1.0 Założenia.

Wszystkie założenia są w jednostkach [kN , m , kPa].

1.1 Siły , wymiary.

Ng = 2500 kN b = 0,3 m

Np = 1250 kN h = 0,45 m

Nd = 1800 kN a = ai = 0,04 m

lo = 5 m ho = 0,41 m

ha = 0,37 m

Beton , stal.

Beton B20 : Rb = 11500 kPa

Eb = 27000000 kPa

Stal A-III : Ra = 350000 kPa

Ea = 2,1⋅108 kPa

Przekrój prostokątny.

2.0 Wyliczenie smukłości słupa.

en = 0,015 m

eo = en

jest to wynik większy od 10 dlatego obliczam η

N = 3750 kN

Obliczenia.

Wzory.

ea = mimośród siły podłużnej

Wyniki

Ponieważ wynik β jest mniejszy od dopuszczalnego to należy wziąć do dalszych obliczeń 0,15.

Przyjmuję symetryczne zbrojenie.

Wzory

Wyniki

Odczytuję ξgr z normy : ξgr = 0,6

Ponieważ x jest większe od xgr dlatego mam mały mimośród.

I ponieważ ea ≥ ha to obliczam xo

Gdy nie jest te warunek spełniony to oblicza się inaczej pole zbrojenia.

6.0 Pole zbrojenia.

Fa = Fac = 0,003966 m2 = 39,66 cm2

6.0 Przyjęcie pola przekroju poprzecznego zbrojenia.

Stal zbrojeniowa A III

Przekrój φ 32 w liczbie 5 prętów daje Fa = Fac = 40,21 cm2

1.Dane:

Ng = 600 kN Np = 900 kN Nd = 1000 kN Mg = 160 kNm Mp = 170 kNm Md = 180 kNm

lo = 5,6 m.

Przekrój: 3

2.0 Zakładamy:

a) Beton klasy B 20 i odczytujemy z normy:

Rb = 11,5 MPa Eb = 27 ⋅103 MPa

b) Również b , h , a , a' , ho , ha

h = 0,50 m b = 0,40 m ho = 3 m a = a' = 0,04 m ha = 0,37 m

c) Stal klasy A - III 34GS i odczytujemy z normy;

Ra = 350 MPa Ea = 210000 MPa

3.0 Wyznaczanie mimośrodu:

N = Ng + Np = 800 + 900 = 1700 kN

= Mg + Mp = 750 + 900 = 1650 kNm

Sztywność słupa:

Ponieważ stosunek ten jest większy od 10 to należy uwzględnić wpływ smukłości.

4.1 Wzory

Wyniki

5.0 Obliczenie siły krytycznej:

6.0 Zakładam mały mimośród:

Pole przekroju zbrojenia ściskanego:

Ponieważ Fac jest większe od 0 to x = xgr i χa=1

Pole przekroju zbrojenia rozciąganego:

Sprawdzenie dobrego dobrania μzał:

Przyjęcie Pola przekroju poprzecznego zbrojenia.

Pole pow. przekroju rozciąganego 3 φ 25 Fa = 14,73 cm2

Pole pow. przekroju ściskanego 7 φ 22 Fac = 26,61 cm21.0 Dane:

Ng = 1000 kN Np = 1150 kN Nd = 1300 kN

lo = 4,9 m

Przekrój: 2

Założenia:

Przyjmuję beton B 15 i odczytuję z normy Rb = 7100 kPa

3.0 Wyznaczenie przekroju słupa o pow. kwadratowej.

Przyjmuję wsp. wypoczenia ϕ = 0,9

N = 2150 kN

F ≥ 0,3365 m2

Pierwiastek wynosi 0,580055 m.

b = 0,6 m.

h = 0,6 m.

Sprawdzenie nośności.

Współczynnik wypoczenia powinien być mniejszy od 0,94.

lp - obliczeniowa długość obliczeniowa

warunki do wyznaczenia ϕ

ϕp = 2,0

Kd = 1,605

lp = 6,207 m

Wyznaczenie współczynnika ϕ.

ϕ odczytuję z tabel i wynosi 0,91.

Sprawdzenie nośności.

2150 kN ≤ 2325,96 kN

Pole zapasu nośności.

Zapas nośności 8,184 %.

Rysunek w skali 1:101.0 Dane.

Ng = 2400 kN Np = 3600 kN Nd = 2550 kN lo = 5,5 m

Przekrój kołowy.

Założenia.

Przyjąłem beton B 20 i odczytałem z normy Rb = 11,5 MPa

stal A III i odczytałem z normy Ra = 350 MPa

Przyjąłem także μp = 1,0 % = 0,01

μu = 1,4 % = 0,012

a = 0,02 m

Obliczenia.

4.0 Ponieważ d = 0,5 m ; dj = 0,46 nie spełniało warunku na odpadanie otuliny to założyłem inne wymiary.

5.0 Przyjmuję jako średnicę d = 0,6 m ; a= 0,03 ; dj = d - 2a = 0,5 - 0,06 = 0,54 m

5.0 Przyjmuję zbrojenie podłużne 8 φ 20 gdzie Fac = 25,13 cm2.

Przyjąłem pręt uzwojenia φ 8 gdzie fu = 0,5 cm2.

Sprawdzenie warunków konstrukcyjnych.

i nie może być większe niż 8 cm

Warunki konstrukcyjne są spełnione.

7.0 Sprawdzenie nośności.

8.0 Sprawdzenie zapasu nośności.

9.0 Sprawdzenie warunku na odpadanie otuliny.

Rysunek w skali 1: 5

1.0 Dane.

p = 10 kN/m2 l1 = 2,5 m l2 = 7,3 m l3 = 2,5 m l4 = 2,6 m

Rodzaje obciążeń.

Obciążenie

lp.

Rodzaj

Obciążenie

wsp.

γf

Obciążenie

oblicz.

Obciążenia

Charakterystyczne

max

min

max

min

1

Gładź cem.

21 ⋅ 2,6 ⋅0,015

1,3

0,8

1,065

0,655

Sałe

2

Płyt żelbet.

24 ⋅ 2,6 ⋅0,08

1,1

0,9

5,491

4,493

3

Wyk. gum.

0,08 ⋅2,6

1,2

0,9

0,25

0,187

4

Ciężar wł.

0,3 ⋅0,5 ⋅24

1,1

0,9

3,96

3,24

Suma

suma

10,766

8,575

Zmienne

4

10 kN/m2 ⋅2,6 m

1,4

36,4

qmin = 8,575 kN/m

qmax = 10,766 kN/m

qzm = 36,4 kN/m

Schematy obciążeń.

Moment maksymalny w przęśle i na podporze.

Mmax pod. = 162,5 kNm

Mmax = 317,93 kNm

M.(1,313) = 40,625 kNm

Maksymalna siła tnąca na podporach.

Tl = Ql = 123,81 kN

Tp= Q2 = 178,05 kN

Dobranie przekroju belki , betonu i stali.

Przyjmuję beton B20 Rb = 11500 kPa

Przyjmuję stal A III Ra = 350000 kPa , Ras= 0,8 ⋅Ra

Przekrój belki.

b = 0,3 m

h = 0,55 m

a = 0,03 m

ho = 0,52 m

t' = 0,08 m

bd' = 0,8 m

bp' = 0,25 m

Sprawdzenie przekroju.

Ponieważ Mp jest większe od M jest to przekrój pozornie teowy.

Przekrój pozornie teowy.

Obliczenia przyjmujemy dla b = bd' = 0,8 m i h = ho = 0,52 m

Obliczenie przekroju zbrojenia belki.

Przyjąłem 6 prętów o φ 20 i polu przekroju Fa = 18,85 cm2.

Nośność w przekrojach ukośnych.

Maksymalna siła poprzeczna Ql = 123,81 kN

Qp = 178,05 kN

Policzenie Qgr

Całkowita długość odcinka na którym Qp > Qmin

Całkowita długość odcinka na którym Ql > Qmin

Siły rozwarstwiające.

Na odcinku cop

Na odcinku col

Przyjmuję strzemiona φ 6 ze stali żebrowanej o polu przekroju Fs = 0,56 cm2

Przyjąłem dopuszczalną szerokość rozwarcia adop = 0,3 mm

Wartość zastępczych naprężeń granicznych dla prętów żebrowanych σp = 345 MPa.

Zastępcze naprężenia maksymalne.

9.1

Zastępcze naprężenia graniczne dla prętów odgiętych φ 20.

10.0 Zbrojenie strzemionami i prętami odgiętymi.

Przyjąłem rozstaw strzemion s =10 dla col

przyjąłem 5 strzemion co 10 cm

Przyjąłem rozstaw strzemion s =12 dla cop

przyjąłem 14 strzemion co 12 cm

Siła przenoszona przez strzemiona.

153,556 kN > 0,3 ⋅ Ti = 30,953 kN

429,957 kN > 0,3 ⋅ Tp = 175,767 kN

Siła przenoszona przez pręty odgięte.

Ponieważ Tol < 0 to cała siła rozwarstwiająca jest przenoszona przez strzemiona.

Potrzebny przekrój prętów odgiętych.

Muszą być co najmniej 3 pręty odgięte to przyjąłem 3 φ 20 odgięte pod kątem 45o z prętów zbrojenia podłużnego.

Obliczenie zbrojenia górnego na wspornikach bocznych.

14.1 Moment maksymalny na podporze Mmax = 162,5 kNm

Odczytuję ζ = 0,904

Przyjąłem 3 φ 20 i 2 φ 10 o łącznym polu przekroju Fa = 11 cm2

14.2 Moment w połowie wspornika M(1,313) = 40,625 kNm

Odczytuję ζ = 0,977

Przyjąłem jeden pręt o φ 20 oraz 2 φ 10 i o polu dla obu rodzaji prętów Fa = 4,71 cm2.