zadanie ze slupa

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych i Technologii Betonu PG Pomoce dydaktyczne

str. 1/8

opracował: Jacek Sokołowski

Oblicz zbrojenie słupa nieprzesuwnej ramy żelbetowej. Wymiary i obciążenia słupa przyjęto jak
na rysunku poniżej. W rozwiązaniu uwzględniono beton klasy B30 oraz stal klasy A-IIIN.

3

,6

m

400 kN

100 kN

1

,2

m

a

1

=a

2

=5 cm

h=30 cm

b

=

3

0

c

m

Dane:

Beton B30
f

cd

= 16,7 MPa

f

cd

*

= 14,2 MPa


stal A-IIIN
f

yd

= 420 MPa


Wykresy sił wewnętrznych

400 kN

408,1 kN

405,4 kN

35,56 kNm

66,67 kNm

1

,2

m

N

M

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych i Technologii Betonu PG Pomoce dydaktyczne

str. 2/8

opracował: Jacek Sokołowski

3

3

2

2

1

1

bez uwzględniania wpływu smukłości

z uwzgl. wpływu smukłości

bez uwzględniania wpływu smukłości


I Wymiarowanie w przekroju 1 – 1

1.

Wyznaczenie mimośrodów


a.

mimośród statyczny

cm

N

M

e

Sd

Sd

e

34

,

16

10

,

408

67

,

66

1

1

=

=

=

b.

niezamierzony mimośród przypadkowy

cm

cm

cm

h

cm

l

e

col

a

00

,

1

00

,

1

00

,

1

30

30

30

60

,

0

600

360

600

max

=

=

=

=

=

=

c.

mimośród początkowy


e

o

= e

e

+ e

a

= 16,34 + 1,00 = 17,34 cm

d.

mimośród całkowity

ponieważ w rozpatrywanym przekroju nie uwzględniamy wpływu smukłości

η

= 1,0


e

tot,

=

η

· e

o

=1 · 17,34 = 17,34 cm

e.

mimośrody względem zbrojenia


e

s1

= 0,5h + e

tot

- a

1

= 0,5·30 + 17,34 - 5 = 27,34 cm

e

s2

= 0,5h

e

to t

- a

2

= 0,5·30 – 17,34 - 5 = -7,34 cm

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych i Technologii Betonu PG Pomoce dydaktyczne

str. 3/8

opracował: Jacek Sokołowski

2.

Zbrojenie minimalne

2

2

2

min

,

70

,

2

70

,

2

30

30

003

,

0

003

,

0

46

,

1

00

,

42

10

,

408

15

,

0

15

,

0

max

cm

cm

A

cm

f

N

A

c

yd

Sd

s

=

=

=

=

=

=

2

min

,

min

,

2

min

,

1

35

,

1

2

cm

A

A

A

s

s

s

=

3.

Zakładam przypadek dużego mimośrodu

Przyjmuję

ξ

eff

=

ξ

eff,lim

= 0,5 [-]

b

h

A

s1

F

s1

=f

yd

*A

s1

F

c

=

α

cc

*f

cd

*A

cc,eff,lim

F

s2

=f

yd

*A

s2

x

0

=

0

,5

x

e

ff

,l

im

x

e

ff

,l

im

=

0

,8

x

lim

a

1

e

a

=

d

-a

2

a

2

d

A

cc,eff,lim

=x

eff,lim

b

α

cc

*f

cd

z

c

=

d

-x

e

ff

,l

im

/2

A

s2

e

s

1

e

to

t

N

Sd

e

s

2

Z równowagi momentów względem zbrojenia rozciąganego wyznaczamy zbrojenie A

s2

:

2

2

2

lim

,

*

2

lim

,

1

2

39

,

1

00

,

42

)

5

25

(

)

2

5

,

0

1

(

42

,

1

25

30

5

,

0

34

,

27

10

,

408

)

(

)

2

1

(

cm

f

a

d

f

bd

e

N

A

yd

eff

cd

eff

s

Sd

s

=

=

=

=

ξ

ξ

przyjmuję zbrojenie 2

φ

12 o A

s2

prov

= 2,26 cm

2


Z sumy rzutów na oś X obliczam A

s1

:

2

2

*

lim

,

1

22

,

5

26

,

2

00

,

42

10

,

408

42

,

1

25

30

5

,

0

cm

A

f

N

f

d

b

A

prov

s

yd

Sd

cd

eff

s

=

+

=

=

+

=

ξ

przyjmuję zbrojenie 3

φ

16 o A

s1

prov

= 6,03 cm

2



A

s1

prov

+ A

s2

prov

= 6,03 + 2,26 = 8,29 cm

2

> A

s,min

=2,70 cm

2

warunek spełniony



background image

Katedra Konstrukcji Betonowych i Technologii Betonu PG Pomoce dydaktyczne

str. 4/8

opracował: Jacek Sokołowski

II Wymiarowanie w przekroju 2 – 2

1.

Wyznaczenie mimośrodów

a.

mimośród statyczny

cm

N

M

e

Sd

Sd

e

77

,

8

40

,

405

56

,

35

2

2

=

=

=


b.

niezamierzony mimośród przypadkowy

cm

cm

cm

h

cm

l

e

col

a

00

,

1

00

,

1

00

,

1

30

30

30

60

,

0

600

360

600

max

=

=

=

=

=

=

c.

mimośród początkowy


e

o

= e

e

+ e

a

= 8,77 + 1 = 9,77 cm

d.

mimośród całkowity

ponieważ w rozpatrywanym przekroju uwzględniamy wpływ smukłości zakładam wstępnie

η

= 1,1

e

tot,

=

η

· e

o

=1,1 · 9,77 = 10,75 cm

e.

mimośrody względem zbrojenia

e

s1

= 0,5h + e

tot

- a

1

= 0,5·30 + 10,75 - 5 = 20,75 cm

e

s2

= 0,5h

e

to t

- a

2

= 0,5·30 – 10,75 - 5 = -0,75 cm

2.

Zbrojenie minimalne

2

2

2

min

,

70

,

2

70

,

2

30

30

003

,

0

003

,

0

45

,

1

00

,

42

40

,

405

15

,

0

15

,

0

max

cm

cm

A

cm

f

N

A

c

yd

Sd

s

=

=

=

=

=

=

2

min

,

min

,

2

min

,

1

35

,

1

2

cm

A

A

A

s

s

s

=







background image

Katedra Konstrukcji Betonowych i Technologii Betonu PG Pomoce dydaktyczne

str. 5/8

opracował: Jacek Sokołowski

3.

Zakładam przypadek dużego mimośrodu


Przyjmuję

ξ

eff

=

ξ

eff,lim

= 0,5 [-]

2

2

2

lim

,

*

2

lim

,

1

2

87

,

1

42

)

5

25

(

)

2

5

,

0

1

(

42

,

1

25

30

5

,

0

75

,

20

40

,

405

)

(

)

2

1

(

cm

f

a

d

f

bd

e

N

A

yd

eff

cd

eff

s

Sd

s

=

=

=

=

ξ

ξ

przyjmuję zbrojenie minimalne 2

φ

12 o A

s2

prov

= 2,26 cm

2


Ponieważ A

s2

< A

s2,min

zakładam A

s2,min

i z równowagi momentów względem zbrojenia

A

s2

obliczam zasięg strefy ściskanej

(

)

(

)

]

[

24

,

0

42

,

1

25

30

5

25

00

,

42

26

,

2

75

,

20

40

,

405

2

*

2

2

2

1

=

=

=

=

cd

yd

prov

s

s

Sd

eff

f

d

b

a

d

f

A

e

N

µ

]

[

28

,

0

24

,

0

2

1

1

2

1

1

=

=

=

eff

eff

µ

ξ

2

7cm

d

x

eff

eff

=

=

ξ

Ponieważ x

eff

< 2a

2

zbrojenie A

s1

obliczam z równowagi momentów względem zbrojenia

A

s2

(

)

(

)

(

)

2

2

2

1

36

,

0

5

25

00

,

42

75

,

0

40

,

405

cm

a

d

f

e

N

A

yd

s

Sd

s

=

=

=

przyjmuję zbrojenie minimalne 2

φ

12 o A

s1

prov

= 2,26 cm

2



A

s1

prov

+ A

s2

prov

= 2,26 + 2,26 = 4,52 m

2

> A

s,min

= 2,70 cm

2

warunek spełniony


4.

Wyznaczenie siły krytycznej


E

cm

= 31,00 GPa

E

s

= 200,00 GPa

l

0

=

β

· l

col

=

2

1

·3,6= 2,55 m

4

3

2

00

,

67500

12

30

30

12

cm

h

b

I

col

=

=

=

4

2

2

2

2

1

00

,

452

2

5

25

)

26

,

2

26

,

2

(

2

)

(

cm

a

d

A

A

I

prov

s

prov

s

s

=

+

=

+

=

2

2

40

,

405

40

,

405

5

,

0

1

5

,

0

1

,

,

=

+

=

+

=

o

t

Sd

lt

Sd

lt

N

N

k

φ

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych i Technologii Betonu PG Pomoce dydaktyczne

str. 6/8

opracował: Jacek Sokołowski

33

,

0

05

,

0

27

,

0

20

,

14

01

,

0

30

255

01

,

0

5

,

0

01

,

0

01

,

0

5

,

0

33

,

0

30

77

,

9

max

*

=





=

=

=

=

=

cd

o

o

o

f

h

l

h

e

h

e

kN

I

E

h

e

k

I

E

l

N

s

s

o

lt

c

cm

o

crit

69

,

3859

0

,

452

20000

1

,

0

33

,

0

1

,

0

11

,

0

2

2

0

,

67500

3100

255

9

1

,

0

1

,

0

11

,

0

2

9

2

2

=

+

+

+

=

=

+

+

+

=


5.

Sprawdzenie przyjętego

ηηηη


Przyjęte

η

przyj

= 1,1

]

[

12

,

1

69

,

3859

40

,

405

1

1

1

1

=

=

=

crit

Sd

N

N

η

%

10

%

82

,

1

%

100

1

,

1

1

,

1

12

,

1

%

100

<

=

=

przyj

przyj

η

η

η

warunek spełniony



III Wymiarowanie w przekroju 3 – 3

1.

Wyznaczenie mimośrodów


a.

mimośród statyczny

0

400

0

3

3

=

=

=

Sd

Sd

e

N

M

e

b.

niezamierzony mimośród przypadkowy

cm

cm

cm

h

cm

l

e

col

a

00

,

1

00

,

1

00

,

1

30

30

30

60

,

0

600

360

600

max

=

=

=

=

=

=

c.

mimośród początkowy


e

o

=

e

e

+

e

a

= 0 + 1 = 1 cm

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych i Technologii Betonu PG Pomoce dydaktyczne

str. 7/8

opracował: Jacek Sokołowski

d.

mimośród całkowity

ponieważ w rozpatrywanym przekroju nie uwzględniamy wpływu smukłości

η

= 1,0


e

tot,

=

η

· e

o

=1 · 1 = 1 cm

e.

mimośrody względem zbrojenia


e

s1

= 0,5h + e

tot

- a

1

= 0,5·30 + 1 - 5 = 11 cm

e

s2

= 0,5h

e

to t

- a

2

= 0,5·30 – 1 - 5 = 9 cm


2.

Zbrojenie minimalne

2

2

2

min

,

70

,

2

70

,

2

30

30

003

,

0

003

,

0

43

,

1

00

,

42

00

,

400

15

,

0

15

,

0

max

cm

cm

A

cm

f

N

A

c

yd

Sd

s

=

=

=

=

=

=

2

min

,

min

,

2

min

,

1

35

,

1

2

cm

A

A

A

s

s

s

=

3.

Zakładam przypadek dużego mimośrodu


Przyjmuję

ξ

eff

=

ξ

eff,lim

= 0,5 [-]

2

2

2

lim

,

*

2

lim

,

1

2

65

,

6

00

,

42

)

5

25

(

)

2

5

,

0

1

(

42

,

1

25

30

5

,

0

00

,

11

400

)

(

)

2

1

(

cm

f

a

d

f

d

b

e

N

A

yd

eff

cd

eff

s

Sd

s

=

=

=

=

ξ

ξ

przyjmuję zbrojenie minimalne 2

φ

12 o A

s2

prov

= 2,26 cm

2


Ponieważ A

s2

< A

s2,min

zakładam A

s2,min

i z równowagi momentów względem zbrojenia

A

s2

obliczam zasięg strefy ściskanej

(

)

(

)

]

[

09

,

0

42

,

1

25

30

5

25

00

,

42

26

,

2

00

,

11

00

,

400

2

*

2

2

2

1

=

=

=

=

cd

yd

prov

s

s

Sd

eff

f

d

b

a

d

f

A

e

N

µ

]

[

09

,

0

09

,

0

2

1

1

2

1

1

=

=

=

eff

eff

µ

ξ

2

25

,

2

cm

d

x

eff

eff

=

=

ξ

Ponieważ x

eff

< 2a

2

zbrojenie A

s1

obliczam z równowagi momentów względem zbrojenia

A

s2

(

)

(

)

2

2

2

1

29

,

4

5

25

00

,

42

9

00

,

400

cm

a

d

f

e

N

A

yd

s

Sd

s

=

=

=

background image

Katedra Konstrukcji Betonowych i Technologii Betonu PG Pomoce dydaktyczne

str. 8/8

opracował: Jacek Sokołowski

Przyjęte pole przekroju jest zbyt duże - obliczeniowo zbrojenie nie jest konieczne -

należałoby zmniejszyć wymiary przekroju. Ponieważ słup nie ma zmiennego przekroju

przyjmuję zbrojenie minimalne 2

φ

12 o A

s1

prov

= 2,26 cm

2


A

s1

prov

+ A

s2

prov

= 2,26 + 2,26 = 4,52 m

2

> A

s,min

= 2,70 cm

2

warunek spełniony


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Zadanie ze słupa 2
Zadanie ze slupa 2
eb1 zadania ze skryptu
zadania ze statystyki cz 2
zadania ze zmian wartości pieniądza w czasie 12
Zadania ze wska nik w -roz, wsb-gda, Analiza finansowa w przedsiębiorstwie
zadania ze struktur organizacyjnych grupa 1
Zadania ze statystyki cz5 związki między zmiennymi
Zadania ze statystyki, ZADANIA ZE STATYSTYKI
Zadania ze statystyki cz4
3 zadania ze wspólnot mieszkaniowych
ZADANIA ZE SKALA MAPY, ZADANIA ZE SKALĄ MAPY
lista5, Zadania ze statystyki
Zadania ze statystyki2, Tch, Statystyka
zadania zE
Zadania ze sprawozdań, Finanse przedsiębiorstw - ćwiczenia
finanse zadania ze zbioru zadan

więcej podobnych podstron