poprzednia strona
9.3 Belki
8)
9.3.1 Konstrukcja belek
9.3.1.1 Wymiary belek
W celu ujednolicenia wymiarów przekrojów zaleca si
ę przestrzegać następującego stopniowania wymiarów belek (z
wy
łączeniem elementów prefabrykowanych):
a)
b)
szeroko
ść belek prostokątnych i żeber belek teowych - 150, 180, 200, 250 mm i dalej co 50 mm,
wysoko
ść belek prostokątnych i teowych - 250, 300 mm i dalej co 50 mm do 800 mm, a powy żej 800 mm co
100 mm.
Grubo
ść ścianek w belkach o przekroju złożonym, wykonywanych na budowie, powinna wynosić co najmniej 60 mm. W
belkach prefabrykowanych
żelbetowych i sprężonych grubość średników, stopek, ścianek przekrojów skrzynkowych itp.
powinna by
ć nie mniejsza niż 30 mm z tym, że równocześnie powinny być zachowane wymagania w zakresie
prawid
łowego otulenia zbrojenia betonem (8.1.1.2) oraz przepisów przeciwpo żarowych.
9.3.1.2 G
łębokość oparcia belek na podporze
G
łębokość oparcia belek na podporze powinna zapewnia ć możliwość prawidłowego zakotwienia prętów zbrojenia wg
8.1.3.
9.3.1.3 Po
łączenie belki z podciągiem
W razie przekazywania reakcji belki przez podwieszenie lub zaczepienie do podci
ągu w obrębie jego wysokości,
po
łączenie belki z podciągiem powinno być wzmocnione dodatkowym zbrojeniem nie uwzgl ędnionym w obliczeniu
podci
ągu na siły poprzeczne.
Je
żeli obliczeniowa siła poprzeczna w podciągu w miejscu połączenia z belką nie przekracza wartości:
V
Sd
= V
Rd1
(206)
nale
ży zastosować co najmniej cztery strzemiona jak na rysunku 64.
PN-B-03264:2002 Konstrukcje betonowe,
żelbetowe i sprężone Obliczenia statyczne i projektowanie
Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze
żone.
INTEGRAM BUDOWNICTWO
Cz
ęść 5 Strona 1
Rysunek 64 - D
ługość odcinka, na którym należy umieścić dodatkowe zbrojenie poprzeczne przenoszące reakcję
belki na podci
ąg
Przy wi
ększej sile poprzecznej przekrój strzemion lub pr ętów odgiętych należy obliczać z warunku przeniesienia przez
to zbrojenie zredukowanej reakcji F
red
belki na podci
ąg według wzoru:
(207)
w którym:
F - reakcja belki,
h
b
, h - wysoko
ści przekrojów belki i podciągu.
Je
żeli zbrojenie rozciągane belki znajduje się poniżej dolnej krawędzi podciągu (rysunek 65), reakcję podporową belki
nale
ży przejąć w całości przez strzemiona o przekroju
Σ
A
sw
, obejmuj
ące pręty dolnego zbrojenia belki lub przyspojone
do tych pr
ętów. Do
Σ
A
sw
mo
żna wliczyć przekrój odgiętego zbrojenia głównego belki (rysunek 65) pod warunkiem
spe
łnienia wymagań w zakresie zagięcia prętów (8.1.1.3) i zakotwienia (8.1.3).
9.3.1.4 Podci
ągi z wbetonowanymi końcami belek prefabrykowanych
Mog
ą być obliczane jak elementy o pełnej szerokości przekroju tylko wówczas, jeżeli górne pręty zbrojenia podłużnego
(g
łównego lub montażowego) biegną nieprzerwanie na całej długości podciągu i połączone są ze zbrojeniem dolnym za
pomoc
ą strzemion (rysunek 66 a i b). Odległość w świetle pomiędzy belkami prefabrykowanymi wzdłuż podciągów
powinna by
ć nie mniejsza niż trzy głębokości oparcia belek. W przypadku przedstawionym na rysunku 66c) nale ży
przyjmowa
ć, że przekrojem pracującym jest jedynie przekrój dolnej części podciągu o wymiarach bh.
PN-B-03264:2002 Konstrukcje betonowe,
żelbetowe i sprężone Obliczenia statyczne i projektowanie
Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze
żone.
INTEGRAM BUDOWNICTWO
Cz
ęść 5 Strona 2
Rysunek 65 - Zbrojenie belki podwieszonej do podci
ągu
Rysunek 66 - Przyjmowane do oblicze
ń przekroje podciągów z wbetonowanymi końcami belek- a) i b) przekroje o
pe
łnej wysokości, c) przekrój ograniczony do dolnej części podciągu
Przy sprawdzaniu stanu granicznego no
śności, w przypadkach przedstawionych na rysunku 66 a i b) w obliczeniach
nale
ży przyjmować całą szerokość pracującego przekroju podciągu b z tym, że należy zaprojektować wzmocnienie
podci
ągu wg 9.3.1.3.
Przy sprawdzaniu stanu granicznego zarysowania uwzgl
ędnia się całą szerokość podciągu b, jeżeli spełnione są wyżej
podane zalecenia.
W przypadku wyst
ępowania obciążeń wielokrotnie zmiennych za przekrój pracuj ący należy przyjąć:
PN-B-03264:2002 Konstrukcje betonowe,
żelbetowe i sprężone Obliczenia statyczne i projektowanie
Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze
żone.
INTEGRAM BUDOWNICTWO
Cz
ęść 5 Strona 3
- je
żeli odległość pomiędzy wbetonowanymi końcami belek (rysunek 66a) jest mniejsza ni ż 100 mm, jedynie
przekrój dolnej cz
ęści podciągu (rysunek 66c),
- je
żeli odległość pomiędzy wbetonowanymi końcami belek jest nie mniejsza ni ż 100 mm, przekrój podciągu o
pe
łnej wysokości przy szerokości górnej części przekroju równej odległości pomiędzy końcami belek.
Zbrojenie podci
ągu z wbetonowanymi końcami belek prefabrykowanych powinno spe łniać warunki podane w 9.3.1.3.
9.3.1.5 Zbrojenie belek
Średnica podłużnych prętów rozciąganych nie powinna być mniejsza niż:
8 mm - w belkach wykonywanych na miejscu budowy,
5,5 mm - w belkach prefabrykowanych.
Średnica podłużnych prętów ściskanych nie powinna być mniejsza niż:
12 mm - w belkach wykonywanych na miejscu budowy,
10 mm - w belkach prefabrykowanych.
Zbrojenie pod
łużne belek należy kształtować tak, aby w każdym przekroju mogło przenieść siły rozciągające od
momentu zginaj
ącego i siły poprzecznej.
W elementach ze zbrojeniem na
ścinanie wpływ siły poprzecznej oblicza się ze wzoru (79). W elementach bez
zbrojenia na
ścinanie wpływ siły poprzecznej można uwzględnić poszerzając wykres sił o odcinek a
L
= d (rys 67). Ten
sam sposób rozsuni
ęcia wykresu można stosować jako alternatywny w odniesieniu do elementów ze zbrojeniem na
ścinanie, przyjmując:
(208)
Sporz
ądzając obwiednie nośności prętów zbrojenia podłużnego można przyjmować, że siła w nich przyrasta liniowo na
d
ługości zakotwienia l
bd
(rys. 67).
PN-B-03264:2002 Konstrukcje betonowe,
żelbetowe i sprężone Obliczenia statyczne i projektowanie
Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze
żone.
INTEGRAM BUDOWNICTWO
Cz
ęść 5 Strona 4
Rysunek 67. Kszta
łtowanie zbrojenia podłużnego w elementach zginanych z uwzględnieniem wpływu ścinania
Si
ła rozciągająca w zbrojeniu bez uwzględnienia wpływu siły poprzecznej
Si
ła rozciągająca w zbrojeniu z uwzględnieniem wpływu siły poprzecznej
Obwiednia no
śności prętów zbrojenia podłużnego
Kraw
ędź podpory
W belkach
żelbetowych co najmniej 1/3 prętów zbrojenia dolnego potrzebnych w przęśle i nie mniej niż dwa pręty
powinny by
ć doprowadzone bez odgięć do podpory.
W belkach
żelbetowych i sprężonych, w których dopuszcza się zarysowanie, jeżeli wysokość przekroju belki jest
wi
ększa niż 700 mm, przy powierzchniach bocznych należy umieszczać podłużne pręty konstrukcyjne o średnicy nie
mniejszej ni
ż 8 mm w rozstawie nie większym niż 350 mm.
Belki o wysoko
ści przekroju większej niż 1000 mm, jak również belki zbrojone wiązkami prętów lub prętami o średnicy
wi
ększej niż 32 mm - powinny mieć zbrojenie przypowierzchniowe, określone zgodnie z 8.1.7.
Średnica strzemion powinna być nie mniejsza niż:
4,5 mm - w belkach wykonywanych na miejscu budowy,
3,0 mm - w belkach prefabrykowanych.
Ponadto
średnica strzemion powinna być nie mniejsza niż 0,2 średnicy zbrojenia podłużnego.
Stopie
ń zbrojenia strzemionami na ścinanie
ρ
w
wg (121) lub (122) nie mo
że być mniejszy niż:
- na odcinkach drugiego rodzaju - wyznaczony ze wzoru
PN-B-03264:2002 Konstrukcje betonowe,
żelbetowe i sprężone Obliczenia statyczne i projektowanie
Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze
żone.
INTEGRAM BUDOWNICTWO
Cz
ęść 5 Strona 5
(209)
- na odcinkach pierwszego rodzaju - okre
ślony z ogólnych warunków konstrukcyjnych.
Strzemiona powinny by
ć należycie zakotwione (rysunek 49).
Maksymalny rozstaw ramion strzemion powinien spe
łniać warunki:
- w kierunku pod
łużnym
s
max
≤
0,75 d
s
max
≤
400 mm
(210)
- w kierunku poprzecznym
s
max
≤
d
s
max
≤
600 mm
(211)
Je
żeli w belce zastosowano pręty ściskane, potrzebne ze względów obliczeniowych, rozstaw strzemion powinien by ć
nie wi
ększy niż 15 średnic tego zbrojenia.
W belkach prostok
ątnych nie połączonych z płytami, należy stosować strzemiona zamknięte. W belkach o szerokości
wi
ększej niż 350 mm, zbrojonych w strefie rozciąganej więcej niż trzema prętami, należy stosować strzemiona
czteroramienne (rysunek 68).
Rysunek 68 - Strzemiona czteroramienne w belkach
Pr
ęty odgięte, uwzględniane w obliczeniach, powinny być rozmieszczane w strefie przypodporowej tak, aby odleg łości
s
a
i s
b
by
ły nie większe od wartości podanych na rysunku 69.
PN-B-03264:2002 Konstrukcje betonowe,
żelbetowe i sprężone Obliczenia statyczne i projektowanie
Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze
żone.
INTEGRAM BUDOWNICTWO
Cz
ęść 5 Strona 6
Rysunek 69 - Rozstaw pr
ętów odgiętych w strefie przypodporowej
Zbrojenie elementów skr
ęcanych lub jednocześnie skręcanych i zginanych powinno składać się z dwuramiennych
strzemion i dodatkowych - w stosunku do zbrojenia ze wzgl
ędu na moment zginający - prętów podłużnych
rozmieszczonych równomiernie na obwodzie rdzenia belki.
W elementach skr
ęcanych należy stosować strzemiona zamknięte, łączone na zakład o długości l
s
równej co najmniej
30
średnic strzemienia (rysunek 70), lub łączone za pomocą spajania. Rozstaw strzemion powinien ponadto spe łniać
podane wy
żej warunki dla elementów zginanych.
Rysunek 70 - Zbrojenie na skr
ęcanie w postaci dodatkowych prętów podłużnych i strzemion
Zbrojenie elementów skr
ęcanych, jeżeli znak momentu skręcającego nie ulega zmianie, można projektować w postaci
uzwojenia o kierunku zgodnym z kierunkiem skr
ęcania. Rozstaw prętów uzwojenia powinien być nie większy niż
mniejszy bok przekroju prostok
ątnego.
9.3.2 Obliczenia statyczne belek
9.3.2.1 Zasady ogólne
Belki ci
ągłe sztywno połączone na podporach z belkami lub s łupami można obliczać jako belki ciągłe podparte
przegubowo.
Przyjmowane do oblicze
ń wartości przęsłowych momentów zginających w środkowych przęsłach belek ciągłych nie
powinny by
ć mniejsze niż momenty wyznaczone przy założeniu obustronnego utwierdzenia przęsła (w przęsłach
skrajnych - jednostronnego utwierdzenia).
9.3.2.2 Obliczanie belek ci
ągłych
Obliczenia belek ci
ągłych można przeprowadzać stosując metodę analizy liniowosprężystej lub plastycznej.
Drugorz
ędne belki ciągłe mogą być również obliczane metodą analizy plastycznej wg 9.1.2.3, jeżeli spełnione są
PN-B-03264:2002 Konstrukcje betonowe,
żelbetowe i sprężone Obliczenia statyczne i projektowanie
Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze
żone.
INTEGRAM BUDOWNICTWO
Cz
ęść 5 Strona 7
wymagania podane w 4.4.2, oraz je
żeli belki połączone są monolitycznie z podciągami lub słupami, spełniającymi rolę
podpór. Warto
ści sił poprzecznych w licu podpory należy w tym przypadku obliczać według wzorów:
V
AB
= 0,4 (g + q) l
n
(212)
V
BA
= 0,6 (g + q) l
n
(213)
(214)
przyjmuj
ąc przy równych lub nie różniących się więcej niż o 20% rozpiętościach przęseł, rozpiętość rozpatrywanego
prz
ęsła (w świetle).
9.4 Wsporniki krótkie
9.4.1 Wsporniki s
łupów
9.4.1.1 Kszta
łtowanie
Wsporniki krótkie, obci
ążone bezpośrednio siłą skupioną, na kawędzi górnej lub pośrednio na wysokości, mogą mieć
kszta
łt prostokątny lub trapezowy. W trapezowych wspornikach kąt nachylenia dolnej krawędzi do poziomu nie może
przekracza
ć 45°. Wysokość przekroju wspornika w osi przyłożenia obciążenia nie może być mniejsza niż połowa
wysoko
ści przekroju przysłupowego, którego wymiary powinny spełniać warunek:
F
V,Sd
≤
F
V,Rd
= 0,5
ν
f
cd
bd
je
żeli
(215)
lub
F
V,Sd
≤
F
V,Rd
= 0,4
ν
f
cd
bd
je
żeli
(216)
gdzie:
F
V,Sd
-
obliczeniowa si
ła pionowa,
ν
-
wg wzoru (71),
b
-
szeroko
ść wspornika w przekroju przysłupowym,
d
-
wysoko
ść użyteczna wspornika w przekroju przysłupowym,
f
cd
-
obliczeniowa wytrzyma
łość betonu na ściskanie, wg wzoru (1) przy
α
cc
= 0,85,
a
F
-
odleg
łość od osi siły obciążającej do lica słupa (rys. 71),
h
-
ca
łkowita wysokość wspornika w przekroju przysłupowym (rys. 71).
PN-B-03264:2002 Konstrukcje betonowe,
żelbetowe i sprężone Obliczenia statyczne i projektowanie
Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze
żone.
INTEGRAM BUDOWNICTWO
Cz
ęść 5 Strona 8
Rysunek 71 - Obliczeniowy schemat wspornika
9.4.1.2 Projektowanie zbrojenia
Wsporniki obci
ążone na górnej krawędzi
Zbrojenie g
łówne wsporników obciążonych na górnej krawędzi siłą pionową F
V,Sd
i poziom
ą H
Sd
, gdy zachodzi relacja:
(217)
spe
łniać musi warunek
(218)
a je
żeli zachodzi
(219)
warunek
PN-B-03264:2002 Konstrukcje betonowe,
żelbetowe i sprężone Obliczenia statyczne i projektowanie
Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze
żone.
INTEGRAM BUDOWNICTWO
Cz
ęść 5 Strona 9
(220)
gdzie:
A
s
- przekrój zbrojenia g
łównego,
f
yd
- obliczeniowa granica plastyczno
ści stali zbrojenia głównego,
, przy czym f
cd
jak w 9.4.1.1
(221)
a = a
F
+ 0,5 a
1
,
(222)
(223)
z = d - 0,5 a
2
,
(224)
H
Sd
- obliczeniowa si
ła pozioma wynikła z obliczeń statycznych, lecz nie mniej niż 0,2 F
V,Sd
,
a
H
- wed
ług rysunku 71 .
W przypadku, gdy a
F
/h > 0,6 nale
ży stosować strzemiona pionowe (rys. 72).
Gdy zachodzi:
(225)
gdzie:
przy czym d - wysoko
ść użyteczna w m,
(226)
ρ
s
= A
s
/bd - stopie
ń zbrojenia głównego na odcinku a
F
,
(227)
wtedy sumaryczne pole przekroju poprzecznego strzemion pionowych nale
ży określać ze wzoru:
(228)
gdzie: f
ywd
- obliczeniowa granica plastyczno
ści zbrojenia poprzecznego.
PN-B-03264:2002 Konstrukcje betonowe,
żelbetowe i sprężone Obliczenia statyczne i projektowanie
Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze
żone.
INTEGRAM BUDOWNICTWO
Cz
ęść 5 Strona 10
Rys. 72 Zbrojenie wspornika o stosunku a
F
/h > 0,6
Gdy F
V,Sd
≤
V
Rd,ct
(wed
ług wzoru 225), wtedy pole przekroju poprzecznego strzemion pionowych powinno spe łniać
warunek:
(229)
Strzemiona pionowe w rozstawach nie wi
ększych niż 0,25 h i 150 mm należy rozmieścić równomiernie na odcinku od
kraw
ędzi słupa do wewnętrznej krawędzi płytki podporowej (rys. 72).
Dodatkowo oprócz strzemion pionowych, nale
ży konstrukcyjnie umieścić strzemiona poziome o sumarycznym przekroju
A
sw,h
≥
0,3 A
s
. Strzemiona te nale
ży usytuować, zgodnie z rysunkiem 72, co najmniej w dwóch p łaszczyznach.
W przypadku gdy 0,3 < a
F
/h
≤
0,6 (rys. 73) nale
ży stosować strzemiona poziome o sumarycznym przekroju:
A
sw,h
≥
0,5 A
s
(230)
a w przypadku gdy a
F
/h
≤
0,3 strzemiona poziome o sumarycznym przekroju:
(231)
PN-B-03264:2002 Konstrukcje betonowe,
żelbetowe i sprężone Obliczenia statyczne i projektowanie
Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze
żone.
INTEGRAM BUDOWNICTWO
Cz
ęść 5 Strona 11
Strzemiona poziome nale
ży rozmieścić równomiernie na wysokości wspornika (rys. 73) w odstępach nie większych niż
0,25 h i 150 mm.
Rys. 73 Zbrojenie wspornika o stosunku a
F
/h
≤
0,6
Średnica prętów zbrojenia głównego powinna być nie większa niż 25 mm, a minimalny stopień zbrojenia
ρ
s
≥
0,004.
Zbrojenie to powinno by
ć prawidłowo zakotwione zarówno poza przekrojem podporowym jak i na ko ńcu wspornika poza
lini
ą działania F
V,Sd
. Zaleca si
ę kotwienie zbrojenia głównego w postaci pętli przy zachowaniu średnic zagięcia prętów
zgodnie z p. 8.1.1.3. Odleg
łość między zewnętrzną krawędzią płytki podporowej a początkiem łuku zgięcia prętów
powinna by
ć nie mniejsza niż średnica tych prętów. Zbrojenie montażowe należy stosować wzdłuż górnej, czołowej i
dolnej kraw
ędzi wspornika.
Pionowe zbrojenie s
łupa usytuowane przy przekroju podporowym powinno mie ć przekrój równy co najmniej przekrojowi
zbrojenia A
s
. Ewentualne dodatkowe pr
ęty zbrojenia w słupie powinny być zakotwione powyżej i poniżej osi głównego
poziomego zbrojenia wspornika, na d
ługości co najmniej 40
φ
i nie mniejszej ni
ż a
F
.
Wsporniki obci
ążone na wysokości
Zbrojenie rozci
ągane przy górnej krawędzi wspornika obciążonego na wysokości (rys. 74) siłą pionową F
V,Sd
i si
łą
poziom
ą H
Sd
, musi spe
łniać warunek:
(232)
gdzie oznaczenia jak we wzorze (218).
PN-B-03264:2002 Konstrukcje betonowe,
żelbetowe i sprężone Obliczenia statyczne i projektowanie
Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze
żone.
INTEGRAM BUDOWNICTWO
Cz
ęść 5 Strona 12
Uko
śne pręty podwieszające powinny mieć przekrój nie mniejszy niż:
(233)
gdzie
α
jest k
ątem nachylenia prętów ukośnych do poziomu.
Pr
ęty ukośne należy w sposób pewny zakotwić przy dolnej krawędzi wspornika i w słupie.
Strzemiona poziome powinny mie
ć sumaryczne pole przekroju:
(234)
Nale
ży je rozmieścić równomiernie na wysokości wspornika.
Rys. 74. Zbrojenie wspornika obci
ążonego na wysokości
W przypadku gdy a
F
/h > 0,6 nale
ży dodatkowo na odcinku od krawędzi słupa do wewnętrznej krawędzi belki rozmieścić
równomiernie strzemiona pionowe o sumarycznym przekroju:
(235)
Niezale
żnie od omówionych strzemion poziomych i pionowych w s ąsiedztwie belki obciążającej wspornik należy
umie
ścić podwieszające strzemiona pionowe o sumarycznym przekroju:
PN-B-03264:2002 Konstrukcje betonowe,
żelbetowe i sprężone Obliczenia statyczne i projektowanie
Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze
żone.
INTEGRAM BUDOWNICTWO
Cz
ęść 5 Strona 13
(236)
K
ąt nachylenia zbrojenia ukośnego do poziomu nie może być mniejszy niż 30° i nie większy niż 60°. Osie prętów
zbrojenia poziomego i uko
śnego powinny przecinać się w przekroju podporowym wspornika.
9.4.2 Wsporniki belek
9.4.2.1 Kszta
łtowanie
Podane zasady projektowania dotycz
ą krótkich wsporników belek (rys. 75) o wymiarach spe łniających następujące
warunki:
I
k
≤
h
k
(237)
0,3 h
≤
h
k
≤
0,7h
(238)
gdzie: l
k
h
k
h
-
-
-
wysi
ęg wspornika,
wysoko
ść przekroju wspornika,
wysoko
ść przekroju belki.
Szeroko
ść wspornika belki b i jego wysokość h
k
musz
ą być tak dobrane aby spełniony był warunek:
F
VSd
≤
F
V,Rd
= 0,28 f
cd
bd
k
(239)
gdzie:
d
k
f
cd
-
-
wysoko
ść użyteczna wspornika,
obliczeniowa wytrzyma
łość betonu na ściskanie wg wzoru (1) przy
α
cc
= 0,85.
9.4.2.2 Projektowanie zbrojenia
Do projektowania wsporników belek mo
żna wykorzystać dwa schematy kratownicowe przedstawione na rysunku 75. W
schemacie wg rysunku 75a reakcj
ę podporową F
V,Sd
przejmuj
ą strzemiona pionowe, zaś w schemacie wg rysunku 75b
pr
ęty odgięte ukośnie, w obydwu przypadkach we współpracy ze zbrojeniem poziomym.
Rysunek 75 - Schematy kratownicowe wsporników belek
PN-B-03264:2002 Konstrukcje betonowe,
żelbetowe i sprężone Obliczenia statyczne i projektowanie
Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze
żone.
INTEGRAM BUDOWNICTWO
Cz
ęść 5 Strona 14
Zbrojenie poziome wspornika powinno spe
łniać warunki:
(240)
(241)
gdzie: a
v
- odleg
łość od osi oddziaływania siły F
V,Sd
do kraw
ędzi podcięcia (rys. 75),
z
k
- rami
ę sił wewnętrznych, można przyjąć z
k
= 0,8 d
k
,
a’
- odleg
łość od pionowej krawędzi podcięcia do środka ciężkości zbrojenia podwieszającego (rys. 75),
Θ
1
- k
ąt pochylenia ściskanego krzyżulca wspornika (rys. 75).
Zbrojenie poziome wspornika nale
ży w każdym przypadku przedłużyć poza krawędź podcięcia na odległość nie
mniejsz
ą niż h - d
k
+ l
bd
.
Na wysoko
ści i długości wspornika należy stosować strzemiona poziome i pionowe rozmieszczone co najmniej w
dwóch p
łaszczyznach. Sumaryczny przekrój strzemion należy określać z warunku przeniesienia siły rozciągającej nie
mniejszej ni
ż F
V,Sd
/3 w ka
żdym z obu kierunków.
Przy kraw
ędzi podcięcia należy stosować zbrojenie podwieszające. Pręty tego zbrojenia należy w pełni zakotwić przy
dolnej i górnej kraw
ędzi belki.
Przy zastosowaniu pr
ętów w układzie ortogonalnym przekrój zbrojenia podwieszaj ącego należy określać z warunku:
(242)
przy czym pr
ęty zbrojenia należy rozmieszczać na odcinku nie dłuższym niż 0,2 h od krawędzi podcięcia.
Stosuj
ąc pręty odgięte nachylone pod kątem
α
do poziomu przekrój zbrojenia nale
ży określać z warunku:
(243)
W belce z podci
ęciem prostokątnym należy w takim przypadku stosować dodatkowe pręty podwieszające przy krawędzi
pionowej, zwymiarowane na si
łę nie mniejszą niż 0,3 (F
V,Sd
+ H
Sd
).
Przy projektowaniu mo
żna wykorzystywać oba schematy kratownicowe określając przekrój zbrojenia podwieszającego
zgodnie z zasad
ą superpozycji.
Niezale
żnie od zbrojenia podwieszającego należy stosować zbrojenie poprzeczne ze względu na ścinanie. Przekrój
tego zbrojenia nale
ży określać zgodnie z 5.5.3 przy założeniu że cot
Θ
= 1,0.
9.5 S
łupy
9.5.1 Konstrukcja s
łupów
9.5.1.1 Wymiary przekroju poprzecznego s
łupów
PN-B-03264:2002 Konstrukcje betonowe,
żelbetowe i sprężone Obliczenia statyczne i projektowanie
Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze
żone.
INTEGRAM BUDOWNICTWO
Cz
ęść 5 Strona 15
Podane wymagania konstrukcyjne dotycz
ą słupów, w których stosunek boków przekroju poprzecznego jest nie wi ększy
ni
ż cztery.
Zaleca si
ę, aby smukłość słupów była nie większa niż
(244)
Grubo
ść ścianek prefabrykowanych elementów ściskanych o przekroju teowym, dwuteowym, skrzynkowym, rurowym
itp. powinna by
ć nie mniejsza niż 40 mm z tym, że równocześnie powinny być zachowane wymagania w zakresie
prawid
łowego otulenia zbrojenia betonem oraz wymagania w zakresie przepisów przeciwpo żarowych.
Wymiary przekroju poprzecznego s
łupów, z wyjątkiem słupów prefabrykowanych, należy przyjmować: przy wymiarze
boku do 600 mm - z zaokr
ągleniem do 50 mm, powyżej 600 mm - z zaokrągleniem do 100 mm.
9.5.1.2 Zbrojenie s
łupów nieuzwojonych
Zbrojenie pod
łużne słupów powinno składać się co najmniej z takiej liczby prętów, aby w każdym narożu znajdował się
jeden pr
ęt. Resztę prętów należy rozmieszczać na obwodzie, w odstępie nie przekraczającym 400 mm. W przekroju
okr
ągłym liczba prętów powinna wynosić co najmniej 6 sztuk.
Ca
łkowity przekrój zbrojenia podłużnego poza zakładami powinien być nie większy niż 4% powierzchni przekroju słupa.
Do zbrojenia pod
łużnego słupów należy stosować pręty o średnicy od 12 do 40 mm. W słupach prefabrykowanych
mo
żna stosować pręty o średnicy nie mniejszej niż 10 mm.
Średnica strzemion powinna być nie mniejsza niż 0,2 średnicy zbrojenia podłużnego i wynosić nie mniej niż 4,5 mm.
Podstawowy rozstaw strzemion powinien by
ć nie większy niż:
- 15
φ
zbrojenia pod
łużnego, gdy sumaryczny stopień zbrojenia słupa jest nie większy niż 3%,
- 10
φ
zbrojenia pod
łużnego, gdy sumaryczny stopień zbrojenia słupa jest większy niż 3%,
- najmniejszy wymiar poprzeczny s
łupa lub jego średnica
- 400 mm.
Rozstaw strzemion powinien by
ć zmniejszony w następujących przypadkach:
-
na d
ługości zakładu prętów zbrojenia podłużnego - do 1/2 rozstawu podstawowego - przy równoczesnym
spe
łnieniu dodatkowych wymagań wg 8.1.4.3,
-
w miejscach zmiany przekroju s
łupa, na długości równej większemu wymiarowi przekroju - do 1/2 rozstawu
podstawowego,
-
przy ko
ńcach słupów prefabrykowanych - na długości równej większemu wymiarowi przekroju - do 1/3 rozstawu
podstawowego.
Stosowanie strzemion pojedynczych dozwolone jest tylko w tych przypadkach, w których wymiary boków s
łupa są nie
wi
ększe niż 450 mm przy liczbie prętów zbrojenia podłużnego z każdej strony nie większej niż cztery (rysunek 76,a). W
innych przypadkach nale
ży stosować strzemiona podwójne (rysunek 76,b i c).
Je
żeli sumaryczny stopień zbrojenia słupa jest większy niż 3%, strzemiona podwójne należy stosować bez względu na
wymiary poprzecznego przekroju s
łupa.
PN-B-03264:2002 Konstrukcje betonowe,
żelbetowe i sprężone Obliczenia statyczne i projektowanie
Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze
żone.
INTEGRAM BUDOWNICTWO
Cz
ęść 5 Strona 16
Rysunek 76 - Stosowanie strzemion podwójnych w s
łupach a) strzemiona podwójne nie wymagane, b) i c) wymagane
9.5.1.3 Zbrojenie s
łupów uzwojonych
Zbrojenie pod
łużne powinno składać się co najmniej z 6 prętów o średnicy od 12 do 32 mm. Średnica pręta
uzwajaj
ącego powinna być co najmniej równa 4,5 mm. Uzwojenie nale ży przeprowadzać przez całą wysokość belki
opieraj
ącej się na słupie.
Skok linii
śrubowej uzwojenia powinien spełniać warunki podane na rysunku 14.
Sumaryczny przekrój zbrojenia pod
łużnego poza zakładami powinien być nie większy niż 4% powierzchni przekroju
betonowego rdzenia uzwojonego s
łupa.
9.6 Ograniczenie zakresu szkód wywo
łanych przez oddziaływania wyjątkowe
W celu ograniczenia zakresu szkód wywo
łanych przez oddziaływania wyjątkowe należy przewidzieć zbrojenie łączące:
- zapobiegaj
ące lokalnemu uszkodzeniu na skutek silnego uderzenia lub wybuchu,
- umo
żliwiające powstanie wtórnego ustroju nośnego po pojawieniu się lokalnego uszkodzenia.
Na zbrojenie
łączące składa się (rysunek 77):
A - zbrojenie wie
ńców, belek i podciągów łączące ściany w poziomie stropów (zbrojenie wieńcowe),
B - zbrojenie
łączące płyty stropowe oparte na ścianach lub belkach w kierunku rozpi ętości płyty,
C - zbrojenie
łączące płyty stropowe w kierunku prostopadłym do rozpiętości (wg 9.1.1.3 lub 9.2),
D - zbrojenie pionowe
łączące słupy poszczególnych kondygnacji.
Zbrojenie zaprojektowane z uwagi na inne wymagania mo
żna uważać za część lub całość zbrojenia łączącego.
Zbrojenie
łączące należy wykonywać ze stali o dużej ciągliwości. Potrzebny przekrój zbrojenia wyznacza się jak w
sytuacji wyj
ątkowej (
γ
s
= 1). W analizie zachowania si
ę wtórnego ustroju nośnego za kryterium stanu granicznego
przyjmuje si
ę odkształcenie stali równe
ε
s
= -0,01.
Zbrojenie wie
ńców ścian lub belek, na których opieraj ą się stropy, powinno być zdolne do przeniesienia siły
rozci
ągającej F
1
nie mniejszej ni
ż:
PN-B-03264:2002 Konstrukcje betonowe,
żelbetowe i sprężone Obliczenia statyczne i projektowanie
Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze
żone.
INTEGRAM BUDOWNICTWO
Cz
ęść 5 Strona 17
-
w budynkach o wysoko
ści do 8 kondygnacji włącznie
F
1
= l × 15 kN/m
F
1
= 90 kN
-
w budynkach o wysoko
ści większej niż 8 kondygnacji
F
1
= l × 20 kN/m
F
1
= 135 kN
gdzie l - d
ługość wieńca lub belki, na której opiera si ę strop (w metrach).
Zbrojenie wie
ńców ścian lub belek, na których nie opieraj ą się stropy, powinno być zdolne do przeniesienia siły
rozci
ągającej nie mniejszej niż:
F
1
= 90 kN.
Zbrojenie
łączące płyty stropowe w kierunku ich rozpiętości powinno być zdolne do przeniesienia siły rozciągającej F
2
nie mniejszej ni
ż:
- gdy w kierunku prostopad
łym istnieje zbrojenie C wg 9.1.1.3 lub żebra rozdzielcze wg 9.2
F
2
= 40 kN/m,
- gdy w kierunku prostopad
łym, jak np. w stropach wielkopłytowych, nie ma takiego zbrojenia
F
2
= 60 kN/m.
Na zewn
ętrznych ścianach nośnych oraz wewnętrznych ścianach i podciągach, na których strop opiera się tylko z
jednej strony, zbrojenie
łączące strop z podporą należy zakotwić w leżącym na ścianie wieńcu żelbetowym lub w
podci
ągu.
Po
łączenie słupów w kierunku pionowym w budynkach wielokondygnacyjnych powinno by ć zdolne do przeniesienia siły
rozci
ągającej, równej co najmniej obciążeniu obliczeniowemu przypadającemu na strop jednej kondygnacji.
Rysunek 77 - Zbrojenie
łączące w stropach: a) w budynkach ścianowych, b) w budynkach szkieletowych
9.7 Wp
ływ temperatury i skurczu betonu na odkształcenia konstrukcji. Przerwy dylatacyjne
PN-B-03264:2002 Konstrukcje betonowe,
żelbetowe i sprężone Obliczenia statyczne i projektowanie
Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze
żone.
INTEGRAM BUDOWNICTWO
Cz
ęść 5 Strona 18
9.7.1 Odkszta
łcenia konstrukcji od wpływu temperatury i skurczu betonu
Granice zmian temperatury nale
ży przyjmować zgodnie z PN-86/B-02015.
W cz
ęściach budowli, w których najmniejszy wymiar przekroju betonu wynosi 700 mm, albo które s ą chronione
nadsypk
ą, obliczeniowe różnice temperatury mogą być obniżone o 5°C.
Wp
ływ skurczu w konstrukcjach żelbetowych można przyjmować za równoważny z obniżeniem temperatury o 15°C.
9.7.2 Odleg
łości między przerwami dylatacyjnymi
Rozmieszczenie przerw dylatacyjnych powinno by
ć ustalane na podstawie analizy pracy konstrukcji poddanej dzia łaniu
skurczu betonu i ró
żnicy temperatury. W przypadku konstrukcji betonowych oraz konstrukcji żelbetowych i sprężonych -
mo
żna nie przeprowadzać takiej analizy, jeżeli odległość między przerwami dylatacyjnymi jest nie większa niż wartości
podane w tablicy 29.
Odleg
łości między przerwami dylatacyjnymi podane w tablicy 29 nie dotycz ą obiektów wznoszonych na terenach
eksploatacji górniczej, a tak
że przypadków, kiedy wprowadzenie dylatacji jest konieczne z innych wzgl ędów niż wpływy
termiczno-skurczowe.
9.7.3 Konstrukcja przerw dylatacyjnych
Przerwy dylatacyjne w budynkach ze
ścianami betonowymi powinny być wykonane przez przecięcie w jednym przekroju
wszystkich elementów konstrukcyjnych od wierzchu fundamentu do dachu. Masywne konstrukcje in
żynierskie, np. mury
oporowe, powinny by
ć przecięte na całej wysokości.
W
ścianach monolitycznych niezbędne jest zbrojenie przeciwskurczowe, zgodnie z p. 6.2, ze zwróceniem szczególnej
uwagi na zbrojenie nadpro
ży i wokół otworów.
Tablica 29 - Maksymalne odleg
łości między przerwami dylatacyjnymi
Rodzaj konstrukcji
Odleg
łość między
dylatacjami, [m]
Konstrukcje poddane wahaniom temperatury zewn
ętrznej:
a)
ściany nie zbrojone
b)
ściany zbrojone
c)
żelbetowe konstrukcje szkieletowe
d)
dachy nieocieplane, gzymsy
5
20
30
20
PN-B-03264:2002 Konstrukcje betonowe,
żelbetowe i sprężone Obliczenia statyczne i projektowanie
Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze
żone.
INTEGRAM BUDOWNICTWO
Cz
ęść 5 Strona 19
Ogrzewane budynki wielokondygnacyjne:
a)
wewn
ętrzne ściany i stropy monolityczne betonowane w jednym ci ągu
b)
jak wy
żej - betonowane odcinkami nie wi ększymi niż 15 m, z pozostawieniem przerw do
pó
źniejszego betonowania
c)
wewn
ętrzne ściany prefabrykowane, z zewnętrznymi ścianami wielowarstwowymi
d)
jak wy
żej - ze ścianami zewnętrznymi z betonu komórkowego
e)
jak wy
żej - z lekkimi ścianami zewnętrznymi, podłużna ściana usztywniająca w
środkowej części budynku
f)
jak wy
żej - ze ścianami usztywniającymi w skrajnych częściach budynku
g)
prefabrykowane konstrukcje szkieletowe i konstrukcje monolityczne z usztywnieniem w
środkowej części budynku
h)
monolityczne konstrukcje szkieletowe ze
ścianami usztywniającymi w skrajnych
cz
ęściach budynku - odpowiednio
30
jak w przypadku
wewn
ętrznych ścian
prefabrykowanych
50
40
70
50
jak w przypadku
wewn
ętrznych ścian
prefabrykowanych
jak dla a) lub b)
Ogrzewane jednokondygnacyjne hale
żelbetowe bez ścian usztywniających lub tylko w
środkowej części z zewnętrznymi ścianami o małej sztywności - w zależności od wysokości
konstrukcji h:
a) h
≤
5 m
b) 5 < h < 8 m
c) h
≥
8 m
60
10 + 10h
90
Za
łącznik A
(informacyjny)
PE
ŁZANIE BETONU
Wspó
łczynnik pełzania betonu
φ
(t,t
0
) mo
żna obliczać ze wzoru:
φ
(t, t
0
) =
φ
(
∞
, t
0
)
⋅
β
c
(t - t
0
)
(A.1)
w którym:
t
-
wiek betonu w rozwa
żanej chwili (w dniach),
t
0
-
wiek betonu w chwili obci
ążenia (w dniach),
φ
(
∞
, t
0
)
-
ko
ńcowy współczynnik pełzania,
β
c
(t – t
0
)
-
funkcja okre
ślająca przyrost pełzania po przyłożeniu obciążenia
Ko
ńcowy współczynnik pełzania
φ
(
∞
, t
0
) okre
śla się według wzoru:
φ
(
∞
, t
0
) =
Φ
RH
β
(f
cm
)
β
(t
0
)
(A.2)
PN-B-03264:2002 Konstrukcje betonowe,
żelbetowe i sprężone Obliczenia statyczne i projektowanie
Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze
żone.
INTEGRAM BUDOWNICTWO
Cz
ęść 5 Strona 20
w którym:
je
żeli f
cm
≤
35 MPa
(A.3a)
je
żeli f
cm
> 35 MPa
(A.3b)
(A.4)
(A.5)
gdzie:
f
cm
-
średnia wytrzymałość betonu po 28 dniach (w MPa),
RH - wzgl
ędna wilgotność powietrza (w procentach),
h
0
- miarodajny wymiar przekroju elementu (w milimetrach), wyznaczony ze wzoru:
(A.6)
w którym: A
c
- pole przekroju elementu, u - obwód przekroju poddany dzia
łaniu powietrza.
Warto
ści funkcji
β
c
(t - t
0
) mo
żna wyznaczać ze wzoru:
(A.7)
w którym:
t-t
0
- czas trwania obci
ążenia (w dniach),
β
H
- współczynnik zależny od wilgotności względnej powietrza RH w procentach oraz miarodajnego wymiaru
przekroju elementu h
0
w milimetrach, okre
ślony wzorem:
β
H
= 1,5[1+ (0,012RH)
18
]h
0
+ 250
≤
1500
(A.8)
Wp
ływ rodzaju cementu na współczynnik pełzania betonu można uwzględnić przyjmując we wzorze (A.5) wartość t
0
obliczon
ą z następującego wzoru:
(A.9)
w którym:
PN-B-03264:2002 Konstrukcje betonowe,
żelbetowe i sprężone Obliczenia statyczne i projektowanie
Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze
żone.
INTEGRAM BUDOWNICTWO
Cz
ęść 5 Strona 21
t
0,T
- wiek betonu w chwili obci
ążenia, skorygowany z uwagi na temperaturę zgodnie ze wzorem (A. 10),
α
- wyk
ładnik potęgowy, zależny od rodzaju cementu:
α
= -1 - dla cementów wolnotwardniej
ących,
α
= 0 - dla cementów zwyk
łych i szybkotwardniejących,
α
= 1 - dla szybkotwardniej
ących cementów wysokiej wytrzymałości.
Wp
ływ temperatury w przedziale od 0°C do 80°C na twardnienie betonu mo żna uwzględnić określając wiek betonu t
wed
ług następującego wzoru:
(A.10)
w którym:
t
T
-
wiek betonu okre
ślony z uwzględnieniem temperatury, zastępujący wartość t w odpowiednich
wzorach,
∆
t
i
-
liczba dni z temperatur
ą T,
T(
∆
t
i
) -
temperatura (w °C), wyst
ępująca w przedziale czasu
∆
t
i
.
Warto
ści końcowego współczynnika pełzania betonu
φ
(
∞
, t
0
) oraz funkcji
β
c
(t-t
0
) okre
ślającej przyrost pełzania po
przy
łożeniu obciążenia, obliczone dla cementów zwykłych i szybkotwardniejących przy temperaturze 20°C
przedstawiono w tablicach A.1 i A.2.
Tablica A.1 - Ko
ńcowy współczynnik pełzania betonu
φ
(
∞
, t
0
)
PN-B-03264:2002 Konstrukcje betonowe,
żelbetowe i sprężone Obliczenia statyczne i projektowanie
Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze
żone.
INTEGRAM BUDOWNICTWO
Cz
ęść 5 Strona 22
Wiek
betonu w
chwili
obci
ążenia
t
0
, dni
Klasa
betonu
Wilgotno
ść względna
wewn
ątrz RH = 50%
na zewn
ątrz RH = 80%
miarodajny wymiar przekoju h
0
, mm
50
150
600
50
150
600
7
B 15
B 20
B 25
B 30
B 37
B 45
B 50
B 55
B 60
5,6
5,1
4,7
4,4
3,8
3,4
3,0
2,7
2,5
4,6
4,2
3,9
3,6
3,2
2,8
2,5
2,3
2,1
3,8
3,5
3,2
3,0
2,6
2,4
2,1
2,0
1,8
3,7
3,4
3,1
2,8
2,5
2,3
2,1
1,9
1,7
3,3
3,0
2,8
2,6
2,3
2,1
1,9
1,7
1,6
3,0
2,7
2,5
2,3
2,1
1,9
1,7
1,6
1,5
14
B 15
B 20
B 25
B 30
B 37
B 45
B 50
B 55
B 60
4,9
4,5
4,2
3,8
3,4
3,0
2,6
2,4
2,2
4,1
3,7
3,4
3,1
2,8
2,5
2,2
2,0
1,8
3,3
3,0
2,8
2,6
2,3
2,1
1,9
1,7
1,5
3,2
2,9
2,7
2,5
2,2
2,0
1,8
1,7
1,5
2,9
2,6
2,4
2,2
2,0
1,8
1,7
1,5
1,4
2,6
2,4
2,2
2,0
1,8
1,6
1,5
1,4
1,3
Ci
ąg dalszy tablicy A.1
PN-B-03264:2002 Konstrukcje betonowe,
żelbetowe i sprężone Obliczenia statyczne i projektowanie
Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze
żone.
INTEGRAM BUDOWNICTWO
Cz
ęść 5 Strona 23
Wiek
betonu w
chwili
obci
ążenia
t
0
, dni
Klasa
betonu
Wilgotno
ść względna
wewn
ątrz RH = 50%
na zewn
ątrz RH = 80%
miarodajny wymiar przekroju h
0
, mm
50
150
600
50
150
600
28
B 15
B 20
B 25
B 30
B 37
B 45
B 50
B 55
B 60
4,3
4,0
3,7
3,4
3,0
2,6
2,3
2,1
1,9
3,6
3,3
3,0
2,8
2,5
2,2
2,0
1,8
1,6
2,9
2,7
2,5
2,3
2,0
1,8
1,6
1,5
1,4
2,8
2,6
2,4
2,2
2,0
1,8
1,6
1,4
1,3
2,5
2,3
2,1
2,0
1,8
1,6
1,5
1,3
1,2
2,3
2,1
1,9
1,8
1,6
1,4
1,3
1,2
1,1
90
B 15
B 20
B 25
B 30
B 37
B 45
B 50
B 55
B 60
3,5
3,2
2,9
2,7
2,4
2,1
1,9
1,7
1,5
2,8
2,6
2,4
2,2
2,0
1,8
1,6
1,4
1,3
2,3
2,1
2,0
1,8
1,6
1,4
1,3
1,2
1,1
2,3
2,1
1,9
1,7
1,6
1,4
1,3
1,2
1,1
2,0
1,8
1,7
1,6
1,4
1,3
1,2
1,1
1,0
1,8
1,6
1,5
1,4
1,3
1,2
1,1
1,0
0,9
Tablica A.2 - Przyrost pe
łzania po przyłożeniu obciążenia
β
c
(t - t
0
)
RH
%
h
0
mm
Czas obci
ążenia t-t
0
dni
1
3
7
14
28
90
180
360
720
1800
∞
50
50
0,18
0,24
0,31
0,38
0,47
0,63
0,73
0,82
0,89
0,95
1,0
150
0,16
0,22
0,28
0,34
0,42
0,58
0,68
0,78
0,86
0,93
1,0
600
0,12
0,17
0,22
0,27
0,33
0,46
0,55
0,65
0,75
0,86
1,0
80
50
0,17
0,24
0,30
0,37
0,45
0,62
0,72
0,81
0,89
0,95
1,0
150
0,15
0,21
0,26
0,32
0,40
0,55
0,65
0,75
0,84
0,92
1,0
600
0,11
0,15
0,20
0,25
0,30
0,42
0,51
0,61
0,71
0,83
1,0
Za
łącznik B
(informacyjny)
SKURCZ BETONU
PN-B-03264:2002 Konstrukcje betonowe,
żelbetowe i sprężone Obliczenia statyczne i projektowanie
Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze
żone.
INTEGRAM BUDOWNICTWO
Cz
ęść 5 Strona 24
Odkszta
łcenie skurczowe
ε
csd
(t,t
s
) spowodowane wysychaniem betonu okre
śla się wg wzoru:
ε
csd
(t, t
s
) =
ε
csd,
∞
β
ds
(t - t
s
)
(B.1)
w którym:
t
-
wiek betonu w rozwa
żanej chwili (w dniach),
t
s
-
wiek betonu na pocz
ątku skurczu (w dniach),
ε
csd,
∞
-
ko
ńcowe odkształcenie skurczowe od wysychania,
β
ds
(t-t
s
)
-
funcja okre
ślająca przyrost skurczu w czasie.
Ko
ńcowe odkształcenie skurczowe
ε
csd,
∞
oblicza si
ę wg wzoru:
ε
csd,
∞
= [ 160 +
β
sc
(90 - f
cm
)]
⋅
10
-6
⋅
β
RH
(B.2)
w którym:
β
sc
- wspó
łczynnik zależny od rodzaju cementu:
(B.3)
β
sc
= 4 - dla cementów wolnotwardniej
ących,
β
sc
= 5 - dla cementów zwyk
łych i szybkotwardniejących,
β
sc
= 8 - dla szybkotwardniej
ących cementów wysokiej wytrzymałości,
β
RH
- wspó
łczynnik zależny od wilgotności względnej powietrza RH (w procentach); wartość tego współczynnika
dla 40%
≤
RH
≤
99% wyznacza si
ę ze wzoru:
(B.4)
f
cm
-
średnia wytrzymałość betonu na ściskanie (w MPa).
Warto
ści funkcji
β
ds
(t - t
s
) mo
żna obliczać ze wzoru:
(B.5)
w którym:
t - t
s
-
czas trwania skurczu (w dniach),
h
0
-
miarodajny wymiar przekroju elementu (w milimetrach), okre
ślony ze wzoru (A.6) w załączniku A.
Odkszta
łcenie skurczowe
ε
csa
(t) spowodowane skurczem autogenicznym okre
śla się wg wzoru:
ε
csa
(t) =
ε
csa,
∞
β
as
(t)
(B.6)
w którym:
PN-B-03264:2002 Konstrukcje betonowe,
żelbetowe i sprężone Obliczenia statyczne i projektowanie
Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze
żone.
INTEGRAM BUDOWNICTWO
Cz
ęść 5 Strona 25
ε
csa,
∞
-
ko
ńcowe odkształcenie skurczu autogenicznego,
β
as
(t) -
funkcja okre
ślająca przyrost skurczu autogenicznego.
Ko
ńcowe odkształcenie skurczu autogenicznego
ε
csa,
∞
oblicza si
ę wg wzoru:
ε
csa,
∞
= 2,5 (f
ck
- 10)
⋅
10
-6
(B.7)
w którym:
f
ck
- charakterystyczna wytrzyma
łość betonu na ściskanie (MPa).
Warto
ści funkcji
β
as
(t) mo
żna obliczać ze wzoru:
(B.8)
Warto
ści końcowych odkształceń skurczowych od wysychania i skurczu autogenicznego obliczone dla cementów
zwyk
łych i szybkotwardniejących podano w tablicy B.1, natomiast warto ści funkcji określających przyrost skurczu w
czasie w tablicach B.2 i B.3.
Tablica B.1 - Warto
ści końcowych odkształceń skurczowych, ‰
Klasa
betonu
Skurcz od wysychania
ε
csd,
∞
Skurcz autogeniczny
ε
csa,
∞
RH = 50%
RH = 80%
B 15
0,69
0,39
0,01
B 20
0,66
0,37
0,02
B 25
0,64
0,36
0,03
B 30
0,60
0,34
0,04
B 37
0,57
0,32
0,05
B 45
0,54
0,30
0,06
B 50
0,50
0,28
0,08
B 55
0,47
0,26
0,09
B 60
0,43
0,24
0,10
Tablica B.2 - Przyrost skurczu od wysychania
β
ds
(t - t
s
)
PN-B-03264:2002 Konstrukcje betonowe,
żelbetowe i sprężone Obliczenia statyczne i projektowanie
Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze
żone.
INTEGRAM BUDOWNICTWO
Cz
ęść 5 Strona 26
h
0
[mm]
t-t
s
, dni
1
3
7
14
28
90
180
360
720
1800
3600
7200
50
0,11
0,18
0,27
0,37
0,49
0,71
0,82
0,90
0,94
0,98
0,99
0,99
150
0,04
0,06
0,09
0,13
0,19
0,32
0,43
0,56
0,69
0,83
0,91
0,95
600
0,01
0,01
0,02
0,03
0,05
0,08
0,12
0,17
0,23
0,35
0,47
0,60
Tablica B.3 - Przyrost skurczu autogenicznego
β
as
(t)
t (dni)
1
3
7
14
28
90
180
360
720
β
as
(t)
0,18
0,29
0,41
0,53
0,65
0,85
0,93
0,98
1,0
Za
łącznik C
(informacyjny)
ŚCISKANIE
D
ługości obliczeniowe l
0
s
łupów wielokondygnacyjnych budynków szkieletowych i jednokondygnacyjnych budynków
halowych, s
łupów estakad oraz ściskanych elementów dźwigarów kratowych mogą być przyjmowane według tablicy C.1
(rysunek C.1).Warto
ści zamieszczone w kolumnie 3 przyjmuje si ę przy sprawdzaniu elementów w płaszczyźnie
rozpatrywanego uk
ładu konstrukcyjnego lub w płaszczyźnie konstrukcji nośnej przekrycia, a dla słupów estakad - w
p
łaszczyźnie prostopadłej do osi estakady, natomiast warto ści zamieszczone w kolumnie 4 - przy sprawdzaniu
elementów w p
łaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny układu (konstrukcji nośnej przekrycia) i w płaszczyźnie
równoleg
łej do osi estakady.
PN-B-03264:2002 Konstrukcje betonowe,
żelbetowe i sprężone Obliczenia statyczne i projektowanie
Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze
żone.
INTEGRAM BUDOWNICTWO
Cz
ęść 5 Strona 27
Rysunek C.1 - D
ługości słupów przyjmowane przy wyznaczaniu wartości I
0
Tablica C.1 - D
ługości obliczeniowe I
0
PN-B-03264:2002 Konstrukcje betonowe,
żelbetowe i sprężone Obliczenia statyczne i projektowanie
Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze
żone.
INTEGRAM BUDOWNICTWO
Cz
ęść 5 Strona 28
Lp.
Rodzaj elementu
I
0
1
2
3
4
1
2
3
4
S
łupy w wielokondygnacyjnych budynkach szkieletowych ze stropami o
konstrukcji monolitycznej lub zespolonej
a) budynki, w których si
ły poziome przenoszone są przez ustroje
usztywniaj
ące w postaci ścian, trzonów itp. (rysunek C.1a)
b) budynki, w których si
ły poziome przenoszone są przez szkielet o
w
ęzłach sztywnych z tym, że szerokość budynku jest nie mniejsza niż 1/3
jego wysoko
ści, liczba naw jest nie mniejsza od dwóch, a sztywno ść rygli (w
obydwu kierunkach) jest nie mniejsza ni
ż sztywność słupów (rysunek C.
1b)
S
łupy w jednokondygnacyjnych budynkach halowych, utwierdzone w
stopach fundamentowych i po
łączone z konstrukcją dachu w sposób
przegubowy
1)
:
a) budynki bez suwnic, przekryte dachami o konstrukcji sztywnej, np. z
prefabrykowanych p
łyt żelbetowych (rysunek C.1c)
b) budynki bez suwnic, przykryte dachami z elementów wiotkich (rysunek
C. 1d)
c) budynki z suwnicami
2,
4)
(rysunek C.1e)
- dolny odcinek s
łupa
- górny odcinek s
łupa
S
łupy estakad
3)
(rysunek C.1f)
Ściskane elementy dźwigarów kratowych (rysunek C.1g)
- pas górny
- krzy
żulce i słupki
(l
col
- odleg
łość między środkami węzłów,
In - odleg
łość między stężeniami poprzecznymi dźwigarów)
0,7 l
col
1,0 l
col
1,6 l
coI
2,0 l
col
1,6 I
I
2,5 l
u
2,0 l
col
1,0 l
col
0,8 l
col
0,7 l
col
1,0 I
coI
1,6 I
coI
2,0 l
col
1,2 I
I
2,0 l
u
1,8 l
col
1,0 l
n
1,0 l
col
1)
Warto
ści podane w kolumnie 4 odpowiadaj ą założeniu, że w płaszczyźnie prostopadłej do konstrukcji nośnej
przekrycia - górne ko
ńce słupów połączone są elementami sztywnymi.
2)
Poza sprawdzeniem no
śności dolnego i górnego odcinka s łupa, przy przyjęciu długości obliczeniowych
podanych w kolumnie 3 i przy uwzgl
ędnieniu maksymalnego obciążenia suwnicami - sprawdza się także nośność
ca
łego słupa, nie uwzględniając obciążenia suwnicami i przyjmując długości obliczeniowe jak dla budynków bez
belek podsuwnicowych, wg 2a) lub 2b).
3)
W przypadku zastosowania elementów ograniczaj
ących przemieszczenie słupów w płaszczyźnie estakady,
warto
ści podane w kolumnie 4 mogą być odpowiednio zmniejszone, lecz do wartości nie mniejszej niż 1,0 l
col
.
4)
Dotyczy s
łupów obciążonych belkami podsuwnicowymi, prostopad łymi do płaszczyzny wsporników.
D
ługości obliczeniowe l
0
s
łupów występujących w żelbetowych układach ramowych mogą być wyznaczane według
wzoru
PN-B-03264:2002 Konstrukcje betonowe,
żelbetowe i sprężone Obliczenia statyczne i projektowanie
Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze
żone.
INTEGRAM BUDOWNICTWO
Cz
ęść 5 Strona 29
I
0
=
β
l
col
(C.1)
Warto
ści współczynnika
β
oblicza si
ę według wzorów podanych w tablicy C.2.
Tablica C.2 - Warto
ści współczynnika
β
Sposób podparcia ko
ńców słupa
Uk
łady o węzłach
przesuwnych
nieprzesuwnych
k - stosunek sumy sztywno
ści giętnych
elementów poziomych (rygli) do sumy sztywno
ści giętnych
s
łupów zamocowanych w rozpatrywanym węźle ramy
k
A
lub
k
A
- dla w
ęzła górnego, k
B
- dla w
ęzła dolnego.
W przypadku zamocowania s
łupa w stopie k =
∞
Za
łącznik D
(informacyjny)
PN-B-03264:2002 Konstrukcje betonowe,
żelbetowe i sprężone Obliczenia statyczne i projektowanie
Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze
żone.
INTEGRAM BUDOWNICTWO
Cz
ęść 5 Strona 30
SZEROKO
ŚĆ RYS PROSTOPADŁYCH DO OSI ELEMENTU
Szeroko
ść rys prostopadłych do osi elementu w elementach zginanych o przekroju prostok ątnym, zbrojonych stalą
żebrowaną, przy wartości stosunku d/h = 0,85
÷
0,95 - mo
żna uważać za ograniczoną do wartości w
lim
= 0,3 mm, je
śli
maksymalna
średnica prętów zbrojenia jest nie większa niż podano w tablicy D.1.
Tablica D.1- Maksymalna
średnica prętów zbrojenia (w milimetrach)
σ
s
MPa
ρ
I
= A
s1
/bd (%)
0,25
0,50
0,75
1,00
150
32
32
32
32
175
25
32
32
32
200
18
25
32
32
225
16
22
32
32
250
12
18
28
32
275
10
16
22
32
300
8
14
20
28
325
6
12
18
24
350
5,5
10
16
20
375
5
9
14
18
400
4,5
8
12
16
Napr
ężenia
σ
s
w zbrojeniu rozci
ąganym można obliczać ze wzoru:
(D.1)
gdzie:
M
Sd
- moment wyznaczony dla kombinacji obci
ążeń długotrwałych zgodnie z 4.7.4.
PN-B-03264:2002 Konstrukcje betonowe,
żelbetowe i sprężone Obliczenia statyczne i projektowanie
Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze
żone.
INTEGRAM BUDOWNICTWO
Cz
ęść 5 Strona 31
ζ
= 0,90
je
żeli
ρ
I
≤
0,5%
ζ
= 0,85
je
żeli 0,5% <
ρ
I
≤
1,0%
ζ
= 0,80
je
żeli
ρ
I
> 1,0%
Za
łącznik E
(informacyjny)
SZTYWNO
ŚĆ ELEMENTÓW ZGINANYCH
Efektywny modu
ł sprężystości betonu E
c,eff
oraz sprowadzone momenty bezw
ładności w fazie l (I
I
) i w fazie II (I
II
)
wyznacza si
ę zgodnie z zasadami określonymi w p. 6.1.
Sztywno
ść elementów niezarysowanych przy obciążeniu długotrwałym wyznacza się ze wzoru
B
∞
= E
c,eff
I
I
(E.1)
a przy obci
ążeniu krótkotrwałym ze wzoru
B
0
= E
cm
I
I
(E.2)
Sztywno
ść elementów zarysowanych przy obciążeniu długotrwałym można wyznaczać ze wzoru
(E.3)
w którym:
β
1
,
β
2
,
σ
s
i
σ
sr
s
ą zmiennymi określonymi w objaśnieniach do wzoru (114).
Sztywno
ść B
0
elementów zarysowanych przy obci
ążeniu krótkotrwałym wyznacza się zastępując we wzorze (E.3) E
c,eff
przez E
cm
i nadaj
ąc zmiennym
β
2
,
σ
s
, I
I
i I
II
warto
ści odpowiednie przy obciążeniu krótkotrwałym.
We wzorze (E.3) stosunek
σ
sr
/
σ
s
mo
żna zastąpić stosunkiem M
cr
/M
Sd
.
PN-B-03264:2002 Konstrukcje betonowe,
żelbetowe i sprężone Obliczenia statyczne i projektowanie
Powielanie dokumentu zabronione. Wszelkie prawa zastrze
żone.
INTEGRAM BUDOWNICTWO
Cz
ęść 5 Strona 32