Budynek  o  wymiarach  w  rzucie: 

- w  świetle  murów   b=8,61m,   l=13,80m,

- po obrysie zewnętrznym  B= 9,01m,    L=14,20m

i  wysokości ściany  do okapu  H1=7,80m,  

zlokalizowany w  I strefie  obciążenia wiatrem  i  I strefie  obciążenia  śniegiem.          (  H>10m,   <2    -  warunki  te  mają wpływ na  wartość  współczynnika  ekspozycji   Ce   przy ustalaniu  obciążenia wiatrem  -  p.4.1  PN-77/B-02011 ).

Wiązar ma być wykonany z drewna sosnowego klasy C-30.

Pokrycie - dachówką cementową podwójnie.

Rozstaw  krokwi    a=0,80m,      pochylenie   połaci   dachowej    a=40°,       rozstawy wiązarów  pełnych    l1=4,50m,   l2=4,80m,   l3=4,50m,     wysięg  mieczy   e=1,00m.

Drewno klasy C-30

-  wytrzymałość charakterystyczna  na zginanie  fm,k=30 N/mm2  (MPa),

-  wytrzymałość charakterystyczna na ściskanie wzdłuż włókien  fc,0,k=23 N/mm2,

-  wytrzymałość   charakterystyczna   na  ściskanie   w   poprzek   włókien  

   fc,90,k=5,7 N/mm2 (MPa)

Współczynniki obciążenia ( częściowe współczynniki bezpieczeństwa ) - gf

- ciężar własny konstrukcji drewnianej  gf = 1,1

- ciężar własny pokrycia dachowego    gf = 1,2

- obciążenie śniegiem                          gf = 1,4

- obciążenie wiatrem                            gf = 1,3

1. WIELKOŚCI  GEOMETRYCZNE  UZUPEŁNIAJĄCE

     µ = 40°

sinµ = 0,643

cosµ = 0,766

   tgµ = 0,839

Rozpiętość obliczeniowa wiązara  lo = 8,86m.

Wysokość wiązara ho = 0,5×lo×tgµ = 0,5×8,86×0,839 = 3,717m @3,72m

Długość krokwi l = lo/2cosµ = 8,86/2×0,766 = 5,78m

( zakładamy podział krokwi na część dolną  i górną  w  stosunku  n = ld / l @ 0,6 )

= 3,68m <4,5m

=2,10m <2,7m

n=ld/l = 3,68/5,78 = 0,64                                                  ( ld + lg = 3,68 + 2,1 = 5,78m )

= tga    ®  h1 = 282·tga = 282×0,839 = 236,6cm2,37m

h2 = h1×tga = 161×0,839 = 135,08cm = 1,35m      ( h0 = h1 + h2 = 2,37 + 1,35 = 3,72m )

Wysokość teoretyczna słupa

h = h1 + 0,90 = 2,37 + 0,90 = 3,27m

Wysokość budynku    H = H1 + h0 = 7,80 + 3,72 = 11,52m

2. ZESTAWIENIE OBCIĄŻEŃ

2.1. Ciężar  pokrycia  dachówką  cementową  podwójnie    wg  PN - 82/B - 02001

2.1.1. Wartość charakterystyczna obciążenia            gk = 750,0 N/m2  ( połaci dachu )

2.1.2.Wartość obliczeniowa obciążenia                 gd = gk ×gf = 750,0×1,2 = 900,0 N/m2

2..2. Obciążenie śniegiem wg PN - 80/B - 02010

2.2.1. Obciążenie charakterystyczne dachu Sk

           Sk = Qk×C

Qk - obciążenie charakterystyczne śniegiem gruntu [ KN/m2 ]

       dla I strefy wg punktu 3 tabl. 1 Qk = 0,7 KN/m2

C - współczynnik kształtu dachu wg Z1 - 1

           C = C2 = 1,2( ) = 1,2 ( ) = 0,8

           Sk = 0,7×0,8 = 0.56 KN/m2 = 560,0 N/m2   

                                                                      ( rzutu dachu na powierzchnię poziomą )

2.2.2. Obciążenie obliczeniowe śniegiem

           Sd = Sk×gf = 560,0×1,4 = 784,0 N/m2                                                                                                                                                                                                                                                              

S^ = S×cos2a 

S|| = S×cosµ×sinµ

2.3. Obciążenie wiatrem wg PN - 77/B - 2011

2.3.1. Ociążenie charakterystyczne

           pk = qk×Ce×C×b

pk - obciążenie charakterystyczne

qk - charakterystyczne ciśnienie prędkości wiatru ( zależne od strefy wiatrowej )

       tabl. 3 str.5

Ce - współczynnik ekspozycji zależny od rodzaju terenu i wysokości budynku

        ( str.5 i 7 )

Teren dzielimy na trzy klasy

Klasa A - teren otwarty z nielicznymi przeszkodami

Klasa B – teren  zabudowany  przy  wysokości  istniejących  budynków  do  10m  lub  

                 zalesiony

Klasa C – teren  zabudowany  przy wysokości  istniejących  budynków powyżej   10m

C –  współczynnik   aerodynamiczny   którego   wartość   odczytujemy   z   załącznika

       (str. 14)

           C = Cz - Cw

Cz   - współczynnik ciśnienia zewnętrznego

Cw   - współczynnik   ciśnienia   wewnętrznego   ( zależny   od   współczynnika  prze - 

         wiewności g )

           g =×100%       

        gdy g < 35%   (dla budowli zamkniętych)     Cw = 0

Strona nawietrzna

Cz = 0,015a - 0,2 = 0,015×40 - 0,2 = 0,4

Cw = 0

C = Cz = 0,4

Strona zawietrzna

Cz = -0,4

Cw = 0

C = Cz = -0,4

UWAGA :   współczynnik   Cz   można  wyznaczyć   w  oparciu  o  metodę  wykreślną

b -  współczynnik  działania  porywu  wiatru  zależny  od  rodzaju  budynków

      a) - budynki niepodatne na dynamiczne działanie wiatru             b = 1,8

      b) - budynki podatne na dynamiczne działanie wiatru   -  b określamy na

             podstawie obliczeń teoretycznych

Podatność  określamy  w  oparciu  o  tabl. 1  na  str. 4      oraz  załącznik   na   str. 34

Budynki murowane niskokondygnacyjne należą do budynków niepodatnych    b = 1,8

W naszym przypadku

qk = 250 Pa    - dla I strefy wiatrowej

Dla terenu B i wysokości budynku z < 20m

Ce = 0,8

b = 1,8

Obciążenie charakterystyczne wiatrem od strony nawietrznej

pk1 = 250×0,8×0,4×1,8 = 144,0 N/m2 (Pa)

Obciążenie charakterystyczne wiatrem od strony zawietrznej

pk2 = 250×0,8×(-0,4)×1,8 = - 144,0 N/m2 (Pa)

2.3.2. Obciążenie obliczeniowe

           pd = pk×gf

Strona nawietrzna

pd1 = 144,0×1,3 = 187,2 N/m2

Strona zawietrzna

pd2 = -144,0×1,3 = -187,2 N/m2

2.4. ZESTAWIENIE OBCIĄŻEŃ POŁACI DACHOWEJ