Przekroje elementów w konstrukcji

sokmarcin · Post by **sokmarcin** » Mon 20 Feb, 2012

Witam
Jestem po wstępnej analizie wytrzymałościowej swojego domu w konstrukcji szkieletowej i mam prośbę do znawców tematu o doradzenie która ścieżką pójść. Najpierw kilka danych:
1. Dom parterowy z poddaszem (na razie strych) docelowo poddasze użytkowe.
2. Dach kopertowy, konstrukcja - wiązar kratowy ( rozpiętość l1=8,4m)
3. Wielkość budynku L=15,0 m, B= 8,4m
4. Lokalizacja obiektu - Beskid Śląski (koło Żywca)
Problem mam taki:
przy rozstawie konstrukcji l=600 mm pasy górne w wiązarze wychodzą spore bo 38 x 285mm, a reakcja z dźwigara powoduje, iż nośność słupka ściany o przekroju 38 x 140 mm wykorzystana jest w 94%. Trochę dużo. Dodam iż przyjąłem klasę drewna C27.
Mam teraz dwie ścieżki jakimi mogę pójść tzn. zmniejszyć rozstaw do 400 mm lub zastosować niestandardowe jak na budownictwo szkieletowe przekroje 45 x 140 lub 50 x 150 mm.
W przypadku zmiany rozstawu konstrukcji do 400 mm można jeszcze odchudzić pas górny do 235mm (min. by ocieplić dach).
Jak radzicie, Która ścieżka byłaby lepsza z punktu widzenia inwestora?
Dodatkowo dziwna rzecz bo przeliczyłem nadproże okienne o rozpiętości L=1576mm i obciążone reakcjami z dźwigara. Za każdym razem wyszło mi, iż standardowe nadproże w kształcie litery "U" z elementów 38x140 jest za słabe i należy użyć przekrojów skrzynkowych z elementów 38x140 i 38x185. czy jest to normalne przy takich małych otworach? Dodam, iż obliczenia wykonałem w oparciu o Eurokod.
Pozdrawiam i oczekuję na rzeczowe odpowiedzi.

Greg Olchawski · Post by **Greg Olchawski** » Mon 20 Feb, 2012

Aż nie chce mi się wierzyć. Wszystkie pasy górne wychodzą Ci takie duże czy tylko ostatnich wiązarów przed kopertami?
Przy użyciu czego liczysz przekroje wiązarów?
Jakie przyjąłeś obiciążenia wiatrem i śniegiem, jakie obciążenia stałe, jakie nachylenie?
Jaki typ wiązarów?
Co do słupków ściany, jak chcesz to po prostu zmniejsz rozstaw do 40 cm bo tak naprawde to tyle jest "standardem".
Co do przekrojów: osobiście też uważam że standard to 38 mm ale o ile się nie myle to w Skandynawii standardem jest drewno 45 i 50 (zależy czy Norwegia czy Szewcja) o ile się nie mylę.

DABEKO · Post by **DABEKO** » Mon 20 Feb, 2012

Standardem w Szwecji jest 45. W tym przypadku to szwedzkie jest 45x145, potem jest 45x170, 45x195 i 45x220.
Jezeli dobrze pamietam to w Norwegii jest 36 i 48.

sokmarcin · Post by **sokmarcin** » Mon 20 Feb, 2012

Witam
Dzięki za zainteresowanie. Poniżej wrzucam schemat statyczny dźwigara. Dla pasa górnego (krokwi) decyduje składowa od momentu zginającego.
Przykładowe obc.:
1. Stałe od ciężaru dachu (krokwie) g=o,83 kN/m2 wsp. bezp. 1,35
2. Śnieg (obc. równomiernie rozłożone na krokwie) s=1,36 kN/m2 wsp. bezp. 1,5
3. Wiatr (nie będę przytaczał gdyż wg eurokodu dach należy podzielić na strefy z różnymi wsp. ciśnienia)
4. Nadciśnienie win = 0,11kN/m2 wsp. bezp. 1,5
5. Podciśnienie wip = 0,16kN/m2 wsp. bezp. 1,5
6. Obc. okapu wep = 0,42kN/m2 (parcie) wes = 0,22kN/m2 (ssanie) wsp. bezp. 1,5
7. Obc. stałe stropem (pas dolny) g=0,82 kN/m2 wsp. bezp. 1,35
8. Obc. stałe podsufitki g=0,12 kN/m2 wsp. bezp. 1,35
9. Obc. użytkowe Q=2,0 kN/m2 wsp. 1,5 (na odcinku 4,33m)
Podane wartości bezwzględne obc. (oczywiste jest, że do celu obliczeń należy uwzględnić odpowiednie zwroty sił)

Greg jeśli zagęszczę słupki do 400 mm to to samo muszę wykonać z dźwigarami (muszą się one widzieć). czy nie będzie to zbyt gęsto?

Pozdrawiam

Greg Olchawski · Post by **Greg Olchawski** » Tue 21 Feb, 2012

Marcin,
Co do ściany/słupków: z powodzeniem możesz zastosować moduł 400 i wiązary @600. To jest typowe rozwiązanie dla szkieletów za oceanem. Nie, nie musisz w takim wypadku zachować osiowości ("nie muszą się widzieć"

) tak więc śmiało. Ja tam wole moduł 400 na słupkach.

Co do wiązarów: Kurcze zupełnie zapomniałem o tym poddaszu. To jest właśnie ten problem z wiązarami, w takim wypadku masz sytuacje gdzie przekroje będą prawie takie jak dla dachu krokwiowego. Dodatkowo zwróć uwagę na strzałki ugięcia stropu. Jedyne co mi przychodzi do głowy to:
obciążenia zmienne dla pokoi sypialnych i poddaszy ("serwowanych" stałymi schodami) przyjmuje się 1,5kN.

Co do przekrojów drewna sprawdź jaki profil 38 czy 45 używa Twój lokalny dostawca wiązarów i niech to będzie punktem wyjścia.

Polecam Ci gorąco zastanowić się już na samym początku co ma być: strych czy poddasze użytkowe. Jeśli strych to zmniejsz obciążenie zmienne nawet do 1kN. Jeśli poddasze użytkowe to od razu buduj je jako takie bo później za dużo zabawy.

Nie wiem jak liczyłeś to nadproże okienne że jesteś zdziwiony: to nadproże powinno być min podwójnym 38x190 z panelem OSB pomiędzy albo litym 89x190 tak na oko (ślepego

). Nie zapomnij o podwójnych "zerówkach" po każdej stronie przy tym rozmiarze (zamiast typowej jedynki).
EDIT: sprawdziłem jeszcze raz dla pewności i zależy jak się "ugryzie" ten temat to nawet i potrójny 38x190 może być wskazany.

Marcin L · Post by **Marcin L** » Tue 21 Feb, 2012

Proponuje jako pas gorny 38 x 185 mm a krzyzulce i slupki z 38 x140 mm, pas dolny wiezara z 38 x 185 mm. Rrozstaw slupkow co 60 cm z podwojnym oczepem, a nadproze zrobilbym 2 x 38 x 185 +2 x 38 x140 gora/ dolem

Rozstaw wiezarow co 40.

Tak bym to zrobil... Robilem kiedys podobna konstrukcje i sie jeszcze nie zawalila

a juz stoi klika lat... a obliczenia zawsze sie przydaja ,lepszy sen jest wedy

W Norwegii standardem jest faktyczne 2" czyli 48 mm bo w US sie mowi ponoc "tubajfor" a to "guzik" zaden "tubaj"

Greg Olchawski · Post by **Greg Olchawski** » Wed 22 Feb, 2012

Marcin,
FYI (for your information): określenie 2x (czyli two-by) jest jak najbardziej poprawne. Bierze się ono z tego że dotyczy wartości nominalnej. Drewno po suszeniu/obróbce ma dzisiaj od 1/4 do prawie 3/4 (na dużych przekrojach) cala mniej niż te nominalne wielkości drewna mokrego które dawniej się używało.
Co do krzyżulców na wiązarach: nie projektuje wiązarów tak więc nie powiem z całą pewnością, jednak myśle że zwiększanie przekrojów krzyżulców absolutnie nic nie da ze względu na to jak pracują i jakim podlegają siłom.
Problem z nadprożem jest taki. Niby jest to tylko parter + dach a więc 140tki byłyby OK. Jednak tu mamy (do obliczeń) prawie parter+piętro+dach ze względu na zakładane wysokie obciążenia użytkowe poddasza. W taki wypadku, 2x190 jest już na lub poza granicą, tak więc lepiej skoczyć na 3x190. Nie wiem jak wy Panowie, ale ja nigdy nie bawię się w "skrzynki". Jedyne wiarygodne dla obliczeń są tylko elementy kładzione na sztorc, ale to tylko moje konserwatywne podejście.

sokmarcin · Post by **sokmarcin** » Wed 22 Feb, 2012

Witam
Dzięki za zainteresowania.
Sprostuję jedną rzecz, a mianowicie podając obc. stałe dla dachu i stropu popełniłem mały błąd. Z racji, iż na co dzień siedzę w budownictwie przemysłowym przyjąłem obc. wełną mineralną jaką stosujemy na dachu płaskie (czyli wg starej normy dla obc. stałych 2kN/m3). Dlatego też obciążenie było tak duże. Po lekturze odpowiedzi na mój post sprawdziłem jeszcze raz obc. i okazało się, że wełna mineralna od ocieplania ścian i dachów (wg producenta ISOVER) jest 10 - krotnie mniejsza około 0,23 kN/m3. To diametralnie zmienia postać rzeczy. W najbardziej niekorzystnych warunkach krokwie o pzrekroju 38 x 235 mm wytężone są w 85%. Podobnie słupek też w 85% dla wszystkich obc. (reakcje z dachu, wiatr na ścianę, podwieszenia szafek, obc. parapetu itp.). Oczywiście wszystkie obliczenia przeprowadzono dla rozstawu 600 mm.
Co do obc. użytkowego przyjętego w obliczeniach to przepisy są tu nie precyzyjne. Stara norma określała jasno, iż pomieszczenia mieszkalne to 1,5 kN/m2, a korytarze 2 i klatki schodowe 2 kN/m2, w nowym eurokodzie zapis został uogólniony i mówi o tym, iż dla budownictwa mieszkalnego należy przyjąć 1,5 - 2,0 kN/m2.
Może przyjąłem za duże obc. ale założyłem że może tam stać szafa wypełniona rupieciami lub coś podobnego.
Widzę Panowie, że proponujecie zróżnicowanie rozstawów dźwigarów i słupków, myślałem że ideą jest bezpośrednie obc. słupka reakcjami z dźwigara. W innym przypadku zachodzi konieczność sprawdzania oczepu na zginanie pionowe (w słabszym kierunku).

Marcin L - zwiększenie słupków i krzyżulców nic nie da. Jak pisałem o wielkości krokwi decyduje zginanie w strefie pomieszczenia użytkowego. Po zmniejszeniu rozstawów dźwigarów za pewne da się zejść z wielkością przekroju ale czy rozstaw nie będzie z byt gęsty? Co do nadproża to wypowiem się następnym razem. Chwilowo obowiązki nie pozwalają mi na analizę tego problemu.
Pozdrawiam i dziękuję z zainteresowanie

Greg Olchawski · Post by **Greg Olchawski** » Wed 22 Feb, 2012

Marcin,
Jeśli wyszło Ci 85% na słupkach to masz bardzo duży zapas (pomimo i tak już wysokich wsp.bezpieczeństwa), zostaw jak jest.
Rozstaw wiązarów mniejszy niż 60cm w niczym nie przeszkadza i nie jest konieczne zagęszczanie słupków z tego tylko powodu (ale odwrotnie już tak). Jedyne co musisz sobie skalkulować to koszt większej ilości wiązarów o mniejszych przekrojach kontra mniejsza liczba o większych przekrojach.

Jak pisałem wcześniej, jeśli wiązary są maks co 60cm podobnie jak słupki to nie musisz stosować osiowości przy podwójnym oczepie. Wyjątkiem będą tylko niektóre punktowe koncentracje sił (np kilkuwarstwowe wiązary podciągowe), w takich wypadkach zazwyczaj masz dodatkowe słupki bezpośrednio pod nimi.

Obciążenia użytkowe które podałem pochodzą zza oceanu, jednak wyraźnie widać że są tożsame z Eurocodem (tym co podajesz). Pomieszczenia mieszkalne ogólnego użytku 2kN, sypialnie i poddasze użytkowe 1,5kN (tam zazwyczaj też są tylko sypialnie), poddasze nieużytkowe ze strychem 1kN (wszystkie wartości przybliżone). Klatka schodowa to jest inny temat, przecież może być zrobiona na 2kN kiedy reszta stropu jest na 1,5kN.

Pozwole że "dosadniej" wytłumacze dlaczego zmiany przekrojów krzyżulców mają małe znaczenie na zdolność wiązarów do przenoszenia większych obciążeń: Krzyżulce przenoszą siły poprzes sciskanie i rozciąganie włókien w osi (równolegle do włókien, tu wytrzymałość drewna jest ogromana), a następnie przenoszą te siły odpowiednio na pasy górne i dolne (ugięcie).

sokmarcin · Post by **sokmarcin** » Wed 22 Feb, 2012

Witam
W wolnej chwili przeanalizowałem trochę obliczenia i tak:
1. postanowiłem zmniejszyć obciążenie użytkowe na stropie do 1,5 kN/m2, pasy górne (krokwie) zostawiłem z elementów 38x235mm a pas dolny z 38x185.
2. Rozstaw zarówno słupków jak i wiązarów zostawiłem 600mm.
3. Sprawdziłem nadproże o dł. obliczeniowej L=1580mm i otrzymałem następujące warianty:
- nadproże "U" z elementów 38x140mm (trochę mały zapas bo tylko 6%)
- nadproże "U" z elementów 2x38x185 + 38x140mm
- nadproże "lite" 3x38x185mm
- nadproże "II" z elementów 2x38x235mm
Trzy ostatnie pozycje posiadają zapas nośności około 35%. Niestety nadproże "II" z elementów 2x38x185 nie spełnia warunków wytrzymałości.
Greg jak myślisz które byłoby najlepsze do zastosowania?

Dodatkowo sprawdziłem nadproże o dł. L=2515mm. Tu utrzymałem tylko dwa warianty:
- skrzynka z elementów 2x38x140 + 2x38x185mm
- "lity" 4x38x235mm
Zapas dla obu około 15%.
Tak wyglądają obliczenia najważniejszych elementów. jeszcze sprawdze tylko słupki przyokienne czy aby wytrzymają.
Pozdrawiam wszystkich i dziękuję za zainteresowanie.

Marcin L · Post by **Marcin L** » Wed 22 Feb, 2012

sokmarcin wrote: zwiększenie słupków i krzyżulców nic nie da

a ja nic nie chcialem zwiekszac.....zaproponowalem tylko jak ja bym to zrobil, dolny pas bedzie stropem podlogi wiec nie zaszodzi jesli rozstawy beda co 40cm.

Patrze na to z perspektywy ciesli ktory musi wiedziec jakie przekroje zastosowac patrzac na rzut z gory i przekroj budynku......

To sa proste standardowe konstrukcje ,co tu przeliczac............nie wyobrazam sobie ze jakis ciesla bierze kartke kalkulator i liczy mi na budowie ........jedno spojrzenie na rysunek i juz ma wszystko wiedziec ....a jak nie to do domu..........

Przy takim ukladzie krokwie z (235) to lekka przesada moim zdaniem

ale kazdy buduje jak mu pasuje

Greg Olchawski · Post by **Greg Olchawski** » Thu 23 Feb, 2012

Marcin,
im szersze drewno tym drożej, więc zastosuj 38x185-190 warstwowo skoro wytrzymuje.

co do słupków przyokiennych to tak jak podałem wcześniej: podwójne "zerówki" i jeden pełny na każdym boku.

PS: jeśli masz okazje sprawdzić w obliczeniach to napisz czy sprawdziło by się nadproże typu "II" ale jako kanapka z OSB pomiędzy, 190mm, tak jak początkowo (nieśmiało zasugerowałem). Dzięki!

sokmarcin · Post by **sokmarcin** » Thu 23 Feb, 2012

Jak będę miał chwilę czasu to sprawdzę proponowane nadproża.
Marcin L przy rozstawie 600 mm nie da się zmniejszyć przekroju krokwi (naprężenia zginające nie pozwalają na to), przy zagęszczeniu do 400 mm mogę zmniejszyć przekrój na 38x185 mm. Minusem tego rozwiązania jest to, iż po przeliczeniu ilości dźwigarów tego typu wychodzi , że przy rozstawie 400 mm będę musiał zakupić 1m3 drewna więcej. W przypadku rozstawu 600 mm mam może większe przekroje ale zmniejsza się ilość dźwigarów co wpływa na mniejsze zużycie drewna.
Jedyne co mnie zastanawia to poszycie stropu pod podłogę na strychu/poddaszu. Macie może jakieś propozycje dla rozstawu 600 mm 9 nie będzie ona za duży?
Pozdrawiam i dzięki za rady.

Greg Olchawski · Post by **Greg Olchawski** » Thu 23 Feb, 2012

Marcin,
dzieki, jestem ciekawy tego nadproża co podałem choć wiem że będzie blisko granicy albo poza.
z tym kosztem wiązarów to uważaj, 1m3 więcej to jeszcze nie cały koszt jaki poniesiesz przy zmniejszaniu rozstawu.
co do poszycia strychu: rozstaw 600 to standard za wielką wodą. Na początek (jako strych) zastosuj płyte OSB/3 22mm na pióro i wpust na dłuższej krawędzi, oczywiście prostopadle do wiązarów. Jeśli w przyszłości ma tam być normalne poddasze użytkowe to nie zapomnij dać przy montażu specjalny do tego celu klej (jakby co, to daj znać)

Marcin L,
to nie jest tak że każdy buduje jak mu pasuje. Jeśli Twoim zdaniem pasy 235 to za dużo to jaką masz alternatywe? Jaką zastosowałbyś krokwie (uwzględnij lokalne obciążenia) i jakie belki stropowe? Tylko nie zapomnij o rozstawie ścian 8.5metra oraz brak jakichkolwiek dodatkowych podpór.

Normalnie wiązary na ten rozstaw mają mniejsze przekroje pasów, ale tutaj różnica (i to kolosalna) wynika z zastosowania poddasza. Jeśli chciałbyś to zrobić inaczej to albo będziesz musiał wstawić dodatkowe ściany nośne wewnątrz albo zastosować o wiele droższe belki stropowe, a sama więźba klasyczna wcale nie wyjdzie taniej. Nie widzę tu więc innych możliwości.

Co do liczenia na budowie to oczywiście masz całkowitą rację: nie ma na to czasu bo wycena za montaż tego nie uwzględnia. To wszystko powinno być znacznie wcześniej uwzględnione w projekcie. I chyba na tym etapie jest nasz kolega sokmarcin. W sumie dobrze że kombinuje teraz niż ma dostać gotowy projekt który pewnie i tak trzeba będzie poprawiać.

Wiem że wiekszość typowych domków jesteś w stanie robić z "zamknietymi oczami". Ale pokaże Ci kiedyś plany domów po których będziesz jedynie wiedział że nic nie wiesz, to tak na marginesie "cieśli który ma wszystko wiedzieć albo do domu"

Ja tam wole jak cieśla pomyśli dwa razy zanim pokroi materiał i zainstaluje, bo pomyłki kosztują o wiele więcej.

Marcin L · Post by **Marcin L** » Thu 23 Feb, 2012

sokmarcin wrote:Marcin L przy rozstawie 600 mm nie da się zmniejszyć przekroju krokwi (naprężenia zginające nie pozwalają na to), przy zagęszczeniu do 400 mm mogę zmniejszyć przekrój na 38x185 mm.

dlatego Marcinie zaproponowalem rozstawy co 40cm.-robilem juz cos podobnego i mialem do tego gotowe rysunki z obliczeniami ...pozatym belki stropowe/pas dolny co 60cm to jest

lipa dla mnie nawet przy grubej plycie OSB...
Oczywiscie piszac ,,kazdy buduje............" nie mialem na mysli ze jakolwiek mozna to wykonac ,tylko ze ja zrobil bym to tak a ktos moze to zrobic inaczej i tez bedzie ok

Wiadomo ze sa konstrukcje ktore trzeba przeanalizowac indywidualnie tu zgadzam sie w 100%....

moze zalozymy temat ,,Nietypowe konstrukcjie itp"?

Marcin L · Post by **Marcin L** » Thu 23 Feb, 2012

Greg Olchawski wrote: pokaże Ci kiedyś plany domów po których będziesz jedynie wiedział że nic nie wiesz, to tak na marginesie "cieśli który ma wszystko wiedzieć albo do domu"

Gregu koniecznie .........trzymam za slowo...scany zrob jak mozesz i na forum wrzuc.........

Greg Olchawski · Post by **Greg Olchawski** » Thu 23 Feb, 2012

na forum... zapomnij, osobiście nie ma sprawy

Marcin L · Post by **Marcin L** » Fri 24 Feb, 2012

ok....a ten dodatkowy m3 tarcicy bym przebolal na miejscu Sokmarcina to tylko 1500zl extra, w skali calosci to nic.Mozna by bylo pokombinowac jeszcze z belkami prefabrykowanymi o znacznej wysokosci lub zastosowac stal dzielac strop na 3 sekcje.
Budujac dach tradycyjnie na gotowym stropie poszytym juz osb.
Ale moze wiezary beda tu lepsze.

Greg Olchawski · Post by **Greg Olchawski** » Fri 24 Feb, 2012

No tylko że po takich zabiegach to będzie o wiele drożej w ostatecznym rozrachunku.
Extra m3 drewna przy zmnieszeniu rozsatwu to mały i nie jedyny koszt, chyba że sokmarcin sam będzie zbijał wiązary w szopie

Marcin L · Post by **Marcin L** » Fri 24 Feb, 2012

no tak jak niema duzej szopy

to bedzie problem.
Stal dodatkowo kosztowala by nie wiecej niz 2500zl a ilosc drewna przy tradycyjnym dachu wyszla by podobnie wiec moze warto szczegolnie ze kiedys ma byc tam mieszkalne poddasze....napewno dach zbijany ,,manualnie" na budowie bedzie sporo tanszy niz wiezary.