Autoplan przebudowy "Stadionu Narodowego" - esej.

[fiebik]

Tak, tak - wiem - miały być krótkie i zwięzłe posty, żeby nie zamęczać, nie zanudzać, a tu znowu kroi się prawdziwy esej, ale wybaczcie - inaczej nie potrafię. Mam tylko nadzieję, że może kiedyś, choćby z nudów, w długi zimowy wieczór - ktoś to cierpliwie przeczyta i uśmiechnie sę szczerze.
Może też przydadzą się moje mikro rozważania dla tych, co cierpliwie przebrną przez całą treść tego artykułu. Aby całość miała sens muszę dodać, że kiedyś, przez ponad 15 lat swojego życia zarządzałem budowami różnego typu hal. Zdradzę też, że istota artykułu - to wpływ większego akwarium na normatywną wytrzymałość stropu w bloku. Temat wielokrotnie poruszany na forach akwarystycznych, zawsze jednak wzbudza wątpliwości i pewien ładunek emocji.

No dobrze... przyznam się... istota tego artykułu - to... moja ukochana żona i moje marzenia
No to startuję :


Odcinek 1 - "Prolog."
Pewnego pięknego dnia siedziałem sobie wygodnie na swojej kanapie i zwyczajowo zerkałem jednocześnie na tv i akwarium...

W czasie przerwy w tv na reklamy stwierdziłem nieopatrznie na głos, że tak w sumie to trochę żałuję, że przy kupowaniu ostatniego akwarium nie wycisnąłem na kochanej żonce planu usunięcia (poza usuniętą już komodą) meblowego słupka (tego po lewej stronie fotki przy akwarium) i zakupu akwarium od razu większego.

Obecny stan to dł 150cm, a przy tym prostym manewrze, akwarium mogło mieć co najmniej 180cm długości... Niby to niewiele, ale wszyscy akwaryści wiedzą, że praktycznie każdy centymetr długości akwarium, relatywnie jest na wagę złota.

Wtedy to, moja ukochana żonka zaskoczyła mnie totalnie i stwierdziła krótko i konkretnie:
- Skoro tak mocno tego pragniesz, to wywal słupek meblowy i zapodaj sobie te swoje większe akwarium....
Osłupiałem ze zdziwienia, w naszym gospodarstwie rodzinnym, to żona zarządza naszym skromnym budżetem i jest jego głównym sponsorem, a przecież taki manewr najtańszy nie będzie... Pomyślałem, że to jakiś "dzień dobroczynny dla mężów", ale niestety - z czasem - prawda okazała się trochę bardziej skomplikowana i miała "podwójne dno"
No ale nic to, wiedziałem, że tak czy inaczej, takiej okazji nie wolno przepuścić...

Natychmiast chwyciłem miarkę i zacząłem mierzyć (marzyć) i planować.
Szybko wyskoczył pierwszy problem... Nowe akwarium kolidowałoby z telewizorem, a przesunięcie telewizora bardziej w prawo do drzwi zamknie całkowicie dostęp do włącznika światła w pokoju...

No i tu kolejna wypowiedź żonki, po usłyszeniu której usiadłem z wrażenia:
- To przenieś telewizor gdziekolwiek i po kłopocie, a akwarium już wtedy przedłuż do samej ściany poprzecznej.
Wow... możecie sobie tylko wyobrazić jak mi się zaświeciły oczy.
W takim przypadku można by zapakować długość 250cm, szerokość minimum 50cm, no i wysokość ze 70cm (zawsze marzyłem o wysokim akwarium).
Szybko jednak zapaliły mi się kontrolki ostrzegawcze mojego skromnego doświadczenia w budownictwie...
No bo, razy x razy... = 875 litrów brutto - prawie 900 kg. plus ciężar szkła, plus ciężar dość potężnej szafki lub może nawet jakiejś konstrukcji stalowej, plus różnica ciężaru żwiru, plus pokrywa, plus filtracja, plus pewnie jeszcze coś wyniknie - razy x razy, nie ma się co czarować, to może być łącznie prawie z półtorej tony.
A do tego na koniec, niech jeszcze ze trzech szwagrów mojej budowy ciała (czyli około 120 kg na głowę) stanie z nosem przed akwarium żeby je oglądać... To już nie są żarty... Tym bardziej, że nowe akwarium miałoby stać "plecami" wzdłuż ściany działowej, a nie nośnej...

W trakcie redagowania:
Odcinek 2 - "Żmudne i nudne obliczenia..."
Odcinek 3 - "Warianty dla wariata..."
Odcinek 4 - "Podwójne dno..."
Odcinek 5 - "Pranie mózgu..."
Odcinek 6 - "Epilog."

Pozdrawiam
cdn... (ciąg dalszy nastąpi)

[fazi_poz]

Odcinek 4 mnie ciekawi najbardziej

Jak kobieta akwarysty zgadza się na nowe akwarium to wiadomo, że coś się dzieje, oj dzieje się i to niekoniecznie jest "fajnedzianie"

[YATO-INDA]

Atam Fazi, zaraz niefajnedzianie.
Fiebik będzie miał nowe auto :-), znaczy się jego żona hahaha

[fazi_poz]

[sbc]

Idą święta, więc to podwójnie podejrzane. Może luba fiebika zażyczy sobie okonia zamiast karpia? =)

[fiebik]

Odcinek 2 - "Żmudne i nudne obliczenia..." - najnudniejsza część eseju, czyli matematyka, ale niezwykle ważna i zamieszczam ją tu, bo może się komuś jeszcze przydać.

Na początek, dla wyjaśnienia wspomnę, że mieszkam w bloku, popularnym "punktowcu" z 71 rocznika, na pierwszym piętrze.

Moje myśli, czy nie przesadziłem z planowaną wielkością akwarium i czy nie stanie się to naprawdę niebezpieczne, nie dawały mi spokoju i coraz dobitniej dzwoniły mi w głowie dźwiękiem alarmowym.
Na początku nie podzieliłem się swoimi obawami z żonką, bo nie chciałem jej niepotrzebnie straszyć.
Nie zmienia to jednak faktu, że problem jest i nie wolno go sobie zlekceważyć.
Przeglądanie internetu oczywiście nic nie dało, a w sumie jeszcze bardziej zagmatwało moje wyobrażenie o sytuacji.

Postanowiłem działać metodologicznie.
Po pierwsze do jakichkolwiek obliczeń i rozważań potrzebne są konkretne i prawdziwe dane.
Umówiłem się więc na "audiencję" do prezesa naszej Spółdzielni Mieszkaniowej i poprosiłem o pozwolenie na wgląd w dokumentację projektową budynku.

Niestety dokumentacja jaka zachowała się była dość niekompletna, ale na szczęście najważniejsze dane, które potrzebowałem udało mi się zdobyć.
Blok budowany z tzw wielkiej płyty, strop na płytach "żerańskich" w układzie (akurat tego pokoju z akwarium i pokoju za ścianką działową) poprzecznym.

Na fotce - na czerwono zaznaczone umiejscowienie planowanego akwarium wzdłuż ścianki działowej, w poprzek płyt stropowych.

Wymiary płyt stropowych 5,70m x 1,20m i co najważniejsze typ płyty o całkowitej nośności zewnętrznej 4,50kN/m2.
To daje nam normatywne dopuszczalne obciążenie zmienne 1,5kN/m2 (normatywne wg ówczesnych norm budowlanych, bo teraz z tymi eurokodami normowymi w budownictwie można dosłownie szału dostać).

Dla młodszych czytelników krótkie wyjaśnienie porównawcze jednostek:
1kN (kiloniuton) = 1000N (niutonów) - na każdy 1 kg ciała ziemia działa z siłą przyciągania około 9,81N (niutonów).
Ja dla uproszczenia zaokrąglam tą wartość do 10N (niutonów), czyli przyjmuję, że 10N = 1 kg a 1kN = 100kg (Pomijam zamianę kG na kg bo w tych rozważaniach nie będzie potrzebna aż tak dokładna analiza przemian jednostek).

Ok, no to teraz liczymy...
Akwarium 1500kg, które będzie wywierać nacisk około 15kN ma stanąć na powierzchni 2,50mx0,50m=1,25m2 co daje nam skupienie 12kN/m2 czyli mamy tu do czynienia z 8 ośmiokrotnym przekroczeniem dopuszczalnej normy 1,5kN/m2.
Teoretycznie już na tym etapie powinno się zakończyć planowanie i odpuścić sobie to akwarium.

Jednak tak łatwo nie dam za wygraną... pomyślmy... 1,5kN/m2 ?!?!? Czyli 150 kg/m2 ?!?!? Czyli jak przyjdzie do mnie w odwiedziny szwagier i staniemy blisko, żeby podać sobie rękę na przywitanie i zmieścimy się wtedy na jednym metrze kwadratowym i łącznie ważymy wtedy około 240kg to teoretycznie stanowimy zagrożenie katastrofą budowlaną ?!?!?
No i teoretycznie i normatywnie odpowiedź brzmi... : tak.
Ale możemy na to spojrzeć z innej strony, podział normatywny obciążenia zewnętrznego płyty wygląda mniej więcej tak:
Normatywne dopuszczalne obciążenie zmienne = 1,5kN/m2.
Współczynnik bezpieczeństwa 50% - czyli 0.75kN + 1,5kN = 2,25kN/m2.
Dopuszczalne obciążenie wylewką posadzkową i podłogą - 1kN/m2 - czyli 1kN/m2 + 2,25kN/m2 = 3,25kN/m2.
Dopuszczalne obciążenie ściankami działowymi 1,25kN/m2 - czyli 1,25kN/m2 + 3,25kN/m2 = 4,50kN/m2.

Popatrzmy z powyższego, ile udałoby się "urwać" z tych obciążeń dla mojego akwarium...
Obciążenie maksymalne wykorzystując cały współczynnik bezpieczeństwa czyli 2,25kN/m2.
Dodatkowo wylewka posadzkowa na płycie średnio 0,02m3x2200kg/m3 = 44kg/m2 + 14 kg/m2 (parkiet) = 58kg/m2 czyli zostaje nam 0,42kN/m2 + 2,25kN/m2 = 2,67kN/m2.
Ustaliłem też, że moja ścianka działowa na odcinku 1,2m bieżącej długości waży 360kg, czyli gniecie płytę stropową z siłą skupioną 3,6kN, jeśli weźmiemy pod uwagę powierzchnię jednej płyty stropowej 5,70mx1,20m=6,84m2 i przewidzianą całą jej nośność przeznaczoną normatywnie na ścianki działowe to mamy 6,84m2x1,25kN/m2=8,55kN po odjęciu faktycznej wagi mojej ścianki na płycie czyli 8,55kN-3,6kN=4,95kN dzielimy to z powrotem przez powierzchnię płyty 4,95kN / 6,84m2=0,72kN/m2 zapasu wytrzymałości wynikającej z różnicy normatywnej wartości do stanu faktycznego.
Reasumując "naciułałem" 2,67kN/m2+0,72kN/m2=3,39kN/m2.
Wreszcie dochodzimy do sedna sprawy czyli całkowitej faktycznej wytrzymałości płyty stropowej, po wykorzystaniu wszystkich marginesów: mnożymy powierzchnię płyty 6,84m2 x 3,39kN/m2 = 23,19kN czyli około 2300kg na każdą płytę stropową.

Półtora-tonowe akwarium stojące w poprzek płyt obciąży każdą płytę połową swojej masy czyli ciężarem 720kg. To oznacza, że pozostanie na każdej płycie do dyspozycji:
2300kg-720kg=1580kg do dość sporo, można by więc dość optymistycznie spojrzeć na całość przedsięwzięcia.
Jest tylko jeden problem: właśnie ta przeklęta ścianka działowa...

Obiecuję, że w kolejnych odcinkach eseju już tyle tej nudnej matematyki nie będzie, choć wątek z obciążeniami nadal będzie się jeszcze chwilkę przewijał

W trakcie redagowania:
Odcinek 3 - "Warianty dla wariata..."
Odcinek 4 - "Podwójne dno..."
Odcinek 5 - "Pranie mózgu..."
Odcinek 6 - "Epilog."

Pozdrawiam
cdn... (ciąg dalszy nastąpi)

[alegumis]

Tylko z tego co mi wiadomo to liczy się dla powierzchni całkowitej stropu.

[fazi_poz]

Lubię takie dywagacje, bo jestem budowlańcem
Nie mam teraz za bardzo czasu, więc się nie ustosunkuję w szczegółach, ale powiem tylko jedno - wszystkie te dywagacje na temat obciążenia zmiennego są dla obciążeń charakterystycznych. Później mieszasz to z jakimś współczynnikiem 50% i wychodzi masło maślane.
Strop przy uwzględnieniu współczynnika bezpieczeństwa może przenieść ok. 2,1kN/m2 od obciążenia zmiennego. Mieszasz w tym obciążenie stałe i zmienne (posadzki, wylewki, ścianki, ciężar stropu - są obciążeniami stałymi). Do tego tak jak na końcu wymyśliłeś - obciążenie normatywne wydziela m2 stropu, ale przecież cały strop współpracuje. Beton nie jest idealnym materiałem izotropowym, więc obciążenia nie rozchodzą się fenomenalnie, ale nie jest tez źle. Do tego dochodzi zbrojenie, które świetnie wspomaga pracę betonu. Nie można wydzielać myślowo kawałka stropu i powiedzieć, że nastąpi jego zniszczenie. Poza tym problem największy jest w środku rozpiętości płyty - im bliżej ścian nośnych tym problem mniejszy. Budynek traktuje się cały jako jeden ustrój i dla takiego układu trzeba rozpatrywać i modelować takie obciążenia. To nie takie proste, dlatego się wydziela elementy do obliczeń (to wydzielenie poprzez nieuwzględnianie współpracy elementów daje dodatkowy współczynnik bezpieczeństwa konstrukcji). Więc nie taka baba straszna jak ją umalować.

[fiebik]

Tak, tak, nie miałem już sił i czasu pociągnąć dalej, ale kolejny odcinek wiele ewentualnych zastrzeżeń wyjaśni... bo wiem, ze nie ustrzegłem się błędów w moich rozważaniach

[adams2121]

Proponuję zrobić dobra bibe :lol:
Z dużą ilością gości , kiedyś w czasach młodości naraz w 39m2 zmieściło się ok 50 osób , skaczacych , tańczących + muzyka .
Efekt tego taki ze 750 l stoi teraz na samym środku pokoju ( takie miałem możliwości ) pomiędzy ścianami nosnymi ,
Obawy mialem Jeszcze większe niż ty Fiebik .
Po zalaniu - mierzylem wysokość piętro niżej dalmierzem - bez zmian
Wizyty u zarządcy zanim zalałem , pytania do architektow.

Teraz żałuję że tylko tyle :cyklop:
Blok płyta - koniec lat 70 tych