Projekt 1: monolityczny strop płytowo-belkowy
Obwiednia nośności
Część 6:
mgr inż. Jerzy Tarka, Konstrukcje Betonowe I, Bud. sem. IV
>
102
Obwiednia nośności
Projekt 1: monolityczny strop płytowo-belkowy
wymiary przekroju, dane materiałowe, zbrojenie
poszukiwana nośność
a
2
= c
nom
+ ø
s
+ 1/2 ø
mgr inż. Jerzy Tarka, Konstrukcje Betonowe I, Bud. sem. IV
>
103
siła w zbrojeniu rozciąganym
siła w zbrojeniu ściskanym;
jeśli brak zbrojenia to =0
+ 1/2 ø
Ustalenie obwiedni nośności
Projekt 1: monolityczny strop płytowo-belkowy
Przykład – przęsło dołem
)
12
2
(
26
,
2
)
20
4
(
56
,
12
2
2
2
1
φ
φ
cm
A
cm
A
s
s
=
=
m
,
b
m
,
b
m
,
h
eff
w
20
1
25
0
50
0
=
=
=
C
MPa
f
cd
500
)
30
/
25
(
9
,
17
4
,
1
25
=
=
b
b
eff
h
M
Rd
A
s1
a
2
A
s2
d
a
1
mgr inż. Jerzy Tarka, Konstrukcje Betonowe I, Bud. sem. IV
>
104
MPa
f
yd
435
15
,
1
500
=
=
mm
c
nom
30
10
20
=
+
=
mm
a
mm
c
a
s
nom
44
6
8
30
48
10
8
30
2
/
1
2
1
=
+
+
=
=
+
+
=
+
+
=
φ
φ
047
,
0
9
,
17
2
,
45
120
)
26
,
2
56
,
12
(
435
2
1
=
⋅
⋅
−
⋅
=
−
=
cd
eff
yd
s
yd
s
f
d
b
f
A
f
A
ω
mm
a
h
d
452
48
500
1
=
−
=
−
=
b
w
Projekt 1: monolityczny strop płytowo-belkowy
059
,
0
25
,
1
8
,
0
=
=
→
=
ω
ξ
ξ
ω
Przykład – przęsło dołem
yd
oo
o
s
ε
ξ
ξ
ε
≥
−
=
−
−
=
82
,
55
1
5
,
3
1
)
(
21
,
3
/
5
,
3
2
e
rozciagani
d
a
−
=
−
=
ξ
ε
mgr inż. Jerzy Tarka, Konstrukcje Betonowe I, Bud. sem. IV
>
105
)
(
21
,
3
/
5
,
3
2
2
e
rozciagani
d
a
oo
o
s
−
=
−
=
ξ
ξ
ε
kNm
a
d
f
A
M
yd
s
Rd
17
,
214
)
044
,
0
452
,
0
(
435000
001256
,
0
)
(
2
1
=
−
⋅
⋅
=
−
⋅
⋅
=
Projekt 1: monolityczny strop płytowo-belkowy
Przykład – przęsło górą
mm
a
h
d
456
44
500
1
=
−
=
−
=
049
,
0
9
,
17
6
,
45
25
26
,
2
435
1
=
⋅
⋅
⋅
=
=
cd
w
yd
s
f
d
b
f
A
ω
Wszystkie wielkości „s2” zmieniają się na „s1” (np. A
s2
-> A
s1
)
h
M
Rd
a
1
A
s1
d
mgr inż. Jerzy Tarka, Konstrukcje Betonowe I, Bud. sem. IV
>
106
061
,
0
25
,
1
=
=
ω
ξ
yd
oo
o
s
ε
ξ
ξ
ε
≥
−
=
−
−
=
88
,
53
1
5
,
3
1
kNm
f
d
b
M
cd
w
cs
Rd
5
,
43
17900
456
,
0
25
,
0
048
,
0
=
⋅
⋅
⋅
=
=
µ
048
,
0
32
,
0
8
,
0
2
=
−
=
ξ
ξ
µ
cs
b
w
M
Rd
A
s2
a
2
Projekt 1: monolityczny strop płytowo-belkowy
M
AB
max
2#12
4#16
2#20
5#20
a
L
........ kNm
M
Rd
........ kNm
........ kNm
........ kNm
M
B
kr
Obwiednia nośności
skala 1:25
a
L
=0,5 · z · (cotΘ – cotα)
A
B
C
mgr inż. Jerzy Tarka, Konstrukcje Betonowe I, Bud. sem. IV
l
bd
l
bd
B
B
A
A
3
6x15
20
8x35
20
15x10
3
566
30
38
Nr 1 4#16
Nr 4 2#12
Nr 3 2#20
Nr 2 3#20
Nr 5 #8
>
107
B
Projekt 1: monolityczny strop płytowo-belkowy
b
eff
= ...... m
A-A
B-B
Beton C 25/30
Stal C (f
yk
=500MPa)
Otulina c
nom
=30mm
Klasa środowiska XC1
Klasa odporności ogniowej REI 60
mgr inż. Jerzy Tarka, Konstrukcje Betonowe I, Bud. sem. IV
>
108
b
eff
= ...... m
..
.
...
..
.
Nr 1 4#16
Nr 4 2#12
Nr 5 #8
Nr 5 #8
..
.
...
..
.
Nr 1 4#16
Nr 3 2#20
Nr 5 #8
Nr 2 3#20
Projekt 1: monolityczny strop płytowo-belkowy
bd
sd
rqd
b
f
l
σ
φ
4
,
=
Kotwienie zbrojenia podłużnego [EC2 p. 8.4 / s.121]
- podstawowa długość zakotwienia (8.3)
ctd
bd
f
f
2
1
25
,
2
η
η
=
- graniczne naprężenie przyczepności (8.2)
mgr inż. Jerzy Tarka, Konstrukcje Betonowe I, Bud. sem. IV
>
109
min
,
,
5
4
3
2
1
b
rqd
b
bd
l
l
l
≥
=
α
α
α
α
α
- obliczeniowa długość zakotwienia (8.4)
}
100
;
10
;
3
,
0
max{
,
min
,
mm
l
l
rqd
b
b
φ
=
- pręty rozciągane (8.6)
}
100
;
10
;
6
,
0
max{
,
min
,
mm
l
l
rqd
b
b
φ
=
- pręty ściskane (8.7)
0
,
1
≤
i
α
Projekt 1: monolityczny strop płytowo-belkowy
Sprawdzenie ugięcia podciągu
Część 7:
mgr inż. Jerzy Tarka, Konstrukcje Betonowe I, Bud. sem. IV
>
110
Sprawdzenie ugięcia podciągu
Projekt 1: monolityczny strop płytowo-belkowy
Sprawdzenie ugięć [EC2 p. 7.4, str. 115]
•
Odkształcenie ogólne elementu lub konstrukcji nie powinno
wpływać niekorzystnie na ich działanie lub wygląd.
•
Graniczne wartości ugięć należy ustalić, biorąc pod uwagę
przeznaczenie i rodzaj konstrukcji, elementów wykończenia, ścian
działowych oraz zamocowań.
mgr inż. Jerzy Tarka, Konstrukcje Betonowe I, Bud. sem. IV
>
111
•
Odkształcenia konstrukcji nie powinny przekraczać wartości, do
których mogą dostosować się inne połączone z nią elementy, takie
jak ścianki działowe, oszklenia, okładziny, elementy wyposażenia
lub wykończenia. W niektórych przypadkach może być potrzebne
ograniczenie mające zapewnić właściwe działanie aparatury lub
maszyn, które są oparte na konstrukcji.
Projekt 1: monolityczny strop płytowo-belkowy
Sprawdzenie ugięć
Stan graniczny ugięcia może być sprawdzony:
- przez ograniczenie stosunku rozpiętości do wysokości elementu,
- przez porównanie ugięcia obliczonego z wartością graniczną.
Na ogół obliczanie ugięć nie jest konieczne, ponieważ można
sformułować proste zasady, polegające na ograniczaniu stosunku
mgr inż. Jerzy Tarka, Konstrukcje Betonowe I, Bud. sem. IV
>
112
sformułować proste zasady, polegające na ograniczaniu stosunku
rozpiętości do wysokości elementu, które w normalnych warunkach
pozwalają na uniknięcie problemów związanych z ugięciami.
Bardziej rygorystyczne sprawdzenie jest niezbędne, gdy proporcje
elementu znajdują się poza tymi granicami.
Projekt 1: monolityczny strop płytowo-belkowy
Sprawdzenie ugięć
Można uważać, że strzałka ugięcia elementu zginanego nie przekroczy
1/250 jego rozpiętości, jeśli jest zachowany stosunek rozpiętości do
wysokości użytecznej określony według poniższych wzorów:
−
+
+
=
2
3
0
0
1
2
,
3
5
,
1
11
ρ
ρ
ρ
ρ
ck
ck
f
f
K
d
l
0
ρ
ρ
≤
dla
mgr inż. Jerzy Tarka, Konstrukcje Betonowe I, Bud. sem. IV
>
113
−
+
+
=
1
2
,
3
5
,
1
11
ρ
ρ
ck
ck
f
f
K
d
0
ρ
ρ
≤
dla
+
−
+
=
0
0
'
12
1
'
5
,
1
11
ρ
ρ
ρ
ρ
ρ
ck
ck
f
f
K
d
l
0
ρ
ρ
>
dla
Projekt 1: monolityczny strop płytowo-belkowy
Sprawdzenie ugięć
l/d - graniczna wartość stosunku rozpiętości do wysokości,
K
- współczynnik zależny od rodzaju konstrukcji [tablica 7.4N / s.117],
ρ
0
- porównawczy stopień zbrojenia
ρ
- wymagany ze względu na nośność stopień zbrojenia rozciąganego
w środku rozpiętości przęsła,
ρ’
- wymagany ze względu na nośność stopień zbrojenia ściskanego w
środku rozpiętości przęsła,
3
0
10
−
⋅
=
ck
f
ρ
mgr inż. Jerzy Tarka, Konstrukcje Betonowe I, Bud. sem. IV
>
114
środku rozpiętości przęsła,
f
ck
- w MPa.
Jeżeli przekrój ma półkę o szerokości większej niż 3
b
w
to wartość
l/d
obliczoną ze wzoru należy pomnożyć przez 0,8.
Jeżeli belki mają rozpiętość przekraczającą 7,0m i podpierają ścianki
działowe, które mogą ulec uszkodzeniu na skutek nadmiernych ugięć, to
wartość
l/d
ze wzoru powinno się pomnożyć przez 7/
l
eff
(
tutaj:
l
eff
– rozpiętość osiowa przęsła skrajnego ‘AB’
)
Projekt 1: monolityczny strop płytowo-belkowy
3. Stan graniczny użytkowalności (SLS)
3.1. Sprawdzenie ugięć
3.1.1. Sprawdzenie ugięcia podciągu w przęśle skrajnym
−
+
+
=
2
3
0
0
1
2
,
3
5
,
1
11
ρ
ρ
ρ
ρ
ck
ck
f
f
K
d
l
0
ρ
ρ
≤
dla
mgr inż. Jerzy Tarka, Konstrukcje Betonowe I, Bud. sem. IV
>
115
+
−
+
=
0
0
'
12
1
'
5
,
1
11
ρ
ρ
ρ
ρ
ρ
ck
ck
f
f
K
d
l
0
ρ
ρ
>
dla
lub
Jeżeli
, to obliczenie ugięcia nie jest
konieczne – graniczne wartości ugięcia na pewno nie są przekroczone.
)
(
........
wzoru
ze
d
l
d
l
eff
≤
=
Projekt 1: monolityczny strop płytowo-belkowy
Rodzaj konstrukcji
K
Beton silnie
ś
ciskany
Beton słabo
ś
ciskany
Belki swobodnie podparte, jedno- lub dwukierunkowo zbrojone płyty swobodnie
podparte
1,0
14
20
Skrajne przęsła belek ciągłych lub jednokierunkowo zbrojonych płyt ciągłych, lub
dwukierunkowo zbrojonych płyt ciągłych wzdłuż co najmniej jednego kierunku
1,3
18
26
%
5
,
1
=
ρ
%
5
,
0
=
ρ
Tablica 7.4N Podstawowe warto
ś
ci stosunku l/d w zginanych elementach
ż
elbetowych
mgr inż. Jerzy Tarka, Konstrukcje Betonowe I, Bud. sem. IV
Wewnętrzne przęsła belek oraz płyt jednokierunkowo lub dwukierunkowo zbrojonych
1,5
20
30
Stropy bezbelkowe (płaskie płyty) oparte na słupach (ograniczenie proporcji dotyczy
większej rozpiętości)
1,2
17
24
Wsporniki
0,4
6
8
Uwaga 1: Podane w tablicy wartości zostały dobrane ostrożnie; obliczenia mogą często wykazać, że możliwe jest zaprojektowanie
cieńszych elementów.
Uwaga 2: Sprawdzenie płyt dwukierunkowo zbrojonych zaleca się przeprowadzać na podstawie krótszej rozpiętości. Sprawdzając płyty
płaskie (typu płyta-słup) powinno się brać pod uwagę dłuższą rozpiętość.
Uwaga 3: Wartości dopuszczalne podane dla płyt płaskich odpowiadają ograniczeniu mniej ostremu niż ograniczenie ugięcia (względem
słupów) w środku rozpiętości 1/250. Doświadczenia wykazały, że jest to wystarczające.
>
116