasis svoris, su dinamiškumo koeficientu G s . s . d = 0,5 l k g d 1
f
d
d=
1,4, tenkantis vienai pakėlimo kilpai:
= 0,5 5,58 3,36 1,0 1,4 = 13,5kN.
čia l k – konstrukcinis plokštės ilgis pagal duomenis 1.1 pav. l k = l n – 2 0,5 b – 2
t -t = 6,0 – 0,20 + 0,12 – 0,5 0,30 – 0,02 = 5,58 m.
Kilpos armatūros skerspjūvio plotas A s = G s.s.d /f yd = 13,5 l0 – 3 /214 = 0,631 l0 – 4m2 (0,631cm2). 9A240 , kurių A s = 0,64 10 – 4 m2 .
Iš asortimento lentelės parenkamos pakėlimo kilpos
Iš anksto įtemptosios armatūros, įtempiamos į atsparas, inkaravimosi (įtempių perdavimo) ilgio ruoţe l bpd numatomi suvirinti
3 –4S500 vielos armatūros tinkleliai, gaubiantys ją iš apačios.
Skaičiuotinis armatūros inkaravimosi ilgis nustatomas pagal 241 p . [5] taip l b p d = 1, 2l p t 2 +
čia
pd
pd
p
) f bpd ;
– armatūros įtempiai, kuriuos sukelia lenkimo momentas;
pd = M Ed /A p1(d – 0,5 p
(
2
h xeff ) = 0,0582/ 5,03 10 – 4(0,180 – 0,5 0,01) = 661 MPa;
– išankstiniai armatūros įtempiai, įvertinus visus jų nuostolius,
p
=
p –
p,com1 =
550 –
140,81 = 409,19 MPa; l pt 2 – įtempių perdavimo zonos bazinis ilgis: l pt 2 =
(čia
1
1
2
p1
= 1,25;
/ f bpt = 1,25 0,25 0,0008 2
= 0,25;
p1 =
betono sankibos įtempiai – f bpt = ct
0,8 f c t k ,0 , 0 5 /
c
456,018/2,33 = 0,05 m; p1
p
= 413 – 88,0 = 325MPa; f bpt – armatūros
f ctd (t ) = 2,7
p1 1
1,0
ir
0,86 = 2,33 MPa, kai f ctd (t) =
= 0,9 1 0,8 1,8 /1,5 = 0,86 MPa);
f bpd – armatūros ir betono sankabos ribiniai įtempiai – f bpd =
p2
1 0,8 f ctd =
1,4 1,0 0,8
1,08
=1,21MPa.
Tokiu būdu skaičiuotinis iš anksto įtemptosios armatūros inkaravimo si ilgis l b pd = l,2 0,05+ 0,25
0,0008(800 – 406,018) 1,21 =0,185 m; imama l bp d = 0,20 m.
Plokštės viršutinė lentyna, kaip ir iš anksto įtemptosios armatūros inkaravimosi ilgio zonos, armuojamos suvirintais aukščiau minėtos vielinės armatūros tinklais.
27
2.2 METAL INIO
SIJYNO SKAIČIAVIMAS (šalutinių sijų parinkimas ir pagrindinių sijų projektavimas)
Sijyno komponavimas ir skaičiuojamojo varianto parinkimas 2.2.1 Sijyno komponavimas
Numatoma nagrinėti du normalaus sijyno variantus. Sijyno schemos pavaizduotos 2.2.1 pav.
2.2.1 pav. Pirmasis variantas
Uţsiduodame, kad a =2.0m Tuomet sijų skaičius n
l p
12.0
a
2
6.0
Priimame 6 sijas a
l p
12.0
n
8
1.5m. Antrasis variantas
Priimame 8 sijas. a
l p
12.0
n
8
1.50m.
28
2.2 .2
Pakloto sijų projektavimas q q q
Sudarome pakloto sijų skaičiuojamąją schemą:
P S
M q s -sijos svoris.
M
q P - perdangos ir grindų svoris.
Max
V
q -naudojimo apkrova. V
Max
1.1 pav.
Apkrovų, tenkančių pakloto vienam kvadratiniam metrui skaičiavimas pateiktas 2.2.1 lentelėje. 2.2.1 lentelė Apkrova, tenkanti pakloto vienam kvadratiniam metrui Eil. Nr.
Apkrovos pavadinimas
Charakteristinė
Daliniai
Skaičiuojamoji
apkrova
koeficientai
apkrova
,
kN / m 2
kN / m 2
g
Q
1
Naudojimo apkrova
0,4
1.35
0,54
2
Sniego apkrova
1,2
1.35
1,62
0,136
1.35
0,1836
3
Stogo danga MIDA FIX TOP (2 sluoksniai)
4
PAROC ROB 80 (20mm)
0,02
1,35
0,027
5
PAROC ROS 60 (180mm)
0,414
1,35
0,5589
6
Garo izoliacija
0,001
1,35
0,00135
7
Išlyg. sluoksnis
1
1,35
1,35
1,25
1,35
1,6875
2,8
1,35
3,78
0,09
1,35
0,1215
8 9 10
Nuolydį formuojantis sluoksnis
Gelţbetoninė plokštė Apdaila (gipso kartono
plokštė) Suminė
V k
7,32
V=9,882
29
Skaičiuojame du pakloto sijų var iantus. Pirmas variantas
Uţsiduodame, kad pakloto sijos yra dvitėjinio skerspjūvio: I PE 240
30,70kg / m '
g s
0.307kN / m ' .
Skaičiuojame apkrovas tenkančias sijos vienam tiesiniam metrui. Charakteristinė apkrova: P k
V k a;
q s
0.307 7.32 2
P 1,k
14.947kN / m ' .
(2.2.1)
Skaičiuotinė apkrova: P
g
g s
V a;
P 1.1 0.307 9.882 2
(2.2.2)
20.102kN / m. Antras variantas
Uţsiduodame, kad pakloto sija yra dvitėjinio skerspjūvio: I PE 270
36.10kg / m
g s
0.361kN / m '
Charakteristinė apkrova pagal 1.1 formulę: 0.361 7.32 1.50
P 2,k
11.341kN / m ' .
Skaičiuotinė apkrova pagal 1.2 formulę: P 2
1.1 0.361 9.882 1.50 15.22kN / m' .
2.2 .3 Lenkimo momentų ir skersinių jėgų skaičiavimas
Skaičiuojame didţiausią momentą veikiantį ties sijos viduriu: M max
Pl 2
8
;
(2.2.3)
Pirmas variantas M max,1k
M max,1
14.947 6.0 2 8 20.12 6.0 2 8
67.261kN m
90.458kN m. Antras variantas
30
11.341 6.0
M max,2 k M max,2
2
51.035kN m.
8 15.22 6.0 2
68.49kN m.
8
Skaičiuojame skersines jėgas. Pirmas variantas Pl
; 2 14.947 6.0
V max V max,1k
44.841kN ;
2 20.102 6.0
V max,1
(2.2.4)
60.305kN .
2
Antras variantas V max,2 k V max,2
11.341 6.0 2 15.22 6.0 2
2.2 .4
34.023kN ; 45.66kN .
Pakloto sijų skerspjūvio parinkimas ir tikrinimas Pirmas variantas
Siją veikia tokios didţiausios įrąţos: M Ed V Ed
M max,1 V max,1
90.458kN m; 60.305kN .
Saugos ribinis būvis. Vientiso skerspjūvio karpytos sijos iš plieno, kurio takumo riba neviršija 530 N / mm2 (MPa). Veikiamos statinės
apkrovos sijai uţtikrintas bendrasis jų pastovumas, tuomet stiprumas
skaičiuojamas įvertinant plastines deformacijas. Lenkiant vienoje iš svarbiausių plokštumų, kai tangentiniai įtempiai
0.9 f s , d .
Čia f s,d - skaičiuojamasis šlyties stipris. Tuomet stiprumas tikrinamas pagal formulę: M Ed M pl , Rd
1.0
(2.2.5)
Čia: M Ed - maksimali skaičiuotinė lenkiamojo momento reikšmė elemento pastovaus standumo ruoţe. M pl , Rd - skaičiuotinio skerspjūvio lenkiamojo atspario pagal takumo ribą
reikšmė. 31
Šis skaičiuojamasis atsparis skaičiuojamas pagal formulę: M pl , Rd
C pl ,1 W net , min f y ,d
c
;
(2.2.6)
Čia: C pl ,1 - koeficientas įvertinantis plastinį darbą .Priklauso nuo skerspjūvio formos bei matmenų. (pagal [1] šaltinio 7.5 lentelę). W net ,min - minimalus skerspjūvio atsparumo momentas.
f y , d - plieno skaičiuotinis lenkiamasis stipris. c
- darbo sąlygų koeficientas (pagal [1] šaltinio
7.1 lentelę).
Pasirenkame plieną S275 pagal standartą LS T EN 10025-2. (pagal [7 ] šaltinio 6.5 lentelę). Plieno charakteristinis stipris pagal takumo ribą f y
275 MPa.
Plieno skaičiuotinis lenkiamasis s tipris: f y , d
f y
;
M
f y , d M
275
(2.2.7)
250 MPa.
1.1
- medţiagos patikimumo koeficientas. (pagal [7 ] šaltinio 35 punktą).
Plieno skaičiuotinis šlyties stipris(pagal [7] šaltinio 6.3 lentelę): f y , d
f y
0.58
;
M
f y , d
275
0.58
(2.2.8)
145 MPa.
1.1
Pasirinktos sijos IPE 240 duomenys:
h
120 mm;
b
240 mm;
t w
6.2mm;
t f
9.8mm;
A
39.12cm ;
W y
2
3
337.3cm .
Iš reglamento 7.5 lentelės randame C pl ,1 : A f
t f b
AW
t W hW
9.8 120 6.2 240
0.861
1,084
Tuomet C pl ,1
V Ed t W h
;
60.685 10 3 6.2 10
2 9.8
3
0.24
(2.2.9)
40.53 10 6 Pa
40.53 MPa
0.9 60.305
54.275 MPa 32
Pagal 2.2.6 formulę
skaičiuojame skerspjūvio lenkiamąjį atsparį:
1.084 337.3 10
M pl , Rd
Čia: W net ,min
6
250 10 3 1
91.403kN m.
W y ;
1.0
c
Tuomet tikriname stiprį. M Ed
90.458
M pl , Rd
91.403
0.996
1.
Sąlyga tenkinama, todėl nekeičiame skerspjūvio.
Tinkamumo ribinis būvis. Tikriname sijos įlinkį nuo charakteristinių apkrovų. Tuomet sijos įlinkis: d
d
P 1,k l 4
5
384 E I y
;
(2.2.10)
14.947 10 3 6.0 4
5
384 2.1 1011 3992 10
8
0.029m
2.9cm
Tikriname ar sijos įlinkis neviršija ribinio. d
d lim
d lim
1
l .
200
0.02788
(2.2.11)
6 .0 200
0.03
Sijos standumas pakankamas. Įlinkiai neviršija ribinio. Antras variantas
Siją veikia tokios didţiausios įrąţos: M Ed V Ed
M max,2 V max,2
68.49kN m; 45.66kN m.
IPE 270
33
G
36.1kg / m;
h
270 mm;
b
135mm;
t W
6.6mm;
t f
10.2mm;
A
45.95cm ;
I y
5790 cm ;
2
4
3
428.9cm .
W y A f
10.2 135
AW
6.6 270 2 10.2
0.836
1.086
C pl ,, 2
45.66 103 6.6 10 M pl , Rd
3
25.62 MPa
0.27
1.086 428.9 10
6
0.9 45.66
41.094 MPa.
250 10 3 1 116.49kN m.
Tikriname stiprį: M Ed
68.49
M pl , Rd
116.49
0.588 1
Sijos skerspjūvio stiprumas yra pakankamas.
Tinkamumo ribinis būvis Tikriname sijos įlinkį nuo charakteristinių apkrovų. Tuomet si jos įlinkis: d
11.341 10 3 6.0 4
5
384 2.1 1011 5790 10 6 0.016 0.03 200
8
0.016m
1.60cm
Sijos standumas pakankamas. 2.2 .5
Sijyno variantų palyginimas
Parinktų variantų pakloto sijų duomenis surašome į 2.2.2 lentelę. 2.2.2 lentelė
Sijyno variantų palyginimas Gelţbetonio kiekis m
3
Perdangos
Vienam
1m 2
sijyno
Sijos
Sijų
profilio
tipo
numeris
skaičius
Pakloto
masė tenkanti sijos
Sijos
Sijos
masė
ilgis,
' kg / m
m
Plieno kiekis vienam sijyno narveliui
Montuojamų Bendras elementų
ilgis, m
Bendra
masė,
Masė 34
narveliui
tiesiniam
kiekis, vnt.
kg
2 kg / m
metrui
IPE 240
-
-
30,7
6,0
6
36
1105
15,34
-
-
36,1
6,0
8
48
1732,8
24,07
IPE 270
Pasirinktas pirmas variantas, nes jo masė maţesnė.
2.2.6 2.2.6.1
Pagrindinės sijos projektavimas
Optimalaus sijos aukščio skaičiavimas
Projektuojama dvitėjinio profilio skerspjūvio sija suvirinta iš 3 lakštų pavaizduota 2.2.6.1 paveiksle. t f /2 t f tW
hW
h
bf
h f
t f /2
2.2.6.1 pav.
Sijos skaičiuojamoji schema pateikta 2.2.6 .2 paveiksle.
35
a/2
a
a
a
a
a
a
a/2
2VEd gs 12000 M
Mmax Vmax Vmax
V
2.2.6.2 pav.
Pagrindinės sijos optimalus aukštis: 1.15
hopt
W d t W
M Ed
W d
f y , d P l 2
M Ed
8
;
(2.2.6.1)
;
(2.2.6.2)
C
;
(2.2.6.3)
Pirmiausiai nustatome maksimalią skaičiuotinę lenkiamojo momento
F
2V Ed ;
F
2 60.305 120.61kN
reikšmę: (2.2.6.4)
P q g s ; 0.05q;
g s
0.05q
P q q q
n F l
1.05q
;
(2.2.6.5) (2.2.6.6)
6 120.61 12.0
P 1.05 63.32
63.32kN / m '
66.486kN / m '
Skaičiuojame įrąţas. M Ed V Ed
66.486 12.0 2 P l
2
1.197kN m 8 66.486 12.0 398.916kN 2
36
Sijos skerspjūvis sudėtinis virininis, pagamintas iš trijų lakštų, kurių plienas S275 LST EN 10025-2. Plieno charakteristinis stipris pagal taku mo ribą f y
265 MPa .
Tuomet plieno skaičiuotinis lenkiamasis stipris: f y
f y ,d
;
(2.2.6.7)
M
265
f y ,d
241MPa.
1 .1
Plieno skaičiuotinis šlyties stipris: 0.58
f s ,d
f y
;
(2.2.6.8)
M
0.58
f s , d
265 1 .1
139.7 MPa.
Skaičiuojame atsparumo momentą: 1197 . 10 3
W d
241 10
6
4.996 10 3 m 3 .
1
Orientacinis sijos aukštis gali būti apskaičiuojamas taip: l
hor
10
;
12.0
hor
(2.2.6.9) 1.20m.
10
Orientacinis sienelės storis: t or
7
t or
7
3hor 1000
;
3 1200 1000
(2.2.6.10) 10.6mm.
Uţsiduodame t W 11mm. Tuomet optimalus sijos aukštis pagal ( 2.2.6.1) formulę: hopt
1.15
4.996 10 11 10
3
0.662m.
3
Minimalaus sijos aukščio skaičiavimas
2.2.6.2
hmin
f
5 f y ,d 24
E
l
c
d lim
f
P 1
20.102
P 1, k
14.974
;
(2.2.6.11)
1.34
37
E 2.1 105 MPa. 1 / 250
d lim
241 10 6
5
hmin
14
11
24 2.1 10
1
1 / 250 1.34
0.532m.
Tuomet parenkame sijos aukštį: 0,662
hw
0,532
0,598m
2
Priimame sijos sienelės aukštį prisitaikant prie lakštinio plieno asortimento reikalavimų. 700mm 0.7m.
hW
Orientacinį minimalų sienelės storį galime nustatyti; t W ,min
V Ed
k
;
hW f y , d
(2.2.6.12)
c
Čia: k - koeficientas, kuris priklauso nuo sąstandos įrengimo. Mūsų sąstanda įrengta ne pri e sijos galo todėl k 1.2 1.2
t W , min
398.916 10 3 0.7 241 10 6 1
3.312mm.
Priimame tokius sijos sienelės matmenis: 700mm;
hW
15mm.
t W
2.2.6.3
Juostų skerspjūvio matmenų nustatymas
Orientaciniai juostų matmenys turi tenkinti tokius konstrukcinius reikalavim us: b f b j b f
180mm; 1 10 1
1
h
3
10 1 5
t f
t W ;
t f
30mm;
t f t W
h
700
70mm;
1
1
3
5
700
233.333 140 mm;
3.0
Atsiţvelgdami į šiuos reikalavimus, priimame tokius juostų matmenis: t f I W
15mm , tuomet h f t W h 3
12
;
hW
t f
700 15
715mm. (2.2.6.13)
38
I W
1.5 70 3
4.287 10 4 m 4 .
12
Sijos skerspjūvio inercij os momentas: I
I
W h
;
2
3
4.996
(2.2.6.14) 0.73
2
Tuomet I f I f
1.824 10 3 m 4 .
I I W
1.824·10
2 3
;
4.287 10
4
0.7127 10 3 m 4 .
2
Reikalingas juostos skerspjūvio plotas randamas pagal formulę: 4 I f
A f
h f 2
;
(2.2.6.15)
4 0.7127 10
A f
0.73
3
2
0.00535 m 2
53.5cm 2 .
Sijos plotis b f
b f
A f t f
;
53.5 10 0.015
(2.2.6.16) 4
0.357m
0.40m.
Galutinai priimame tokius matmenis: 700 mm;
hW t W
15mm;
b f
400 mm;
t f
15mm.
2.2.6.4
Sijos stiprumo ir įlinkio tikrinimas Saugos ribinis būvis Sijos stiprumo sąlyga.
Sijos lenkiamasis stiprumas tikrinamas pagal formulę: M Ed M C , Rd
1
(2.2.6.17)
Lenkiamasis tamprusis atsparis: M C , Rd
W net , min f y , d
c
(2.2.6.18) 39
W net ,min c
W y
1.
Skaičiuojame sijos inercijos momentą: I y
2 I f
I W
I y
4.287 10
(2.2.6.19) 4
0.73
2 0.4 0.015
2
2
2.027 10 3 m 4
2.027 105 m3 .
Skaičiuojame sijos atsparumo momentą: W y
2 I y
2 2.027 10 5
h
73
5.553 10 3 cm3
5.553 10 3 m 3 .
Tuomet lenkiamasis tamprusis atsparis pagal (2.2.6.18) : M C , Rd
3
5.553 10
241 10 3 1 1338 .273kN m.
Sijos stiprumas: M Ed
1197
M C , Rd
1338 .273
0.894
1
Sijos skerspjūvio lenkiamasis stiprumas yra pakankamas. Sijos kerpamasis stiprumas:
V Ed V C , Ed
1
(2.2.6.20)
Kerpamasis atsparis: V C , Rd
I y t W
f s ,d
S y
C
(2.2.6.21)
Skaičiuojame pusės sijos skerspjūvio statinį momentą: 1
S y
t f b f
S y
0.015 0.4
2
h f
t W
0.73
hW hW
2
4
0.015
2
(2.2.6.22)
0.7 0.7 2
4
3.109 10 3 m 3 .
Kerpamasis atsparis pagal (2.2.6.21): V C , Rd
2.027 10 3 0.015 3.109 10
3
139.7 10 3 1 1366 kN .
Tada V Ed
398.916
V C , Rd
1366
0.29
1
Tinkamumo ribinis būvis. Tikriname sijos įlinkį
nuo charakteristinių apkrovų:
40
d
P k
P k l 4
5
d
(2.2.6.23)
66.486
P
49.62kN m ' .
1.34
f
d
384 E I y
66.486 10 3 12.0 4
5
384 2.1 1011 2.027 10
3
0.042m.
d lim
0.042
12.0 250
0.048m.
Sijos standumas yra pakankamas.
2.2.6.5
Sijos skerspjūvio keitimas
2VEd gs
l=12000 bf1 bf
M y1
M y1 Mmax
z,max
Vz,max
X2
X1
2.2.6.3 pav.
Juostos plotį keitimo vietoje priimame tokį: b f 1
0.6b f
b f 1
0.6 400
Priimame b f 1
(2.2.6.24)
240mm. 240mm.
Pakeisto skerspjūvio inercijos momentas bus toks: I y1
I W
2 I f 1
(2.2.6.25)
41
I y1
4
4.287 10
2 0.24 0.015
0.715 2
2
1.349 10 3 m 4 .
Atsparumo momentas: W y1
W y1
2 I y1 h
(2.2.6.26)
2 1.349 10
3
3.696 10 3 m 3 .
0.73
Lenkimo momentas, kurį atlaikys skerspjūvis bus toks: (2. 2.6.27)
M y1
f y ,d
W y1
M y1
241 10 3 1 3.696 10
c
3
890.647kN m.
Tai tokį lenkimo momentą gali atlaikyti skerspjūvis pjūvyje 1. Nustatome skerspjūvio pakeitimo atstumą X. X 1.2
X 1, 2
l
l
2
2
2
2 M y1
(2. 2.6.28)
P
12.0
12.0
2
2
2
2 890.647 66.486
X 1
6
3.034
9.034m;
X 2
6 3.034
2.966m.
6
3.034m.
Skersinė jėga skerspjūvio pasikeitimo vietoje : V Z 1
V Z 1
Pl
2
P X 2
66.486
12.0 2
P
l
2
(2. 2.6.29)
X 2
2.966
201.75kN .
2.2.6. 6 Bendrasis sijos pastovumas
Sijos bendrojo pastovumo tikrinti nereikia, nes apkrova perduodama per standų paklotą, ištisai paremtą ir sujungtą su sijos gniuţdomąja juosta.
2.2.6.7
Sijos sienelės pastovumas
Sijos sienelės pastovumą patikrinsime sijos skerspjūvio pakeitimo vietoje. Sijos sienelės sąlyginis liaunis. 42
W
heff
f y , d
t W
E
Čia heff W
(2. 2.6.30)
hW - sijos sienelės aukšti s.
70
241
1.5
2.1 105
2.484
5
Kadangi sąlyginis liaunis maţesnis uţ 3.5 , tai sienelės pastovumą būtina tikrinti sijoms su vienpusėmis juostinėmis siūlėmis. Tačiau esant sumaţintam juostų skerspjūviui pastovumą patikrinsime.
Sijos sienelę sustandiname skersinėmis sąstandomis. a s
2.0m
2 heff
2 0.7
1.40m.
Simetrinio skerspjūvio sijų sienelių sustandintų ties skersinėmis sąstandomis pastovumas, kai nėra vietinio įtempio (
0 ) ir kai sienelės sąlyginis liaunis <6 yra tikrinamas pagal formulę:
W ,loc, Ed
2
2
W , Ed
W , Ed
(2. 2.6.31)
c W , cr , Rd
W , cr , Rd
Kritiniai normaliniai sienelės įtempiai: C cr f y ,d
(2. 2.6.32)
W , cr , Rd W
35.5 241 W , cr , Rd
2.484 2
1386 .57 MPa
Virintinėms sijoms koeficientas C cr parenkamas iš pagal [7] šaltinio 7.20 lentelės, atsiţvelgiant į koeficientą b f
. t f
3
heff t W
Kadangi perdangos plokštė atremta ištisai, tai Tuomet
ir C cr
(pagal [7] šaltinio 7.21 lentelę).
35.5
Kritiniai tangentiniai sijos sienelės įtempiai: W , cr , Rd
10.3 1
0.76 n2
f s , d 2 eff
(2. 2.6.33)
Čia: n - didţiausios kraštinės santykis su maţesniąja. eff
- skaičiuojamasis plokštės liaunis.
Plokštelės aprėmintos juostomis ir sąstandomis. Maţesnioji kraštinė d heff 70cm. o didesnioji kraštinė a s
200cm. 43
200
n
2.86
70
Tada skaičiuojamasis plokštės liaunis: eff
eff
d
f y , d
t W
E
70
241
1.5
2.1 10 5
(2. 2.6.34)
2.484
W
,nes d
heff .
Tuomet kritiniai įtempiai pagal 2. 2.6.33 formulę: 10.3 1
W ,cr , Rd
0.76
139.7
1.852
2.484 2
286.753MPa.
Gniuţdomieji sienelės įtempiai: M y1, Ed W , Ed
z
I y1
(2.35) 890.647 10 3 W , Ed
1.349 10
3
0.35
231.079 MPa.
Vidutiniai tangentiniai sienelės įtempiai: V 1, E , Rd W , Ed
(2. 2.6.36)
t W h 201.75 10 3
W , Ed
19.214MPa.
0.015 0.7
Tuomet sienelės pastovumas pagal 2. 2.6.31 formulę bus toks: 231.079
2
2
19.214
286.753
286.753
0.412
1
c
Sijos sienelės pastovumas yra pakankamas. 890.647 103 0.76
M y ,1, Ed h W , Ed ,max
I y ,1
2
1.349 10
2.2.6.8
3
2
239.4 MPa f y ,d
c
241 MPa
Gniuţdomosios juostos pastovumo tikrinimas
Juostos nuosvyr os pločio beff ir juostos storio t f santykis. t W / 2
beff
b
beff
192.5
t f
15
400 15 / 2
12.833
0.5
192.5mm
E f y ,d
0 .5
2.1 10 5 241
14.8
44
Sąlyga tenkina Reglamento 134 punkto reikalavimą.
2.2.6.9
Sijos juostų privirinimo prie sienelės skaičiavimas
Juostų privirinimo siūles tikrinsime pavojingoje vietoje ties atramomis kur veikia didţiausia skersinė jėga, o juostos skerspjūvis yra sumaţintas. 398.916kN .
V Ed
V max
b f 1
240 mm;
hW
700 mm;
t f
15 mm;
t W
15mm.
Inercijos momentas skerspjūvio keitimo vietoje: 1.349 10 3 m 4 .
I y1
Juostos statinis momentas apie viso skerspjūvio sunkio hW
centro ašį:
t f
S f 1
A y1
S f 1
0.24 0.015
(2. 2.6.37)
2 0.70
0.015 2
1.287 10 3 m 3 .
Kampinės siūlės skaičiuojamos sąlyginiam kirpimui dviejuose pjūviuose. Pirmiausia per siūlės metalą: N Ed wf
k f
1
l w,eff f vw, f ,d
(2. 2.6.38)
C
Per sulydymo srities metalą: N Ed k f
wz
l w,eff f vw, z , d
1
(2. 2.6.39)
C
Čia: l w,eff - vienos virintinės siūlės skaičiuojamasis ilgis imamas 10mm trumpesnis negu geometrinis. wf
ir
wz
- koeficientai, naudojami, kai virinamų plieninių elementų takumo riba:
-
iki 530 MPa pagal 7.30 lentelę;
-
didesnė kaip 530 MPa , neatsiţvelgiant į suvirinimo būdą, siūlės padėtį ir elektrodinės vielos skersmenį
wf
0.7 ir
wz
1.
h f - siūlės statinio aukštis; f vw, f , d - skaičiuotinis kampinės siūlės kerpamasis metalo stipris
(MPa). 45
f vw, z ,d - skaičiuotinis stipris per sulydymo srities metalą.
Pagal [7]
šaltinio 6 priedo 3.13 lentelę LST EN 499 pasirenkame glaistytus elektrodus E42
markės. Šiems elektrodams f vw,u Pagal [7] šaltinio f vw, f , d
0.55
500 MPa , f vw, f ,d
220MPa.
6 priedo 3.12 lentelę paskaičiuojame f vw, f ,d ir f vw, z ,d :
f vw,u
(2. 2.6.40)
Mw
Čia f vw,u - charakteristinės kampinės siūlės metalo stipris pagal stiprumo ribą. Mw
- virintinių siūlių metalo medţiagos patikimumo k oeficientas. 500
f vw, f , d
0.55
f vw, z , d
0.45 f u
220 MPa.
1.25
(2. 2.6.41)
Čia f u - plieno charakteristinė stiprumo riba. 0.45 410
f vw, z , d
184.5MPa.
Iš [7] šaltinio 7.30 lentelės randame, kad
wf
0.7 ir
wz
1
Plieniniams elementams, kurių takumo riba iki 285 MPa, turi būti naudojami glaistytieji elektrodai arba elektrodinė viela, kurių f vw, f ,d 1.1 f vw, z ,d ,bet f vw, f ,d
f vw, z ,d
wz
jei virinama rankiniu būdu
wf
([7] šaltinio 155 punktas) .
Tikriname šias sąlygas: 205 1.1 184.5 205 184.5
1 0.7
202.95 MPa 263.57 MPa.
Sąlygos tenkinamos, elektrodai parinkti gerai. Pagal reglamento 7.29 lentelę pasirenkame maţiausią siūlės statinio aukštį: k f
8mm.
Siūlės statinio aukštis turi būti toks, kad jis atlaikytų siūlės ilgio vienete veikiančią šlyties jėgą. Patikriname, kuris jungties suirimo atvejis yra pavojingesnis: wf
f vw, f , d
0.7 205 143.5 MPa
wz
f vw, z , d
1 184.5
184.5MPa.
Pavojingesnis yra suirimas per siūlės metalą, todėl kito atvejo netikriname. k f
V Ed S f 1
2 I y1
wf
f vw, f ,d
(2.2.6.42)
C
46
398.916 10 3 1.287 10
k f
2 1.349.·10
2.2.3
3
1 143.5 10
3 6
1
3.749 10 3 m
1.33mm
8mm.
Pakloto sijų prijungimo prie pagrindinių sijų skaičiavimas
Pakloto sijų prijungimo schema prie pagrindinių sijų pateikta 2.2.3.1 paveiksle. 1-1
1
1
2.2.3.1 pav.
Skaičiuotinis vieno varţto kerpamasis atsparis yra skaičiuojamas taip: F b,v, Rd
f bs ,d
Ab n s
b
(2.2.3.1)
Čia: f bs,d - skaičiuotinis varţtinės jungt ies kerpamasis stipris (pagal [7] šaltinio 6.17 lentelę); d 2
Ab
4
- varţto skerspjūvio plotas;
n s - varţto kirpimo plokštumų skaičius; b
- varţtinės jungties darbo sąlygų koeficientas (pagal [7] šaltinio Pasirenkame 4.8
7.33 lentelę).
stiprumo klasės M20 diametro varţtus (pagal [7] šaltinio 6.18 ir 7.32
lenteles). f bs, d
0.38 f bu
Čia f bu Ab b
0.38 400
00
3.14 20 10 4
152MPa.
(STR.2.05.08:2005 6.18 lentelė). 3 2
3.14 10 4 m 2 .
0.9 ([7] šaltinio 7.33 lentelė).
Tuomet F b ,v , Rd
152 10 6 0.9 3.14 10
4
1
42.96 10 3 N .
Skaičiuotinis vieno varţto glemţiamasis atsparis yra apskaičiuojamas: 47
F b , p , Rd
f bp ,d
t
d
b
(2.2.3.2)
Čia f bp,d - skaičiuotinis varţtinės jungties glemţiamasis stipris ([7] šaltinio 6.17 lentelė); d - varţto skersmuo; t - maţiausias suminis elementų glemţiamų viena kryptimi 340
f u
f bp, d
0.6
f bp,d
0.6 340
E
f u
410 2.1 105
(2.2.3.3)
410 518.162MPa.
518.162 10 6 0.9 17 10
Tuomet F b , p, Rd
storis.
3
8 10
3
63.42 10 3 N .
Skaičiuotinis vieno varţto tempiamasis atsparis: F b,t , Rd
f bt , d Ab, net
(2.2.3.4)
Čia f bt ,d - skaičiuotinis varţtinės jungties tempiamasis stipris; 245 10 6 m 2 - varţto neto plotas (pagal [7] šaltinio 7.32 lentelę).
Ab ,net
0.5 f bu
f bt , d
0.5 400
200MPa.
200 10 6 245 10
Tuomet F b ,t , Rd
6
49.5 10 3 N .
Varţtų esančių vienoje jungties pusėje skaičius: n
N Ed c
F min
60.305
n
1 42.96
(2.2.3.5)
1.404
Imame 2 varţtus. Čia F min - vieno varţto maţiausio skaičiuotinio atspario reikšmė. c
- darbo sąlygų koeficientas (7.1 lentelė).
Išdėstant jungtyje varţtus reikia vadovautis maţiausiais jų išdėstymo atstumais ([7] šaltinio 7.31 lentelė) : maţiausi atstumai tarp varţtų centrų bet kuria kryptimi 2.5d 0 Atstumas nuo varţto centro iki elemento krašto 2d 0
2 20
2.5 20
50mm.
40mm.
48
III.
TECHNOLOGINĖ IR EKONOMINĖ DALIS 3.1 Statybos trukmė
Statybos trukmė nustatoma statytojo (uţsakovo) ir vykdytojo (ra ngovo) sutartimi. Pagal Lietuvoje galiojančius įstatymus gavus statybos leidimą statinys turi būti pradėtas statyti per 3 metus. 3.2 Statybos kaina
Skaičiuojamoji statybos kaina nustatoma remiantis mechanizmų sąnaudų, medţiagų , darbo normatyvais ir VĮ stat ybos produkcijos sertifikavimo centro rekomendacijomis. Darbo, gaminių, mechanizmų , įrankių, mašinų kaina nustatoma pagal 2009m. 10mėn. kainas.
Statybos objekto skaičiuojamoji kaina nustatoma apskaičiuojant tiesiogines ir netiesiogines išlaidas. 3.3 Statinio darbų kiekių skaičiavimas
Darbų kiekiai skaičiuojami pagal darbo brėţinius, laikantis gamybinių normatyvų ir darbų kiekių skaičiavimo taisyklių.
Pagrindinių laikančiųjų konstrukcijų kiekių skaičiavimas 4 lentelė
Aukštis,
Tūris,
m
m3
2,45
1,25
3,8
31
117,8
0,4
0,4
8,2
1,61
13
20,8
Gelţbetoninė kolona
0,4
0,4
9,5
1,71
18
30,78
Rygelis
11,6
0,64
0,45
2,6
12
31,2
Cokoline sija
6
0,1
0,5
0,3
32
9,6
5,58
1,2
0,23
1,1
95
104,5
5,95
1,2
0,22
1
160
160
Konstrukcijos
Ilgis, m
plotis
Gelţbetoninis pamatas
2,45
Gelţbetoninė kolona
pavadinimas
Perdangos plokštė PK 60-12 Perdangos plokštė PKL 60-12
Vnt
Iš viso m3
49
Ruukki SP2D100PU sieninių panelių skaičiavimas
5 lentelė Konstrukcijos pavadinimas
Ilgis, m
plotis
12.0
0,10
Rukki SP2D PU
Aukštis,
Viso,
Vnt
m 1,00
m2
400
400
Pertvarų mūro darbų kiekių skaičiavimas 6 lentelė Aukštas 1
Pirmas
aukštas Antras
aukštas
Plotas, m
Pertvarų
Pertvarų
Pertvarų
Mūro
ilgis, m
aukštis, m
Pertvarų
Angų
storis, m
kiekis, m3
2
3
4
5
6
7
8
79,27
3,77
298,85
28,6
270,25
0,15
40,54
51,13
3,77
192,76
14,6
178,16
0,15
26,724
Pertvarų be angų
Iš viso: 64,264 Langų durų ir vartų kiekių skaičiavimas 7 lentelė Gaminys
Matmenys Plotis, m
Aukštis, m
Plotas, m
Kiekis
Bendras plotas, m2
Pirmas aukštas Langai
2,00
2,00
4,00
22
88,00
1,00
2,00
2,00
2
4,00 Viso:
Durys
4,00
2,20
8,80
2
17,60
0,90
2,20
1,98
5
9,90
1,10
2,20
2,42
3
7,26
2,50
2,20
5,50
2
11
Viso: Vartai
92,00
3,00
3,00
45,76 9,00
1
9,00
Iš viso:
9,00
Antras aukštas Langai
2,00
2,00
4,00
22
88,00 50
Viso: Durys
88
0,90
2,20
1,98
2
3,96
1,10
2,20
2,42
2
4,84
Iš viso: Viso, m2
Langai
Durys
Vartai
180
54,56
9,00
Pirmo aukšto grindų įrengimo kiekių
8,8
skaičiavimas 8 lentelė
Eil. Nr.
Medţiaga
Kiekis m
Kiekis m
1.
Grindų danga
1168,56
-
1168,56
81,80
1168,56
-
1168,56
93,49
2. 3. 4.
Armuoto betono sluoksnis 70mm. Hidroizoliacija
Putų polistirenas 80mm.
5.
Skalda 80mm
1168,56
93,49
6.
Sutankintas ţvyras
1168,56
2337,12
Antro aukšto grindų įrengimo kiekių skaičiavimas 9 lentelė Eil. Nr.
Medţiaga
Kiekis m
Kiekis m
1.
Grindų danga- plytelės
705,76
-
705,76
7,06
705,76
35,29
2.
3.
Plytelių klijų sluoksnis 10mm.
Išlyginamasis sluoksnis 50mm.
51
Stogo dangos įrengimo kiekių skaičiavimas 10 lentelė Eil. Nr. 1.
Medţiaga Mida FIX TOP 2 sluoksniai
Kiekis m2
Kiekis m3
2537,92
-
2.
Paroc ROB80 20mm.
1180,96
23,62
3.
Paroc ROS60 180mm.
1180,96
212,57
4.
Garo izoliacinė plėvelė
1180,96
-
1180,96
47,23
1180,96
60
5.
6.
Išlyginamasis sluoksnis
Nuolydį formuojantis sluoksnis
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
ŠILDYMO SISTEMOS SKAIČIAVIMAS
IV. PASTATO 4.1.1
Sienos šiluminės varţos ir šilumos perdavimo koeficiento skaičiavimas
2
1
1. Gelþbetoninë kolona K1 2. Ruukki SP2D100PU sieninis panelis
4.1 pav. Sienos konstrukcija (vaizdas iš viršaus)
Apskaičiuojame „RUKKI“ firmos firmos sieninių panelių SP2D SP2D šiluminę varţą: varţą: Šilumos konvekcijos poveikio koeficientas K cv cv= 0 pagal [13 ] 7 lent. Pataisa dėl šilumos konvekcijos. Šilumos laidumo koeficiento vertė: dec
= 0,022 W (m K ) ds
dec
w
cv
0, 02 022 0, 0 , 00 001 0 0, 02 023W ( m K )
Šiluminė varţa:
R1
d 1 1,ds
0,10 0,023
4.35m2 K / W
Sienos vidinio paviršiaus šiluminė varţa, kai šilumos sra uto kryptis horizontali pagal [14] 1 priedo 1.1 lentelę lentelę R sisi =0,13 m2 K / W
63
Išorinė
šiluminė
varţa
yra
prilyginama
vidinio
paviršiaus
šiluminei
varţai
2 R se W [14] 1priedas, 9,3p. se=R si si=0,13 m K / W [14]
Sienos visuminė šiluminė varţa: Rt=Rsi+Rs+Rse=0,13+4,35+0,13=4,61 m
2
K / W .
Sienos šilumos perdavimo koeficientas: U
1
1
Rt
4,61
0, 217
0, 22 W/(m /(m2 K) .
Išvada: šilumos perdavimo koeficientas U= 0, 22 W/(m2K) tenkina leistinuosius šilumos perdavimo koeficiento reikalavimus U= 0,25W/(m2K).
4.1.2
Stogo šiluminės varţos ir šilumos perdavimo koeficiento skaičiavimas
Nors sk aičiuojamos aičiuojamos patalpos tiesiogiai nesusisiekia su stogo konstrukcija, mes
apskaičiuojame apskaičiuojame
stogo šiluminę varţą.
Akmens vatos
Hidroizoliacija-Mida FIX TOP (2 sluoksniai)
tvirtinimo detalė
-
PAROC ROB 80
20
0 8 1
PAROC ROS 30g
40
Garų izoliacija 0 2 2
G/b plokštė Gipso kartono plokštė
Išlyginamasis sluoksnis +
Nuolydį formuojantis sluoksnis
4.2pav. Stogo konstrukcijos schema 64
Pirmas sluoksnis 220 mm. storio gelţbetoninė perdangos plokštė. Šio sluoksnio šiluminė varţa pagal [12] 7 priedą R 2 0,2 m2 K/W
Antras sluoksnis 500 mm. nuolydį formuojantis sluoksnis. Šio
laidumo koeficiento vertė R2 = d 3 /
2,ds =
ds
sluoksnio projektinė šilumos
1 W/(m K). Tuomet šiluminė varţa bus lygi:
0,05/0,10 = 0,005 m 2 K/W
Trečias sluoksnis 40 mm. išlyginamasis sluoksnis iš betono. Šio sluoksnio projektinė šilumos laidumo koeficiento vertė R3 = d 3 /
3,ds =
ds
2 W/(m K). Tuomet šiluminė varţa bus lygi:
0,040/2 = 0,02 m 2 K/W
Ketvirtas sluoksnis – 180 180 mm storio šilumos izoliacija Paroc ROS 60, kurios
0,039 W/(m
dec
R4 = d 4 /
4,ds =
K). Tuomet šio sluoksnio šiluminė varţa bus lygi:
0,18/0,039 = 4,615 m 2 K/W
Penktas sluoksnis – 20 – 20 mm. storio šilumos šilumos izoliacija
Paroc ROB 80. Sluoksnio Sluoksnio šiluminė varţam varţam
lygi: R5 = d 5 /
5,ds =
0,02/0,039 = 0,513 m 2 K/W
Viršutinis sluoksnis – du – du sluoksniai ruloninės dangos Mida Fix TOP. Šio sluoksnio projektinė šilumos laidumo koeficiento vertė R6 = d 6 6 /
6,ds =
ds
2 W/(m K). Šiluminė varţa lygi:
0,08/2 = 0,04 m 2 K/W
Tuomet stogo visuminė šiluminė varţa: R s = R = R si + R + R1 + R + R2 + R + R3 + R + R4 + R + R5 + R + R6 + R + R7 +R se se = =0,10 + 0,2 + 0,02 + 4,615 + 0,513 0,513 + 0,04 + 0,10= 5,588 5,588 m 2 K/W.
Apskaičiuojamas Apskaičiuojamas šilumos perdavimo koeficientas: U
1
1
R
5,588
0,178 W/(m /(m2 K) .
Išvada: šilumos perdavimo U= 0,178 W/(m 2K) koeficientas tenkina norminius U= 0,20 W/(m 2K) reikalavimus
65
4.1.3
Grindų šilumos perdavimo koeficiento skaičiavimas
Grindų danga- plytelės Armuoto betono sluoksnis-70mm
1sl. polietileno plėvelė-0,2mm Šiluminė izoliacija-polistireninis putplastis 80mm skalda sutankintas gruntas 20 0 7
0 8
0 8
4.3 pav. Grindų konstrukcinė schema Apskaičiuojama grindų konstrukcijos šiluminė varţa. Pirmasis sluoksnis – grindų
koeficiento vertė
ds
danga- plytelės 20 mm. Šio sluoksnio projektinė šilumos laidumo
2,00 W/(m K). R1 = d 1 /
1,ds =
0,02/2,00 = 0,01 m 2 K/W
Antrasis sluoksnis – 70 mm storio armuoto betono sluoksnis,
koeficiento vertė
ds =
kurio projektinė šilumos laidumo
2,3 W/(m K). Šio sluoksnio šiluminė varţa: R2 = d 2 /
2,ds =
0,07/2.3 = 0,030 m 2 K/W
Trečiasis sluoksnis – šilumos izoliacija iš 80 mm storio polistireninio putplasčio, kurio deklaruojamoji šilumos laidumo koeficiento vertė
dec =
koeficiento pataisa dėl papildomo medţiagos įdrėkimo grunte
0,035 W/(m
K). Šilumos laidumo
=0,003 W/(m K) ([14] 5 lentelė).
Projektinė polistireninio putplasčio šilumos laidumo koeficiento vertė: ds =
dec
+
= 0,035 + 0,003 = 0,038 W/(m K). 66
Šio sluoksnio šiluminė varţa: R3 = d 3 /
3,ds =
0,08/0,038 = 2,105 m 2 K/W
Apskaičiuojama grindų konstrukcijos šiluminė varţa: R f = R1 + R2 + R3+R si = 0,01+ 0,03 + 2,105 = 2,145 m 2·K/W.
Grindų plotas apskaičiuotas pagal vidinius grindų matmenis yra lygus A = 1180,96 m 2. Grindų perimetras apskaičiuotas pagal vidinius grindų matmenis yra lygus - P = 145,6 m. Būdingasis grindų ant grunto matmuo pagal ([1]1.14) formulę:
B '
A
1180,96
0, 5 P
0, 5 145, 6
16, 22 m.
Atstojamasis grindų plokštės storis, išreikštas grunto sluoksnio storiu pagal ([ 13]1.18) formulę: d t = w+
gr
(R si + R f + R se ) = 0,1 + 2,0 · (0,17 + 2.145 + 0,04) = 4,81 m.
Jei (dt < B′), tai grindų šilumos perdavimo koeficientas: U 0
2 B
gr
dt
ln
B d t
1
2 2 16, 22 4, 81
ln
16, 22 4,81
1
0.22 W/(m2 K).
Išvada: šilumos perdavimo U= 0,22 W/(m2K) koeficientas tenkina norminius statybos techninio reglamento STR 2.05.01:2005 „PASTATŲ ATITVARŲ ŠILUMINĖ TECHNIKA“ U= 0,25 W/(m 2K) reikalavimus
4.1.4
Langų ir durų šilumos perdavimo koeficiento skaičiavimas
Apskaičiuosime langų šilumos perdavimo koeficientus Uwd, kai ţinomas lango rėmo šilumos perdavimo koeficientas U fr , įstiklinimo šilumos perdavimo koeficientas U g ir lango matmenys.
Langas iš plastikinių profilių, stiklo paketas su argonu , U f = 0,9 W(m²K), rėmo
67
šilumos laidumo koeficientas Uf = 0.9 W(m²K), rėmo storis 73 mm; Šio lango ilginio šiluminio tiltelio šilumos perdavimo koeficientas dėl įstiklinimo, tarpiklių ir rėmo šiluminės sąveikos (pagal LST EN ISO 10077 1:2004 E.1 lentelę) yra
g =
0,06 W/(m K).
Lango L2 skaičiavimas
Lango įstiklintos dalies plotas: A g = 0,740 x 1,740 = 1,288 m 2. Lango plotas: Awd = 1,00x2,00 = 2 m2.
Lango rėmo plotas:
4.4 pav. langas L2
A fr = 2 – 1,288 = 0,712 m 2.
Įstiklinimo perimetras: l g = (740
+1740)·2 = 4,96 m.
Lango šilumos perdavimo koeficientas U wd apskaičiuojama pagal ([1]1.33) formulę: U wd
A g U g
Afr U fr
l g
g
1.288 0.6 0.712 0.9 4.96 0, 06 2
Awd
1, 022 1,00 W/(m2 K).
Išvada: langų šilumos perdavimo koeficientas U= 1,0 W/(m2K) tenkina norminius U= 1,6 W/(m2K) reikalavimus .
4.1.5
Pastato atitvarų šilumos perdavimo koeficientų rezultatų suvestinė 4.1 lentelė
Atitvara
Projektinis šilumos
Norminis šilumos
Leistinas šilumos
perdavimo
perdavimo koeficientas
perdavimo koeficientas
koeficientas U ,
U N , W/(m2 K)
U MN , W/(m2 K)
2
W/(m K) Stogas
0,178
0,20
0,25
Grindys
0,22
0,30
0,40
Langai
1,00
1,60
1,90
Sienos
0,22
0,25
0,40
68
4.1.6 Patalpų savitieji šilumos nuostoliai
Apskaičiuojami pastato atitvarų projektiniai savitieji šilum os nuostoliai H TD pagal formulę: H TD = ( Ar
U D,r ) + ( A fg
U D,fg ) + ( Aw
U D,w) + ( Awd
U D,wd ) + ( Ad
U D,d ) + (Ψ D,t l t)
4.2 lentelė Atitvarų
Projektinis
Pastato atitvarų
Norminis
Pastato atitvarų
plotai ar
šilumos
projektiniai
šilumos
norminiai savitieji
šiluminių
perdavimo
savitieji šilumos
perdavimo
šilumos
tiltelių ilgiai
koeficientas
nuostoliai
koeficientas
nuostoliai
Stogas
442,372
0,178
78,74
0,20
88,47
Grindys
442,372
0,22
97,32
0,30
132,71
Durys ir vartai
9,00
1,4
12,6
1,60
14,4
Langai
32,00
1,00
32,00
1,60
51,2
Sienos
551,452
0,22
121,32
0,25
137,86
Sienos kampas
18,26
0,10
1,83
0,10
1,83
140,00
0,05
7
0,05
7
Konstrukcija
Langų ir durų sandūros
Viso:
350,81
Viso:
433,47
Palyginami pastato atitvarų projektiniai savitieji šilumos nuostoliai su norminiais savitaisiais šilumos nuostoliais. Gaunama, kad pastato atitvarų projektiniai savitieji šilumos nuostoliai yra maţesni uţ norminius, vadinasi projektuojamas pastatas tenkina reglamento reikalavimus:
H TD =350,81W/K < H TN = 433,47 W/K.
4.2
Patalpų šilumos nuostoliai ir šildymo sąnaudos
Šilumos nuostoliai susideda iš: el
V
čia : ΣΦat – šilumos nuostoliai per atitvaras; ΣΦΨ – šilumos nuostoliai per ilginius šiluminius tiltelius; 69
ΣΦV – šilumos nuostoliai dėl vėdinimo.
4.2 .1 el
U A
i
e
Pastato šilumos nuostoliai per atitvaras ku 1
k0
kw
kh
k d [ W ]
čia : U – atitvaros šilumos perdavimo
koeficientas;
A – atitvaros plotas per kurį praeina šiluma;
Θi – vidaus ( patalpos ) temperatūra; Θe – išorės ( lauko ) temperatūra ( šalč iausio penkiadienio vidurkis -22 oC ); k u – koeficientas įvertina, kad atitvara nesusisiekia su
išore;
Δk 0 – pataisa dėl atitvaros padėties pasaulio šalių atţvilgiu ( netaikoma perdangoms ir grindims) ŠR, Š, ŠV - Δk 0 = 0.05, kitų yra 0; Δk w – pataisa dėl vėjo įtakos ( Δk w = 0.02 ); Δk h – pataisa dėl šildymo prietaisų rūšies ( Δk h = 0.02 ); Δk d – pataisa dėl išorės durų, taikoma tik durims Koeficientai pagal [14] 2 priedą B.2 ir B.1 lent.
Skaičiavimo rezultatus pateikiame lentelė je:
70
4.3 lentelė ilumos Patalpos Nr.
Atitvaros
Atitvaros matmenys
Patalpos
perdavimo
pavadinimas orientacija
koeficientas 2
2
Θi, (oC) Θe, (oC)
Δk0
Δkw
Δkh
Φel, (w)
0.02
116,7
2
Plotis (m) Aukštis (m) Angos (m ) Plotas (m ) U, (W/m K) 8
Grindys
12,41
0,22
20
-22
Iš viso: 116,7 Grindys 9
Siena
P
3,860
4,00
Langas
P
1,00
2,00
2
12,08
0,22
22
-22
13,44
0,22
22
-22
0.05
2,00
1,00
22
-22
0.05
0.02
113,85
0.02
0.02
139,2
0.02
0.02
95,92
Iš viso: 348,97 Grindys 10
Siena
P
2,910
4,00
Langas
P
1,00
2,00
2
9,14
0,22
22
-22
9,64
0,22
22
-22
0.05
2,00
1,00
22
-22
0.05
0.02
90,24
0.02
0.02
101,71
0.02
0.02
95,92
Iš viso: 287,87
Iš viso:
753,54
71
4.2 .2
Šilumos nuostoliai dėl vėdinimo Pastate numatyta įrengti natūralią vėdinimo sistemą
Projektiniai šilumos nuostoliai patalpas vėdinant natūraliai nw =
0,34 Lnw (
i
-
in
skaičiuojami taip:
e),
čia: c – savitoji oro šiluma, c 0,279 Wh/(kg K) – patalpos oro tankis,
i
1,2 kg/m3;
projektinė išorės temperatūr a ;
e –
projektinė vidaus temperatūra, C [4.4, 4.3];
i –
Lnw – infiltruojamo oro debitas, m 3/h, apskaičiuojamas pagal formulę:
Lin = nin A p h k c ( 1+ k b ) (1+k g),
čia: nin – oro kaita dėl infiltracijos,1/h, pagal 4 priedo D.2 lentelę; A p – patalpos plotas, m 2 h – patalpos aukštis, k b – pataisa dėl vėdinimo sistemos rūšies, ţr. 4 priedo D.5 lentelę; k g k g
N
2
N i
– pataisa
dėl
patalpos
padėties
pastate,
apskaičiuojama
pagal
formulę:
1 0,05 / N ,
čia: N – aukštų skaičius; Ni – aukštas, kuriame yra vertinamoji
patalpa.
Atliekame pastato patalpų šilumos nuostolių dėl vėdinimo skaičiavimą, duomenis pateikiame lentelėje:
72
4.4 lentelė
Patalpos plotas, m2
Patalpos Nr.
Įšorės debitas dėl natūralaus vėdinimo
Projektiniai šilumos
Lnw, m3/h
nuostoliai
8
12,41
4,11
61,5
9
12,08
4,06
60,74
10
9,14
2,94
43,98
4.2.3 Šilumos nuostoliai per
nw , W
ilginius šiluminius tiltelius
Atitinkamo ilginio šiluminio tiltelio projektiniai savitieji šilumos nuostoliai
, W/K
nustatomi pagal
formulę: =
čia:
l ( i -
e)
k u ,
– ilginio šilumos tiltelio šilumos perdavimo koeficientas, W/m K. Jo vertę (pagal
išorinius pastato matmenis) galima pasirinkti iš [4.5, 4.9] arba iš įteisintose skaičiavimo programose pateiktų lentelių, ţinynų; l – ilginio šilumos tiltelio ilgis, m;
– projektinė vidaus temperatūra, C
i
e
– projektinė išorės temperatūra, C; parenkama pagal. Jei kitapus atitvaros yra patalpa su
kitok ia projektine vidaus temperatūra, tai imama šios k u – pataisa, jeigu
temperatūros vertė;
atitvara tiesiogiai nesusisiekia su išorės oru (2 priedas, B.1 lentelė). Pataisa
netaikoma, jei imama vidutinė tos patalpos (ertmės) temperatūra, apskaičiuota pagal 3 priede nurodytą šilumos balanso lygtį, į lygtį įstatant atitinkamą
e
vertę.
Patalpų skaičiavimo duomenis surašome į lentelę: 4.5 lentelė Patalpos Nr.
Ilginiai šiluminiai tilteliai Langų ir durų sandūros
,W
7,6 schema 8
10
0
9
10
10
10
0
10
73
4.2 .4
Suminiai šilumos nuostoliai pastate
Patalpai šildyti reikalinga projektinė šiluminė galia P h , W, nevertinant šilumos pritekėjimų: Ph =
čia:
el +
+
v+
g
– šilumos nuostoliai per atitvaras, W;
el
– šilumos nuostoliai per ilginius šilumos tiltelius, W; – patalpos vėdinimo šilumos nuostoliai, W.
v
4.6 lentelė Patalpa
Φel, (w)
8
116,7
0
61,5
178,2
9
348,97
10
60,74
419,71
10
287,87
10
43,98
341,85
, (w)
v,
(w)
Iš viso:
Viso
939,76
Pastato projek tinė nuolatinio šildymo sistemos galia P hs, W, nevertinant šilumos pritekėjimų: Phs = Ph/
3
·
2
čia: Ph – patalpai šildyti reikalinga projektinė šiluminė galia, W; 2 –
Šilumos šaltinio naudingumo koeficientas, STR 2.09.04:2008 (6 priedas, 6.3
lentelė), (0,94). Šildymo sistemos vamzdynų termoizoliacijos naudingumo koeficientas iš STR
3 –
STR 2.09.04:2008 (6 priedas, 6.4 lentelė), (0,97). Phs =939,76 /
0,94·0,97 = 1030,7W ≈1,031 kW. 4.2 .5
Vidutiniai šilumos pritekėjimai į pastatą
Vidutiniai projektiniai išoriniai šilumos pritekėjimai į
patalpą dėl saulės spinduliuotės
s
nustatomi: Qs =∑qs·Alango ·∆t, qs – saulės šilumos srauto tankis per šildymo sezoną, W/m 2.
74
Alango- langų plotas, m 2
∆t, h – šildymo sezono trukmė 222 (paros)·8 (h) =1776h. STR 2.09.04:2008 9 priedas 9.6 lentelė. Skaičiavimų rezultatus surašome į lentelę. Pritekantis šilumos srautas nuo saulės pagal STR 2.09.04:2008 "Pastato šildymo sistemos galia. Šilumos poreikis šildymui" 7 priedo 7 lentelę. 4.7 lentelė 2
2
Patalpos nr.
Orientacija
A, (m )
qs,j, (W/m )
∆t, h
Qsg , kWh
8
-
-
-
-
-
9
P
2
47.2
8·222
94,4
10
P
2
47.2
8·222
94,4
Qs=
188,8
Šildymo sezono vidutiniai projektiniai vidiniai šilumos pritekėjimai į patalpą nuo vidinių šilumos šaltinių:
Q pr =
·∆t =q·A·∆t =9·33.63·222·24·10-3=1,613kWh.
čia: A – patalpos plotas, m 2; q- šilumos išsiskyrimai dėl ţmonių buvimo ir nuo el. Apšvietimo ir prietaisų. W/m 2 pagal
STR 2.09.04:2008 4 priedo 4,4 lentelę.
4.2 .6
Šildymo sąnaudos pastate
Pastato vidutinis šilumos poreikis šildymui per skaičiuojamąjį laikotarpį turi būti lygus pastato vidutinių šilumos nuostolių ir šilumos pritekėjimų skirtumui, padaugintam iš to laikotarpio trukmės. Q= Phs·
Q
1031
i
er
i
e
· t · 24 – (Qs + Q pr ); kW/h;
(22 ( 0.6)) (22 ( 22))
222 24 (188.8 1631)
2,82 MW/h
75
t - šildymo sezono trukmė dienomis (222); er
i
– vidutinė šildymo sezono temperatūra -0.6 0C
- projektinė patalpų oro temperatūra.
4.3 .
Šildymo įrenginių ska ičiavimas 4.3 .1 Radiatorių parinkimas
Pagal projektinę patalpų
šildymo galią parinksime atitinkamo galingumo radiatorius.
Parenkame plieninius “KERMI” radiatorius (70/55/20°C).
Duomenis surašome į lentelę. Šilumnešio debitai cirkuliuojantis per radiatorių apskaičiuojami: G1 =
čia:
0,86
1
;
- šilumnešio temperatūrų skirtumas;
1
- šilumos nuostoliai, 4.8 lentelė
Patalpa
Šilumos Radiatoriaus Galia,
Matmenys
Debitai
nuostoliai
tipas
W
8
178,2
11
193
400*300
10,22
9
419,71
11
483
1000*300
24.06
10
341,85
11
387
800*300
19,6
Iš viso:
53,88
4.3 .4
G, kg/h
Šildymo šaltinio parinkimas
Šildymui ir karštojo vandens ruošimui sistema prijungiama prie centralizuotų miesto šilumos tinklų. 4.3.5
Pastato energetinis naudingumo įvertinimas
Kadangi neskaičiavome viso pastato šilumos nuostolių todėl nėra tikslinga nustatyti viso pastato energetinį naudingumą.
76