background image

Zagadnienie 40:

Zasady projektowania i 

kształtowania zbrojenia w 

prostych elementach 

konstrukcyjnych (elementy 

płytowe).

Wykonał:

Bartosz Ciastoń

background image

• Zbrojenie- wkładki w postaci 

stalowych prętów, siatek lub innych 
kształtowników, umieszczone w 
betonie w celu zwiększenia jego 
wytrzymałości na rozciąganie.

background image

PN-B-03264

• Odległości poziome i pionowe s

I

 mierzone w świetle 

między poszczególnymi prętami lub warstwami prętów 
powinny być nie mniejsze niż:

 

gdzie: 

Rozstaw prętów zbrojenia w przekrojach krytycznych płyt 
powinien być nie większy niż:
- przy zbrojeniu jednokierunkowym
250 mm i 1,2 h jeżeli h > 100 mm
120 mm jeżeli h ≤ 100 mm

-przy zbrojeniu dwukierunkowym - 250 mm.

Maksymalny rozstaw prętów zbrojeniowych poza 
przekrojami krytycznymi powinien być nie większy niż 
300 mm.
W elementach ściskanych maksymalny rozstaw w osiach 
prętów powinien być nie większy niż 400 mm.

background image

Otulenie

Grubość otulenia jest to odległość od zewnętrznej 
powierzchni zbrojenia (włączając w to pręty rozdzielcze i 
strzemiona) do najbliższej powierzchni betonu. 

Przyjęta 

grubość otulenia powinna zapewniać:

•  bezpieczne przekazanie sił przyczepności
• ochronę stali przed korozją
•  ochronę przeciwpożarową 
• umożliwiać należyte ułożenie i zagęszczenie betonu

.

W projekcie konstrukcji podaje się nominalną grubość 
otulenia c

nom

, na którą składa się grubość minimalna c

min

 i 

odchyłka wymiarowa Δc wg zależności:

 

background image

c

min

 to większa z wartości wyznaczanych z warunków:

• Przekazania sił przyczepności oraz należytego ułożenie i 

zagęszczenia betonu; 

• Ochrony przed korozją

background image

•Odchyłka wymiarowa Δc zależy od poziomu wykonawstwa i kontroli jakości: 

•Warunki 
przyczepności

Warunki przyczepności prętów zbrojenia można uważać za dobre 
jeżeli podczas betonowania:
a) pręty są nachylone pod kątem 45° do 90° w stosunku do 
poziomu (rysunek 44, a),
b) pręty są nachylone pod kątem 0° do 45° w stosunku do poziomu, 
i znajduj ą się:
- w elementach o grubości nie przekraczającej 250 mm (rysunek 
44, b),
- w dolnej połowie elementów o grubości większej niż 250 mm 
(rysunek 44, c)
lub
- co najmniej 300 mm poniżej górnej powierzchni elementu 
(rysunek 44, d).
Wszystkie inne warunki uważa się za mierne.

background image
background image

• Przyczepność obliczeniowa, dobrych warunkach określana  jest wzorami:

Więcej informacji w pkt. 8.1.2.2 normy

•       

Podstawowa długość zakotwienia:

Długość prostego odcinka pręta, wymagana w celu 
przekazania całości siły z pręta na beton, przy założeniu, 
że przyczepność ma stałą wartość na tej długości, równą 
f

bd

. W przypadku występowania obciążeń wielokrotnie 

zmiennych, należy zwiększyć l

b

 o 50%.

background image

•    Obliczeniowa długość zakotwienia prętów:

-współczynnik efektywności zakotwienia, równy 1 dla prętów 
prostych, a 0.7 dla prętów zagiętych

    A

s,req

 ; A

s,prov

 – pola przekroju zbrojenia wymaganego zgodnie z 

obliczeniami, oraz               zastosowanego

•    

Połączenia na zakład :

- NIE POWINNY znajdować się w miejscu 

ekstremalnych naprężeń

- POWINNY być wzajemnie przesunięte

background image

Zasady metody uproszczonej

• Graniczną wartość względnej wysokości strefy ściskanej przekroju 

ξ

eff,lim

 określa się wg wzoru:

background image

Stan graniczny nośności zginanych elementów żelbetowych o 
przekroju mającym przynajmniej jedną płaszczyznę symetrii i 
zginanym w tej płaszczyźnie sprawdza się z warunku:

Gdzie: 
A

s2

 - pole przekroju zbrojenia ściskanego,

S

cc,eff

 - moment statyczny efektywnego pola betonu strefy ściskanej 

o wysokości x

eff

, obliczony względem środka ciężkości zbrojenia 

rozciąganego.

Efektywną wysokość bryły naprężeń ściskających x

eff

 wyznacza 

się z równania:

(28)

(29)

Jeżeli wartość x

eff

 obliczona z równania (29) jest większa od x

eff,lim

to we wzorze (28) należy przyjąć x

eff

 = x

eff,lim

.

background image

Płyta

• Minimalna grubość:

Płyty wymagające zbrojenia na przebicie 
powinny mieć grubość co najmniej 200mm.

background image

•Głębokość oparcia

Głębokość oparcia powinna zapewniać możliwość prawidłowego 
zakotwienia prętów zbrojeniowych. Minimalne głębokości oparcia:
a) 40 mm przy oparciu na belkach stalowych
b) 60 mm przy oparciu na ścianie z betonu zwykłego klas wyższych niż 

B15

c) 80 mm przy oparciu na murze lub ścianie z betonu lekkiego lub 

zwykłego klasy B15

d) 40 mm dla płyt prefabrykowanych dwukierunkowo zbrojonych

•Zbrojenie płyt

1. Średnica prętów stosowanych do zbrojenia płyt powinna wynosić co 

najmniej 4.5 mm.

2. W przypadku siatek zgrzewanych dopuszcza się druty o średnicy 

3mm.

3. Do podpory należy doprowadzić bez odgięć nie mniej niż 1/3 dolnych 

prętów potrzebnych w przęśle i nie mniej niż 3 pręty na 1 m 
szerokości przekroju.

4. Pręty rozdzielcze powinny mieć rozstaw nie większy niż 300 mm oraz 

łączną nośność nie mniejszą niż:

- 1/10 nośności zbrojenia głównego przy obciążeniu równomiernie 

rozłożonym

- 1/4 nośności zbrojenia głównego przy obciążeniu równomiernie 

rozłożonym i 

obciążeniu siłami skupionymi w przypadku, gdy momenty 

zginające wywołane 

obciążeniami skupionymi są nie większe niż 50% 

momentów całkowitych. W przeciwnym przypadku zbrojenie prostopadłe 
do zbrojenia głównego należy  odpowiednio obliczyć.

background image

Zbrojenie jedno i dwukierunkowe

•Jeśli stosunek dłuższej krawędzi płyty do krótszej wynosi >2, 
to stosujemy zbrojenie jednokierunkowe

•W przeciwnym wypadku zbrojenie dwukierunkowe (krzyżowe)

background image

Zasady zbrojenia dwukierunkowego w jednoprzęsłowych 
płytach podpartych na 4 krawędziach:

•Należy je konstruować zgodnie z założeniami metody obliczania 
momentów zginających.

•Zbrojenie każdego z dwóch kierunków wyznaczone dla środkowej 
części płyty powinno być układane w paśmie środkowym o szerokości 
równej 3/5 szerokości płyty. 

•W pasmach skrajnych, obejmujących po 1/5 szerokości płyty, 
przekrój zbrojenia może być zmniejszony do połowy.

•W narożach wolno podpartych należy umieszczać dwukierunkowe 
zbrojenie górne, równoległe do krawędzi, na szerokości równej 0,3 
mniejszej rozpiętości. Przekrój tego zbrojenia na jednostkę szerokości 
przekroju płyty powinien wynosić w każdym kierunku co najmniej 
połowę przekroju większego zbrojenia znajdującego się w środku 
płyty.

•W narożach wolno podpartych należy również umieszczać 
dodatkowe zbrojenie dolne, układane prostopadle do dwusiecznej i 
rozmieszczone na szerokości równej 0,2 mniejszej rozpiętości płyty. 
Przekrój tego zbrojenia na 1 m szerokości przekroju powinien być co 
najmniej równy przekrojowi większego zbrojenia w środku płyty.

background image

• W płycie ze zbrojeniem głównym ułożonym równolegle do 

podpory, którą stanowi belka lub ściana, należy zastosować 
dodatkowe zbrojenie górne, prostopadłe do tej podpory, o 
nośności nie mniejszej niż 1/3 nośności zbrojenia głównego 
płyty i nie mniejszej niż 40 kN/m długości podciągu. 
Zbrojenie to powinno być wpuszczone w płytę na długość 
nie mniejszą niż 1/4 obliczeniowej rozpiętości płyty po 
każdej stronie podpory, licząc od jej krawędzi.  Jednocześnie 
zbrojenie główne płyty w paśmie o szerokości równej 1/4 
obliczeniowej rozpiętości płyty, przylegającym do tej 
podpory, można zredukować do połowy.

background image

Zbrojenie na przebicie

Zbrojenie płyt na przebicie powinno składać się ze strzemion 
pionowych lub ukośnych, zamkniętych lub inaczej dobrze zakotwionych 
przy obydwu powierzchniach płyty (rysunek 61 a,b), lub z prętów 
odgiętych (rysunek 61 c). Łączny przekrój zbrojenia w sprawdzanym 
przekroju płyty powinien odpowiadać przekrojowi wymaganemu wg 
wzoru (89) normy PN-B-03264.

background image

Minimalne pole przekroju zbrojenia

• Dla przekroju prostokątnego oraz przekroju teowego z półką w strefie 

ściskanej należy przyjmować największą z poniższych wartości:
a) 

b)

c)

background image

Algorytm

background image
background image

Obliczanie wymaganego 

zbrojenia

• Obliczenie otulenia zbrojenia.
• Obliczenie wysokości użytecznej przekroju d.

d = h

f

 – a

1

gdzie h

f

 to wysokość płyty, a a

1

 to 

odległość środka ciężkości zbrojenia 
rozciąganego od najbliższej krawędzi przekroju

• Obliczenie minimalnego pola przekroju zbrojenia.
• W oparciu o schematy obliczeniowe wyznaczamy 

ilość koniecznego zbrojenia

background image

Eurokod

• Otulenie: najmniejsza odległość pomiędzy powierzchnią 

zbrojenia, a powierzchnią betonu, suma otulenia 
minimalnego c

min

 i dodatku ze względu na odchyłkę Δ

cdev

:

Otulenia ma zapewniać:

a) Bezpieczne przekazanie sił przyczepności
b) Ochronę stali przed korozją
c) Odpowiednią odporność ogniową

background image

Należy zastosować największą z trzech poniższych 
wartości:

c

min,b 

- minimalne otulenie ze względu na przyczepność

c

min,dur

  - minimalne otulenie ze względu na warunki środowiska

Δc

dur,γ

- składnik dodawany ze względu na bezpieczeństwo

Δc

dur,st

  - oznacza zmniejszenie minimalnego otulenia ze względu na 

stosowanie 

stali nierdzewnej

Δc

dur,add

- oznacza zmniejszenie minimalnego otulenia ze względu na 

stosowanie 

dodatkowego zabezpieczenia

Powyższe wartości potrzebne do obliczenia otulenia zawarte 
są w pkt. 4.4 EC

Rozstaw prętów

Odległość w świetle między pojedynczymi równoległymi prętami lub 
między poziomymi warstwami równoległymi prętów nie powinna być 
mniejsza od maksymalnej średnicy pręta pomnożonej przez k

1

, od (d

g

 

k

2

) milimetrów i od 20 milimetrów (d

g

 oznacza tu maksymalny 

wymiar ziaren kruszywa)

Zalecane wartości to k

1

=1 i k

2

=5mm

background image

Kotwienie zbrojenia podłużnego

Pręty zbrojenia, druty albo spajane siatki powinny być zakotwione 
tak, aby siły przyczepności były przekazywane bezpiecznie na beton 
nie wywołując podłużnego zarysowania lub odpryskiwania betonu.

background image

Podstawowa długość zakotwienia

σ

sd

 – naprężenie obliczeniowe w miejscu, od 

którego odmierza się długość zakotwienia 
f

bd

 – wartość obliczeniowa granicznego 

naprężenia przyczepności, zależna od klasy 
betonu, warunków przyczepności i średnicy pręta

Obliczeniowa długość zakotwienia

Wyznaczana jest ze wzoru:

Gdzie kolejne α to współczynniki zależne od: kształtu pręta; 
najmniejszego otulenia betonem; wpływu skrępowania betonu 
przez zbrojenie poprzeczne, stosowane w celu uwzględnienia 
wpływu jednego lub większej ilości prętów poprzecznych 
przyspojonych na obliczeniowej długości zakotwienia oraz 
uwzględnienia wpływu nacisku poprzecznego do płaszczyzny 
rozłupywania wzdłuż obliczeniowej długości zakotwienia

background image

Połączenia na zakład

Zakłady prętów należy kształtować tak, aby:

- Zapewnić przekazywanie sił z jednego pręta na drugi

- wykluczyć rozłupywanie betonu w strefie zakładu

- wykluczyć duże rysy mogące wpłynąć na jakość konstrukcji

Zakłady prętów:

-Zwykle powinny być przesunięte względem siebie i nie 
powinny być umieszczane w obszarach wysokich 
naprężeń

- zwykle w każdym przekroju powinny być 
rozmieszczone symetrycznie

background image

Postanowienia ogólne:

•Zbrojenie rozdzielcze płyt jednokierunkowo zbrojonych 
powinno być nie mniejsze niż 20% zbrojenia głównego. W 
pobliżu podpór zbrojenie poprzeczne do głównych prętów 
zbrojenia górnego nie jest konieczne, jeśli nie występuje 
poprzeczny moment zginający

•Rozstaw prętów nie powinien przekraczać:
a) Dla zbrojenia głównego: 3 h i nie więcej niż 400mm (h- 

grubość płyty)

b) Dla zbrojenia drugorzędnego: 3.5 h i nie więcej niż 450mm

•W obszarach występowania obciążeń skupionych lub 
maksymalnego momentu wymagania te przyjmują postać:
a) Dla zbrojenia głównego: 2 h i nie więcej niż 250mm
b) Dla zbrojenia drugorzędnego: 3 h i nie więcej niż 400mm

W płytach swobodnie podpartych POŁOWĘ obliczonego 
zbrojenia przęsłowego należy doprowadzić do podpór i tam 
zakotwić.

background image

Przykładowe zbrojenie płyty

background image
background image

Bibliografia:

• http://gm6.fotobudowa.com.pl/
• http://www.utp.edu.pl/
• PN-B-03264 Konstrukcje betonowe, 

żelbetowe i sprężone. Obliczenia 
statyczne i projektowanie.

• PN-EN 1992-1-1 Eurokod 2. 

Projektowanie konstrukcji z betonu. 
Część 1-1 Reguły ogólne i reguły dla 
budynków


Document Outline