Projekt łącznika żelbetowego pomiędzy halami przemysłowymi
Pozycja 2.0 Żebro
wykonał: Marek Hoffmann
TOB sem VII
r. akad. 1995/96
Poz 2.0 Żebro
Przyjęcie wymiarów wstępnych
w projekcie wykorzystuje się : - beton B - 17,5
- stal A 0
- grubość płyty t' t' =l / 40 t'= 200cm/40 = 5 cm przyjęto t'=10 cm
- wysokość żebra hz hz = B / 15 hz = 480 cm / 15 = 32 cm przyjęto hz = 35 cm
- szerokośc żebra bz bz = 0.5* 35cm = 17.5 cm przyjęto bz =18 cm
rygiel ramy
- wysokość rygla hr = 1/12 *(n* l) = 1/12*800 = 66,6 przyjęto hr = 70 cm
- szerokość rygla br = 0.5* 70 cm = 35 cm przyjęto br =35 cm
słup
- wysokość słupa h = 0.9* 70 cm = 63 cm przyjęto h = 65 cm
- szerokośc słupa br przyjęto br = 35 cm
Minimalne wymiary słupa
Fb =35cm* 65cm=2275 cm2
Oszacowanie siły normalnej działającej na słup
1. Obciążenie zmienne 1.2*7.5kN/m2*4.8m*4m =172.8 kN
2. Obciążenie z płyty
a. warstwy posadzkowe 4.8m*4m*1.2kN/m2=23.04 kN
b płyta 4.8m*4m*0.1m*24kN/m3*1.1=50.69 kN
c. żebro 40m*0.25m*0.18m*2*24kN/m3=8.64 kN
3. obciążenie z rygla 0.7m*0.35m*4m*24kN/m3=23.52kN
siła normalna: N = 172.8+23.04+50.69+8.64+23.52 = 278.69
m =2.5% l0 = 0.7* 9m = 6.3m l0/h0 = 6.3 / 0.80 =7.88
h0 = 80 cm przyjęto F = 0.87
beton B 17.5 - Rb = 10.2 MPa
stal A 0 - Ra = 190 MPa
N = 278.69*1.3 = 362.30 N
Fb =2275 cm2>8,61 cm2
Poz. 2.1. Obciążenie
obciążenie |
qk [ kN/m] |
gf |
q[kN/m] |
ciężar własny żebra |
(0.350)*0.18*24=1.08 |
1.1 |
1.20 |
ciężar włąsny płyty (wg p. 1.1) |
4.15*2=8.3 |
1.1 |
9.13 |
S |
9.38 |
|
10.33 |
obciążenie zmienne |
7.50 |
1.2 |
9.00 |
S |
16.88 |
|
19.33 |
Obciążenia długotrwałe Yd = 0.8
obciążenie długotrwałe |
qk [kN/m] |
gf |
q [kN/m] |
ciężar własny żebra i płyty |
9.38 |
1.1 |
10.33 |
obciążenie zmienne |
0.8*7.5=6 |
1.2 |
7.20 |
RAZEM: |
15.38 |
|
17.53 |
Obciążenie krótkotrwałe:
obciążenie krótkotrwałe |
qk [kN/m] |
gf |
q [kN/m] |
obciążenie zmienne |
0.2*7.5=1.5 |
1.2 |
1.80 |
Poz. 2.2 Siły wewnętrzne
Poz. 2.2.1 Obliczenie momentów
l.p |
Przekrój |
a1 |
g [kN/m] |
a2 |
p [kN/m] |
l2 [m] |
a1gl2+a2pl2 [kNm] |
1 |
MABmax |
0,0781 |
10,33 |
0,1000 |
9,00 |
23,04 |
39,3240 |
2 |
MABmin |
0,0781 |
10,33 |
-0,0263 |
9,00 |
23,04 |
13,1345 |
3 |
MB |
-0,1050 |
10,33 |
-0,1190 |
9,00 |
23,04 |
-49,6662 |
4 |
MBodp |
-0,1050 |
10,33 |
-0,0530 |
9,00 |
23,04 |
-35,9804 |
5 |
MBCmax |
0,0331 |
10,33 |
0,0787 |
9,00 |
23,04 |
24,1971 |
6 |
MBCmin |
0,0331 |
10,33 |
-0,0461 |
9,00 |
23,04 |
-1,6814 |
7 |
MC |
-0,0790 |
10,33 |
-0,1110 |
9,00 |
23,04 |
-41,8192 |
8 |
MCodp |
-0,0790 |
10,33 |
-0,0400 |
9,00 |
23,04 |
-27,0966 |
9 |
MCDmax |
0,0462 |
10,33 |
0,0855 |
9,00 |
23,04 |
28,7250 |
10 |
MCDmin |
0,0462 |
10,33 |
-0,0395 |
9,00 |
23,04 |
2,8050 |
11 |
MD |
-0,0790 |
10,33 |
-0,1110 |
9,00 |
23,04 |
-41,8192 |
12 |
MDodp |
-0,0790 |
10,33 |
-0,0400 |
9,00 |
23,04 |
-27,0966 |
13 |
MDEmax |
0,0331 |
10,33 |
0,0787 |
9,00 |
23,04 |
24,1971 |
14 |
MDEmin |
0,0331 |
10,33 |
-0,0461 |
9,00 |
23,04 |
-1,6814 |
15 |
ME |
-0,1050 |
10,33 |
-0,1190 |
9,00 |
23,04 |
-49,6662 |
16 |
MEodp |
-0,1050 |
10,33 |
-0,0530 |
9,00 |
23,04 |
-35,9804 |
17 |
MEFmax |
0,0781 |
10,33 |
0,1000 |
9,00 |
23,04 |
39,3240 |
18 |
MEFmin |
0,0781 |
10,33 |
-0,0263 |
9,00 |
23,04 |
13,1345 |
Momenty uśrednione:
MAB UŚR = =0.5*(13.1345-35.98)= - 11.43 kNm
MBCUŚR==0.5(13.13+0.5(-35.98-27.10))= - 9.21 kNm
MCDUŚR==0.5(2.81+0.5(-27.1-27.1))= -12.15 kNm
MDEUŚR=MBCUŚR= -9.21 kNm
MEFUŚR=MABUŚR= -11.43 kNm
Poz. 2.2.2 Obliczenie sił tnących
l.p |
Ri |
g[kN/m] |
a1 |
a2 |
p [kN/m] |
1 [m] |
a1gl+a2pl [kN] |
1 |
RBLmax |
10,33 |
-0,606 |
-0,620 |
9,00 |
4,80 |
56,83 |
2 |
RBPmax |
10,33 |
0,526 |
0,598 |
9,00 |
4,80 |
51,91 |
5 |
RCLmax |
10,33 |
-0,474 |
-0,576 |
9,00 |
4,80 |
48,00 |
6 |
RcPmax |
10,33 |
0,500 |
0,591 |
9,00 |
4,80 |
50,32 |
9 |
RDLmax |
10,33 |
0,500 |
0,591 |
9,00 |
4,80 |
50,32 |
10 |
RDPmax |
10,33 |
0,474 |
-0,567 |
9,00 |
4,80 |
48,00 |
13 |
RELmax |
10,33 |
0,526 |
0,598 |
9,00 |
4,80 |
51,91 |
14 |
REPmax |
10,33 |
-0,606 |
-0,620 |
9,00 |
4,80 |
56,83 |
Momenty krawędziowe:
[M] - moment krawędziowy [Mi]=Mi - 0.5RiL,Pbr+0.125(g+p)br2
[MBL] = 49.67 - 0.5*56.83*0.35 + 0.125*19.33*0.352 = 40.02 kNm
[MBP] = 49.67 - 0.5*51.91*0.35 + 0.125*19.33*0.352 = 40.88 kNm
[MCL] = 41.8192 - 0.5*48.00*0.35 + 0.125*19.33*0.352 = 33.72 kNm
[MCP] = 41.8192 - 0.5*50.32*0.35 + 0.125*19.33*0.352 = 33.31 kNm
z uwagi na symerię [MDL] = [MCP] = 33.31 kNm
[MDP] = [MCL] = 33.72 kNm
[MEL] = [MBP] = 40.88 kNm
[MEP] = [MBL] = 40.02 kNm
Momenty krawędziowe odzwierciedlają rozciąganie górą, mają więc w rzeczywistości znak minus
Poz. 2.3. Sprawdzenie wymiarów belki.
maxQBL < QMAX = 0.25Rbbh0
h =3 5 cm
a = 3 cm
h0 = h - a = 35-3 = 32 cm
Rb =10.2 MPa = 1.02 kN/cm2
QMAX = 0.25*1.02*18*32 = 146.88 kN
QBL = 56.83 kN QBL < QMAX warunek spełniony
Poz. 2.4 Określenie szerokości płyty współpracującej z żebrem
bt'= 2bp'+bz
bz = 0.18 m
bp' = 0.15ld < 0.5bS bS = 4.8 - 0.18 = 4.62 m
0.5bS = 0.5*4.62 = 2.31 m
Obliczam żebro wewnętrzne - interesuje mnie obustronny wysięg
bb' = 6t' lub bp'= 0.15ld
t' = 0.1m
ld = 0.6l
l = 4.8m ld = 0.6*4.8 = 2.88m
0.15ld = 0.15*2.88 = 0.43m
6t' = 6*0.1m = 0.6m
przyjęto bp' = 0.4m
bt' = 2bp'+bz = 2*0.4 + 0.18 = 0.98m
Poz 2.6. Obliczenie momentu betonowego
Mbet = Wfp* Rbbz
beton B - 17.5 Rbbz = 0.66 MPa = 0.066kN/cm2 Rb = 10.2 MPa
Wfp = 0.292*b*h2*0.15d1
t' = 0.1
bt'=0.98
b =0.18
h = 0.35
Wfp = 0.292*0.18*0.352*0.15*1.27 = 0.0012265m3 = 1226.55cm3
Mbet = 1226.55*0.066 = 80.95 kNcm = 0.81 kNm
Wniosek: wymagane zbrojenie górą
Poz. 2.7. Moment płytowy
Mpł = bt'*t'*Rb(h0 - 0.5t')
Rb = 10.2 MPa = 10200 kN/m2
Mpł =0.98*0.1*10200*(0.32-0.05) = 269.892 kNm
MABmax = 39.32 kNm Mpł > MABmax Przekrój pozornie teowy
Poz. 2.8. Wymiarowanie ze względu na moment
beton B - 17,5 Rb = 10,2 MPa
stal A - II Ra = 310 MPa
Sb gr = 0,42
mmin = 0,1%
Wymiarowanie
l.p. |
Przekrój |
M [kNm] |
h0[m] |
Sb=M/(bt'h02Rb) |
x=(1+((1-2Sb)^0.5))/2 |
Fa=M/xh0Ra[cm2] |
Zbrojenie |
1 |
maxMAB |
39,324 |
0,320 |
0,004 |
0,998 |
3,972 |
5f10=3,95 |
2 |
UŚRMAB |
11,430 |
0,320 |
0,006 |
0,997 |
1,156 |
2f10=1,58 |
3 |
MB |
49,666 |
0,350 |
0,005 |
0,998 |
4,589 |
6f10=4,74 |
4 |
[MBL] |
40,020 |
0,320 |
0,004 |
0,998 |
4,042 |
6f10=4,74 |
5 |
[MBP] |
40,880 |
0,320 |
0,004 |
0,998 |
4,129 |
6f10=4,74 |
6 |
maxMBC |
24,197 |
0,320 |
0,002 |
0,999 |
2,442 |
4f10=3,16 |
7 |
UŚRMBC |
9,210 |
0,320 |
0,005 |
0,997 |
0,931 |
2f10=1,58 |
8 |
MC |
41,819 |
0,350 |
0,004 |
0,998 |
3,862 |
5f10=3,95 |
9 |
[MCL] |
33,720 |
0,320 |
0,003 |
0,998 |
3,405 |
5f10=3,95 |
10 |
[MCP] |
33,310 |
0,320 |
0,003 |
0,998 |
3,363 |
5f10=3,95 |
11 |
maxMCD |
28,725 |
0,320 |
0,003 |
0,999 |
2,900 |
4f10=3,16 |
12 |
UŚRMCD |
12,145 |
0,320 |
0,007 |
0,997 |
1,228 |
2f10=1,58 |
13 |
MD |
41,819 |
0,350 |
0,004 |
0,998 |
3,862 |
5f10=3,95 |
14 |
[MDL] |
33,310 |
0,320 |
0,003 |
0,998 |
3,363 |
5f10=3,95 |
15 |
[MDP] |
33,720 |
0,320 |
0,003 |
0,998 |
3,405 |
5f10=3,95 |
Poz. 2.9. Ścinanie
Poz. 2.9.1. Podpora A
QA = 0.395*4.8*10.33 + 0.447*4.8*9 = 36.67
Qdop = 0.75*b*h0*Rbz = 0.75*0.18*0.32*830 = 35.86 kN
Qn = 0.25*b*h0*Rb = 0.25*0,18*0,32*10200 = 146.88 kN
Ze względu na przekroczenie Qdop o rząd 2% na podporze A nie projektuje się zbrojenia na ścinanie.
Poz. 2.9.2 Podpora BL
QBL = 56.832 < Qdop Wymagane zbrojenie na ścinanie
Zakłada się zbrojenie przekroju prętami odgiętymi i strzemionami.
Pręty odgięte ze stali żebrowanej A II - Ra =310 MPa
Strzemiona ze stali gładkiej A I - Ra= 210 MPa
q = 19.33 kN/m
C0 = 103 cm = C01 + C02
C01 = 51 cm C02 = 52 cm
Zaprojektowanie strefy C01
Zaprojektowanie strzemion
TSB1 > 1/3 T1 = 30.19 kN
Przyjmuje się strzemiona f6 dwucięte ms = 2 fs = 0,28 cm2
Fas = ms*fs = 2*0,28 = 0,56 cm2
sp = 243 MPa (tab.12 PN)
sps = kN/cm2 Ras = 0.8 Ra Ra AI=210 MPa Ras = 16.8 kN/cm2
as = 1 gfo = 1.2
2
Rozstaw strzemion s s< 1/3h h=35 cm przyjęto s = 10 cm co daje 5 strzemion
TSB1 = gfo*sps*ns*Fs = 1.2*31.37*5*0.28=52,70 kN > 1/3T1
Warunek nośności strzemion spełniony. Przyjęto 5 strzemion f6
Zaprojektowanie prętów odgiętych
T01 >2/3T1 = 60.39 kN Zakłada się pręty odgięte pod kątem 450
Fo 2f10 = 1.58 cm2 kN/cm2
Sspo*F0=24.3*1.58 = 38.39kN
T01 = 65.15 kN > 2/3 T1 = 60.39 kN Warunek spełniony.Przyjęto 2 pręty odgięte f10
Sprawdzenie warunków nośności
Ras = 168 MPa Fas = 0.56 cm2 s = 0.1m
qs = 168*103*0.58*10-4/0.1=94.08 kN/m
Qsb= 93.61 kN SRaoFosina=1.58*10-4*310*103*0.707=34.63 kN
Warunek nośności: Q < Qsb + SRaoFosina = 93.61 + 34.63 = 128.24
Q=90.58 kN Q < Qsb warunek spełniony.
Zaprojektowanie strefy C02 C02= 0.52m
Q2=56.832 - 0,51*19.33 = 46.97 kN
T2 = 46.97*0.52/0.32 = 76.32
Zaprojektowanie strzemion
1/3T2 = 1/3*76.32 =25.44 kN
Tsb2 >25.44 kN
Przyjmuje się strzemiona f6 dwucięte ms = 2 fs = 0,28 cm2
Fas = ms*fs = 2*0,28 = 0,56 cm2
sp = 243 MPa (tab.12 PN)
sps = kN/cm2 Ras = 0.8 Ra Ra AI=210 MPa Ras = 16.8 kN/cm2
as = 1 gfo = 1.2
2
Rozstaw strzemion s s< 1/3h h=35 cm przyjęto s = 10 cm co daje 5 strzemion
TSB2 = gfo*sps*ns*Fs = 1.2*31.37*5*0.28=52,70 kN > 1/3T2
Warunek nośności strzemion spełniony. Przyjęto 5 strzemion f6
Zaprojektowanie prętów odgiętych
T01 >2/3T1 = 60.39 kN Zakłada się pręty odgięte pod kątem 450
Fo 2f10 = 1.58 cm2 kN/cm2
Sspo*F0=24.3*1.58 = 38.39kN
T01 = 65.15 kN > 2/3 T1 = 60.39 kN Warunek spełniony. Przyjęto 2 pręty f10
Sprawdzenie warunków nośności
Ras = 168 MPa Fas = 0.56 cm2 s = 0.1m
qs = 168*103*0.58*10-4/0.1=94.08 kN/m
Qsb= 93.61 kN SRaoFosina=1.58*10-4*310*103*0.707=34.63 kN
Warunek nośności: Q < Qsb + SRaoFosina = 93.61 + 34.63 = 128.24 kN
Q=90.58 kN Q < Qsb warunek spełniony.
Poz. 2.9.3 Podpora BP
QBL = 51.91 < Qdop Wymagane zbrojenie na ścinanie
Zakłada się zbrojenie przekroju prętami odgiętymi i strzemionami.
Pręty odgięte ze stali żebrowanej A II - Ra =310 MPa
Strzemiona ze stali gładkiej A I - Ra= 210 MPa
q = 19.33 kN/m
C0 = 78 cm
Zaprojektowanie strefy C0
Zaprojektowanie strzemion
TSB1 > 1/3 T1 = 42.18 kN
Przyjmuje się strzemiona f6 dwucięte ms = 2 fs = 0,28 cm2
Fas = ms*fs = 2*0,28 = 0,56 cm2
sp = 243 MPa (tab.12 PN)
sps = kN/cm2 Ras = 0.8 Ra Ra AI=210 MPa Ras = 16.8 kN/cm2
as = 1 gfo = 1.2
2
Rozstaw strzemion s s< 1/3h h=35 cm przyjęto s = 11 cm co daje 7 strzemion
TSB1 = gfo*sps*ns*Fs = 1.2*31.37*7*0.28=73.78 kN > 1/3T1
Warunek nośności strzemion spełniony.Przyjęto 7 strzemion f6
Zaprojektowanie prętów odgiętych
T01 >2/3T1 = 84.35 kN Zakłada się pręty odgięte pod kątem 450
Fo 3f10 = 2.37 cm2
kN/cm2
Sspo*F0=24.3*2.37 = 57.59kN
T01 = 97.73 kN > 2/3 T1 = 84.45 kN Warunek spełniony.Przyjęto 3 pręty f10
Sprawdzenie warunków nośności
Ras = 168 MPa Fas = 0.56 cm2 s = 0.11m
qs = 168*103*0.58*10-4/0.11=88.58 kN/m
Qsb= 90.55 kN SRaoFosina=2.37*10-4*310*103*0.707=51.94 kN
Warunek nośności: Q < Qsb + SRaoFosina = 90.55 + 51.94 = 142.49 kN
Q=126.53 kN Q < Qsb + S RaoFosina warunek nośności spełniony
Poz. 2.9.4. Podpora CL
QCL = 48.00 < Qdop Wymagane zbrojenie na ścinanie
Zakłada się zbrojenie przekroju prętami odgiętymi i strzemionami.
Pręty odgięte ze stali żebrowanej A II - Ra =310 MPa
Strzemiona ze stali gładkiej A I - Ra= 210 MPa
q = 19.33 kN/m
C0 = 58 cm
Zaprojektowanie strefy C0
Zaprojektowanie strzemion
TSB1 > 1/3 T1 = 29 kN
Przyjmuje się strzemiona f6 dwucięte ms = 2 fs = 0,28 cm2
Fas = ms*fs = 2*0,28 = 0,56 cm2
sp = 243 MPa (tab.12 PN)
sps = kN/cm2 Ras = 0.8 Ra Ra A I=210 MPa Ras = 16.8 kN/cm2
as = 1 gfo = 1.2
2
Rozstaw strzemion s s< 1/3h h=35 cm przyjęto s = 11 cm co daje 5 strzemion
TSB1 = gfo*sps*ns*Fs = 1.2*31.37*5*0.28=52.6 kN > 1/3T1
Warunek nośności strzemion spełniony.Przyjęto 5 strzemion f6
Zaprojektowanie prętów odgiętych
T01 >2/3T1 = 58 kN Zakłada się pręty odgięte pod kątem 450
Fo 2f10 = 1.58 cm2 kN/cm2
Sspo*F0=24.3*1.58 = 38.39kN
T01 = 65.14 kN > 2/3 T1 = 58 kN Warunek spełniony.Przyjęto 2 pręty f10.
Sprawdzenie warunków nośności
Ras = 168 MPa Fas = 0.56 cm2 s = 0.11m
qs = 168*103*0.58*10-4/0.11=88.58 kN/m
Qsb= 90.55 kN SRaoFosina=1.58*10-4*310*103*0.707=34.62 kN
Warunek nośności: Q < Qsb + SRaoFosina = 90.55 + 34.62 = 125.17 kN
Q=87 kN Q < Qsb + S RaoFosina warunek nośności spełniony
Poz. 2.9.5. Podpora CP
QCL = 50.32 < Qdop Wymagane zbrojenie na ścinanie
Zakłada się zbrojenie przekroju prętami odgiętymi i strzemionami.
Pręty odgięte ze stali żebrowanej A II - Ra =310 MPa
Strzemiona ze stali gładkiej A I - Ra= 210 MPa
q = 19.33 kN/m
C0 = 70 cm
Zaprojektowanie strefy C0
Zaprojektowanie strzemion
TSB1 > 1/3 T1 = 36.69 kN
Przyjmuje się strzemiona f6 dwucięte ms = 2 fs = 0,28 cm2
Fas = ms*fs = 2*0,28 = 0,56 cm2
sp = 243 MPa (tab.12 PN)
sps = kN/cm2 Ras = 0.8 Ra Ra A I=210 MPa Ras = 16.8 kN/cm2
as = 1 gfo = 1.2
2
Rozstaw strzemion s s< 1/3h h=35 cm przyjęto s = 11 cm co daje 6 strzemion
TSB1 = gfo*sps*ns*Fs = 1.2*31.37*6*0.28=63.24 kN > 1/3T1 = 36.69 kN
Warunek nośności strzemion spełniony. Przyjęto 6 strzemion f6
Zaprojektowanie prętów odgiętych
T01 >2/3T1 = 58 kN Zakłada się pręty odgięte pod kątem 450
Fo 3f10 = 2.37 cm2 kN/cm2
Sspo*F0=24.3*2.37 = 57.59kN
T01 = 97.73 kN > 2/3 T1 = 73.38 kN Warunek spełniony.Przyjęto 3 pręty f10.
Sprawdzenie warunków nośności
Ras = 168 MPa Fas = 0.56 cm2 s = 0.11m
qs = 168*103*0.58*10-4/0.11=88.58 kN/m
Qsb= 90.55 kN SRaoFosina=2.37*10-4*310*103*0.707=51.94 kN
Warunek nośności: Q < Qsb + SRaoFosina = 90.55 + 51.94 = 142.49 kN
Q=110.07 kN Q < Qsb + S RaoFosina warunek nośności spełniony
Poz. 2.10. Stan graniczny użytkowania
Poz. 2.10.1. Ugięcia
gk = 9.38 kN/m2
pk = 7.50 kN/m2
momenty od obciążeń charakterystycznych: MAB=0.0781*9.38*23.04+0.1*7.5*23.04=34.16 kNm MB = -0.105*9.38*23.04-0.119*7.5*23.04= -43.26 kNm
momenty od obciążeń długotrwałych : gk = 9.38 kN/m2 pk = 6 kN/m2
MAB = 0.0781*9.38*23.04 + 0.1*6*23.04 = 30.7 kNm
MB = -0.105*9.38*23.04 - 0.119*6*23.04 = -39.14 kNm
Moment rysujący Mfp
Mfp = Wfp*Rbkz dla betonu B - 17.5 Rbkz = 1.25 MPa
n=Ea/Eb=210/30=7 b=0,18m h=0.35m Fa=3.972*10-4m2 Fac = 0
d2 = 0
Wfp = [0.292+(1.5*7)/(0.18*0.35)*3.972*10-4 + 0.15*1.27]*0.18*0.352 = 0.0121
Mfp= WfpRbzk = 0.0121*1.25*103 = 15.125 kNm
Współczynnik aa
aa = (0.001+ma)/ma ma = Fa/ bh0 = 3.972*10-4/(0.18*0.32) = 0.69%
aa = (0.001+0.0069)/0.0069 =1.14
aa*Mfp = 1.14*15.125 = 17.14 kNm
MAB = 34.16kNm > aa*Mfp = 17.14 kNm II faza (element zarysowany)
ugięcie wyraża wzór : f = fk(k+d) - fk(d) + fd(d)
sztywność elementu w II fazie
Poz. 2.10.1.1. Obliczenie fk(k+d)
gdzie
Fbc = (gb'+ga'+zf)bh0
gb' = (bt'-b)t'/(bh0) = (0.98-0.18)*0.1/(0.18*0.32) = 1.38
ga' = (nFac)/gbh0 = 0 ponieważ Fac = 0
zf - względna wysokość przekroju w strefie ściskanej wyrażana wzorem:
L = MAB/(Rbkbh0) = 34.16/(13200*0.2*0.322) = 0.126
G = gb'(1-(t'/2h0))+ga'(1-(a'/h0)) =1.38(1-(0.1/0.64) = 1.16
n*m = 7*0.0069 = 0.05
Ponieważ zf = 0.06 jest mniejsze od t'/h0 = 0.31 to wielkości zf , L, zf, i Fbc należy obliczyć ponownie przyjmując gb'=0 i ma = Fa/(bt'*h0)
ma=3.972/(98*32)=0.0013 ma*n=7*0.0013=0.0091
L=34.16/(13200*0.98*0.322) = 0.026
zf = h0[1-(zf2/2zf)]=0.32[1-(0.0132/2*0.013)] = 0.32m
współczynnik ya
ya = 1.3 - ((df*aa*Mfp)/MAB)
df dla prętów żebrowanych przyjęto 1.1
ya = 1.3 - ((1.1*1.14*15.125)/34.16) = 0.74
współczynnik n przyjęto 0.5
Fbc = 0.98*0.32*0.013 = 0.0041
Sztywność elementu w drugiej fazie
Bk(d + k) = 4356.38 kNm2
Schemat statyczny do wyznaczania ugięcia : wolnopodparte
obciążenie ciągłe g = gk + pk = 9.38 + 7.5 = 16.88 kN/m2
moment podporowy na lewej podporze wynosi MB = -43.26 kNm
fk(d+k) =5/384*(ql4/B)+MB*l2/(16B)=5/384*(16.88*4.84/4356.38) - (43.26*4.82/16*4356.38)=0.012m
Poz. 2.10.1.2.Obliczenie fd(d)
MABd = 30.7 kNm
Mbd = -39.14 kNm
Wyznaczenie wartości zf
L = MAB/Rbk*bh02 = 30.7/(13200*0.18*0.322) = 0.126
G=1.16 n*m = 0.05 (patrz wyżej)
Podobnie jak wyżej 0.06<t'/h0 = 0.31 niektóre wartości należy przeliczyć ponownie
uwzględniając bt'=0.98m
L = MAB/Rbk*bt'h02 = 30.7/(13200*0.98*0.322) = 0.023
zf = h0(1 - 0.5zf) = 0.32(1-0.5*0.11) = 0.3m
współczynnik ya
ya = 1.3 - ((df*aa*Mfp)/MAB)
df dla obciążenia długotrwałego przjęto 0.8
ya = 1.3 - ((0.8*1.14*15.125)/39.14) = 0.94
współczynnik n przyjęto 0.17 (dla obciążenia długotrwałego)
Fbc = 0.98*0.32*0.013 = 0.0041
Sztywność elementu w drugiej fazie
Bd(d ) = 1767.6 kNm2
Schemat statyczny do wyznaczania ugięcia : wolnopodparte
obciążenie ciągłe g = gk + pk = 9.38 + 7.5 = 16.88 kN/m2
moment podporowy na lewej podporze wynosi MB = -39.14 kNm
fd(d) =5/384*(ql4/B)+MB*l2/(16B)=5/384*(16.88*4.84/1767.6) - (39.14*4.82/16*1767.6)=0.034m
Poz. 2.10.1.3. Obliczenie fk(d)
Ponieważ większość danych jest taka sama jak wyżej ograniczono obliczenia do wyznaczenia
wartości df , n, ya
df dla prętów żebrowanych przyjęto 1.1
n przyjęto równe 0.5
ya = 1.3 - ((1.1*1.14*15.125)/39.14) = 0.81
Sztywność elementu
Bk(d)=3943.32kNm2
fk(d) =5/384*(ql4/B)+MB*l2/(16B)=5/384*(16.88*4.84/3943.32) - (39.14*4.82/16*3943.32)=0.015m
Końcowa wartość ugięcia
f = fk(k+a) - fk(d) + fk(d) = 0.012 - 0.015 + 0.034 = 0.031 m
ugięcia dopuszczalne fdop = l/200 =4.8/200 =0.024m
Ugięcia dopuszczalne zostały przekroczone. Aby temu zapobiec należałoby zwiększyć przekrój poprzeczny.
Poz. 2.10.2. Rozwarcie rys.
Rozwarcie rys af jest równe
af = aśr kf
aśr - średnie rozwarcie rys
aśr = ya(sa/Ea)lf
ya = 1.6 - (0.8Mfp/M)
Mfp - moment rysujący równy 15.125 kNm
M = MAB = 34.16 kNm
ya = 1.6 - (0.8*15.125/34.16) = 0.65
sa = MAB/(zf*Fa)
zf = 0.3 (patrz poz. 2.10.1.1)
sa = 34.16/(0.3*3.972*10-4) = 286 MPa
Ea = 210*103kN/m2
lf - odległość między rysami
lf = k1*n *(Fa/Sua)*hf
k1 = [Mfp/(zf*n*Fa*Rbzk)] - 2 = [15.125/(0.3*7*3.972*10-4*1.25*103)] - 2 = 12.51
Sua suma obwodów prętów zbrojenia rozciąganego
Sua = 5*2p*0,5=15.71 cm
hf - dla prętów żebrowanych przyjęto 0.7
lf = 12.51*7*(3.972*10-4/15.71*10-2)*0.7 = 0.155 m
aśr = 0.65(286/210)*0.155 = 0.14*10-3m=0.14mm
przyjęto kf = 0.5(0.45 - aśr) = 0.5(0.45-0.14) = 1.55
af = aśr*kf = 0.14*1.55 = 0.22 mm
adop = 0.3 mm Rozwarcie rys nie zostało przekroczone