background image

 
 

 
 

 

 
 
 
 
 

 

PROJEKT MONOLITYCZNEJ  

RAMY ŻELBETOWEJ 

 

 
 
 

 

 
 
 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                     Projekt ramy zelbetowej 

 

 1

 

Zawartość projektu:  

 
 

 

str. 

1. Skrócony opis techniczny obiektu 

2. Rozplanowanie rozmieszczenia dylatacji 

 

3. Dobór konstrukcji stropu, stropodachu oraz ścian osłonowych  

4. Zebranie obciążeń 

 

5. Wstępne zaprojektowanie przekrojów 

 

6. Dobór elementów stężających  

7. Schematy obciążeń 

 

8. Obliczenia statyczno – wytrzymałościowe układu ramowego 

 

a) Wymiarowanie przekrojów na zginanie 

 

b) Wymiarowanie przekrojów na ścinanie  

c) Stan graniczny użytkowalności  

d) Wymiarowanie przekrojów na ściskanie  

e) Warunki konstrukcyjne kotwienia i łączenia prętów  

f) Wymiarowanie stóp fundamentowych 

 

9. Zestawienie stali zbrojeniowej 

 

10. Literatura i normy 

 

 

 

 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                      Projekt ramy zelbetowej                                                                                                                     
 

 

 2

1. Skrócony opis techniczny obiektu 

 
Obiekt stanowi rama żelbetowa o długości L=78,0[m], szerokości B=18,6[m] i całkowitej 
wysokości H=10,35[m]. Pochylenie rygla dachowego wynosi α=13º. Obiekt posadowiony jest 
na terenie typu B w miejscowości Kielce, zatem leży w II strefie obciążenia  śniegiem i I 
strefie obciążenia wiatrem. Obciążenia są przekazywane poprzez stopy żelbetowe na grunt, 
którym jest mało wilgotny piasek drobnoziarnisty o stopniu zagęszczenia I

D

=0,7. Słupy 

rozstawione są w odległości 6,0[m]. 

 

2. Rozplanowanie rozmieszczenia dylatacji 

 

Dylatacje o szerokości osiowej między słupami 0,6[m] planuje się wykonać w odległości, co 
30,0[m] od czoła obiektu wg poniższego rysunku: 

 

3. Dobór konstrukcji stropu, stropodachu oraz ścian osłonowych. 

 

Konstrukcję stropu stanowi układ warstw, których przekrój przedstawiony jest na poniższym 
rysunku, których elementem nośnym jest płyta żelbetowa o grubości 0,24[m].  
Konstrukcję stropodachu stanowi układ warstw, z których zasadniczym elementem są płyty 
panwiowe, natomiast zewnetrzną pokrywę tworzy blacha stalowa. 
Konstrukcja  ścian osłonowych została wykonana z lekkich ognioodpornych płyt 
warstwowych o grubości 0,24[m]. Okładziny zewnętrzne wykonane są z blachy stalowej 
cynkowanej na gorąco, natomiast rdzeń stanowi wełna mineralna. Płyty spełniają wymagania 
normy ISO 9001.  

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                        Projekt ramy zelbetowej  

 

 3

4. Zebranie obciążeń 

 
a) Obciążenie śniegiem wg PN-80/B-02010 
Obciążenie charakterystyczne:  

C

Q

S

k

k

=

 

Dla zadanego obiektu wartości obciążenia charakterystycznego śniegiem gruntu i 
współczynnika kształtu dachu wynoszą: 

[

]

[

]

2

2

/

 

72

,

0

8

,

0

9

,

0

 

8

,

0

/

 

9

,

0

m

kN

C

Q

S

C

m

kN

Q

k

k

k

=

=

=

=

=

 

Obciążenie obliczeniowe wynosi: 

[

]

2

/

 

008

,

1

4

,

1

72

,

0

m

kN

S

S

f

k

=

=

=

γ

 

 

b) Obciążenie wiatrem wg PN-77/B-02011 
Obciążenie charakterystyczne:  

β

=

C

C

q

p

e

k

k

 

Dla zadanego obiektu wartości charakterystycznego ciśnienia prędkości wiatru i 
współczynnika ekspozycji wynoszą: 

[ ]

[

]

8

,

0

/

 

25

,

0

 

250

2

=

=

=

e

k

C

m

kN

Pa

q

 

Dla budynku o szkielecie żelbetowym i wysokości 

[ ]

m

H

 

50

<

 okres drgań własnych wynosi: 

216

,

0

6

,

18

35

,

10

09

,

0

09

,

0

=

=

=

B

H

T

 

natomiast logarytmiczny dekrement tłumienia drgań wynosi: 

15

,

0

=

 

Z powyższych wartości wynika (punkt ich przecięcia na wykresie znajduje się w polu B), iż 
budynek jest niepodatny na dynamiczne działanie porywów wiatru, zatem wartość 
współczynnika działania porywów wiatru wynosi:

8

,

1

=

β

 

Ponieważ obiekt zakwalifikowany jest do budowli zamkniętych wartość współczynnika 
aerodynamicznego zależy jedynie od wartości współczynnika ciśnienia zewnętrznego C

z

z

w

z

p

w

C

C

C

C

C

=

=

=

 

0

 

Wartości współczynnika C

z

 dla połaci dachu dwuspadowego określone zostały na podstawie 

stosunku 

2

11

,

0

0

,

78

2

,

8

=

=

L

h

 oraz kąta nachylenia połaci dachowej i zostały przedstawione na 

poniższym schemacie:  
Wartości współczynnika C

z

 dla ścian osłonowych określone zostały na podstawie stosunków: 

2

13

,

0

0

,

78

35

,

10

=

=

L

H

 oraz 

1

24

,

0

0

,

78

6

,

18

=

=

L

B

 i przedstawione są na poniższym schemacie: 

Obciążenie charakterystyczne dla ściany nawietrznej: 

(

)

[

]

2

/

 

252

,

0

8

,

1

7

,

0

8

,

0

25

,

0

m

kN

p

k

=

+

=

 

Obciążenie charakterystyczne dla ściany zawietrznej:  

(

)

[

]

2

/

 

144

,

0

8

,

1

4

,

0

8

,

0

25

,

0

m

kN

p

k

=

=

 

Obciążenie charakterystyczne dla ścian równoległych do kierunku działania wiatru:  

(

)

[

]

2

/

 

252

,

0

8

,

1

7

,

0

8

,

0

25

,

0

m

kN

p

k

=

=

 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                      Projekt ramy zelbetowej 
 

 

 4

Obciążenie charakterystyczne dla połaci nawietrznej:  

(

)

[

]

2

/

 

324

,

0

8

,

1

9

,

0

8

,

0

25

,

0

m

kN

p

kp

=

=

 

Obciążenie charakterystyczne dla połaci zawietrznej: 

(

)

[

]

2

/

 

144

,

0

8

,

1

4

,

0

8

,

0

25

,

0

m

kN

p

ks

=

=

 

Obciążenie obliczeniowe: 

f

k

p

p

γ

=

 

Obciążenie obliczeniowe dla ściany nawietrznej: 

[

]

2

/

 

3276

,

0

3

,

1

252

,

0

m

kN

p

p

f

k

=

=

=

γ

 

Obciążenie obliczeniowe dla ściany zawietrznej: 

[

]

2

/

 

1872

,

0

3

,

1

144

,

0

m

kN

p

p

f

k

=

=

=

γ

 

Obciążenie obliczeniowe dla ścian równoległych do kierunku działania wiatru:  

[

]

2

/

 

3276

,

0

3

,

1

252

,

0

m

kN

p

p

f

k

=

=

=

γ

 

Obciążenie obliczeniowe dla połaci nawietrznej (parcie wiatru): 

[

]

2

/

 

4212

,

0

3

,

1

324

,

0

m

kN

p

p

f

kp

=

=

=

γ

 

Obciążenie obliczeniowe dla połaci zawietrznej (ssanie wiatru): 

[

]

2

/

 

1872

,

0

3

,

1

144

,

0

m

kN

p

p

f

ks

=

=

=

γ

 

 
c) Zebranie obciążeń dla poszczególnych konstrukcji ramy 
Dla stropu: 
 

Lp. Rodzaj 

obciążenia 

Obc. charakterystyczne 

[kN/m

2

f

γ

  Obc. obliczeniowe 

[kN/m

2

1. Obciążenia stałe wg PN-82/B-02001: 

 

-posadzka (lastriko) 

22,0 kN/m

3

 x 0,02 m 

0,44 1,3 

0,572 

-gładź cementowa 

21,0 kN/m

3

 x 0,03 m 

0,63 1,3 

0,819 

-styropian 

0,45 kN/m

3

 x 0,04 m 

0,018 1,2 

0,022 

-papa 

11,0 kN/m

3

 x 0,005 m 

0,055 1,2 

0,066 

-płyta żelbetowa 

25,0 kN/m

3

 x 0,24 m 

6,0 1,1 

6,6 

-tynk cem.-wap. 

19,0 kN/m

3

 x 0,015 m 

0,285 1,3 

0,371 

 

suma g

k

=7,428  g=8,45 

2. 

Obciążenie zmienne 
(charakterystyczne użytkowe) 

q

k

=15,0 1,2 

q=18,0 

Obciążenie całkowite g

k

+q

k

=22,428  g+q=26,45 

 

Obciążenie całkowite na 6mb 

158,7 [kN/m] 

 

Dla stropodachu: 
 

Lp. Rodzaj 

obciążenia 

Obc. charakterystyczne 

[kN/m

2

f

γ

  Obc. obliczeniowe 

[kN/m

2

1. Obciążenia stałe wg PN-82/B-02001: 

 

-blacha stalowa 

0,35 

1,2 

0,42 

-gładź cementowa 

21,0 kN/m

3

 x 0,03 m 

0,63 1,3 

0,819 

 

-styropian 

0,45 kN/m

3

 x 010 m 

0,045 1,2 

0,054 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                     Projekt ramy zelbetowej 
 

 

 5

-papa 

11,0 kN/m

3

 x 0,005 m 

0,055 1,2 

0,066 

-płyty panwiowe 

25,0 kN/m

3

 x 0,15 m 

3,75 1,2 

4,5 

-tynk cem.-wap. 

19,0 kN/m

3

 x 0,015 m 

0,285 1,3 

0,371 

 

suma g

k

=5,115  g=6,23 

2. 

Obciążenie zmienne 
(śniegiem) 

q

k

=0,72 1,4 

q=1,008 

Obciążenie całkowite g

k

+q

k

=5,835  

g+q=7,238 

 

Obciążenie całkowite na 6mb 

43,428 [kN/m] 

 
Dla  ścian osłonowych dobrano lekkie ognioodporne płyty warstwowe PAROC grubości 
24[cm] o obciążeniu charakterystycznym 1,389 [kN/m

2

]i obliczeniowym 1,667 [kN/m

2

]. 

 
5. Wstępne zaprojektowanie przekrojów 

 
Do celów projektowych zakładam: 
- klasę betonu B-30: f

cd

=16,7[MPa]   f

ctm

=2,6[MPa] 

- zbrojenie A-III: f

yd

=350[MPa]   E

S

=200[GPa] 

- klasę środowiska XC3 
- początkową średnica zbrojenia Φ=20[mm] 
- stopień zbrojenia na poziomie ρ=1%=0,01 

 

Określenie grubości otulenia prętów zbrojenia (Φ

s

-pomijamy): 

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

mm

c

a

mm

c

c

c

mm

mm

d

mm

c

s

nom

nom

g

 

36

2

20

0

26

2

 

26

5

21

 

20

 

21

5

16

5

 

20

max

1

min

min

=

+

+

=

+

+

=

=

+

=

+

=

=

+

=

+

=

=

φ

φ

φ

 

Przyjmuję grubość otulenia a

1

=4,0[cm]. 

 
a) Obliczenie wymiarów geometrycznych przekroju rygla stropu (b

w

=0,35[m]): 

Obliczenie momentu przęsłowego: 

[ ]

[ ]

(

)

( )

[

]

kNm

l

p

M

m

kN

c

l

q

g

p

m

kN

m

m

m

kN

c

eff

wl

wl

 

095

,

1025

8

0

,

7

363

,

167

8

 

363

,

167

663

,

8

0

,

6

45

,

26

 

663

,

8

1

,

1

 

9

,

0

 

35

,

0

 

25

2

2

3

=

=

=





=

+

=

+

+

=





=





=

 

[

]

kNm

M

M

sd

 

822

,

768

095

,

1025

75

,

0

75

,

0

=

=

=

 

Obliczenie użytecznej wysokości przekroju: 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                  Projekt ramy zelbetowej 
 

 

 6

[ ]

m

A

b

f

M

d

A

f

f

w

cd

sd

eff

eff

eff

eff

cd

yd

eff

 

837

,

0

1876

,

0

35

,

0

16700

822

,

768

1876

,

0

8952

,

0

2096

,

0

8952

,

0

2096

,

0

5

,

0

1

5

,

0

1

2096

,

0

01

,

0

7

,

16

350

0

0

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

ζ

ξ

ξ

ζ

ρ

ξ

 

Obliczenie wysokości przekroju: 

[ ]

[ ]

m

m

a

d

h

 

9

,

0

 

877

,

0

04

,

0

837

,

0

1

=

+

=

+

=

 

Sprawdzenie stanu granicznego ugięcia: 

[ ]

[ ]

[

]

[

]

283

,

16

857

,

0

19

19

133

,

6

773

,

331

250

86

,

0

0

,

7

250

 

250

 

773

,

331

00301

,

0

86

,

0

8952

,

0

822

,

768

 

00301

,

0

86

,

0

35

,

0

01

,

0

857

,

0

0

,

7

03

,

0

200

200

 

86

,

0

04

,

0

9

,

0

1

2

lim

1

1

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

n

d

l

MPa

MPa

A

d

M

m

d

b

A

l

a

n

m

a

h

d

s

eff

s

eff

sd

s

s

eff

σ

ζ

σ

ρ

 

 

b) Obliczenie wymiarów geometrycznych przekroju rygla stropodachu (b

w

=0,35[m]) dla 

rozpiętości maksymalnej 7,0[m] (dla rozpiętości 5,8[m] przyjmuję wartość taką samą 
jak dla 7,0[m]): 
Obliczenie momentu przęsłowego: 

[ ]

[ ]

(

)

( )

[

]

kNm

l

p

M

m

kN

c

l

q

g

p

m

kN

m

m

m

kN

c

eff

wl

wl

 

473

,

295

8

0

,

7

241

,

48

8

 

241

,

48

813

,

4

0

,

6

238

,

7

 

813

,

4

1

,

1

 

5

,

0

 

35

,

0

 

25

2

2

3

=

=

=





=

+

=

+

+

=





=





=

 

[

]

kNm

M

M

sd

 

605

,

221

473

,

295

75

,

0

75

,

0

=

=

=

 

Obliczenie użytecznej wysokości przekroju: 

[ ]

m

A

b

f

M

d

A

f

f

w

cd

sd

eff

eff

eff

eff

cd

yd

eff

 

45

,

0

1876

,

0

35

,

0

16700

605

,

221

1876

,

0

8952

,

0

2096

,

0

8952

,

0

2096

,

0

5

,

0

1

5

,

0

1

2096

,

0

01

,

0

7

,

16

350

0

0

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

ζ

ξ

ξ

ζ

ρ

ξ

 

Obliczenie wysokości przekroju: 

[ ]

[ ]

m

m

a

d

h

 

5

,

0

 

49

,

0

04

,

0

45

,

0

1

=

+

=

+

=

 

Sprawdzenie stanu granicznego ugięcia: 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                     Projekt ramj
 

 

 7

[ ]

[ ]

[

]

[

]

283

,

16

857

,

0

19

19

382

,

11

253

,

334

250

46

,

0

0

,

7

250

 

250

 

253

,

334

00161

,

0

46

,

0

8952

,

0

605

,

221

 

00161

,

0

46

,

0

35

,

0

01

,

0

857

,

0

0

,

7

03

,

0

200

200

 

46

,

0

04

,

0

5

,

0

1

2

lim

1

1

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

n

d

l

MPa

MPa

A

d

M

m

d

b

A

l

a

n

m

a

h

d

s

eff

s

eff

sd

s

s

eff

σ

ζ

σ

ρ

 

Sprawdzenie stanu granicznego ugięcia rygla stropodachu (b

w

=0,35[m]) dla rozpiętości 

5,8[m]: 

( )

[

]

[

]

kNm

M

M

kNm

l

p

M

sd

eff

 

139

,

152

851

,

202

75

,

0

75

,

0

 

851

,

202

8

8

,

5

241

,

48

8

2

2

=

=

=

=

=

=

 

[ ]

[ ]

[

]

[

]

19

736

,

13

476

,

229

250

46

,

0

8

,

5

250

 

250

 

476

,

229

00161

,

0

46

,

0

8952

,

0

139

,

152

 

00161

,

0

46

,

0

35

,

0

01

,

0

 

029

,

0

200

8

,

5

200

2

lim

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

s

eff

s

eff

sd

s

s

eff

d

l

MPa

MPa

A

d

M

m

d

b

A

m

l

a

σ

ζ

σ

ρ

 

 
c) Określenie wymiarów geometrycznych przekroju słupa: 

[ ]

[ ]

m

b

h

m

b

b

sl

sl

w

sl

 

6

,

0

525

,

0

35

,

0

5

,

1

5

,

1

 

35

,

0

=

=

=

=

 

 

6. Dobór elementów stężających 

 

Dobrano elementy stężające znajdujące się w węzłach ramy o wymiarach przekroju 
poprzecznego: 
- górne elementy stężające: szerokość 0,25[m], wysokość 0,4[m] 
- dolne elementy stężające: szerokość 0,25[m], wysokość 0,5[m] 

 

7. Schematy obciążeń 

 
a) Ciężar własny 
Ciężar ściany: 

[ ]

kN

008

,

40

0

,

6

0

,

4

667

,

1

=

 

Ciężar górnego elementu stężającego: 

[ ]

kN

P

 

5

,

16

0

,

6

1

,

1

0

,

25

4

,

0

25

,

0

1

=

=

 

Ciężar dolnego elementu stężającego wraz z ciężarem  ściany osłonowej znajdującej się 
bezpośrednio nad nim: 

[ ]

kN

P

 

633

,

60

008

,

40

625

,

20

008

,

40

0

,

6

1

,

1

0

,

25

5

,

0

25

,

0

2

=

+

=

+

=

 

Ciężar stropu: 

[

]

m

kN

q

 

7

,

50

1

=

 

Ciężar stropodachu: 

[

]

m

kN

q

 

38

,

37

2

=

 

Ciężar słupa: 

[

]

m

kN

q

s

 

775

,

5

1

,

1

0

,

25

6

,

0

35

,

0

=

=

 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                      Projekt ramy zelbetowej 
 

 

 8

Moment występujący przy górnym stężeniu: 

[

]

kNm

e

P

M

 

888

,

2

175

,

0

5

,

16

1

1

1

=

=

=

 

Moment występujący przy dolnym stężeniu: 

[

]

kNm

e

P

M

 

611

,

10

175

,

0

633

,

60

2

2

2

=

=

=

 

 
b) Obciążenie użytkowe  
 
c) Obciążenie śniegiem 
 
d) Obciążenie wiatrem z lewej strony 
 
e) Obciążenie wiatrem z prawej strony 
 
 

8. Obliczenia statyczno-wytrzymałościowe układu ramowego 

 
a) Wymiarowanie przekrojów na zginanie 
 
Rygiel stropu nr 7 
Dane geometryczne rygla i wytrzymałościowe betonu B-30 i stali A-III: 

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

m

a

m

d

m

h

m

b

 

04

,

0

 

86

,

0

 

90

,

0

 

35

,

0

=

=

=

=

      

[

]

[

]

[

]

[

]

MPa

f

MPa

f

MPa

f

MPa

f

yk

yd

ctm

cd

 

410

 

350

 

6

,

2

 

7

,

16

=

=

=

=

 

Wyznaczenie minimalnego zbrojenia: 

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

=

=

=

=

=

=

=

2

2

4

2

2

4

min

 

 

913

,

3

 

10

913

,

3

86

,

0

35

,

0

0013

,

0

0013

,

0

 

963

,

4

 

10

963

,

4

86

,

0

35

,

0

410

6

,

2

26

,

0

26

,

0

max

cm

m

d

b

cm

m

d

b

f

f

A

yk

ctm

S

 

• 

węzeł 5 i 6 

[

]

kNm

M

M

Sd

 

133

,

440

max

7

=

=

 

[ ]

[ ]

2

2

3

1

lim

,

0

2

2

0

 

454

,

15

 

10

5454

,

1

9462

,

0

86

,

0

350000

133

,

440

9462

,

0

1076

,

0

5

,

0

1

5

,

0

1

53

,

0

1076

,

0

1018

,

0

2

1

1

2

1

1

1018

,

0

)

86

,

0

(

35

,

0

16700

133

,

440

cm

m

d

f

M

A

A

d

b

f

M

A

eff

yd

sd

S

eff

eff

eff

eff

cd

sd

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

ζ

ξ

ζ

ξ

ξ

 

Przyjęto zbrojenie górą 6Φ20 o A

S1

=18,85[cm

2

] i montażowe dołem 4Φ12 o A

S1

=4,52[cm

2

]. 

Stopień zbrojenia w węźle: 

%

626

,

0

%

100

86

35

85

,

18

%

100

1

=

=

=

d

b

A

S

L

ρ

 

• 

przęsło 

[

]

kNm

M

M

Sd

 

660

,

592

max

7

=

=

 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                      Projekt ramy zelbetowej 
 

 

 9

[ ]

[ ]

2

2

3

1

lim

,

0

2

2

0

 

263

,

21

 

10

1263

,

2

926

,

0

86

,

0

350000

660

,

592

926

,

0

1481

,

0

5

,

0

1

5

,

0

1

53

,

0

1481

,

0

1371

,

0

2

1

1

2

1

1

1371

,

0

)

86

,

0

(

35

,

0

16700

660

,

592

cm

m

d

f

M

A

A

d

b

f

M

A

eff

yd

sd

S

eff

eff

eff

eff

cd

sd

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

ζ

ξ

ζ

ξ

ξ

 

Przyjęto zbrojenie dołem na moment przęsłowy 7Φ20 o A

S1

=21,99[cm

2

] i montażowe górą 

4Φ12 o A

S1

=4,52[cm

2

Stopień zbrojenia w przęśle: 

%

731

,

0

%

100

86

35

99

,

21

%

100

1

=

=

=

d

b

A

S

L

ρ

 

 
Rygiel stropodachu nr 8 = nr 11 
Dane geometryczne rygla i wytrzymałościowe betonu B-30 i stali A-III: 

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

m

a

m

d

m

h

m

b

 

04

,

0

 

46

,

0

 

50

,

0

 

35

,

0

=

=

=

=

      

[

]

[

]

[

]

[

]

MPa

f

MPa

f

MPa

f

MPa

f

yk

yd

ctm

cd

 

410

 

350

 

6

,

2

 

7

,

16

=

=

=

=

 

Wyznaczenie minimalnego zbrojenia: 

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

=

=

=

=

=

=

=

2

2

4

2

2

4

min

 

 

093

,

2

 

10

093

,

2

46

,

0

35

,

0

0013

,

0

0013

,

0

 

,655

2

 

10

655

,

2

46

,

0

35

,

0

410

6

,

2

26

,

0

26

,

0

max

cm

m

d

b

cm

m

d

b

f

f

A

yk

ctm

S

 

• 

węzeł 8 = 10 

[

]

kNm

M

M

Sd

 

746

,

151

max

11

,

8

=

=

 

[ ]

[ ]

2

2

3

1

lim

,

0

2

2

0

 

09

,

10

 

10

009

,

1

9343

,

0

46

,

0

350000

746

,

151

9343

,

0

1313

,

0

5

,

0

1

5

,

0

1

53

,

0

1313

,

0

1227

,

0

2

1

1

2

1

1

1227

,

0

)

46

,

0

(

35

,

0

16700

746

,

151

cm

m

d

f

M

A

A

d

b

f

M

A

eff

yd

sd

S

eff

eff

eff

eff

cd

sd

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

ζ

ξ

ζ

ξ

ξ

 

Przyjęto zbrojenie górą 4Φ20 o A

S1

=12,57[cm

2

] i montażowe dołem 2Φ12 o A

S1

=2,26[cm

2

Stopień zbrojenia w węźle: 

%

781

,

0

%

100

46

35

57

,

12

%

100

1

=

=

=

d

b

A

S

L

ρ

 

• 

węzeł 7 = 11 

[

]

kNm

M

M

Sd

 

923

,

94

max

11

,

8

=

=

 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                      Projekt ramy zelbetowej 
 

 

 

10

[ ]

[ ]

2

2

4

1

lim

,

0

2

2

0

 

14

,

6

 

10

141

,

6

96

,

0

46

,

0

350000

923

,

94

96

,

0

0799

,

0

5

,

0

1

5

,

0

1

53

,

0

0799

,

0

0767

,

0

2

1

1

2

1

1

0767

,

0

)

46

,

0

(

35

,

0

16700

923

,

94

cm

m

d

f

M

A

A

d

b

f

M

A

eff

yd

sd

S

eff

eff

eff

eff

cd

sd

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

ζ

ξ

ζ

ξ

ξ

 

Przyjęto zbrojenie górą 3Φ20 o A

S1

=9,42[cm

2

] i montażowe dołem 2Φ12 o A

S1

=2,26[cm

2

Stopień zbrojenia w węźle: 

%

585

,

0

%

100

46

35

42

,

9

%

100

1

=

=

=

d

b

A

S

L

ρ

 

• 

przęsło: 

[

]

kNm

M

M

Sd

 

949

,

92

max

11

,

8

=

=

 

[ ]

[ ]

2

2

4

1

lim

,

0

2

2

0

 

01

,

6

 

10

008

,

6

9609

,

0

46

,

0

350000

949

,

92

9609

,

0

0782

,

0

5

,

0

1

5

,

0

1

53

,

0

0782

,

0

0752

,

0

2

1

1

2

1

1

0752

,

0

)

46

,

0

(

35

,

0

16700

949

,

92

cm

m

d

f

M

A

A

d

b

f

M

A

eff

yd

sd

S

eff

eff

eff

eff

cd

sd

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

ζ

ξ

ζ

ξ

ξ

 

Przyjęto zbrojenie dołem na moment przęsłowy 3Φ20 o A

S1

=9,42[cm

2

] i montażowe górą 

2Φ12 o A

S1

=2,26[cm

2

]

 

Stopień zbrojenia w przęśle: 

%

585

,

0

%

100

46

35

42

,

9

%

100

1

=

=

=

d

b

A

S

L

ρ

 

 
Rygiel stropodachu nr 9 = nr 10 (zakrzywiony) 
Dane geometryczne rygla i wytrzymałościowe betonu B-30 i stali A-III: 

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

m

a

m

d

m

h

m

b

 

04

,

0

 

46

,

0

 

50

,

0

 

35

,

0

=

=

=

=

      

[

]

[

]

[

]

[

]

MPa

f

MPa

f

MPa

f

MPa

f

yk

yd

ctm

cd

 

410

 

350

 

6

,

2

 

7

,

16

=

=

=

=

 

Wyznaczenie minimalnego zbrojenia: 

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

=

=

=

=

=

=

=

2

2

4

2

2

4

min

 

 

093

,

2

 

10

093

,

2

46

,

0

35

,

0

0013

,

0

0013

,

0

 

,655

2

 

10

655

,

2

46

,

0

35

,

0

410

6

,

2

26

,

0

26

,

0

max

cm

m

d

b

cm

m

d

b

f

f

A

yk

ctm

S

 

• 

węzeł 8 = 10: 

[

]

kNm

M

M

Sd

 

568

,

188

max

10

,

9

=

=

 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                      Projekt ramy zelbetowej 
 

 

 

11

[ ]

[ ]

2

2

3

1

lim

,

0

2

2

0

 

77

,

12

 

10

277

,

1

9169

,

0

46

,

0

350000

586

,

188

9169

,

0

1663

,

0

5

,

0

1

5

,

0

1

53

,

0

1663

,

0

1525

,

0

2

1

1

2

1

1

1525

,

0

)

46

,

0

(

35

,

0

16700

568

,

188

cm

m

d

f

M

A

A

d

b

f

M

A

eff

yd

sd

S

eff

eff

eff

eff

cd

sd

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

ζ

ξ

ζ

ξ

ξ

 

Przyjęto zbrojenie górą 5Φ20 o A

S1

=15,71[cm

2

] i montażowe dołem 3Φ12 o A

S1

=3,39[cm

2

Stopień zbrojenia w węźle: 

%

976

,

0

%

100

46

35

71

,

15

%

100

1

=

=

=

d

b

A

S

L

ρ

 

• 

węzeł 9 - załamanie (M

max

 przy węźle): 

[

]

kNm

M

M

Sd

 

617

,

82

max

10

,

9

=

=

 

[ ]

[ ]

2

2

4

1

lim

,

0

2

2

0

 

32

,

5

 

10

315

,

5

9654

,

0

46

,

0

350000

617

,

82

9654

,

0

0692

,

0

5

,

0

1

5

,

0

1

53

,

0

0692

,

0

0668

,

0

2

1

1

2

1

1

0668

,

0

)

46

,

0

(

35

,

0

16700

617

,

82

cm

m

d

f

M

A

A

d

b

f

M

A

eff

yd

sd

S

eff

eff

eff

eff

cd

sd

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

ζ

ξ

ζ

ξ

ξ

 

Przyjęto zbrojenie dołem przy wężle 2Φ20 o A

S1

=6,28[cm

2

] i montażowe górą  2Φ12 o 

A

S1

=2,26[cm

2

Stopień zbrojenia: 

%

39

,

0

%

100

46

35

28

,

6

%

100

1

=

=

=

d

b

A

S

L

ρ

 

 
b) Wymiarowanie przekrojów na ścinanie

 

Nie zastosowano prętów odgiętych, gdyż założono, iż całkowitą siłę poprzeczną przenoszą 
strzemiona prostopadłe do osi belki.  
Określenie minimalnej średnicy strzemion z warunków normowych: 

[ ]

[ ]

[ ]

mm

mm

mm

s

s

 

8

 

4

20

2

,

0

2

,

0

 

5

,

4

=

=

=

φ

φ

φ

 

 
Rygiel stropu nr 7 (węzeł 5 i 6) 
Przyjmuję strzemiona czterocięte Φ8 ze stali A-I. 

[ ]

kN

V

V

Sd

245

,

586

max

7

7

=

=

 

Obliczenie siły tnącej w odległości a

1

 i d od lica podpory: 

(

)

[ ]

(

)

[ ]

kN

q

g

d

V

V

kN

q

g

a

V

V

k

Sd

d

Sd

Sd

k

Sd

 

018

,

393

575

,

166

86

,

0

273

,

536

 

273

,

536

575

,

166

3

,

0

245

,

586

7

,

7

,

1

7

7

,

=

=

+

=

=

=

+

=

 

Obliczenie nośności odcinków pierwszego rodzaju: 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                      Projekt ramy zelbetowej 
 

 

 

12

(

)





=

=





=

=

=

=

=

=

=

=

=

2

2

1

 

3340

16700

2

,

0

2

,

0

 

879

,

142

9

,

0

35

,

0

007

,

45

0

,

1

 

74

,

0

86

,

0

6

,

1

6

,

1

01

,

0

00626

,

0

86

35

85

,

18

m

kN

f

m

kN

A

N

k

d

k

d

b

A

cd

c

Sd

cp

S

L

σ

ρ

 

(

)

[

]

(

)

[

]

[ ]

kN

f

k

d

b

V

cp

L

ctd

Rd

 

811

,

189

879

,

142

15

,

0

00626

,

0

40

2

,

1

1200

0

,

1

35

,

0

86

,

0

35

,

0

15

,

0

40

2

,

1

35

,

0

1

=

+

+

=

+

+

=

σ

ρ

 

1

,

Rd

d

Sd

V

V

 

Ponieważ warunek nie jest spełniony, należy policzyć nośność odcinków drugiego rodzaju 
(dozbrajanie na ścinanie jest potrzebne), ponadto przekrój obciążony jest dodatkowo siłami 
ściskającymi, więc nośność odcinków drugiego należy zredukować.  

[ ]

[ ]

kN

z

b

f

V

f

m

d

z

cd

Rd

ck

 

488

,

1221

774

,

0

35

,

0

16700

54

,

0

5

,

0

5

,

0

54

,

0

250

25

1

6

,

0

250

1

6

,

0

 

774

,

0

86

,

0

9

,

0

9

,

0

2

=

=

=

=

 −

=

 −

=

=

=

=

ν

ν

 

[ ]

kN

V

V

f

m

kN

f

m

kN

Rd

c

red

Rd

cd

cp

c

cd

cp

 

939

,

1231

488

,

1221

009

,

1

009

,

1

16700

879

,

142

1

1

 

4175

16700

25

,

0

25

,

0

 

879

,

142

0

2

,

2

2

2

=

=

=

=

+

=

+

=





=

=

<





=

<

α

σ

α

σ

 

red

Rd

d

Sd

Rd

V

V

V

,

2

,

1

 

Obliczenie długości odcinka ścinania drugiego rodzaju: 

[ ]

m

q

g

V

V

l

Rd

k

Sd

t

 

12

,

2

575

,

166

36

,

183

273

,

536

1

,

=

=

+

=

 

Określenie maksymalnego rozstawu ramion strzemion: 

[ ]

[ ]

=

=

cm

d

cm

s

 

645

,

0

86

,

0

75

,

0

75

,

0

 

40

max

 

1

 

Obliczenie odległości między

 

strzemionami: 

[ ]

m

z

V

f

A

s

d

Sd

ywd

sw

 

125

,

0

5

,

1

774

,

0

018

,

393

210000

000201

,

0

cot

5

,

1

cot

,

1

1

1

=

=

=

θ

θ

 

Przyjęto na odcinku l

t

=2,12[m] strzemiona w rozstawie 0,12[m] i w rozstawie 0,20[m] na 

pozostałym. 
Obliczenie nośności odcinków drugiego rodzaju, gdy zbrojenie na ścinanie składa się tylko ze 
strzemion prostopadłych do osi belki: 

[ ]

kN

z

b

f

V

cd

Rd

 

527

,

1127

5

,

1

1

5

,

1

774

,

0

35

,

0

16700

54

,

0

cot

1

cot

2

2

2

=

+

=

+

=

θ

θ

ν

 

[ ]

kN

z

s

f

A

V

ywd

sw

Rd

 

508

,

408

5

,

1

774

,

0

12

,

0

210000

000201

,

0

cot

1

1

1

3

=

=

=

θ

 

3

2

,

,

Rd

Rd

d

Sd

V

V

V

 

Stopień zbrojenia strzemionami na ścinanie: 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                      Projekt ramy zelbetowej 
 

 

 

13

0017

,

0

240

25

08

,

0

08

,

0

00479

,

0

12

35

0106

,

2

min

1

1

1

1

=

=

=

=

=

=

yk

ck

w

w

sw

w

f

f

s

b

A

ρ

ρ

ρ

 

Obliczenie nośności zbrojenia rozciąganego (głównego) na odcinkach drugiego rodzaju w 
odległości l

t

 od podpory 5 i 6: 

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

kN

f

A

F

kN

F

z

M

F

kN

V

F

m

l

yd

S

td

td

Sd

td

l

Sd

td

t

t

 

65

,

769

350000

002199

,

0

 

69

,

738

83

,

174

774

,

0

428

,

436

 

83

,

174

5

,

1

106

,

233

5

,

0

cot

5

,

0

 

12

,

2

1

,

=

=

=

+

=

+

=

=

=

=

=

θ

 

Obliczenie nośności zbrojenia rozciąganego (głównego) na odcinkach drugiego rodzaju w 
odległości a

L

 od podpory 5 i 6: 

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

kN

f

A

F

kN

F

z

M

F

kN

V

F

m

z

a

yd

S

td

td

Sd

td

a

Sd

td

L

L

 

65

,

769

350000

002199

,

0

 

301

,

474

358

,

297

774

,

0

954

,

136

 

358

,

297

5

,

1

477

,

396

5

,

0

cot

5

,

0

 

581

,

0

5

,

1

774

,

0

5

,

0

cot

5

,

0

1

,

=

=

=

+

=

+

=

=

=

=

=

=

=

θ

θ

 

Nie ma potrzeby dokonywania dodatkowego dozbrajania na ścinanie, gdyż warunki nośności 
zbrojenia zostały spełnione.  
 
Rygiel stropodachu nr 8 i 11 (węzeł 7 i 11) 

[ ]

kN

V

V

Sd

 

213

,

132

max

11

,

8

11

,

8

=

=

 

Siła tnąca w odległości a

1

 i d od lica podpory: 

[ ]

[ ]

kN

V

kN

V

d

Sd

k

Sd

 

007

,

98

 

830

,

116

11

,

8

,

11

,

8

,

=

=

 

Obliczenie nośności odcinków pierwszego rodzaju: 

(

)





=

=





=

=

=

=

=

=

=

=

=

2

2

1

 

3340

16700

2

,

0

2

,

0

 

811

,

285

5

,

0

35

,

0

017

,

50

0

,

1

 

14

,

1

46

,

0

6

,

1

6

,

1

01

,

0

00585

,

0

46

35

42

,

9

m

kN

f

m

kN

A

N

k

d

k

d

b

A

cd

c

Sd

cp

S

L

σ

ρ

 

(

)

[

]

(

)

[

]

[ ]

kN

f

k

d

b

V

cp

L

ctd

Rd

 

445

,

117

811

,

285

15

,

0

00585

,

0

40

2

,

1

1200

14

,

1

35

,

0

46

,

0

35

,

0

15

,

0

40

2

,

1

35

,

0

1

=

+

+

=

+

+

=

σ

ρ

 

1

,

Rd

d

Sd

V

V

 

Ponieważ warunek jest spełniony, dozbrajanie na ścinanie nie jest potrzebne, występują zatem 
tylko odcinki pierwszego rodzaju. Przekrój obciążony jest dodatkowo siłami  ściskającymi, 
więc nośność odcinków pierwszego rodzaju należy zredukować. 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                      Projekt ramy zelbetowej 
 

 

 

14

[ ]

[ ]

kN

z

b

f

V

f

m

d

z

cd

Rd

ck

 

354

,

653

414

,

0

35

,

0

16700

54

,

0

5

,

0

5

,

0

54

,

0

250

25

1

6

,

0

250

1

6

,

0

 

414

,

0

46

,

0

9

,

0

9

,

0

2

=

=

=

=

 −

=

 −

=

=

=

=

ν

ν

 

[ ]

kN

V

V

f

m

kN

f

m

kN

Rd

c

red

Rd

cd

cp

c

cd

cp

 

536

,

664

354

,

653

017

,

1

017

,

1

16700

811

,

285

1

1

 

4175

16700

25

,

0

25

,

0

 

811

,

285

0

2

,

2

2

2

=

=

=

=

+

=

+

=





=

=

<





=

<

α

σ

α

σ

 

red

Rd

Rd

d

Sd

V

V

V

,

2

1

,

 

Określenie maksymalnego rozstawu ramion strzemion posrednich: 

[ ]

[ ]

=

=

cm

d

cm

s

 

345

,

0

46

,

0

75

,

0

75

,

0

 

40

max

 

1

 

Przyjęto strzemiona montażowe w rozstawie 0,20[m]. 
 
Rygiel stropodachu nr 8 i 11 (węzeł 8 i 10) 

[ ]

kN

V

V

Sd

 

954

,

148

max

11

,

8

11

,

8

=

=

 

Siła tnąca w odległości a

1

 i d od lica podpory: 

[ ]
[ ]

kN

V

kN

V

d

Sd

k

Sd

 

690

,

113

 

046

,

135

11

,

8

,

11

,

8

,

=

=

 

Obliczenie nośności odcinków pierwszego rodzaju: 

(

)





=

=





=

=

=

=

=

=

=

=

=

2

2

1

 

3340

16700

2

,

0

2

,

0

 

811

,

285

5

,

0

35

,

0

017

,

50

0

,

1

 

14

,

1

46

,

0

6

,

1

6

,

1

01

,

0

00781

,

0

46

35

57

,

12

m

kN

f

m

kN

A

N

k

d

k

d

b

A

cd

c

Sd

cp

S

L

σ

ρ

 

(

)

[

]

(

)

[

]

[ ]

kN

f

k

d

b

V

cp

L

ctd

Rd

 

488

,

123

811

,

285

15

,

0

00781

,

0

40

2

,

1

1200

14

,

1

35

,

0

46

,

0

35

,

0

15

,

0

40

2

,

1

35

,

0

1

=

+

+

=

+

+

=

σ

ρ

 

1

,

Rd

d

Sd

V

V

 

Ponieważ warunek jest spełniony, dozbrajanie na ścinanie nie jest potrzebne, występują zatem 
tylko odcinki pierwszego rodzaju. Przekrój obciążony jest dodatkowo siłami  ściskającymi, 
więc nośność odcinków pierwszego rodzaju należy zredukować. 

[ ]

[ ]

kN

z

b

f

V

f

m

d

z

cd

Rd

ck

 

354

,

653

414

,

0

35

,

0

16700

54

,

0

5

,

0

5

,

0

54

,

0

250

25

1

6

,

0

250

1

6

,

0

 

414

,

0

46

,

0

9

,

0

9

,

0

2

=

=

=

=

 −

=

 −

=

=

=

=

ν

ν

 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                     Projekt ramy zelbetowej 
 

 

 

15

[ ]

kN

V

V

f

m

kN

f

m

kN

Rd

c

red

Rd

cd

cp

c

cd

cp

 

536

,

664

354

,

653

017

,

1

017

,

1

16700

811

,

285

1

1

 

4175

16700

25

,

0

25

,

0

 

811

,

285

0

2

,

2

2

2

=

=

=

=

+

=

+

=





=

=

<





=

<

α

σ

α

σ

 

red

Rd

Rd

d

Sd

V

V

V

,

2

1

,

 

Określenie maksymalnego rozstawu ramion strzemion pośrednich: 

[ ]

[ ]

=

=

cm

d

cm

s

 

345

,

0

46

,

0

75

,

0

75

,

0

 

40

max

 

1

 

Przyjęto strzemiona montażowe w rozstawie 0,20[m]. 
 
Rygiel stropodachu nr 9 i 10 (węzeł 8 i 10) 

[ ]

kN

V

V

Sd

 

701

,

158

max

10

,

9

10

,

9

=

=

 

Siła tnąca w odległości a

1

 i d od lica podpory: 

[ ]
[ ]

kN

V

kN

V

d

Sd

k

Sd

 

924

,

125

 

773

,

144

10

,

9

,

10

,

9

,

=

=

 

Obliczenie nośności odcinków pierwszego rodzaju: 

(

)





=

=





=

=

=

=

=

=

=

=

=

2

2

1

 

3340

16700

2

,

0

2

,

0

 

029

,

557

5

,

0

35

,

0

48

,

97

0

,

1

 

14

,

1

46

,

0

6

,

1

6

,

1

01

,

0

00976

,

0

46

35

71

,

15

m

kN

f

m

kN

A

N

k

d

k

d

b

A

cd

c

Sd

cp

S

L

σ

ρ

 

(

)

[

]

(

)

[

]

[ ]

kN

f

k

d

b

V

cp

L

ctd

Rd

 

051

,

136

029

,

557

15

,

0

00976

,

0

40

2

,

1

1200

14

,

1

35

,

0

46

,

0

35

,

0

15

,

0

40

2

,

1

35

,

0

1

=

+

+

=

+

+

=

σ

ρ

 

1

,

Rd

d

Sd

V

V

 

Ponieważ warunek jest spełniony, dozbrajanie na ścinanie nie jest potrzebne, występują zatem 
tylko odcinki pierwszego rodzaju. Przekrój obciążony jest dodatkowo siłami  ściskającymi, 
więc nośność odcinków pierwszego rodzaju należy zredukować. 

[ ]

[ ]

kN

z

b

f

V

f

m

d

z

cd

Rd

ck

 

354

,

653

414

,

0

35

,

0

16700

54

,

0

5

,

0

5

,

0

54

,

0

250

25

1

6

,

0

250

1

6

,

0

 

414

,

0

46

,

0

9

,

0

9

,

0

2

=

=

=

=

 −

=

 −

=

=

=

=

ν

ν

 

[ ]

kN

V

V

f

m

kN

f

m

kN

Rd

c

red

Rd

cd

cp

c

cd

cp

 

147

,

675

354

,

653

033

,

1

033

,

1

16700

029

,

557

1

1

 

4175

16700

25

,

0

25

,

0

 

029

,

557

0

2

,

2

2

2

=

=

=

=

+

=

+

=





=

=

<





=

<

α

σ

α

σ

 

red

Rd

Rd

d

Sd

V

V

V

,

2

1

,

 

Określenie maksymalnego rozstawu ramion strzemion pośrednich: 

[ ]

[ ]

=

=

cm

d

cm

s

 

345

,

0

46

,

0

75

,

0

75

,

0

 

40

max

 

1

 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                      Projekt ramy zelbetowej 
 

 

 

16

Przyjęto strzemiona montażowe w rozstawie 0,20[m]. 
 
Rygiel stropodachu nr 9 i 10 (węzeł 9 - zakrzywiony) 

[ ]

kN

V

V

Sd

616

,

13

max

10

,

9

10

,

9

=

=

 

Obliczenie minimalnego sumarycznego pola przekroju powierzchni strzemion: 

[ ]

[

]

[

]

[ ]

2

2

 

37

,

2

2

13

sin

210

350

28

,

6

2

2

sin

2

13

 

210

  

 

350

 

28

,

6

cm

f

f

A

A

MPa

f

MPa

f

cm

A

ywd

yd

S

sw

ywd

yd

S

=

=

°

=

=

=

=

α

α

 

Określenie maksymalnej długości rozstawienia strzemion: 

[ ] [ ]

[ ]

cm

cm

mm

 

16

2

8

8

 

2

 

20

=

=

=

=

φ

φ

 

Przyjęto strzemiona dwucięte Φ8 ze stali A-I w rozstawie 8 cm na długości 16 cm z każdej 
strony załamania: 

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

2

2

2

2

 

37

,

2

 

03

,

5

4

8

,

0

2

5

4

2

5

 

8

,

0

 

8

cm

cm

A

cm

mm

s

sw

s

=

=

=

=

=

π

φ

π

φ

 

 
c) Stan graniczny użytkowalności

 

 
Rygiel stropu nr 7 
Moment zginający od kombinacji obciążeń  długotrwałych (charakterystycznych: obciążenia 
stałe+60%zmiennych):

 

(

)

[

]

kNm

q

g

q

g

M

M

q

g

q

g

M

M

k

k

d

Sd

d

k

Sd

k

k

d

k

Sd

d

Sd

 

337

,

370

45

,

26

428

,

22

749

,

436

)

(

)

(

=

=

+

+

=

+

+

=

 

Moment zginający od obciążeń całkowitych (charakterystycznych):

 

(

)

[

]

kNm

q

g

q

g

M

M

q

g

q

g

M

M

k

k

Sd

k

Sd

k

k

k

Sd

Sd

 

54

,

502

45

,

26

428

,

22

66

,

592

)

(

)

(

=

=

+

+

=

+

+

=

 

Wymiary geometryczne rygla:  

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

m

a

m

d

m

h

m

b

 

04

,

0

 

86

,

0

 

90

,

0

 

35

,

0

=

=

=

=

 

[ ]

m

l

eff

 

0

,

7

=

 

Zbrojenie ze stali A-III: 

[

]

[

]

[

]

[

]

MPa

GPa

E

MPa

f

MPa

f

s

yk

yd

 

200000

 

200

 

410

 

350

=

=

=

=

 

Beton B-30: 

[

]

[

]

MPa

f

MPa

f

ctm

cd

 

6

,

2

 

7

,

16

=

=

 

[

]

[

]

MPa

f

MPa

f

ctk

ck

 

8

,

1

 

25

=

=

 

[

]

[

]

MPa

GPa

E

cm

 

31000

 

31

=

==

 

Ugięcie 

Obliczenie wskaźnika wytrzymałości przekroju betonu oraz momentu rysującego: 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                      Projekt ramy zelbetowej 
 

 

 

17

[ ]

[

]

[

]

[

]

kNm

M

kNm

MNm

W

f

M

m

h

b

W

Sd

C

ctm

Cr

C

 

54

,

502

 

85

,

122

 

12285

,

0

04725

,

0

6

,

2

 

04725

,

0

6

9

,

0

35

,

0

6

3

2

2

=

<

=

=

=

=

=

=

=

 

Przekrój pracuje jako zarysowany (faza II). 

0

,

1

1

=

β

 - dla prętów żebrowanych:  

5

,

0

2

=

β

 - przy obciążeniu długotrwałym 

Obliczenie stosunku naprężeń w zbrojeniu rozciąganym z warunku: 

332

,

0

337

,

370

85

,

122

=

=

=

d

Sd

Cr

s

sr

M

M

σ

σ

 

Obliczenie współczynnika zależny od schematu statycznego i typu obciążenia: 

0887

,

0

660

,

592

10

133

,

440

133

,

440

1

48

5

10

1

48

5

=

+

=



+

=

prz

B

A

k

M

M

M

α

 

Założona wilgotność względna powietrza wynosi RH=50%.  
Określenie współczynnika pełzania na podstawie miarodajnego przekroju elementu:  

(

)

[ ]

( )

69

,

2

,

 

252

900

350

2

900

350

2

2

0

0

=

=

+

=

=

t

t

mm

u

A

h

c

φ

 

( )

[

]

81

,

23

08

,

8401

200000

 

08

,

8401

69

,

2

1

31000

,

1

,

,

0

,

=

=

=

=

+

=

+

=

eff

c

s

t

e

cm

eff

c

E

E

MPa

t

t

E

E

α

φ

 

J

I

 – moment bezwładności przekroju sprowadzonego przekroju w fazie niezarysowanej. 

[ ]

m

A

h

b

d

A

h

b

x

S

t

e

S

t

e

I

 

51

,

0

002199

,

0

81

,

23

9

,

0

35

,

0

86

,

0

002199

,

0

81

,

23

9

,

0

35

,

0

5

,

0

5

,

0

2

1

,

1

,

2

=

+

+

=

+

+

=

α

α

 

(

)

(

)

(

)

(

)

[ ]

4

2

3

3

2

1

,

3

3

 

0288

,

0

51

,

0

86

,

0

002199

,

0

81

,

23

3

51

,

0

9

,

0

35

,

0

3

51

,

0

35

,

0

3

3

m

x

d

A

x

h

b

x

b

J

I

S

t

e

I

I

I

=

+

+

=

=

+

+

=

α

 

J

II

 – moment bezwładności przekroju sprowadzonego przekroju w fazie zarysowanej. 

[ ]

m

A

d

b

b

A

x

S

t

e

S

t

e

II

 

38

,

0

002199

,

0

81

,

23

86

,

0

35

,

0

2

1

1

35

,

0

002199

,

0

81

,

23

2

1

1

1

,

1

,

=





+

+

=



+

+

=

α

α

 

(

)

(

)

[ ]

4

2

3

2

1

,

3

 

0185

,

0

38

,

0

86

,

0

002199

,

0

81

,

23

3

38

,

0

35

,

0

3

m

x

d

A

x

b

J

II

S

t

e

II

II

=

+

=

+

=

α

 

642

,

0

0288

,

0

0185

,

0

=

=

I

II

J

J

 

Sztywność przekroju zarysowanego przy obciążeniu długotrwałym: 

(

) (

)

[

]

[

]

2

2

2

2

2

1

,

 

158548

 

548

,

158

642

,

0

1

332

,

0

5

,

0

0

,

1

1

0185

,

0

08

,

8401

1

1

kNm

MNm

J

J

J

E

B

I

II

s

sr

II

eff

c

=

=

=

=









=

σ

σ

β

β

 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                      Projekt ramy zelbetowej 
 

 

 

18

[ ]

[ ]

mm

m

B

l

M

a

eff

d

Sd

k

 

10

 

01

,

0

158548

0

,

7

337

,

370

0887

,

0

2

2

=

=

=

=

α

 

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

mm

a

m

m

l

m

eff

 

30

 

5

,

7

 

0

,

7

 

0

,

6

lim

=

<

=

<

 

[ ]

[ ]

mm

a

mm

a

 

30

 

10

lim

=

<

=

 

Powyższe obliczenie ugięcia można byłoby pominąć, ograniczając ugięcie do wartości 

[ ]

mm

a

 

3

,

0

lim

=

 gdyż stosunek rozpiętości  l

eff

 do wysokości użytecznej  d elementów o 

określonym stopniu ρ

L

 zbrojenia podłużnego jest mniejszy od wartości normowej 

zamieszczonej w tablicy 13 (PN-B-03264:2002): 

[ ]

[

]

[

]

71

,

25

857

,

0

30

30

833

,

8

385

,

230

250

86

,

0

0

,

7

250

 

250

 

385

,

230

002199

,

0

86

,

0

85

,

0

337

,

370

85

,

0

731

,

0

 

 

002199

,

0

857

,

0

0

,

7

03

,

0

200

200

1

2

lim

1

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

n

d

l

MPa

MPa

A

d

M

m

A

l

a

n

s

eff

s

d

Sd

s

L

s

eff

σ

ζ

σ

ζ

ρ

 

Szerokość rys ukośnych 

Ze względu na możliwość przekroczenia szerokości rys ukośnych zmniejszono rozstaw 
strzemion do wartości 

[ ]

[ ]

m

cm

s

 

1

,

0

 

10

1

=

=

, wynikiem takiego zabiegu będą mniejsze rysy 

oraz większa nośność na ścinanie odcinków drugiego rodzaju 
Obliczenie naprężeń ścinających: 

[

]

[ ]

mm

b

s

A

MPa

m

kN

d

b

V

w

w

sw

w

w

w

w

Sd

 

345

,

464

0

8

0

,

1

00574

,

0

3

1

3

1

00574

,

0

35

,

0

1

,

0

000201

,

0

0

0

 

95

,

1

 

66

,

1947

86

,

0

35

,

0

245

,

586

2

2

2

1

1

1

1

1

2

1

2

2

=





+

=

+

=

=

=

+

=

+

=

=

=





=

=

=

φ

η

ρ

φ

η

ρ

λ

ρ

ρ

ρ

ρ

τ

 

Obliczenie szerokości rys ukośnych: 

[ ]

mm

f

E

w

ck

s

w

k

 

25

,

0

25

200000

00574

,

0

345

,

464

95

,

1

4

4

2

2

=

=

=

ρ

λ

τ

 

[ ]

[ ]

mm

w

mm

w

k

 

3

,

0

 

25

,

0

lim

=

<

=

 

Szerokość rys prostopadłych 

[

]

[

]

kNm

M

kNm

M

d

Sd

Cr

 

337

,

370

 

85

,

122

=

<

=

 

Przekrój pracuje jako zarysowany (faza II). 

7

,

1

=

β

 - przy obciążeniu bezpośrednim 

Obliczenie średniego, końcowego rozstawu rys: 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                      Projekt ramy zelbetowej 
 

 

 

19

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

mm

k

k

s

A

A

m

b

m

x

h

m

a

A

k

k

r

rm

eff

ct

s

r

II

eff

ct

 

85

,

81

0628

,

0

20

5

,

0

8

,

0

25

,

0

50

25

,

0

50

0628

,

0

035

,

0

002199

,

0

 

035

,

0

35

,

0

1

,

0

 

17

,

0

3

38

,

0

9

,

0

3

 

1

,

0

04

,

0

5

,

2

5

,

2

min

5

,

0

8

,

0

2

1

,

2

1

,

2

1

=

+

=

+

=

=

=

=

=

=





=

=

=

=

=

=

=

ρ

φ

ρ

 

Obliczenie średniego odkształcenia zbrojenia rozciąganego: 

[

]

[

]

00109

,

0

332

,

0

5

,

0

0

,

1

1

200000

385

,

230

1

332

,

0

337

,

370

85

,

122

 

385

,

230

002199

,

0

86

,

0

85

,

0

337

,

370

85

,

0

%

731

,

0

5

,

0

0

,

1

2

2

2

1

1

2

1

=

=







=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

s

sr

s

s

sm

d

Sd

Cr

s

sr

S

d

Sd

s

L

E

M

M

MPa

A

d

M

σ

σ

β

β

σ

ε

σ

σ

ζ

σ

ζ

ρ

β

β

 

Obliczenie szerokości rys prostopadłych: 

[ ]

mm

s

w

sm

rm

k

 

15

,

0

00109

,

0

85

,

81

7

,

1

=

=

=

ε

β

 

[ ]

[ ]

mm

w

mm

w

k

 

3

,

0

 

15

,

0

lim

=

<

=

 

Powyższego obliczenia szerokości rys prostopadłych nie można byłoby pominąć, 
ograniczając szerokość rys do wartości 

[ ]

mm

w

 

3

,

0

lim

=

, gdyż nie jest spełniony podstawowy 

warunek na wartość stosunku (Załącznik D - PN-B-03264:2002): 

(

)

95

,

0

85

,

0

956

,

0

9

,

0

86

,

0

÷

=

=

h

d

 

 
Rygiel stropodachu nr 8 = nr11 
Moment zginający od kombinacji obciążeń  długotrwałych (charakterystycznych: obciążenia 
stałe+60%zmiennych):

 

(

)

[

]

kNm

q

g

q

g

M

M

q

g

q

g

M

M

k

k

d

Sd

d

k

Sd

k

k

d

k

Sd

d

Sd

 

394

,

69

238

,

7

835

,

5

08

,

86

)

(

)

(

=

=

+

+

=

+

+

=

 

Moment zginający od obciążeń całkowitych (charakterystycznych):

 

(

)

[

]

kNm

q

g

q

g

M

M

q

g

q

g

M

M

k

k

Sd

k

Sd

k

k

k

Sd

Sd

 

932

,

74

238

,

7

835

,

5

949

,

92

)

(

)

(

=

=

+

+

=

+

+

=

 

Wymiary geometryczne rygla:  

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                      Projekt ramy zelbetowej 
 

 

 

20

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

m

a

m

d

m

h

m

b

 

04

,

0

 

46

,

0

 

50

,

0

 

35

,

0

=

=

=

=

 

[ ]

m

l

eff

 

8

,

5

=

 

Zbrojenie ze stali A-III: 

[

]

[

]

[

]

[

]

MPa

GPa

E

MPa

f

MPa

f

s

yk

yd

 

200000

 

200

 

410

 

350

=

=

=

=

 

Beton B-30: 

[

]

[

]

MPa

f

MPa

f

ctm

cd

 

6

,

2

 

7

,

16

=

=

 

[

]

[

]

MPa

f

MPa

f

ctk

ck

 

8

,

1

 

25

=

=

 

[

]

[

]

MPa

GPa

E

cm

 

31000

 

31

=

==

 

Ugięcie 

Obliczenie wskaźnika wytrzymałości przekroju betonu oraz momentu rysującego: 

[ ]

[

]

[

]

[

]

kNm

M

kNm

MNm

W

f

M

m

h

b

W

Sd

C

ctm

Cr

C

 

932

,

74

 

92

,

37

 

03792

,

0

01458

,

0

6

,

2

 

01458

,

0

6

5

,

0

35

,

0

6

3

2

2

=

<

=

=

=

=

=

=

=

 

Przekrój pracuje jako zarysowany (faza II). 

0

,

1

1

=

β

 - dla prętów żebrowanych:  

5

,

0

2

=

β

 - przy obciążeniu długotrwałym 

Obliczenie stosunku naprężeń w zbrojeniu rozciąganym z warunku: 

546

,

0

394

,

69

92

,

37

=

=

=

d

Sd

Cr

s

sr

M

M

σ

σ

 

Obliczenie współczynnika zależny od schematu statycznego i typu obciążenia: 

0765

,

0

949

,

92

10

746

,

151

923

,

94

1

48

5

10

1

48

5

=

+

=



+

=

prz

B

A

k

M

M

M

α

 

Założona wilgotność względna powietrza wynosi RH=50%.  
Określenie współczynnika pełzania na podstawie miarodajnego przekroju elementu:  

(

)

[ ]

( )

74

,

2

,

 

206

500

350

2

500

350

2

2

0

0

=

=

+

=

=

t

t

mm

u

A

h

c

φ

 

( )

[

]

13

,

24

77

,

8288

200000

 

77

,

8288

74

,

2

1

31000

,

1

,

,

0

,

=

=

=

=

+

=

+

=

eff

c

s

t

e

cm

eff

c

E

E

MPa

t

t

E

E

α

φ

 

J

I

 – moment bezwładności przekroju sprowadzonego przekroju w fazie niezarysowanej. 

[ ]

m

A

h

b

d

A

h

b

x

S

t

e

S

t

e

I

 

27

,

0

000942

,

0

13

,

24

5

,

0

35

,

0

46

,

0

000942

,

0

13

,

24

5

,

0

35

,

0

5

,

0

5

,

0

2

1

,

1

,

2

=

+

+

=

+

+

=

α

α

 

(

)

(

)

(

)

(

)

[ ]

4

2

3

3

2

1

,

3

3

 

00454

,

0

27

,

0

46

,

0

000942

,

0

13

,

24

3

27

,

0

5

,

0

35

,

0

3

27

,

0

35

,

0

3

3

m

x

d

A

x

h

b

x

b

J

I

S

t

e

I

I

I

=

+

+

=

=

+

+

=

α

 

J

II

 – moment bezwładności przekroju sprowadzonego przekroju w fazie zarysowanej. 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                      Projekt ramy zelbetowej 
 

 

 

21

[ ]

m

A

d

b

b

A

x

S

t

e

S

t

e

II

 

19

,

0

000942

,

0

13

,

24

46

,

0

35

,

0

2

1

1

35

,

0

000942

,

0

13

,

24

2

1

1

1

,

1

,

=





+

+

=



+

+

=

α

α

 

(

)

(

)

[ ]

4

2

3

2

1

,

3

 

00246

,

0

19

,

0

46

,

0

000942

,

0

13

,

24

3

19

,

0

35

,

0

3

m

x

d

A

x

b

J

II

S

t

e

II

II

=

+

=

+

=

α

 

542

,

0

00454

,

0

00246

,

0

=

=

I

II

J

J

 

Sztywność przekroju zarysowanego przy obciążeniu długotrwałym: 

(

) (

)

[

]

[

]

2

2

2

2

2

1

,

 

21884

 

884

,

21

542

,

0

1

546

,

0

5

,

0

0

,

1

1

00246

,

0

77

,

8288

1

1

kNm

MNm

J

J

J

E

B

I

II

s

sr

II

eff

c

=

=

=

=









=

σ

σ

β

β

 

[ ]

[ ]

mm

m

B

l

M

a

eff

d

Sd

k

 

2

,

8

 

0082

,

0

21884

8

,

5

394

,

69

0765

,

0

2

2

=

=

=

=

α

 

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

mm

m

l

a

m

m

l

eff

eff

 

29

 

029

,

0

200

8

,

5

200

 

0

,

6

 

8

,

5

lim

=

=

=

=

<

=

 

[ ]

[ ]

mm

a

mm

a

 

29

 

2

,

8

lim

=

<

=

 

Powyższe obliczenie ugięcia można byłoby pominąć, ograniczając ugięcie do wartości 

[ ]

mm

a

 

29

,

0

lim

=

 gdyż stosunek rozpiętości  l

eff

 do wysokości użytecznej  d elementów o 

określonym stopniu ρ

L

 zbrojenia podłużnego jest mniejszy od wartości normowej 

zamieszczonej w tablicy 13 (PN-B-03264:2002): 

[ ]

[

]

[

]

35

731

,

16

406

,

188

250

46

,

0

8

,

5

250

 

250

 

406

,

188

000942

,

0

46

,

0

85

,

0

394

,

69

85

,

0

585

,

0

 

 

000942

,

0

2

=

=

=

=

=

=

=

=

s

eff

s

d

Sd

s

L

s

d

l

MPa

MPa

A

d

M

m

A

σ

ζ

σ

ζ

ρ

 

Szerokość rys ukośnych 

Sprawdzenie szerokości rys ukośnych przy w

lim

=0,3 mm nie jest potrzebne, gdyż zastosowane 

strzemiona prostopadłe zapewniają przy 

75

,

1

5

,

1

cot

=

θ

 wystarczającą nośność na ścinanie. 

Szerokość rys prostopadłych 

[

]

[

]

kNm

M

kNm

M

d

Sd

Cr

 

394

,

69

 

92

,

37

=

<

=

 

Przekrój pracuje jako zarysowany (faza II). 

7

,

1

=

β

 - przy obciążeniu bezpośrednim 

Obliczenie średniego, końcowego rozstawu rys: 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                      Projekt ramy zelbetowej 
 

 

 

22

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

mm

k

k

s

A

A

m

b

m

x

h

m

a

A

k

k

r

rm

eff

ct

s

r

II

eff

ct

 

07

,

124

027

,

0

20

5

,

0

8

,

0

25

,

0

50

25

,

0

50

027

,

0

035

,

0

000942

,

0

 

035

,

0

35

,

0

1

,

0

 

1

,

0

3

19

,

0

5

,

0

3

 

1

,

0

04

,

0

5

,

2

5

,

2

min

5

,

0

8

,

0

2

1

,

2

1

,

2

1

=

+

=

+

=

=

=

=

=

=





=

=

=

=

=

=

=

ρ

φ

ρ

 

Obliczenie średniego odkształcenia zbrojenia rozciąganego: 

[

]

[

]

0008

,

0

546

,

0

5

,

0

0

,

1

1

200000

406

,

188

1

546

,

0

394

,

69

92

,

37

 

406

,

188

000942

,

0

46

,

0

85

,

0

394

,

69

85

,

0

%

585

,

0

5

,

0

0

,

1

2

2

2

1

1

2

1

=

=







=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

s

sr

s

s

sm

d

Sd

Cr

s

sr

S

d

Sd

s

L

E

M

M

MPa

A

d

M

σ

σ

β

β

σ

ε

σ

σ

ζ

σ

ζ

ρ

β

β

 

Obliczenie szerokości rys prostopadłych: 

[ ]

mm

s

w

sm

rm

k

 

17

,

0

0008

,

0

07

,

124

7

,

1

=

=

=

ε

β

 

[ ]

[ ]

mm

w

mm

w

k

 

3

,

0

 

17

,

0

lim

=

<

=

 

Powyższe obliczenie szerokości rys prostopadłych można byłoby pominąć, ograniczając 
szerokość rys do wartości 

[ ]

mm

w

 

3

,

0

lim

=

 gdyż zastosowana średnica prętów zbrojenia nie 

przekroczyła wartości maksymalnej wynikającej z tablicy D.1 (Załącznik D – PN-B-
03264:2002) i poniższych warunków: 

(

)

[

]

[ ]

mm

MPa

A

d

M

h

d

S

d

Sd

s

L

 

25

 

406

,

188

000942

,

0

46

,

0

85

,

0

394

,

69

85

,

0

%

585

,

0

95

,

0

85

,

0

92

,

0

5

,

0

46

,

0

max

1

=

=

=

=

=

=

÷

=

=

φ

ζ

σ

ζ

ρ

 

 
Rygiel stropodachu nr 9 + nr10

 

Moment zginający od kombinacji obciążeń  długotrwałych (charakterystycznych: obciążenia 
stałe+60%zmiennych):

 

(

)

[

]

kNm

q

g

q

g

M

M

q

g

q

g

M

M

k

k

d

Sd

d

k

Sd

k

k

d

k

Sd

d

Sd

 

963

,

62

238

,

7

835

,

5

102

,

78

)

(

)

(

=

=

+

+

=

+

+

=

 

Moment zginający od obciążeń całkowitych (charakterystycznych):

 

(

)

[

]

kNm

q

g

q

g

M

M

q

g

q

g

M

M

k

k

Sd

k

Sd

k

k

k

Sd

Sd

 

603

,

66

238

,

7

835

,

5

617

,

82

)

(

)

(

=

=

+

+

=

+

+

=

 

Wymiary geometryczne rygla:  

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                     Projekt ramy zelbetowej 
 

 

 

23

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

m

a

m

d

m

h

m

b

 

04

,

0

 

46

,

0

 

50

,

0

 

35

,

0

=

=

=

=

 

[ ]

m

l

eff

 

0

,

7

=

 

Zbrojenie ze stali A-III: 

[

]

[

]

[

]

[

]

MPa

GPa

E

MPa

f

MPa

f

s

yk

yd

 

200000

 

200

 

410

 

350

=

=

=

=

 

Beton B-30: 

[

]

[

]

MPa

f

MPa

f

ctm

cd

 

6

,

2

 

7

,

16

=

=

 

[

]

[

]

MPa

f

MPa

f

ctk

ck

 

8

,

1

 

25

=

=

 

[

]

[

]

MPa

GPa

E

cm

 

31000

 

31

=

==

 

Ugięcie 

Obliczenie wskaźnika wytrzymałości przekroju betonu oraz momentu rysującego: 

[ ]

[

]

[

]

[

]

kNm

M

kNm

MNm

W

f

M

m

h

b

W

Sd

C

ctm

Cr

C

 

603

,

66

 

92

,

37

 

03792

,

0

01458

,

0

6

,

2

 

01458

,

0

6

5

,

0

35

,

0

6

3

2

2

=

<

=

=

=

=

=

=

=

 

Przekrój pracuje jako zarysowany (faza II). 

0

,

1

1

=

β

 - dla prętów żebrowanych:  

5

,

0

2

=

β

 - przy obciążeniu długotrwałym 

Obliczenie stosunku naprężeń w zbrojeniu rozciąganym z warunku: 

569

,

0

603

,

66

92

,

37

=

=

=

d

Sd

Cr

s

sr

M

M

σ

σ

 

Obliczenie współczynnika zależny od schematu statycznego i typu obciążenia: 

0566

,

0

617

,

82

10

568

,

188

568

,

188

1

48

5

10

1

48

5

=

+

=



+

=

prz

B

A

k

M

M

M

α

 

Założona wilgotność względna powietrza wynosi RH=50%.  
Określenie współczynnika pełzania na podstawie miarodajnego przekroju elementu:  

(

)

[ ]

( )

74

,

2

,

 

206

500

350

2

500

350

2

2

0

0

=

=

+

=

=

t

t

mm

u

A

h

c

φ

 

( )

[

]

13

,

24

77

,

8288

200000

 

77

,

8288

74

,

2

1

31000

,

1

,

,

0

,

=

=

=

=

+

=

+

=

eff

c

s

t

e

cm

eff

c

E

E

MPa

t

t

E

E

α

φ

 

J

I

 – moment bezwładności przekroju sprowadzonego przekroju w fazie niezarysowanej. 

[ ]

m

A

h

b

d

A

h

b

x

S

t

e

S

t

e

I

 

27

,

0

000628

,

0

13

,

24

5

,

0

35

,

0

46

,

0

000628

,

0

13

,

24

5

,

0

35

,

0

5

,

0

5

,

0

2

1

,

1

,

2

=

+

+

=

+

+

=

α

α

 

(

)

(

)

(

)

(

)

[ ]

4

2

3

3

2

1

,

3

3

 

00426

,

0

27

,

0

46

,

0

000628

,

0

13

,

24

3

27

,

0

5

,

0

35

,

0

3

27

,

0

35

,

0

3

3

m

x

d

A

x

h

b

x

b

J

I

S

t

e

I

I

I

=

+

+

=

=

+

+

=

α

 

J

II

 – moment bezwładności przekroju sprowadzonego przekroju w fazie zarysowanej. 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                      Projekt ramy zelbetowej 
 

 

 

24

[ ]

m

A

d

b

b

A

x

S

t

e

S

t

e

II

 

16

,

0

000628

,

0

13

,

24

46

,

0

35

,

0

2

1

1

35

,

0

000628

,

0

13

,

24

2

1

1

1

,

1

,

=





+

+

=



+

+

=

α

α

 

(

)

(

)

[ ]

4

2

3

2

1

,

3

00184

,

0

16

,

0

46

,

0

000628

,

0

13

,

24

3

16

,

0

35

,

0

3

m

x

d

A

x

b

J

II

S

t

e

II

II

=

+

=

+

=

α

 

432

,

0

00426

,

0

00184

,

0

=

=

I

II

J

J

 

Sztywność przekroju zarysowanego przy obciążeniu długotrwałym: 

(

) (

)

[

]

[

]

2

2

2

2

2

1

,

 

16796

 

796

,

16

432

,

0

1

569

,

0

5

,

0

0

,

1

1

00184

,

0

77

,

8288

1

1

kNm

MNm

J

J

J

E

B

I

II

s

sr

II

eff

c

=

=

=

=









=

σ

σ

β

β

 

[ ]

[ ]

mm

m

B

l

M

a

eff

d

Sd

k

 

11

 

011

,

0

16796

0

,

7

603

,

66

0566

,

0

2

2

=

=

=

=

α

 

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

mm

a

m

m

l

m

eff

 

30

 

5

,

7

 

0

,

7

 

0

,

6

lim

=

<

=

<

 

[ ]

[ ]

mm

a

mm

a

 

30

 

11

lim

=

<

=

 

Powyższe obliczenie ugięcia można byłoby pominąć, ograniczając ugięcie do wartości 

[ ]

mm

a

 

3

,

0

lim

=

 gdyż stosunek rozpiętości  l

eff

 do wysokości użytecznej  d elementów o 

określonym stopniu ρ

L

 zbrojenia podłużnego jest mniejszy od wartości normowej 

zamieszczonej w tablicy 13 (PN-B-03264:2002): 

[ ]

[

]

[

]

995

,

29

857

,

0

35

30

851

,

14

173

,

256

250

46

,

0

0

,

7

250

 

250

 

173

,

256

000628

,

0

46

,

0

9

,

0

603

,

66

9

,

0

39

,

0

 

 

000628

,

0

857

,

0

0

,

7

03

,

0

200

200

1

2

lim

1

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

n

d

l

MPa

MPa

A

d

M

m

A

l

a

n

s

eff

s

d

Sd

s

L

s

eff

σ

ζ

σ

ζ

ρ

 

Szerokość rys ukośnych 

Sprawdzenie szerokości rys ukośnych przy w

lim

=0,3 mm nie jest potrzebne, gdyż zastosowane 

strzemiona prostopadłe zapewniają przy 

75

,

1

5

,

1

cot

=

θ

 wystarczającą nośność na ścinanie. 

Szerokość rys prostopadłych 

[

]

[

]

kNm

M

kNm

M

d

Sd

Cr

 

603

,

66

 

92

,

37

=

<

=

 

Przekrój pracuje jako zarysowany (faza II). 

7

,

1

=

β

 - przy obciążeniu bezpośrednim 

Obliczenie średniego, końcowego rozstawu rys: 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                      Projekt ramy zelbetowej 
 

 

 

25

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

mm

k

k

s

A

A

m

b

m

x

h

m

a

A

k

k

r

rm

eff

ct

s

r

II

eff

ct

 

11

,

161

018

,

0

20

5

,

0

8

,

0

25

,

0

50

25

,

0

50

018

,

0

035

,

0

000628

,

0

 

035

,

0

35

,

0

1

,

0

 

11

,

0

3

16

,

0

5

,

0

3

 

1

,

0

04

,

0

5

,

2

5

,

2

min

5

,

0

8

,

0

2

1

,

2

1

,

2

1

=

+

=

+

=

=

=

=

=

=





=

=

=

=

=

=

=

ρ

φ

ρ

 

Obliczenie średniego odkształcenia zbrojenia rozciąganego: 

[

]

[

]

00107

,

0

569

,

0

5

,

0

0

,

1

1

200000

173

,

256

1

569

,

0

603

,

66

92

,

37

 

173

,

256

000628

,

0

46

,

0

90

,

0

603

,

66

90

,

0

%

39

,

0

5

,

0

0

,

1

2

2

2

1

1

2

1

=

=







=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

s

sr

s

s

sm

d

Sd

Cr

s

sr

S

d

Sd

s

L

E

M

M

MPa

A

d

M

σ

σ

β

β

σ

ε

σ

σ

ζ

σ

ζ

ρ

β

β

 

Obliczenie szerokości rys prostopadłych: 

[ ]

mm

s

w

sm

rm

k

 

29

,

0

00107

,

0

11

,

161

7

,

1

=

=

=

ε

β

 

[ ]

[ ]

mm

w

mm

w

k

 

3

,

0

 

29

,

0

lim

=

<

=

 

W powyższym przypadku obliczenia szerokości rys prostopadłych nie można byłoby 
pominąć, ograniczając szerokość rys do wartości 

[ ]

mm

w

 

3

,

0

lim

=

, gdyż zastosowana średnica 

prętów zbrojenia przekroczyła wartość maksymalną wynikającą z tablicy D.1 (Załącznik D 
PN-B-03264:2002) i poniższych warunków: 

(

)

[

]

[ ]

mm

MPa

A

d

M

h

d

S

d

Sd

s

L

 

18

 

173

,

256

000628

,

0

46

,

0

90

,

0

603

,

66

90

,

0

%

39

,

0

95

,

0

85

,

0

92

,

0

5

,

0

46

,

0

max

1

=

=

=

=

=

=

÷

=

=

φ

ζ

σ

ζ

ρ

 

 
d) Wymiarowanie przekrojów na ściskanie

 

 
Słup nr 1 = nr 4 – zbrojenie symetryczne

 

Określenie długości obliczeniowej i smukłości słupa: 

[ ]

(

)

30

 

7

667

,

13

6

,

0

2

,

8

 

2

,

8

2

,

8

0

,

1

0

0

>

=

=

=

=

=

=

lecz

h

l

m

l

l

col

λ

β

 

Nośność należy sprawdzić z uwzględnieniem smukłości elementów i wpływu obciążeń 
długotrwałych. 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                      Projekt ramy zelbetowej 
 

 

 

26

Wyznaczenie maksymalnego mimośrodu konstrukcyjnego: 

[

]

[ ]

[ ]

[

]

[ ]

[ ]

[ ]

[

]

[ ]

[ ]

[

]

[ ]

m

N

M

e

kNm

M

kN

N

m

N

M

e

kNm

M

kN

N

m

N

M

e

kN

N

kNm

M

m

N

M

e

kN

N

kNm

M

e

e

e

e

 

19

,

0

532

,

259

538

,

48

 

538

,

48

 

532

,

259

 

55

,

0

039

,

128

151

,

70

 

151

,

70

 

039

,

128

max

 

59

,

0

849

,

155

035

,

92

 

849

,

155

 

035

,

92

 

24

,

0

546

,

256

620

,

61

 

546

,

256

 

620

,

61

min

max

min

max

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

 

Wyznaczenie maksymalnego mimośrodu niezamierzonego (n - pierwsza kondygnacja licząc 
od góry): 

[ ]

[ ]

[ ]

=

=

=

 +

=

 +

=

m

m

h

m

n

l

e

col

a

 

01

,

0

 

02

,

0

30

6

,

0

30

 

027

,

0

1

1

1

600

2

,

8

1

1

600

max

 

Obliczenie mimośrodu początkowego siły  ściskającej względem  środka ciężkości przekroju 
betonu: 

[ ]

[ ]

m

m

e

e

e

e

a

 

62

,

0

 

617

,

0

59

,

0

027

,

0

0

=

+

=

+

=

 

Obliczenie zwiększonego mimośrodu początkowego: 

[ ]

[

]

[ ]

[

]





=

=

=

=

=

=

=





=

=

=

=

=

2

4

2

2

2

1

2

4

3

3

 

200000

 

200

 

0001325

,

0

2

04

,

0

04

,

0

6

,

0

56

,

0

35

,

0

01

,

0

2

01

,

0

%

1

 

31000

 

31

 

0063

,

0

12

6

,

0

35

,

0

12

m

MN

GPa

E

m

a

a

h

d

b

J

m

MN

GPa

E

m

h

b

J

s

s

cm

c

ρ

ρ

 



=

=

>

=

=

05

,

0

196

,

0

7

,

16

01

,

0

6

,

0

2

,

8

01

,

0

50

,

0

01

,

0

01

,

0

50

,

0

03

,

1

6

,

0

62

,

0

0

0

cd

f

h

l

h

e

 

Wilgotność względna powietrza wynosi RH=50%.  
Miarodajny przekrój elementu wynosi:  

(

)

[ ]

(

)

72

,

2

,

 

221

600

350

2

600

350

2

2

0

0

=

=

+

=

=

t

mm

u

A

h

c

φ

 

[ ]

(

)

088

,

2

72

,

2

849

,

155

679

,

124

5

,

0

1

,

5

,

0

1

 

679

,

124

849

,

155

8

,

0

8

,

0

0

,

,

=

+

=

+

=

=

=

=

t

N

N

k

kN

N

N

Sd

lt

Sd

lt

Sd

lt

Sd

φ

 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                      Projekt ramy zelbetowej 
 

 

 

27

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

018

,

1

8925

849

,

155

1

1

1

1

 

8032

8925

9

,

0

9

,

0

 

849

,

155

 

8925

 

925

,

8

0001325

,

0

200000

1

,

0

6

,

0

62

,

0

1

,

0

11

,

0

088

,

2

2

0063

,

0

31000

2

,

8

9

1

,

0

1

,

0

11

,

0

2

9

2

0

2

0

=

=

=

=

=

=

=

=

+

+

+

=

=

+

+

+

=

crit

Sd

crit

Sd

s

s

lt

c

cm

crit

N

N

kN

N

kN

N

kN

MN

J

E

h

e

k

J

E

l

N

η

 

[ ]

m

e

e

tot

 

63

,

0

62

,

0

018

,

1

0

=

=

=

η

 

Obliczenie mimośrodu względem środka ciężkości zbrojenia rozciąganego 

[ ]

m

a

h

e

e

tot

s

 

89

,

0

04

,

0

6

,

0

5

,

0

63

,

0

5

,

0

1

1

=

+

=

+

=

 

Obliczenie powierzchni zbrojenia ściskanego przy założeniu ściskania z dużym mimośrodem: 

[ ]

m

d

x

eff

eff

 

297

,

0

56

,

0

53

,

0

lim

,

lim

,

=

=

=

ξ

 

[ ]

[ ]

[ ]

m

a

m

x

x

m

b

f

N

x

eff

eff

cd

Sd

eff

 

08

,

0

04

,

0

2

2

 

027

,

0

 

027

,

0

35

,

0

16700

0

,

1

849

,

155

2

lim

,

=

=

<

=

=

=

=

α

 

[ ]

[ ]

2

2

4

2

1

2

1

 

168

,

3

 

10

168

,

3

1

04

,

0

56

,

0

89

,

0

350000

849

,

155

1

cm

m

a

d

e

f

N

A

A

s

yd

Sd

S

S

=

=

=

=





=

=

 

Wyznaczenie zbrojenia minimalnego: 

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

=

=

=

=

=

=

=

2

2

4

2

2

4

min

 

 

88

,

5

 

10

88

,

5

56

,

0

35

,

0

003

,

0

003

,

0

 

668

,

0

 

10

668

,

0

350000

849

,

155

15

,

0

15

,

0

max

cm

m

d

b

cm

m

f

N

A

yd

Sd

S

 

[ ]

2

2

1

 

88

,

5

cm

A

A

S

S

=

=

 

Przyjąłem zbrojenie symetryczne 3Φ20 o A

S1

= A

S2

=9,425[cm

2

], o większym przekroju aby 

osiągnąć założony stopień zbrojenia. 
Obliczenie stopnia zbrojenia obliczonego: 

[ ]

%

898

,

0

%

100

60

35

85

,

18

 

85

,

18

425

,

9

425

,

9

2

1

2

2

1

=

=

+

=

=

+

=

+

h

b

A

A

cm

A

A

S

S

S

S

ρ

 

Obliczenie procentowej różnicy względnej między stopniem zbrojenia obliczonego a 
stopniem zbrojenia założonym: 

%

20

%

2

,

10

%

100

0

,

1

0

,

1

898

,

0

=

<

=

=

=

dop

zal

zal

ρ

ρ

ρ

 

Sprawdzenie nośności przekroju słupa prostokątnego, mimośrodowo ściskanego: 

[ ]

m

d

x

eff

eff

 

297

,

0

56

,

0

53

,

0

lim

,

lim

,

=

=

=

ξ

 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                      Projekt ramy zelbetowej 
 

 

 

28

[ ]

[ ]

m

a

e

d

e

m

a

h

e

e

s

s

tot

s

 

37

,

0

04

,

0

89

,

0

56

,

0

 

89

,

0

04

,

0

6

,

0

5

,

0

63

,

0

5

,

0

2

1

2

1

1

=

=

=

=

+

=

+

=

 

(

) (

)

(

)

(

) (

)

(

)

[ ]

lim

,

4

4

2

2

2

1

1

2

2

2

2

2

 

97

,

0

35

,

0

7

,

16

0

,

1

)

37

,

0

(

10

425

,

9

89

,

0

10

425

,

9

350

2

04

,

0

37

,

0

04

,

0

37

,

0

2

eff

eff

cd

s

S

s

S

yd

s

s

eff

x

x

m

b

f

e

A

e

A

f

a

e

a

e

x

>

=

+

+

=

=

+

+

=

α

(

)

(

)

37

,

0

)

37

,

0

(

10

425

,

9

350

89

,

0

10

425

,

9

350

1

47

,

0

2

35

,

0

7

,

16

0

,

1

2

1

2

2

03

,

0

35

,

0

7

,

16

0

,

1

47

,

0

56

,

0

89

,

0

10

425

,

9

350

2

04

,

0

37

,

0

2

47

,

0

53

,

0

1

1

4

4

2

2

1

1

4

1

1

2

2

lim

,

=

=

=





=

=

+

=

+

=

=

=

=

s

S

yd

s

S

yd

cd

cd

s

S

yd

s

eff

e

A

f

e

A

f

p

b

f

B

b

f

p

d

e

A

f

a

e

A

p

α

α

ξ

 

(

)

64

,

0

37

,

0

03

,

0

03

,

0

2

2

=

+

+

=

+

+

=

B

A

A

x

eff

 

0

,

1

0

,

1

14

,

1

56

,

0

64

,

0

=

>

=

=

=

s

eff

eff

d

x

κ

ξ

 

(

)

[ ]

[ ]

kN

kN

A

f

A

f

x

b

f

N

s

S

yd

S

yd

eff

cd

Sd

 

55

,

4400

 

55,849

1

0

,

1

10

425

,

9

350000

10

425

,

9

350000

64

,

0

35

,

0

16700

0

,

1

849

,

155

4

4

1

2

+

+

κ

α

 

(

)

(

)

(

)

(

)

[

]

[

]

kNm

kNm

a

d

A

f

x

d

x

b

f

e

N

S

yd

eff

eff

cd

s

Sd

 

327

,

1069

 

38,706

1

04

,

0

56

,

0

10

425

,

9

350000

64

,

0

5

,

0

56

,

0

64

,

0

35

,

0

16700

0

,

1

 

89

,

0

849

,

155

5

,

0

4

2

2

1

+

+

α

 

Przyjęcie średnicy strzemion: 

[ ]

[ ]

[ ]

mm

mm

mm

s

zal

s

 

8

 

5

,

4

 

4

20

2

,

0

2

,

0

=

=

=

φ

φ

φ

 

Wyznaczenie rozstawu strzemion: 

[ ]

[ ]

(

)

[ ]

[ ]

[ ]

=

=

=

=

=

mm

cm

mm

cm

mm

s

L

 

400

 

35

 

350

b

%

3

 

 

30

 

300

20

15

15

min

sl

ρ

φ

 

Przyjęto strzemiona dwucięte  Φ8 w rozstawie 20[cm] i w rozstawie 10[cm] na długości 
zakładu. 
 
Słup nr 2 = nr 3 – zbrojenie symetryczne

 

Określenie długości obliczeniowej i smukłości słupa: 

[ ]

7

7

6

,

0

2

,

4

 

2

,

4

2

,

4

0

,

1

0

0

=

=

=

=

=

=

h

l

m

l

l

col

λ

β

 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                      Projekt ramy zelbetowej 
 

 

 

29

Nośność sprawdzamy bez uwzględnienia smukłości elementu i wpływu obciążeń 
długotrwałych. 
Wyznaczenie maksymalnego mimośrodu konstrukcyjnego: 

[

]

[ ]

[ ]

[

]

[ ]

[ ]

[ ]

[

]

[ ]

[ ]

[

]

[ ]

m

N

M

e

kNm

M

kN

N

m

N

M

e

kNm

M

kN

N

m

N

M

e

kN

N

kNm

M

m

N

M

e

kN

N

kNm

M

e

e

e

e

 

13

,

0

025

,

965

022

,

123

 

022

,

123

 

025

,

965

 

15

,

0

640

,

509

998

,

77

 

998

,

77

 

640

,

509

 

14

,

0

022

,

921

706

,

129

 

022

,

921

 

706

,

129

max

 

28

,

0

972

,

898

427

,

252

 

972

,

898

 

427

,

252

min

max

min

max

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

 

Wyznaczenie maksymalnego mimośrodu niezamierzonego (n – druga kondygnacja licząc od 
góry): 

[ ]

[ ]

[ ]

=

=

=

 +

=

 +

=

m

m

h

m

n

l

e

col

a

 

01

,

0

 

02

,

0

30

6

,

0

30

 

0105

,

0

2

1

1

600

2

,

4

1

1

600

max

 

Obliczenie mimośrodu początkowego siły  ściskającej względem  środka ciężkości przekroju 
betonu: 

[ ]

m

e

e

e

e

a

 

3

,

0

28

,

0

02

,

0

0

=

+

=

+

=

 

Obliczenie zwiększonego mimośrodu początkowego: 

[ ]

m

e

e

tot

 

3

,

0

3

,

0

0

,

1

0

,

1

0

=

=

=

=

η

η

 

Obliczenie mimośrodu względem środka ciężkości zbrojenia rozciąganego: 

[ ]

m

a

h

e

e

tot

s

 

56

,

0

04

,

0

6

,

0

5

,

0

3

,

0

5

,

0

1

1

=

+

=

+

=

 

Obliczenie powierzchni zbrojenia ściskanego przy założeniu ściskania z dużym mimośrodem: 

[ ]

m

d

x

eff

eff

 

297

,

0

56

,

0

53

,

0

lim

,

lim

,

=

=

=

ξ

 

[ ]

[ ]

[ ]

m

a

m

x

x

m

b

f

N

x

eff

eff

cd

Sd

eff

 

08

,

0

04

,

0

2

2

 

154

,

0

 

154

,

0

35

,

0

16700

0

,

1

972

,

898

2

lim

,

=

=

>

=

=

=

=

α

 

(

)

(

)

[ ]

[ ]

2

2

4

2

1

2

1

 

803

,

3

 

10

803

,

3

04

,

0

56

,

0

350000

35

,

0

16700

0

,

1

2

972

,

898

56

,

0

56

,

0

972

,

898

2

cm

m

a

d

f

b

f

N

d

e

N

A

A

yd

cd

Sd

s

Sd

S

S

=

=

+

=

=





+

=

=

α

 

Wyznaczenie zbrojenia minimalnego: 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                      Projekt ramy zelbetowej 
 

 

 

30

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

=

=

=

=

=

=

=

2

2

4

2

2

4

min

 

 

88

,

5

 

10

88

,

5

56

,

0

35

,

0

003

,

0

003

,

0

 

853

,

3

 

10

853

,

3

350000

972

,

898

15

,

0

15

,

0

max

cm

m

d

b

cm

m

f

N

A

yd

Sd

S

 

[ ]

2

2

1

 

88

,

5

cm

A

A

S

S

=

=

 

Przyjąłem zbrojenie symetryczne 3Φ20 o A

S1

= A

S2

=9,425[cm

2

] , o większym przekroju aby 

osiągnąć założony stopień zbrojenia. 
Obliczenie stopnia zbrojenia obliczonego: 

[ ]

%

898

,

0

%

100

60

35

85

,

18

 

85

,

18

425

,

9

425

,

9

2

1

2

2

1

=

=

+

=

=

+

=

+

h

b

A

A

cm

A

A

S

S

S

S

ρ

 

Obliczenie procentowej różnicy względnej między stopniem zbrojenia obliczonego a 
stopniem zbrojenia założonym: 

%

20

%

2

,

10

%

100

0

,

1

0

,

1

898

,

0

=

<

=

=

=

dop

zal

zal

ρ

ρ

ρ

 

Sprawdzenie nośności przekroju słupa prostokątnego, mimośrodowo ściskanego: 

[ ]

m

d

x

eff

eff

 

297

,

0

56

,

0

53

,

0

lim

,

lim

,

=

=

=

ξ

 

[ ]

[ ]

m

a

e

d

e

m

a

h

e

e

s

s

tot

s

 

04

,

0

04

,

0

56

,

0

56

,

0

 

56

,

0

04

,

0

6

,

0

5

,

0

3

,

0

5

,

0

2

1

2

1

1

=

=

=

=

+

=

+

=

 

(

) (

)

(

)

(

) (

)

(

)

[ ]

lim

,

4

4

2

2

2

1

1

2

2

2

2

2

 

35

,

0

35

,

0

7

,

16

0

,

1

)

04

,

0

(

10

425

,

9

56

,

0

10

425

,

9

350

2

04

,

0

04

,

0

04

,

0

04

,

0

2

eff

eff

cd

s

S

s

S

yd

s

s

eff

x

x

m

b

f

e

A

e

A

f

a

e

a

e

x

>

=

+

+

=

=

+

+

=

α

(

)

(

)

19

,

0

)

04

,

0

(

10

425

,

9

350

56

,

0

10

425

,

9

350

1

47

,

0

2

35

,

0

7

,

16

0

,

1

2

1

2

2

16

,

0

35

,

0

7

,

16

0

,

1

47

,

0

56

,

0

56

,

0

10

425

,

9

350

2

04

,

0

04

,

0

2

47

,

0

53

,

0

1

1

4

4

2

2

1

1

4

1

1

2

2

lim

,

=

=

=





=

=

+

=

+

=

=

=

=

s

S

yd

s

S

yd

cd

cd

s

S

yd

s

eff

e

A

f

e

A

f

p

b

f

B

b

f

p

d

e

A

f

a

e

A

p

α

α

ξ

 

3

,

0

19

,

0

16

,

0

16

,

0

2

2

=

+

+

=

+

+

=

B

A

A

x

eff

 

(

)

(

)

957

,

0

1

53

,

0

1

54

,

0

1

2

1

1

1

2

54

,

0

56

,

0

3

,

0

lim

,

=

=

=

=

=

=

eff

eff

s

eff

eff

d

x

ξ

ξ

κ

ξ

 

[ ]

[ ]

kN

kN

A

f

A

f

x

b

f

N

s

S

yd

S

yd

eff

cd

Sd

 

685

,

1767

 

972

,

898

957

,

0

10

425

,

9

350000

10

425

,

9

350000

3

,

0

35

,

0

16700

0

,

1

972

,

898

4

4

1

2

+

+

κ

α

 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                      Projekt ramy zelbetowej 
 

 

 

31

(

)

(

)

(

)

(

)

[

]

[

]

kNm

kNm

a

d

A

f

x

d

x

b

f

e

N

S

yd

eff

eff

cd

s

Sd

 

47

,

890

 

03,424

5

04

,

0

56

,

0

10

425

,

9

350000

3

,

0

5

,

0

56

,

0

3

,

0

35

,

0

16700

0

,

1

 

56

,

0

972

,

898

5

,

0

4

2

2

1

+

+

α

 

Przyjęcie średnicy strzemion: 

[ ]

[ ]

[ ]

mm

mm

mm

s

zal

s

 

8

 

5

,

4

 

4

20

2

,

0

2

,

0

=

=

=

φ

φ

φ

 

Wyznaczenie rozstawu strzemion: 

[ ]

[ ]

(

)

[ ]

[ ]

[ ]

=

=

=

=

=

mm

cm

mm

cm

mm

s

L

 

400

 

35

 

350

b

%

3

 

 

30

 

300

20

15

15

min

sl

ρ

φ

 

Przyjęto strzemiona dwucięte  Φ8 w rozstawie 20[cm] i w rozstawie 10[cm] na długości 
zakładu. 
 
Słup nr 5 = nr 6 – zbrojenie symetryczne

 

Określenie długości obliczeniowej i smukłości słupa: 

[ ]

(

)

30

 

7

898

,

8

6

,

0

339

,

5

 

339

,

5

339

,

5

0

,

1

0

0

>

=

=

=

=

=

=

lecz

h

l

m

l

l

col

λ

β

 

Nośność należy sprawdzić z uwzględnieniem smukłości elementów i wpływu obciążeń 
długotrwałych. 
Wyznaczenie maksymalnego mimośrodu konstrukcyjnego: 

[

]

[ ]

[ ]

[

]

[ ]

[ ]

[ ]

[

]

[ ]

[ ]

[

]

[ ]

m

N

M

e

kNm

M

kN

N

m

N

M

e

kNm

M

kN

N

m

N

M

e

kN

N

kNm

M

m

N

M

e

kN

N

kNm

M

e

e

e

e

 

17

,

0

617

,

274

831

,

47

 

831

,

47

 

617

,

274

 

21

,

0

177

,

365

503

,

76

 

503

,

76

 

177

,

365

 

19

,

0

636

,

324

151

,

62

 

636

,

324

 

151

,

62

max

 

53

,

0

665

,

352

864

,

188

 

665

,

352

 

864

,

188

min

max

min

max

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

 

Wyznaczenie maksymalnego mimośrodu niezamierzonego (n – pierwsza kondygnacja licząc 
od góry): 

[ ]

[ ]

[ ]

=

=

=

 +

=

 +

=

m

m

h

m

n

l

e

col

a

 

01

,

0

 

02

,

0

30

6

,

0

30

 

018

,

0

1

1

1

600

339

,

5

1

1

600

max

 

Obliczenie mimośrodu początkowego siły  ściskającej względem  środka ciężkości przekroju 
betonu: 

[ ]

m

e

e

e

e

a

 

55

,

0

53

,

0

02

,

0

0

=

+

=

+

=

 

Obliczenie zwiększonego mimośrodu początkowego: 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                      Projekt ramy zelbetowej 
 

 

 

32

[ ]

[

]

[ ]

[

]





=

=

=

=

=

=

=





=

=

=

=

=

2

4

2

2

2

1

2

4

3

3

 

200000

 

200

 

0001325

,

0

2

04

,

0

04

,

0

6

,

0

56

,

0

35

,

0

01

,

0

2

01

,

0

%

1

 

31000

 

31

 

0063

,

0

12

6

,

0

35

,

0

12

m

MN

GPa

E

m

a

a

h

d

b

J

m

MN

GPa

E

m

h

b

J

s

s

cm

c

ρ

ρ

 



=

=

>

=

=

05

,

0

244

,

0

7

,

16

01

,

0

6

,

0

339

,

5

01

,

0

50

,

0

01

,

0

01

,

0

50

,

0

92

,

0

6

,

0

55

,

0

0

0

cd

f

h

l

h

e

 

Wilgotność względna powietrza wynosi RH=50%.  
Miarodajny przekrój elementu wynosi:  

(

)

[ ]

(

)

72

,

2

,

 

221

600

350

2

600

350

2

2

0

0

=

=

+

=

=

t

mm

u

A

h

c

φ

 

[ ]

(

)

088

,

2

72

,

2

665

,

352

132

,

282

5

,

0

1

,

5

,

0

1

 

132

,

282

665

,

352

8

,

0

8

,

0

0

,

,

=

+

=

+

=

=

=

=

t

N

N

k

kN

N

N

Sd

lt

Sd

lt

Sd

lt

Sd

φ

 

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

032

,

1

11441

665

,

352

1

1

1

1

 

10297

11441

9

,

0

9

,

0

 

665

,

352

 

11441

 

441

,

11

0001325

,

0

200000

1

,

0

6

,

0

55

,

0

1

,

0

11

,

0

088

,

2

2

0063

,

0

31000

339

,

5

9

1

,

0

1

,

0

11

,

0

2

9

2

0

2

0

=

=

=

=

=

=

=

=

+

+

+

=

=

+

+

+

=

crit

Sd

crit

Sd

s

s

lt

c

cm

crit

N

N

kN

N

kN

N

kN

MN

J

E

h

e

k

J

E

l

N

η

[ ]

m

e

e

tot

 

57

,

0

62

,

0

032

,

1

0

=

=

=

η

 

Obliczenie mimośrodu względem środka ciężkości zbrojenia rozciąganego 

[ ]

m

a

h

e

e

tot

s

 

83

,

0

04

,

0

6

,

0

5

,

0

57

,

0

5

,

0

1

1

=

+

=

+

=

 

Obliczenie powierzchni zbrojenia ściskanego przy założeniu ściskania z dużym mimośrodem: 

[ ]

m

d

x

eff

eff

 

297

,

0

56

,

0

53

,

0

lim

,

lim

,

=

=

=

ξ

 

[ ]

[ ]

[ ]

m

a

m

x

x

m

b

f

N

x

eff

eff

cd

Sd

eff

 

08

,

0

04

,

0

2

2

 

06

,

0

 

06

,

0

35

,

0

16700

0

,

1

665

,

352

2

lim

,

=

=

<

=

=

=

=

α

 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                      Projekt ramy zelbetowej 
 

 

 

33

[ ]

[ ]

2

2

4

2

1

2

1

 

007

,

6

 

10

007

,

6

1

04

,

0

56

,

0

83

,

0

350000

665

,

352

1

cm

m

a

d

e

f

N

A

A

s

yd

Sd

S

S

=

=

=

=





=

=

 

Wyznaczenie zbrojenia minimalnego: 

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

=

=

=

=

=

=

=

2

2

4

2

2

4

min

 

 

88

,

5

 

10

88

,

5

56

,

0

35

,

0

003

,

0

003

,

0

 

511

,

1

 

10

511

,

1

350000

665

,

352

15

,

0

15

,

0

max

cm

m

d

b

cm

m

f

N

A

yd

Sd

S

 

[ ]

2

2

1

 

007

,

6

cm

A

A

S

S

=

=

 

Przyjąłem zbrojenie symetryczne 3Φ20 o A

S1

= A

S2

=9,425[cm

2

], o większym przekroju aby 

osiągnąć założony stopień zbrojenia. 
Obliczenie stopnia zbrojenia obliczonego: 

[ ]

%

898

,

0

%

100

60

35

85

,

18

 

85

,

18

425

,

9

425

,

9

2

1

2

2

1

=

=

+

=

=

+

=

+

h

b

A

A

cm

A

A

S

S

S

S

ρ

 

Obliczenie procentowej różnicy względnej między stopniem zbrojenia obliczonego a 
stopniem zbrojenia założonym: 

%

20

%

2

,

10

%

100

0

,

1

0

,

1

898

,

0

=

<

=

=

=

dop

zal

zal

ρ

ρ

ρ

 

Sprawdzenie nośności przekroju słupa prostokątnego, mimośrodowo ściskanego: 

[ ]

m

d

x

eff

eff

 

297

,

0

56

,

0

53

,

0

lim

,

lim

,

=

=

=

ξ

 

[ ]

[ ]

m

a

e

d

e

m

a

h

e

e

s

s

tot

s

 

31

,

0

04

,

0

83

,

0

56

,

0

 

83

,

0

04

,

0

6

,

0

5

,

0

57

,

0

5

,

0

2

1

2

1

1

=

=

=

=

+

=

+

=

 

(

) (

)

(

)

(

) (

)

(

)

[ ]

lim

,

4

4

2

2

2

1

1

2

2

2

2

2

 

85

,

0

35

,

0

7

,

16

0

,

1

)

31

,

0

(

10

425

,

9

83

,

0

10

425

,

9

350

2

04

,

0

31

,

0

04

,

0

31

,

0

2

eff

eff

cd

s

S

s

S

yd

s

s

eff

x

x

m

b

f

e

A

e

A

f

a

e

a

e

x

>

=

+

+

=

=

+

+

=

α

(

)

(

)

34

,

0

)

31

,

0

(

10

425

,

9

350

83

,

0

10

425

,

9

350

1

47

,

0

2

35

,

0

7

,

16

0

,

1

2

1

2

2

006

,

0

35

,

0

7

,

16

0

,

1

47

,

0

56

,

0

83

,

0

10

425

,

9

350

2

04

,

0

31

,

0

2

47

,

0

53

,

0

1

1

4

4

2

2

1

1

4

1

1

2

2

lim

,

=

=

=





=

=

+

=

+

=

=

=

=

s

S

yd

s

S

yd

cd

cd

s

S

yd

s

eff

e

A

f

e

A

f

p

b

f

B

b

f

p

d

e

A

f

a

e

A

p

α

α

ξ

 

58

,

0

34

,

0

006

,

0

006

,

0

2

2

=

+

+

=

+

+

=

B

A

A

x

eff

 

0

,

1

0

,

1

03

,

1

56

,

0

58

,

0

=

>

=

=

=

s

eff

eff

d

x

κ

ξ

 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                     Projekt ramy zelbetowej 
 

 

 

34

(

)

[ ]

[ ]

kN

kN

A

f

A

f

x

b

f

N

s

S

yd

S

yd

eff

cd

Sd

 

85

,

4049

 

665

,

352

0

,

1

10

425

,

9

350000

10

425

,

9

350000

58

,

0

35

,

0

16700

0

,

1

665

,

352

4

4

1

2

+

+

κ

α

 

(

)

(

)

(

)

(

)

[

]

[

]

kNm

kNm

a

d

A

f

x

d

x

b

f

e

N

S

yd

eff

eff

cd

s

Sd

 

862

,

1086

 

92,712

2

04

,

0

56

,

0

10

425

,

9

350000

58

,

0

5

,

0

56

,

0

58

,

0

35

,

0

16700

0

,

1

 

83

,

0

665

,

352

5

,

0

4

2

2

1

+

+

α

 

Przyjęcie średnicy strzemion: 

[ ]

[ ]

[ ]

mm

mm

mm

s

zal

s

 

8

 

5

,

4

 

4

20

2

,

0

2

,

0

=

=

=

φ

φ

φ

 

Wyznaczenie rozstawu strzemion: 

[ ]

[ ]

(

)

[ ]

[ ]

[ ]

=

=

=

=

=

mm

cm

mm

cm

mm

s

L

 

400

 

35

 

350

b

%

3

 

 

30

 

300

20

15

15

min

sl

ρ

φ

 

Przyjęto strzemiona dwucięte  Φ8 w rozstawie 20[cm] i w rozstawie 10[cm] na długości 
zakładu. 
 
e) Warunki konstrukcyjne kotwienia i łączenia prętów

 

 
Obliczenie podstawowej długości zakotwienia prętów (dla dobrych warunków przyczepności 
pretów zbrojenia do betonu): 

[ ]

m

f

f

l

bd

yd

b

a

 

65

,

0

7

,

2

350

4

02

,

0

4

0

,

1

=

=

=

=

φ

α

 

Obliczenie minimalnej długości zakotwienia prętów rozciąganych: 

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

=

=

=

=

=

=

m

mm

m

m

l

l

b

b

 

1

,

0

 

100

 

2

,

0

02

,

0

10

10

 

195

,

0

65

,

0

3

,

0

3

,

0

min

,

φ

 

Obliczenie minimalnej długości zakotwienia prętów ściskanych: 

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

=

=

=

=

=

=

m

mm

m

m

l

l

b

b

 

1

,

0

 

100

 

2

,

0

02

,

0

10

10

 

39

,

0

65

,

0

6

,

0

6

,

0

min

,

φ

 

 

Rygiel stropu nr 7 
Obliczenie obliczeniowej wymaganej długości zakotwienia prętów zbrojenia głównego 
przywęzłowego dla węzła nr 5 = 6: 

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

m

l

m

A

A

l

l

cm

A

cm

A

b

prov

S

reg

S

b

a

bd

prov

S

reg

S

 

2

,

0

 

53

,

0

85

,

18

454

,

15

65

,

0

0

,

1

 

85

,

18

 

454

,

15

min

,

,

,

2

,

2

,

=

=

=

=

=

=

α

 

Obliczenie obliczeniowej wymaganej długości zakotwienia prętów zbrojenia głównego 
przęsłowego: 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                     Projekt ramy zelbetowej 
 

 

 

35

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

m

l

m

A

A

l

l

cm

A

cm

A

b

prov

S

reg

S

b

a

bd

prov

S

reg

S

 

2

,

0

 

63

,

0

99

,

21

263

,

21

65

,

0

0

,

1

 

99

,

21

 

263

,

21

min

,

,

,

2

,

2

,

=

=

=

=

=

=

α

 

 
Rygiel stropodachu nr 8 = nr 11 
Obliczenie obliczeniowej wymaganej długości zakotwienia prętów zbrojenia głównego 
przywęzłowego dla węzła nr 8 = 10: 

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

m

l

m

A

A

l

l

cm

A

cm

A

b

prov

S

reg

S

b

a

bd

prov

S

reg

S

 

2

,

0

 

52

,

0

57

,

12

09

,

10

65

,

0

0

,

1

 

57

,

12

 

09

,

10

min

,

,

,

2

,

2

,

=

=

=

=

=

=

α

 

Obliczenie obliczeniowej wymaganej długości zakotwienia prętów zbrojenia głównego 
przywęzłowego dla węzła nr 7 = 11: 

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

m

l

m

A

A

l

l

cm

A

cm

A

b

prov

S

reg

S

b

a

bd

prov

S

reg

S

 

2

,

0

 

42

,

0

42

,

9

14

,

6

65

,

0

0

,

1

 

42

,

9

 

14

,

6

min

,

,

,

2

,

2

,

=

=

=

=

=

=

α

 

Obliczenie obliczeniowej wymaganej długości zakotwienia prętów zbrojenia głównego 
przęsłowego: 

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

m

l

m

A

A

l

l

cm

A

cm

A

b

prov

S

reg

S

b

a

bd

prov

S

reg

S

 

2

,

0

 

41

,

0

42

,

9

01

,

6

65

,

0

0

,

1

 

42

,

9

 

01

,

6

min

,

,

,

2

,

2

,

=

=

=

=

=

=

α

 

 
Rygiel stropodachu nr9 = nr 10 
Obliczenie obliczeniowej wymaganej długości zakotwienia prętów zbrojenia głównego 
przywęzłowego dla węzła nr 8 = 10: 

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

m

l

m

A

A

l

l

cm

A

cm

A

b

prov

S

reg

S

b

a

bd

prov

S

reg

S

 

2

,

0

 

53

,

0

71

,

15

77

,

12

65

,

0

0

,

1

 

71

,

15

 

77

,

12

min

,

,

,

2

,

2

,

=

=

=

=

=

=

α

 

Obliczenie obliczeniowej wymaganej długości zakotwienia prętów zbrojenia głównego 
przęsłowego: 

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

m

l

m

A

A

l

l

cm

A

cm

A

b

prov

S

reg

S

b

a

bd

prov

S

reg

S

 

2

,

0

 

55

,

0

28

,

6

32

,

5

65

,

0

0

,

1

 

28

,

6

 

32

,

5

min

,

,

,

2

,

2

,

=

=

=

=

=

=

α

 

 
Słup nr 1 = nr 4, nr 2 = nr 3, nr 5 = nr 6 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                     Projekt ramy zelbetowej 
 

 

 

36

 
 
Obliczenie obliczeniowej wymaganej długości zakotwienia prętów zbrojenia głównego: 

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

m

l

m

A

A

l

l

cm

A

cm

A

b

prov

S

reg

S

b

a

bd

prov

S

reg

S

 

39

,

0

 

41

,

0

85

,

18

76

,

11

65

,

0

0

,

1

 

85

,

18

425

,

9

425

,

9

 

76

,

11

88

,

5

88

,

5

min

,

,

,

2

,

2

,

=

=

=

=

=

+

=

=

+

=

α

 

Obliczenie obliczeniowej wymaganej długości zakładu: 

[ ]

[ ]

[ ]

m

mm

m

l

l

b

a

s

 

2

,

0

 

200

 

195

,

0

65

,

0

0

,

1

0

,

1

3

,

0

3

,

0

0

,

1

1

min

,

1

=

=

=

=

α

α

α

 

[ ]

[ ]

m

l

m

l

l

s

bd

s

 

2

,

0

 

41

,

0

0

,

1

41

,

0

min

,

1

=

=

=

=

α

 

 
f) Wymiarowanie stóp fundamentowych 
 
Przy obliczeniach wg I stanu granicznego wartość obliczeniowa działającego obciążenia N

r

 

powinna spełniać warunek: 

fNL

r

Q

m

N

 

 
Stopa fundamentowa nr 2 = nr 3 
Wielkości obciążenia działającego na stopę (obliczeniowe): 

[ ]

[ ]

[

]

kNm

M

kN

T

kN

N

 

022

,

123

 

119

,

88

 

025

,

965

=

=

=

 

Przyjmuję posadowienie fundamentu na głębokości 1,0[m] (równej głębokości przemarzania 
gruntów w miejscowości Kielce h

z

=1,0[m]) na chudym betonie grubości minimum 10[cm] 

wykonanym z betonu B-10. 
Przyjęcie wstępnych wymiarów stopy fundamentowej, przy założeniu,  że minimalna 
wysokość stopy ze względu na długość zakotwienia prętów głównych słupa wynosi h= m: 

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

m

h

m

b

m

H

D

h

m

D

m

H

m

B

m

L

f

f

f

 

6

,

0

       

 

35

,

0

4

,

0

,6

0

-

,0

1

 

-

 

0

,

1

 

6

,

0

 

5

,

1

 

0

,

2

min

min

=

=

=

=

=

=

=

=

=

 

Obliczenie objętości stopy fundamentowej i gruntu nad odsadzkami fundamentu: 

[ ]

3

 

88

,

1

4

,

0

6

,

0

35

,

0

6

,

0

5

,

1

0

,

2

m

h

h

b

H

B

L

V

f

f

f

=

+

=

+

=

 

[ ]

3

min

 

12

,

1

88

,

1

0

,

1

5

,

1

0

,

2

m

V

D

B

L

V

f

g

=

=

=

 

Obliczenie ciężarów stopy i gruntu nad odsadzkami fundamentu: 

[ ]

kN

V

G

f

r
f

 

81

,

51

88

,

1

25

1

,

1

25

2

,

1

=

=

=

 

[ ]

kN

V

G

g

r

g

 

50

,

22

12

,

1

8

,

16

2

,

1

7

,

16

2

,

1

=

=

=

 

Obliczenie całkowitego obciążenia działającego na grunt w poziomie posadowienia: 

[ ]

kN

G

G

N

N

r

g

r
f

r

 

33

,

1039

50

,

22

81

,

51

025

,

965

=

+

+

=

+

+

=

 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                      Projekt ramy zelbetowej 
 

 

 

37

Sprawdzenie czy wypadkowa obciążeń znajduje się w rdzeniu przekroju podstawy: 

[

]

kNm

D

T

M

M

r

 

903

,

34

0

,

1

119

,

88

022

,

123

min

=

=

+

=

 

[ ]

[ ]

m

L

m

N

M

e

r

r

L

 

33

,

0

6

0

,

2

6

 

03

,

0

33

,

1039

903

,

34

=

=

<

=

=

=

 

Ponieważ wypadkowa znajduje się w rdzeniu podstawy fundamentu, to pod fundamentem 
wystąpią naprężenia tylko jednego znaku (ściskające). Naprężenia te wynoszą: 

[ ]

kPa

L

e

B

L

N

q

L

r

r

 

348

,

381

0

,

2

03

,

0

6

1

5

,

1

0

,

2

33

,

1039

6

1

max

=

+

=

+

=

 

[ ]

kPa

L

e

B

L

N

q

L

r

r

 

542

,

311

0

,

2

03

,

0

6

1

5

,

1

0

,

2

33

,

1039

6

1

min

=

=

=

 

0

,

2

22

,

1

542

,

311

348

,

381

min

max

<

=

=

r

r

q

q

 

Parametry geotechniczne gruntu (piasek drobny) na którym ma być posadowiona stopa 
fundamentowa: 

7

,

0

=

D

I

 

'

21

28

°

=

Φ

r
u

 





=

3

)

(

 

8

,

16

m

kN

g

n

ς

 





=

=

=

3

)

(

)

(

)

(

 

1

,

15

m

kN

g

g

g

r

B

r

D

r

ς

ς

ς

 

50

,

26

=

C

N

 

30

,

15

=

D

N

 

79

,

5

=

B

N

 

Zredukowane wymiary stopy fundamentowej wynoszą: 

[ ]

m

e

L

L

L

 

94

,

1

03

,

0

2

0

,

2

2

=

=

=

 

[ ]

m

B

B

 

5

,

1

=

=

 

Współczynnik uwzględniający wpływ nachylenia wypadkowej: 

085

,

0

33

,

1039

119

,

88

=

=

=

r

r

L

N

T

tg

δ

 

54

,

0

35

,

28

=

=

Φ

tg

tg

r

 

157

,

0

54

,

0

085

,

0

=

=

Φ

r

r

L

tg

tg

δ

 

85

,

0

=

C

i

 

86

,

0

=

D

i

 

76

,

0

=

B

i

 

Obliczenie waruneku I stanu granicznego nośności: 

[ ]

kN

i

L

g

N

L

B

i

D

g

N

L

B

L

B

Q

B

r

B

B

D

r

D

D

fNL

 

237

,

1479

76

,

0

94

,

1

1

,

15

79

,

5

94

,

1

5

,

1

25

,

0

1

86

,

0

0

,

1

1

,

15

30

,

15

94

,

1

5

,

1

5

,

1

1

94

,

1

5

,

1

25

,

0

1

5

,

1

1

min

=

=

+

+

=

=





+





+

=

ς

ς

 

Ponieważ parametry geotechniczne zostały wyznaczone metodą B, należy zmniejszyć 
współczynnik korekcyjny m=0,9 o 10%. 

[ ]

[ ]

kN

kN

Q

N

fNL

r

 

182

,

1198

237

,

1479

81

,

0

 

33

,

1039

9

,

0

9

,

0

=

 

Obliczenie zbrojenia stopy fundamentowej metodą wydzielonych wsporników: 
Stopa fundamentowa zaprojektowana będzie na parametry wytrzymałościowe betonu B-30 i 
stali A-III. 
Graniczny opór gruntu pod stopą wynosi: 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                      Projekt ramy zelbetowej 
 

 

 

38





=

=

=

2

 

443

,

346

5

,

1

0

,

2

33

,

1039

m

kN

A

N

f

r

gr

σ

 

Przyjmuję w stopie żelbetowej kąt rozchodzenia się naprężeń 

0

,

1

45

=

°

=

α

α

tg

 

Obliczenie momentów zginających wsporniki: 

(

) (

)

(

) (

)

[

]

(

) (

)

(

) (

)

[

]

kNm

h

L

b

B

M

kNm

b

B

h

L

M

gr

gr

 

816

,

87

24

6

,

0

0

,

2

2

35

,

0

5

,

1

443

,

346

24

2

 

781

,

94

24

35

,

0

5

,

1

2

6

,

0

0

,

2

443

,

346

24

2

2

2

2

2

2

1

=

+

=

+

=

=

+

=

+

=

σ

σ

 

Przyjęto grubość otulenia prętów zbrojenia 

[ ]

m

a

 

08

,

0

=

 

[ ]

[ ]

m

d

z

m

a

h

d

 

468

,

0

52

,

0

9

,

0

9

,

0

 

52

,

0

08

,

0

6

,

0

=

=

=

=

=

=

 

Obliczenie zbrojenia stopy: 

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

2

2

4

2

2

2

2

4

1

1

 

361

,

5

 

10

361

,

5

468

,

0

350000

816

,

87

 

786

,

5

 

10

786

,

5

468

,

0

350000

781

,

94

cm

m

z

f

M

A

cm

m

z

f

M

A

yd

S

yd

S

=

=

=

=

=

=

=

=

 

Wyznaczenie minimalnej powierzchni zbrojenia: 

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

=

=

=

=

=

=

=

2

2

4

2

2

4

min

,

 

52

,

13

 

10

52

,

13

52

,

0

0

,

2

0013

,

0

0013

,

0

 

147

,

17

 

10

147

,

17

52

,

0

0

,

2

410

6

,

2

26

,

0

26

,

0

max

cm

m

d

L

cm

m

d

L

f

f

A

yk

ctm

SL

 

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

=

=

=

=

=

=

=

2

2

4

2

2

4

min

,

 

14

,

10

 

10

14

,

10

52

,

0

5

,

1

0013

,

0

0013

,

0

 

86

,

12

 

10

86

,

12

52

,

0

5

,

1

410

6

,

2

26

,

0

26

,

0

max

cm

m

d

B

cm

m

d

B

f

f

A

yk

ctm

SB

 

Ostatecznie przyjęto zbrojenie większe od minimalnego złożone z 16Φ12 o A

S

=18,096[cm

2

prostopadle do dłuższego boku i 12

Φ12 o A

S

=13,572[cm

2

] równoległe do niego. 

Z rozkładu naprężeń w stopie wynika, że istnieje konieczność sprawdzenia warunku na 
przebicie: 

[ ]

[

]

[ ]

[ ]

m

d

m

b

b

b

m

kN

MPa

f

m

A

m

kN

m

ctd

gr

 

52

,

0

 

83

,

0

2

31

,

1

35

,

0

2

 

1200

 

2

,

1

 

32

,

0

31

,

1

08

,

0

2

08

,

0

08

,

0

2

5

,

1

14

,

0

 

443

,

346

2

1

2

2

2

=

=

+

=

+

=





=

=

=

+

+

=





=

σ

 

[ ]

[ ]

kN

d

b

f

N

kN

A

m

ctd

Rd

gr

 

92

,

517

52

,

0

83

,

0

1200

 

862

,

110

32

,

0

443

,

346

=

=

=

=

=

σ

 

 
Stopa fundamentowa nr 1 = nr 4 
Wielkości obciążenia działającego na stopę (obliczeniowe): 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                      Projekt ramy zelbetowej 
 

 

 

39

[ ]

[ ]

[

]

kNm

M

kN

T

kN

N

 

538

,

48

 

849

,

15

 

532

,

259

=

=

=

 

Przyjmuję posadowienie fundamentu na głębokości 1,0[m] (równej głębokości przemarzania 
gruntów w miejscowości Kielce h

z

=1,0[m]) na chudym betonie grubości minimum 10[cm] 

wykonanym z betonu B-10. 
Przyjęcie wstępnych wymiarów stopy fundamentowej, przy założeniu,  że minimalna 
wysokość stopy ze względu na długość zakotwienia prętów głównych słupa wynosi h= m: 

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

m

h

m

b

m

H

D

h

m

D

m

H

m

B

m

L

f

f

f

 

6

,

0

       

 

35

,

0

4

,

0

,6

0

-

,0

1

 

-

 

0

,

1

 

6

,

0

 

5

,

1

 

0

,

2

min

min

=

=

=

=

=

=

=

=

=

 

Obliczenie objętości stopy fundamentowej i gruntu nad odsadzkami fundamentu: 

[ ]

3

 

88

,

1

4

,

0

6

,

0

35

,

0

6

,

0

5

,

1

0

,

2

m

h

h

b

H

B

L

V

f

f

f

=

+

=

+

=

 

[ ]

3

min

 

12

,

1

88

,

1

0

,

1

5

,

1

0

,

2

m

V

D

B

L

V

f

g

=

=

=

 

Obliczenie ciężarów stopy i gruntu nad odsadzkami fundamentu: 

[ ]

kN

V

G

f

r
f

 

81

,

51

88

,

1

25

1

,

1

25

2

,

1

=

=

=

 

[ ]

kN

V

G

g

r

g

 

50

,

22

12

,

1

8

,

16

2

,

1

7

,

16

2

,

1

=

=

=

 

Obliczenie całkowitego obciążenia działającego na grunt w poziomie posadowienia: 

[ ]

kN

G

G

N

N

r

g

r
f

r

 

84

,

333

50

,

22

81

,

51

532

,

259

=

+

+

=

+

+

=

 

Sprawdzenie czy wypadkowa obciążeń znajduje się w rdzeniu przekroju podstawy: 

[

]

kNm

D

T

M

M

r

 

689

,

32

0

,

1

849

,

15

538

,

48

min

=

=

+

=

 

[ ]

[ ]

m

L

m

N

M

e

r

r

L

 

33

,

0

6

0

,

2

6

 

1

,

0

84

,

333

689

,

32

=

=

<

=

=

=

 

Ponieważ wypadkowa znajduje się w rdzeniu podstawy fundamentu, to pod fundamentem 
wystąpią naprężenia tylko jednego znaku (ściskające). Naprężenia te wynoszą: 

[ ]

kPa

L

e

B

L

N

q

L

r

r

 

969

,

143

0

,

2

1

,

0

6

1

5

,

1

0

,

2

84

,

333

6

1

max

=

+

=

+

=

 

[ ]

kPa

L

e

B

L

N

q

L

r

r

 

591

,

78

0

,

2

1

,

0

6

1

5

,

1

0

,

2

84

,

333

6

1

min

=

=

=

 

0

,

2

83

,

1

591

,

78

969

,

143

min

max

<

=

=

r

r

q

q

 

Parametry geotechniczne gruntu (piasek drobny) na którym ma być posadowiona stopa 
fundamentowa: 

7

,

0

=

D

I

 

'

21

28

°

=

Φ

r
u

 





=

3

)

(

 

8

,

16

m

kN

g

n

ς

 





=

=

=

3

)

(

)

(

)

(

 

1

,

15

m

kN

g

g

g

r

B

r

D

r

ς

ς

ς

 

50

,

26

=

C

N

 

30

,

15

=

D

N

 

79

,

5

=

B

N

 

Zredukowane wymiary stopy fundamentowej wynoszą: 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                      Projekt ramy zelbetowej

 

 

 

 

40

[ ]

m

e

L

L

L

 

8

,

1

1

,

0

2

0

,

2

2

=

=

=

 

[ ]

m

B

B

 

5

,

1

=

=

 

Współczynnik uwzględniający wpływ nachylenia wypadkowej: 

048

,

0

84

,

333

849

,

15

=

=

=

r

r

L

N

T

tg

δ

 

54

,

0

35

,

28

=

=

Φ

tg

tg

r

 

088

,

0

54

,

0

048

,

0

=

=

Φ

r

r

L

tg

tg

δ

 

89

,

0

=

C

i

 

9

,

0

=

D

i

 

83

,

0

=

B

i

 

Obliczenie waruneku I stanu granicznego nośności: 

[ ]

kN

i

L

g

N

L

B

i

D

g

N

L

B

L

B

Q

B

r

B

B

D

r

D

D

fNL

 

528

,

1497

83

,

0

8

,

1

1

,

15

79

,

5

8

,

1

5

,

1

25

,

0

1

9

,

0

0

,

1

1

,

15

30

,

15

8

,

1

5

,

1

5

,

1

1

8

,

1

5

,

1

25

,

0

1

5

,

1

1

min

=

=

+

+

=

=





+





+

=

ς

ς

 

Ponieważ parametry geotechniczne zostały wyznaczone metodą B, należy zmniejszyć 
współczynnik korekcyjny m=0,9 o 10%. 

[ ]

[ ]

kN

kN

Q

N

fNL

r

 

997

,

1212

528

,

1497

81

,

0

 

33,84

3

9

,

0

9

,

0

=

 

Obliczenie zbrojenia stopy fundamentowej metodą wydzielonych wsporników: 
Stopa fundamentowa zaprojektowana będzie na parametry wytrzymałościowe betonu B-30 i 
stali A-III. 
Graniczny opór gruntu pod stopą wynosi: 





=

=

=

2

 

28

,

111

5

,

1

0

,

2

84

,

333

m

kN

A

N

f

r

gr

σ

 

Przyjmuję w stopie żelbetowej kąt rozchodzenia się naprężeń 

0

,

1

45

=

°

=

α

α

tg

 

Obliczenie momentów zginających wsporniki: 

(

) (

)

(

) (

)

[

]

(

) (

)

(

) (

)

[

]

kNm

h

L

b

B

M

kNm

b

B

h

L

M

gr

gr

 

207

,

28

24

6

,

0

0

,

2

2

35

,

0

5

,

1

28

,

111

24

2

 

444

,

30

24

35

,

0

5

,

1

2

6

,

0

0

,

2

28

,

111

24

2

2

2

2

2

2

1

=

+

=

+

=

=

+

=

+

=

σ

σ

 

Przyjęto grubość otulenia prętów zbrojenia 

[ ]

m

a

 

08

,

0

=

 

[ ]

[ ]

m

d

z

m

a

h

d

 

468

,

0

52

,

0

9

,

0

9

,

0

 

52

,

0

08

,

0

6

,

0

=

=

=

=

=

=

 

Obliczenie zbrojenia stopy: 

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

2

2

4

2

2

2

2

4

1

1

 

722

,

1

 

10

722

,

1

468

,

0

350000

207

,

28

 

859

,

1

 

10

859

,

1

468

,

0

350000

444

,

30

cm

m

z

f

M

A

cm

m

z

f

M

A

yd

S

yd

S

=

=

=

=

=

=

=

=

 

Wyznaczenie minimalnej powierzchni zbrojenia: 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                       Projekt ramy zelbetowej                                                                                                                          
 

 

 

41

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

=

=

=

=

=

=

=

2

2

4

2

2

4

min

,

 

52

,

13

 

10

52

,

13

52

,

0

0

,

2

0013

,

0

0013

,

0

 

147

,

17

 

10

147

,

17

52

,

0

0

,

2

410

6

,

2

26

,

0

26

,

0

max

cm

m

d

L

cm

m

d

L

f

f

A

yk

ctm

SL

 

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

=

=

=

=

=

=

=

2

2

4

2

2

4

min

,

 

14

,

10

 

10

14

,

10

52

,

0

5

,

1

0013

,

0

0013

,

0

 

86

,

12

 

10

86

,

12

52

,

0

5

,

1

410

6

,

2

26

,

0

26

,

0

max

cm

m

d

B

cm

m

d

B

f

f

A

yk

ctm

SB

 

Ostatecznie przyjęto zbrojenie większe od minimalnego złożone z 16Φ12 o A

S

=18,096[cm

2

prostopadle do dłuższego boku i 12

Φ12 o A

S

=13,572[cm

2

] równoległe do niego. 

Z rozkładu naprężeń w stopie wynika, że istnieje konieczność sprawdzenia warunku na 
przebicie: 

[ ]

[

]

[ ]

[ ]

m

d

m

b

b

b

m

kN

MPa

f

m

A

m

kN

m

ctd

gr

 

52

,

0

 

83

,

0

2

31

,

1

35

,

0

2

 

1200

 

2

,

1

 

32

,

0

31

,

1

08

,

0

2

08

,

0

08

,

0

2

5

,

1

14

,

0

 

28

,

111

2

1

2

2

2

=

=

+

=

+

=





=

=

=

+

+

=





=

σ

 

[ ]

[ ]

kN

d

b

f

N

kN

A

m

ctd

Rd

gr

 

92

,

517

52

,

0

83

,

0

1200

 

61

,

35

32

,

0

28

,

111

=

=

=

=

=

σ

 

 

9. Zestawienie stali zbrojeniowej 

 

Poniższa tabela przedstawia zestawienie stali zbrojeniowej użytej do wykonania 
monolitycznej ramy żelbetowej, ponieważ jest ona symetryczna dane dotyczą połowy ramy i 
tylko ostatnia wartość odnosi się do całości. 

 

Długość łączna [m] 

A-I A-III 

Nr 

pręta 

Rodzaj 

stali 

Długość 

[cm] 

Liczba 

sztuk 

Φ

Φ12  Φ20 

1          
2          
3          
4          
5          
6          
7          
8          

Długość razem [m] 

 

 

 

Masa 

jednostkowa 

[kg/m] 0,395 0,888 2,47 

Masa [kg] 

 

 

 

Masa ogółem [kg] 

 

Wykonać x 2 

 

 

10. Literatura i normy: 

 

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych                                                                                                                                     Projekt ramy zelbetowej                                                                                                                                     
 

 

 

42

•  PN-B-03264:2002  - Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone. Obliczenia statyczne i 

projektowanie. 

•  PN-82/B-02001      - Obciążenia budowli. Obciążenia stałe. 

•  PN-82/B-02003      - Obciążenia budowli. Obciążenia zmienne technologiczne. 

•  PN-80/B-02010      - Obciążenia w obliczeniach statycznych. Obciążenie śniegiem. 

•  PN-77/B-02011      - Obciążenia w obliczeniach statycznych. Obciążenie wiatrem. 

•  PN-81/B-03020      - Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie budowli. Obliczenia 

statyczne i projektowanie. 

•  Grabiec K., Bogucka J., Grabiec-Mizera T. „Obliczanie przekrojów w elementach 

żelbetowych i betonowych”