II.34. Żebra, podciągi i wsporniki.

a) żebra, podciągi

Zasadniczymi elementami układów płytowych i płytowo-żebrowych są: płyta, żebra czyli tzw. belki drugorzędne oraz podciągi zwane też belkami głównymi.

Rozplanowanie żeber i podciągów należy stropu monolitycznego należy tak przeprowadzić, aby przekroje płyty, żeber i podciągów były ekonomicznie uzasadnione.

Najbardziej racjonalne rozpiętości tych elementów są następujące:

• żebra: rozpiętość 5 do 7 m,

• podciągi: rozpiętość 5 do 8 m.

Belki żelbetowe wykonywane są jako monolityczne lub prefabrykowane. Kształty przekroju poprzecznego i podłużnego dostosowuje się do ich funkcji statycznej i do sposobu wykonania elementu. Najczęściej spotykane przekroje poprzeczne belek żelbetowych ukazuje rys. 12.12.

Wysokość podciągów przyjmuje się nie mniejszą niż 1/15 ich rozpiętości, a żeber 1/20 rozpiętości.

Szerokość belek o przekroju prostokątnym wynosi zwykle od 0,3 do 0,5 ich rozpiętości.

Obliczenia statyczne belek

Belki wieloprzęsłowe, sztywno połączone na podporach z innymi belkami lub słupami, można obliczać jako ustroje ciągłe podparte przegubowo. Siły wewnętrzne w belkach ciągłych o równej bądź zbliżonej rozpiętości przęseł można wyznaczać korzystając z tabli Winklera. Obecnie jednak najczęściej stosuje się programy komputerowe.

Zasady zbrojenia belek

W belkach wyróżnia się zbrojenie główne i pomocnicze. Zbrojenie główne to pręty podłużne zaprojektowane na zginanie oraz strzemiona lub pręty odgięte ze względu na ścinanie (i ewentualne skręcanie). Zbrojenie pomocnicze stanowią pręty montażowe oraz w niektórych przypadkach - przeciwskurczowe.

W belkach żelbetowych co najmniej 1/3 liczby prętów zbrojenia rozciąganego w przęśle, lecz nie mniej niż 2 pręty, należy doprowadzić do podpory bez odginania. W belkach żelbetowych i sprężonych w których dopuszcza się zarysowanie, jeżeli wysokość przekroju belki jest większa niż 700 mm, przy powierzchniach bocznych należy umieszczać podłużne pręty konstrukcyjne o średnicy nie mniejszej niż 8 mm w rozstawie nie większym niż 250 mm. Belki o wysokości przekroju większej niż 1000 mm, jak również belki zbrojone prętami o średnicy większej niż 25 mm powinny posiadać zbrojenie przypowierzchniowe.

Przykładowe zbrojenie belki jednoprzęsłowej (rys. 12.13)

W belkach prostokątnych nie połączonych z płytami należy stosować strzemiona zamknięte. W belkach o szerokości większej niż 350 mm zbrojonych w strefie rozciąganej więcej niż 3 prętami należy stosować strzemiona czteroramienne.

W strefie ścinania zbrojonej strzemionami i prętami odgiętymi co najmniej 50 % obliczeniowej siły poprzecznej powinny przenosić strzemiona.

Połączenie żebra z podciągiem

Ze względów konstrukcyjnych takie połączenie powinno być zabezpieczone dodatkowym zbrojeniem, nie uwzględnianym w obliczeniach podciągu. Liczba strzemion zależy tu od wartości siły poprzecznej w podciągu w miejscu połączenia z belką drugorzędną. Jeżeli obliczeniowa siła poprzeczna w miejscu połączenia nie przekracza wartości:

V_Sd=2f_ctd b d

to należy stosować co najmniej 4 strzemiona jak to pokazano na poniższym rysunku.

Jeżeli siła poprzeczna jest większa to należy obliczyć przekrój strzemion korzystając ze wzoru normowego.

Jeżeli zbrojenie rozciągane żebra znajduje się poniżej podciągu (żebro podwieszone do podciągu), reakcję podporową belki w całości przejmują strzemiona o polu ΣA_sw , obejmujące pręty dolnego zbrojenia belki.

Do ΣA_sw można wliczać przekrój odgiętego zbrojenia głównego belki, pod warunkiem spełnienia wymagań w zakresie zagięcia i zakotwienia prętów.

1. wsporniki długie

wsporniki to elementy konstrukcyjne utwierdzone jednym końcem drugim zaś niepodparte. Mogą być wykonane jako płyty, belki, wykusze, dachy wspornikowe. Wsporniki pracują na moment ujemny.

Przykład zbrojenia płyty balkonowej przedstawia rys. 10.28

Obliczenie wsporników sprowadza się do znalezienia momentu utwierdzenia i siły poprzecznej. Mury w których utwierdza się wsporniki należy obliczać na ściskanie wywołane obciążeniem wspornika. Należy także sprawdzić wspornik na stateczność. Moment utrzymujący powinien być 1,5 razy większy od momentu obracającego.

2. krótkie wsporniki

Zadaniem krótkich wsporników, które z reguly są zamocowane w słupach, jest przenoszenie reakcji belek (rygli, belek podsuwnicowych w ustrojach ramowych monolitycznych lub prefabrykowanych.

Średnica prętów zbrojenia głównego krótkiego wspornika nie powinna być większa niż 25 mm. zaleca się stosowanie pętli poziomych i ukośnych.

---