2013-05-10
1
PŁYTY
PROSTOKĄTNE
KRZYŻOWO
ZBROJONE
Przyjmuje się, że płyty prostokątne, których
długości boków (odpowiednio l
x
i l
y
) różnią się
znacznie, pracują tylko wzdłuż mniejszej
rozpiętości (płyty jednokierunkowo zbrojone).
Jest to równoznaczne z pominięciem wpływu
sztywności płyty w kierunku dłuższego boku na
pracę całej płyty.
Takie uproszczenie nie jest możliwe przy
obliczaniu płyt prostokątnych o niewielkiej
różnicy między długościami boków l
x
i l
y
.
2013-05-10
2
W płytach prostokątnych, opartych na całym
obwodzie, uwzględnia się dwukierunkowe
zginanie, gdy stosunek długości boków płyty
zawiera się w granicach:
0
,
2
5
,
0
x
y
l
l
Obliczenia statyczne płyt
wielokierunkowo
zbrojonych
2013-05-10
3
Obliczanie płyt według teorii sprężystości
przeprowadza się przy następujących założeniach:
grubość płyty jest stała i niewielka w porównaniu
z pozostałymi wymiarami,
ugięcia płyty są nieznaczne w stosunku do
grubości płyty,
środkowa powierzchnia płyty nie ulega
wydłużeniom,
normalne (prostopadłe) do niej przed ugięciem
płyty pozostają również normalnymi po ugięciu.
Ponieważ korzystanie z ogólnego wzoru
(należy
rozwiązać
równanie
różniczkowe
odkształconej środkowej powierzchni płyty jako
funkcji ugięcia w) jest uciążliwe, a liczba
schematów płyt najczęściej występujących w
praktyce projektowej – niewielka, stosuje się
praktyczne sposoby obliczeń płyt najbardziej
typowych, obciążonych w sposób najczęściej
spotykany.
2013-05-10
4
W
przypadku
płyt
jednoprzęsłowych,
obciążonych
równomiernie,
opartych
na
podporach nieodkształcalnych, rozróżnia się
sześć schematów oparcia płyt na obwodzie:
Momenty przęsłowe oblicza się ze wzorów:
2
2
y
y
y
x
x
x
ql
M
ql
M
gdzie:
φ
x
i φ
y
– współczynniki, których wartości zależą od rodzaju
schematu i stosunku boków l
x
/l
y
2013-05-10
5
a) przy obustronnym zamocowaniu
gdzie:
κ – współczynnik rozdziału obciążenia na kierunek równoległy
do boków l
x
i l
y
, z czego wynika q
x
= κ q oraz q
y
= (1- κ)q
2
2
12
)
1
(
12
y
y
x
x
ql
M
ql
M
Momenty podporowe oblicza się ze wzorów:
2013-05-10
6
a) przy jednostronnym zamocowaniu
gdzie:
κ – współczynnik rozdziału obciążenia na kierunek równoległy
do boków l
x
i l
y
, z czego wynika q
x
= κ q oraz q
y
= (1- κ)q
2
2
8
)
1
(
8
y
y
x
x
ql
M
ql
M
Momenty podporowe oblicza się ze wzorów:
Płyty wieloprzęsłowe obciążone równomiernie,
oparte na podporach nieodkształcalnych
2013-05-10
7
Obliczanie belek podporowych
– metoda przybliżona
Polega na rozdziale obciążenia z płyty wg
powierzchni utworzonych przez dwusieczne
kątów narożnych.
Belki stropu krzyżowo zbrojonego przejmują
z płyt kwadratowych obciążenia w postaci
trójkąta, natomiast z płyt prostokątnych belki
krótsze w postaci trójkąta, dłuższe zaś – w
postaci trapezu.
Obliczanie belek podporowych
– metoda przybliżona
2013-05-10
8
Konstrukcja płyt
wielokierunkowo
zbrojonych
2013-05-10
9
Zbrojenie płyt powinno być umieszczane
zgodnie z kierunkiem głównych naprężeń
rozciągających.
Ze względu na oszczędność zbrojenia, bliżej
dolnej powierzchni płyty (mniejsze otulenie)
należy umieszczać zbrojenie równolegle do
większych momentów zginających działających
w przęśle.
Płyty jednopolowe, prostokątne
Przyjmując na całej szerokości płyty zbrojenie
określone dla momentu maksymalnego, przezbraja się
silnie pasma przypodporowe.
Dla oszczędności, w pasmach tych redukuje się
zbrojenie, zwykle do połowy.
Przyjmuje się zazwyczaj, że skrajne pasy o
zmniejszonym do połowy zbrojeniu mają (w zależności
od zaleceń normowych) szerokość 0,2 lub 0,25
odpowiedniej rozpiętości.
Zasada ta dotyczy zbrojenia przęsłowego wszystkich
płyt podpartych wzdłuż obwodu, w tym także płyt
ciągłych.
2013-05-10
10
Gdy w narożu płyty zbiegają się dwie
krawędzie swobodnie podparte, a uniesienie
naroża zostało uniemożliwione, powstają w
płycie w bliskości naroża, znaczne momenty
zginające.
Momenty te (zgodnie z ich kierunkiem
działania) należałoby przenieść, przez zbrojenie
ukośnie zorientowane do krawędzi płyty.
Ponieważ zbrojenie ukośne jest kłopotliwe w
wykonaniu, najczęściej stosuje się w narożach
płyt zbrojenie ortogonalne .
2013-05-10
11
W normie PN-B-03264:2002 sprecyzowano sposób
zbrojenia naroży wybierając tradycyjne rozwiązanie
pośrednie: zbrojenie siatkowe górą, a ukośne dołem.
Zbrojenie górne
siatkowe ortogonalne:
• na odcinku 0,3
mniejszej rozpiętości
(0,3l
nx
dla l
ny
≥ l
nx
),
krzyżowe o
intensywności równej
połowie maksymalnej
intensywności zbrojenia
przęsłowego.
2013-05-10
12
Zbrojenie dolne ukośne:
• na długości 0,2
mniejszej rozpiętości
(0,2l
nx
)
rozmieszczone
prostopadle do
dwusiecznej, licząc od
naroża; intensywność
tego zbrojenia nie może
być mniejsza niż
maksymalna
intensywność zbrojenia
przęsłowego.
Ze względów wykonawczych w
praktyce często stosuje się odstępstwo
od zalecanego przez normę dolnego
ukośnego zbrojenia naroża.
W takim przypadku dolne krzyżowe
zbrojenie swobodnie podpartych naroży
powinno mieć w obu kierunkach
intensywność A
sx,max
/m.
(A
sx,max
/m > A
sy,max
/m)
2013-05-10
13
Gdy jedna ze zbiegających
się w narożu krawędzi jest
zamocowana, w narożu
tym nie stosuje się
dolnego zbrojenia
ukośnego, a dodatkowe
zbrojenie górne umieszcza
się tylko w kierunku
prostopadłym do
krawędzi swobodnie
podpartej.
Zbrojenie płyty jednopolowej swobodnie podpartej
niezależnymi prętami
2013-05-10
14
Płyty oparte wzdłuż krawędzi
mogą być zbrojone siatkami
zbrojeniowymi.
Przy wymiarach boków płyty
nie większych niż 6 i 3 m
zbrojenie płyty może stanowić
jedna płaska siatka ze
zbrojeniem nośnym w obu
kierunkach.
Płyty o długości
mniejszego boku nie
większej niż 3 m można
zbroić dwiema siatkami.
Jedna, o intensywności
zbrojenia właściwej dla
pasów skrajnych
(zazwyczaj A
s
= 0,5A
sx,max
dla każdego kierunku),
obejmuje cały rzut płyty.
Druga (mniejsza),
umieszczona centralnie,
uzupełnia zbrojenie do
wartości potrzebnej w
środku płyty.
2013-05-10
15
Do zbrojenia płyty wkładkami
o średnicy większej niż 12 mm
siatki mogą być projektowane
w postaci wąskich pasów o
szerokości 1 ÷ 1,2 m o
jednokierunkowym zbrojeniu
pracującym.
Siatki takie układa się w dwóch
warstwach na krzyż.
Nie stosuje się zakładu między
siatkami.
Pręty montażowe dolnej siatki
powinny być skierowane do
dołu, a górnej do góry.
Zbrojenie płyty swobodnie podpartej, kilkoma siatkami
dwukierunkowo pracującymi, łączonymi na zakład
2013-05-10
16
Zbrojenie płyt zamocowanych na
krawędziach oraz płyt ciągłych na
dodatni moment przęsłowy
konstruuje się analogicznie do
zbrojenia płyt swobodnie podpartych.
W narożach
następuje zanikanie
momentów
zginających, tak że
nie ma potrzeby
umieszczania tam
dodatkowego
zbrojenia.
2013-05-10
17
Zbrojenie na moment
ujemny obliczone w osi
symetrii krawędzi można
zmniejszyć w pasmach
skrajnych (zgodnie z
przebiegiem momentów)
do połowy.
2013-05-10
18
Gdy płyta jest płytą
narożną lub skrajną stropu
wielopolowego podpartą
przegubowo-przesuwnie
(zewnętrznie), jej naroża
muszą być odpowiednio
dozbrojone.
W płytach podpartych
na trzech krawędziach
(czwarta swobodna)
należy zwrócić uwagę na
zbrojenie krawędzi
swobodnej przejmujące
momenty skręcające.
Trzy stosowane sposoby zbrojenia takiej
krawędzi przedstawiono na rysunku.
2013-05-10
19
Płyty wspornikowe
podparte wzdłuż
dwóch sąsiednich
krawędzi zbroi się
zbrojeniem
trajektorialnym.
2013-05-10
20
Jeżeli są to podparcia
swobodne, zbrojenie ma
kształt zbrojenia
przekątniowego.
Należy zadbać o
zakotwienie naroża,
uniemożliwiające jego
oderwanie od podłoża.
Płyt tego typu należy unikać
w zastosowaniach
praktycznych, głównie ze
względu na duże ugięcia.
Gdy płyta jest zamocowana
wzdłuż dwóch sąsiednich
krawędzi, stosuje się układ
zbrojenia równoległego do
krawędzi.
2013-05-10
21
Płyty
wspornikowe
zamocowane w narożu
wypukłym wykazują w
bliskości naroży dużą
koncentrację
momentów zginających.
Dla
obciążeń
równomiernych
schemat zbrojenia przedstawiono na
rysunku. Zbrojenie rozdzielcze poza
narożem powinno być nie mniejsze niż
20% zbrojenia nośnego.
Dziękuję za uwagę