kolokwium z wykĹ­u KB

zdefiniować sytuacje obliczeniowe i stany graniczne konstrukcji z betonu sytuacje obliczeniowe:
- trwałe – zwykłe, warunki użytkowania
- przejściowe - czas budowy, naprawy
- wyjątkowe - pożar, wybuch uderzenie itp.
- sejsmiczne
stany graniczne nośności (ULS) i użytkowalności (SLS)
a)ULS dotyczące bezpieczeństwa ludzi i/lub bezpieczeństwa konstrukcji, podstawowe rodzaje: -Utrata równowagi konstrukcji (EQU) lub jej części, uważanej za ciało sztywne. Zniszczenie na skutek nadmiernego odkształcenia, przekształcenia w mechanizm, zniszczenia materiałowego utratę sztywności konstr. lub jej części. – Zmęczenie materiału lub inne efekty zależne od czasu.
b)podstawowe rodzaje SLS które dotyczą: funkcji konstrukcji lub elementu o warunkach zwykłego użytkowania: - ugięcia, które wpływają na wygląd, komfort użytkowników, funkcją konstrukcji lub powodują uszkodzenia elementów wykończenia lub elem. nie konstrukcji; -drgań, powodujące dyskomfort ograniczające przydatność; -uszkodzenia, które negatywnie wpływają na wygląd, trwałość lub funkcjonowanie konstrukcji.(np rysy)
Metoda współczynników częściowych- koncepcja, krótka charakterystyka
Służy do wykazywania, że stany graniczne nie zostają przekroczone, jeżeli do obliczeń uwzględniono wartości obliczeniowe efektów oddziaływań o nośności konstrukcji. Wartości obliczeniowe ustala się na podstawie danych statystycznych i dla różnych stanów granicznych powinny zapewniać niezawodność. Wartości obliczeniowe określa się na podstawie wartości charakterystycznych jako iloczyn lub iloraz tejże wartości z współczynnikiem podanym w Eurokodzie. Przyjmuje się wartości, aby pozostać po bezpiecznej stronie. Zaleca się również sprawdzanie kombinacji pojedynczych oddziaływań, które mogą prowadzić do sytuacji krytycznej. Należy pamiętać, iż nie wszystkie oddziaływania mają fizyczną możliwość równoczesnego wystąpienia.
W metodzie współczynników częściowych uwzględnia się oddzielnie:
- poprzez wartości γF - niepewność modeli obliczeniowych konstrukcji oraz niepewność modeli oddziaływań, którymi posłużono się do przeliczenia wyników badań w naturze na wielkości oddziaływań przyjmowane do obliczeń, oraz możliwość wystąpienia oddziaływań większych niż wartości charakterystyczne.
- poprzez wartości γM – niepewność wzorów, przyjmowanych do obliczeń stanów granicznych konstrukcji oraz niepewność prawidłowej oceny wytrzymałości materiału, oraz możliwość wystąpienia wytrzymałości materiału mniejszej niż wartości charakterystyczne.
Klasyfikacja wytrzymałościowa betonu
Beton dzieli się ze względu na klasy wytrzymałości, które odnoszą się do charakterystycznej wytrzymałości walcowej na ściskanie fck i/lub wytrzymałości kostkowej fck,cube. Określa ona wytrzymałość betonu po 28 dniach. Klasy wytrzymałości betonu oznacza się poprzez C fck/fck,cube, np C16/20.
Właściwości reologiczne betonu W betonie na właściwości reologiczne mieszanki, takie jak skurcz, pełzanie płynność, urabialność wpływają stosowanie domieszek chemicznych i dodatków mineralnych. Dzięki temu możliwe jest polepszenie cech technicznych betonu albo redukcja na przykład jego ciężaru, czasu wiązania czy wymaganego stopnia zbrojenia. Beton odkształca się pod wpływem obciążenia, skurczu, lub pęcznienia, pełzania czy zmian temperatury. Odkształcenia reologiczne - następują z upływem czasu(np. skurcz, pełzanie i relaksacja).
Skurcz dzieli się na skurcz początkowy (pierwsze 24h) i właściwy. Ten pierwszy powoduje znacznie wieksze odkształcenia ale przyjmuje się że nie powoduje on groźnych naprężeń wewnętrznych i jest nie szkodliwy gdy beton ma swobode odkształceń. Skurcz właściwy dzieli się na: fizyczny (parowanie wody) i chemiczny (związany hydratacja). Skurczowi fizycznemu bardziej podlegają warstwy zewnętrzne, czemu przeciwstawia się wewnętrzna wastwa, w efekcie powstaje stan naprężenia który może powodować powstawanie rys skurczowych. Nadmiernemu skurczoni młodego betonu można przeciwdziałać poprzez nawilgacanie, ochronę przed słońcem i wpływani wiatru.
Pełzanie bet. Zachodzi na skutek długotrwale działających naprężeń, odkształcenia plastyczne powiększają się (jeżeli element ma swobodę odkształceń), do pewnej granicy i stopniowo ustają (po kilku latach). Jeśli element nie ma swobody odkształceń to pod wpływem naprężeń działających długotrwale następuje ich spadek z upływem czasu, dążący również do pewnej granicy. To zjawisko nazywa się relaksacją.
Wymagania dotyczące trwałości konstrukcji z betonu.
- trwała konstrukcja powinna przez cały projektowany okres użytkowania spełniać wymagania bez istotnego obniżenia przydatności lub nadmiernych, nieprzewidzianych kosztów utrzymania
- wymaganą ochronę konstrukcji należy ustalić uwzględniając planowane zastosowanie, projektowany okres użytkowania, program użytkowania oraz oddziaływania
- ochrona stali przed korozją zależy od zagęszczenia, jakości i grubości otuliny betonowej i od zarysowania. Należy w tym celu kontrolować maksymalny współczynnik W/C, minimalną zawartość cementu, związane z minimalną klasą betonu.
- wymagania dodatkowe: np dla konstrukcji monumentalnych , tymczasowych czy poddanych niezwykłym oddziaływaniom
Charakterystyka i opis przyczepności zbrojenia do betonu.
Przyczepność zbrojenia do betonu- opór stawiany na powstaniu styku obu materiałów siłom wyrywającym pręt zbrojeniowy z betonu.
Siła przyczepności zależy od: klasy betonu, właściwości mieszanki betonowej ( stosunku c/w, sposobu zagęszczenia), kształtu i powierzchni przekroju.
Przyczepność betonu i stali warunkuje współpracę tych dwóch podstawowych materiałów w elemencie żelbetowym. Zjawisko przyczepności należy rozumieć w ogólnym pojęciu jako opór powstający w warstwie stykowej betonu i stali przy próbie wyciągania pręta zbrojeniowego z betonu.
Czynnikami wywołującymi zjawisko przyczepności są:
wzajemne zazębianie się obu materiałów wywołane nierównościami występującymi na powierzchni pręta,
adhezja, tj. przyciąganie międzycząsteczkowe, występujące na styku dwóch materiałów,
chemiczne wiązanie obu materiałów,
tarcie stali o beton spowodowane skurczem wywołującym ucisk pręta w betonie.
Metody analizy konstrukcji z betonu.
1. analiza liniowo sprężysta (ULS, SLS) założenia: płaskie przekroje Bernoulliego, zasada zesztywnienia, jednorodność i izotropowość materiału, zasada Saint Venenta(sposób przyłożenia obciążenia ma jedynie lokalny wpływ na pole naprężeń w rozpatrywanym elemencie), zasada superpozycji, 2. analiza liniowo sprężysta z redystrybucją elementów: założenia jak w pkt 1 + minimalna zdolność przekrojów do obrotu ULS. 3. Analiza nieliniowa (ULS i SLS) założenia: nieliniowość fizyczna, nie obowiązuje zasada superpozycji, obliczenia iteracyjne przyrostowe 4. Analiza plastyczna (ULS): Metoda nośności granicznej (ujęcie statyczne, ujęcie kinematyczne, modele kratownicowe) 5. Metoda elementów skończonych
Założenia normowej metody weryfikacji nośności na zginanie, ściskanie i rozciąganie Założenia:
-przekrje płaskie przed odkształceniem pozostają płaskie po odkształceniu -pomija się wytrz. bet. na rozciąganie
-naprężenia w stali i w betonie ściskanym ustala się względem normy - SGN występuje, gdy jest osiągnięty przynajmniej jeden, z poniższych warunków:
- ε_S1=-0,0100 w zbrojeniu rozciąganym, - ε_CU=0,0035 w skrajnym włóknie betonu,
- ε_C=0,0020 we włóknie betonu odległym o 3/7h od krawędzi bardziej ściskanej.
Założenia do weryfikacji na ścinanie elementów żelbetowych
- nośność na ścinanie elementu ze zbrojeniem na ścinanie wynosi:
V_Rd = V_Rd,s + V_ccd + V_td
- gdy V_Ed<=V_Rdc wyznaczane na podstawie obliczeń zbrojenie na ścinanie nie jest potrzebne.
- nawet jeśli powyższy punkt jest spełniony należy zastosować zbrojenie minimalne wg pkt 9.2.2. W elementach tj. płyty można nie stosować minimalnego zbrojenia, a także w elementach które nie wpływają na ogólną nośność i stateczność konstrukcji
- W obszarach gdzie V_Ed>V_Rd,c należy zastosować zbrojenie aż do spełnienia V_Ed=<V_Rd
- Jeżeli obciążenie równomiernie rozłożone jest dominujące, to nie wymaga się sprawdzania obliczeniowej siły poprzecznej w przekrojach leżących bliżej niz d od lica podpory. Obliczone w odległości d od podpory zbrojenie na ścinanie rozmieszcza się także na odcinku przypodporowym. Dodatkowo należy sprawdzić, czy siła poprzeczna na podporze nie przekracza V_Rd,max ---> 6.2.2(6) i 6.2.3(8)
- Jeśli obciążenie przyłożone jest blisko dolnej części przekroju to oprócz zbrojenia na ścinanie należy stosować zbrojenie pionowe wystarczające do przeniesienia obciążenia na górną część przekroju.
Warunki i zasady uwzględnienia efektów II rzędu przy weryfikacji elementów mimośrodowo ściskanych.
całkowite efekty oddziaływań spowodowane odkształceniami konstrukcji (zwykle momenty zginające lub mimośrody. Jeśli uwzględnia się efekty drugiego rzędu, to równowagę i nośność należy sprawdzić rozpatrując konstrukcję w stanie odkształconym. Należy uwzględniać także: wpływ zarysowania, nieliniwych właściwości materiałów i pełzania
Założenia uproszczonej metody weryfikacji zarysowania elementów żelbetowych. rysy jak i ugięcia mogą być sprawdzane albo za pomocą procedur obliczeniowych albo przez przestrzeganie zasad doboru średnic prętów i odstępów prętów oraz stosunku rozpiętości do wysokości użytecznej. Sprawdzanie rys może być ograniczona do dopuszczalnych wartości za pomocą następujących środków:
- zapewnienia minimalnej ilości zbrojenia (aby nie dochodziło do jego uplastycznienia zaraz po powstaniu rysy pkt7.3.2;
-ograniczenie średnicy prętów według tab. 7.2N lub rozstawu prętów do wskazanych w tab.7.3N;
Założenia uproszczonej metody weryfikacji ugięć w elementach żelbetowych. Sprawdzenie ugięć w żelbetowych konstrukcjach budowlanych będzie zwykle wystarczające, gdy belki lub płyty spełnią ograniczenia w stosunku rozpiętości do wysokości użytecznej.
Podstawowe stosunki rozpiętości do wysokości użytecznej podawane są w tablicach. Zostały one oparte na założeniu, że konstrukcja będzie poddana obciążeniom obliczeniowym dopiero wtedy, gdy beton uzyska wytrzymałość przyjętą w projektowaniu f_ck. Jeśli konstrukcja może być obciążona zanim beton osiągnie f_ck, należy przeprowadzić szczegółową ocenę biorąc pod uwagę obciążenie i wytrzymałość betonu w chwili obciążenia.
Sprawdzanie ugięć przez obliczanie:
-elementy niezarysowane: w których naprężenia rozciągające w betonie nie osiągną wytrz na rozciąganie w żadnym przekroju = faza I -elementy w pełni zarysowane: abstrakcyjne elementy, w których na całej długości, w każdym przekroju występuje zarysowanie= faza II
-elementy nie w pełni zarysowane: w których pomiędzy przekrojami zarysowanymi znajdują się odcinki niezarysowane.

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
do kolokwium interna
WODA PITNA kolokwium
KOLOKWIUM 2 zadanie wg Adamczewskiego na porownawczÄ… 97
kolokwium 1
Materiały do kolokwium III
Fizjologia krążenia zagadnienia (II kolokwium)
Algebra liniowa i geometria kolokwia AGH 2012 13
analiza funkcjonalna kolokwium
kolokwiumzTMIC
kolokwium probne boleslawiec id Nieznany
Kolokwium (2)
Opracowanie pytań 2 kolokwium
material obowiazujacy do kolokwiow z chemii analitycznej iiwf 2014

więcej podobnych podstron