STROPY PŁYTOWO-BELKOWE:

Strop płytowo-belkowy jest stropem, w którym obciążenia pionewe są przeno

pracujące jednokierunkowo. Stropy tego typu znajdują liczne zastosowania, głównie dzięki

Wadą tych stropów są nikłe walory estetyczne, tendencja do gr

pracochłonnność w przypadku wykonania stropu jako monolitycznego.

Monolityczny strop płytowo-belkowy:

1 – płyta, 2 – żebro wewnętrzne, 3

belkowy jest stropem, w którym obciążenia pionewe są przenoszone z płyt stropowych na belkę, przy czym płyty stropowe są traktowane jako

. Stropy tego typu znajdują liczne zastosowania, głównie dzięki czytelności schematu staycznego

Wadą tych stropów są nikłe walory estetyczne, tendencja do gromadzenia się kurzu między belkami, niekorzystne oświetlenie stropu o

pracochłonnność w przypadku wykonania stropu jako monolitycznego.

żebro wewnętrzne, 3 – żebro skrajne, 4- podciąg wewnętrzny, 5 – podciąg skrajny, 6

, przy czym płyty stropowe są traktowane jako

czytelności schematu staycznego i łatwości wykonania montażu.

ami, niekorzystne oświetlenie stropu oraz znaczna

ny, 6 – słup wewnętrzny, 7 – słup skrajny.

CHARAKTERYSTYKA PRACY:

O charakterze pracy płyty stropowej

y

x

m

m ,

- jednostkowe momenty zginające, działające równolegle do osi

y

x

r

r ,

- promienie krzywizny w kierunkach równoległych odpowiednio do osi

O charakterze pracy płyty stropowej decyduje jej odkształcenie, a ściślej krzywizna powierzchni środkowej.

jednostkowe momenty zginające, działające równolegle do osi

y

x,

,

c

v

- współczynniki Poissona

promienie krzywizny w kierunkach równoległych odpowiednio do osi

y

x,

,

y

x

l

l ,

- długość płyty

, a ściślej krzywizna powierzchni środkowej.

współczynniki Poissona

długość płyty,

D

- sztywność giętna płyty

Rozpatrując płytę swobodnie podpartą na dwóch przeciwległych krawędziach, obciążoną w sposób równomierny, możemy stwierdzić,

∞

=

x

r

(zginanie walcowe) zachodzi:

x

x

r

D

m =

oraz

y

m =

W miarę zawężania się płyty wartości

y

m

maleją (charakter pracy dla

obliczeniach momenty

y

m

w płytach podpartych na dwóch krawędziach i obciążonych równomiernie.

jednokierunkowo.

Rozpatrując płytę swobodnie podpartą na dwóch przeciwległych krawędziach, obciążoną w sposób równomierny, możemy stwierdzić,

x

c

m

v ⋅

maleją (charakter pracy dla

c

v

= 0,167). Praktycznie jednak, ze względu na istnienie zbrojenia konstrukcyjnego, pomija się w

w płytach podpartych na dwóch krawędziach i obciążonych równomiernie. Płyty takie, niezależnie od szerokości, traktuje się jako pracujące

Rozpatrując płytę swobodnie podpartą na dwóch przeciwległych krawędziach, obciążoną w sposób równomierny, możemy stwierdzić, że dla jej części środkowej, gdzie

zbrojenia konstrukcyjnego, pomija się w

Płyty takie, niezależnie od szerokości, traktuje się jako pracujące

Jeżeli jednak płyta podparta wzdłuż przeciwległych krawędzi zostanie obciążon

jako pracującej jednokierunkowo. WNIOSEK: Jednokierunkowa p

Płyta swobodnie podparta wzdłuż dwóch przeciwległych krawędzi, o

a) ugięcie płyty

Jeżeli jednak płyta podparta wzdłuż przeciwległych krawędzi zostanie obciążona przez przyłożenie siły skupionej, to zwykle na tym

Jednokierunkowa praca płyty zachodzi stosunkowo rzadko.

Płyta swobodnie podparta wzdłuż dwóch przeciwległych krawędzi, obciążona siła skupioną.

a) ugięcie płyty

tym obszarze nie będzie jej można traktować

bciążona siła skupioną.

b)kierunek działania momentów

Płyty o kształcie wydłużonym - ze względu na warunki podparcia,

przeważającym obszarze płyty te pracują głównie jednokierunkowo, traktuje się je w uproszczeniu jako pracujące jednokierunkow

zbrojenie konstrukcyjne.

ze względu na warunki podparcia, w pobliżu krótszych krawędzi, występują momenty

(

≠

y

y

r

m

przeważającym obszarze płyty te pracują głównie jednokierunkowo, traktuje się je w uproszczeniu jako pracujące jednokierunkow

)

∞

. Jednakże ze względu na to, że na

przeważającym obszarze płyty te pracują głównie jednokierunkowo, traktuje się je w uproszczeniu jako pracujące jednokierunkowo. Momenty

y

m

są przenoszone przez

Jeżeli proporcje wymiarów płyty są takie, że na cały jej obszarze zachodzi

których w obu ortogonalnych kierunkach występuję moment

na sposób zbrojenie krzyżowo zbrojonymi.

Jeżeli mamy do czynienia z obciążeniem rozłożonym i jeżeli dla płyty stropowej zachodzi

a) płyta pracująca jednokierunkowo

Jeżeli proporcje wymiarów płyty są takie, że na cały jej obszarze zachodzi

∞

≠

x

r

i

∞

≠

y

r

, to takiej płyty nie można traktować jako pracującej jednokierunkowo

których w obu ortogonalnych kierunkach występuję momenty

x

m

i

y

m

o wartości niepomijalnej, nazywamy płytami pracującymi dwukierunkowo

Jeżeli mamy do czynienia z obciążeniem rozłożonym i jeżeli dla płyty stropowej zachodzi

0

,

2

min

max

≥

l

l

to można je traktować jako pracujące jednokierunkowo.

ta pracująca jednokierunkowo

b) płyta pracująca dwukierunkowo

takiej płyty nie można traktować jako pracującej jednokierunkowo. Płyty, w

pracującymi dwukierunkowo, potocznie ze względu

to można je traktować jako pracujące jednokierunkowo.

b) płyta pracująca dwukierunkowo

KSZTAŁTOWANIE:

Za pierwszy strop płytowo-belkowy należy uznać konstrukcje Hennebique’a z 1892 r.

wykonane według patentu Conzelmanna z 1912 r (rys. b) . Współczesne stropy płytowo

prostota.

belkowy należy uznać konstrukcje Hennebique’a z 1892 r. (rys. a), a za pierwszy w pełni prefabrykowany strop płytowo

. Współczesne stropy płytowo-belkowe, ze względu na konieczność oszczędzania robocizny,

, a za pierwszy w pełni prefabrykowany strop płytowo-belkowy konstrukcje

ze względu na konieczność oszczędzania robocizny, cechuje większa

W monolitycznych belkach ciągłych , zarówno w podciągach, jak i żebrach, stosowano dawniej dość często skosy przypodporowe. O

wykonania, unika się stosowania skosów. Znajdują one zastosowanie jedynie w przypadku ciężkich podciągów przy ograniczonej skrajni. Zadan

przekroju poprzecznego zbrojenia nad podporą (przez zwiększenie wysokości efektywnej) oraz zwiększenie

sił poprzecznych.

Fragment stropu płytowo

W monolitycznych belkach ciągłych , zarówno w podciągach, jak i żebrach, stosowano dawniej dość często skosy przypodporowe. O

nika się stosowania skosów. Znajdują one zastosowanie jedynie w przypadku ciężkich podciągów przy ograniczonej skrajni. Zadan

przekroju poprzecznego zbrojenia nad podporą (przez zwiększenie wysokości efektywnej) oraz zwiększenie powierzchni przekroju betony w celu łatwiejszego przeniesienia

Fragment stropu płytowo-belkowego. Żebra i podciągi ze skosami.

W monolitycznych belkach ciągłych , zarówno w podciągach, jak i żebrach, stosowano dawniej dość często skosy przypodporowe. Obecnie, ze względu na pracochłonność

nika się stosowania skosów. Znajdują one zastosowanie jedynie w przypadku ciężkich podciągów przy ograniczonej skrajni. Zadaniem skosu jest zmniejszenie

powierzchni przekroju betony w celu łatwiejszego przeniesienia

Rozplanowanie stropu płytowo-belkowego powinno być dokonane w ten sposób, aby z jednej strony uzyskać możliwie mały całkowity ciężar konstrukcji, a z drugiej –

optymalne zużycie zbrojenia. Wymagane jest również zapewnienie odpowiedniej sztywności konstrukcji (małe ugięcie). Przy ustalaniu rozpiętości poszczególnych

elementów w stropach monolitycznych należy je dobierać w zależności od obciążeń w granicach:

•

płyty od 1,8 do 3,5 m,

•

żebra od 4 do 7 m,

•

podciągi od 5 do 7 m.

Należy pamiętać, że wraz ze wzrostem rozpiętości elementów rośnie nadmiernie udział ich ciężaru własnego w obciążeniu całkowitym, przyjęcie zaś zbyt małych rozpiętości

prowadzi do nadmiernego zwiększenia liczby słupów i fundamentów.

Grubości płyty stropowej w konstrukcjach monolitycznych zależy głównie od rozpiętości i obciążenia. W ustrojach prefabrykowanych, w przypadku braku ciągłości płyt, o

ich grubości decyduje często konieczność ograniczenia wartości ugięć, choć czasami warunek ten jest decydujący także w płytach monolitycznych. Ogólnie zaleca się

przyjmowanie takiej grubości płyty stropowej, aby jej zbrojenie, w miejscach jego maksymalnego zagęszczenia, mieściło się w granicach

yd

s

f

bd

A

190

)

012

,

0

007

,

0

(

÷

=

.

Grubość płyt można stopniować co

mm

10

, przy czym dla

mm

h

120

`>

zaleca się stopniowanie co

mm

20

. Grubości te nie mogą być mniejsze niż

mm

60

płyt betonowych

wykonywanych na placu budowy oraz

mm

40

dla płyt prefabrykowanych (wg PN-B-03264:2002: Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone. Obliczenia statyczne i

projektowanie. – norma związana, wycofana).

W żadnym wypadku grubość płyty nie może być mniejsza, niż to wynika z warunku prawidłowego otulenia betonem wkładek i z warunku odpowiedniej ochrony

przeciwpożarowej!

CIEKWAWOSTKA: Norma PN-B-03264:2002 wymagała, aby stosunek rozpiętości obliczeniowej płyty

eff

l

do jej wysokości użytecznej

d

dla płyt jednokierunkowo zbrojonych

)

/

(

d

l

eff

nie był większy niż 40 – w przypadku płyt swobodnie podpartych oraz 50 – w przypadku płyt ciągłych. W stosunku do płyt obciążonych ciężarem własnym

wymagania te nie musiały być przestrzegane.

NALEŻY PAMIĘTAĆ, że wg EC2 (PN-EN 1992-1-1: Projektowanie konstrukcji z betonu – Część 1: Reguły ogólne i reguły dla budynków) jako płyty taktuje się te elementy,

których minimalny wymiar w rzucie jest większy niż 5-krotna całkowita wysokość przekroju (pkt. 9.3 oraz 5.3.1 EC2)!

Wymiary belek (żeber, podciągów) są zależne od obciążenia, rozpiętości i sposobu podparcia. Należy je tak dobierać, aby zbrojenie w miejscach maksymalnego zagęszczenia

mieściło się w granicach

yd

s

f

bd

A

190

)

02

,

0

01

,

0

(

÷

=

)

(

MPA

w

f

yd

. Zgodnie z EC2 jako belka jest traktowany element, którego rozpiętość jest większa niż 3-krotna

całkowita wysokość przekroju (pkt. 5.3.1 EC2). Jeżeli warunek ten nie jest spełniony, element należy traktować jako belkę-ścianę (tarczę).

CIEKAWOSTKA: Tradycyjnie dotąd przyjmowano, że belka musi mieć rozpiętość co najmniej równą 2,5 wysokości przekroju.

W EC2 (pkt. 7.4.2) zalecono maksymalne stosunki rozpiętości

l

do wysokości użytecznej

d

)

/

(

d

l

dla płyt i belek, w zależności od sytuacji konstrukcyjnej i wytężenia

elementów rozpatrywanego przez stopień zbrojenia

ρ

, i tak:

•

elementy swobodnie podparte:

20

/

≤

d

l

dla

%

5

,

0

=

ρ

;

14

/

≤

d

l

dla

%

5

,

1

=

ρ

•

skrajne przęsła elementów ciągłych:

26

/

≤

d

l

dla

%

5

,

0

=

ρ

;

18

/

≤

d

l

dla

%

5

,

1

=

ρ

•

środkowe przęsła elementów ciągłych:

30

/

≤

d

l

dla

%

5

,

0

=

ρ

;

20

/

≤

d

l

dla

%

5

,

1

=

ρ

•

elementy wspornikowe:

8

/

≤

d

l

dla

%

5

,

0

=

ρ

;

6

/

≤

d

l

dla

%

5

,

1

=

ρ

CIEKAWOSTKA: Tradycyjnie przyjmowani, ze prawidłowy stosunek rozpiętości belki

l

do wysokości

h

wynosi ogólnie

20

8

/

÷

=

h

l

, a w szczególności:

•

belki drugorzędne i słabo obciążone

20

18

/

÷

=

h

l

•

żebra silnie i średnio obciążone

18

12

/

÷

=

h

l

•

podciągi słabo obciążone w budownictwie powszechnym

18

15

/

÷

=

h

l

•

podciągi silnie obciążone w magazynach i fabrykach (lżejsze)

15

10

/

÷

=

h

l

•

podciągi silnie obciążone w budownictwie przemysłowym (cięższe)

10

8

/

÷

=

h

l

Szerokość belek

b

przyjmuje się:

•

belki prostokątne

h

b

)

2

1

5

,

2

1

(

÷

=

•

belki teowe

h

b

)

5

,

2

1

3

1

( ÷

=

.

Wymiary poprzeczne belek powinny być stopniowane:

•

szerokość belek prostokątnych i żeber belek teowych: 150, 180, 200, 250

mm

i dalej co 50

mm

•

wysokość belek prostokątnych i teowych: 250, 300, 350

mm

i dalej co 50

mm

do 800 , powyżej 800

mm

co 100

mm

.

Rozmieszczając w stropie płytowo-belkowym żebra i podciągi, należy się starać, aby wszystkie większe obciążenia (ścianki działowe, urządzenia przemysłowe itp.) opierały

się na belkach. Unika się opierania belek bezpośrednio nad otworami okiennymi, drzwiowymi itp., aby nie zachodziła konieczność konstruowania silnych belek

nadprożowych.

W pomieszczeniach wąskich i długich, o szerokości nie przekraczającej 8 m, można stosować żebra podparte na konstrukcji nośne

szerokościach obiektu zachodzi konieczność podparcia żeber podciągami. Istotne jest rozmieszczenie słupów podpierających podciąg. Stosując mniejsze

podciągu, otrzymuje się stosunkowo małe przekroje podciągu kosztem ograniczenia swobody eksploatacji obiektu i

podparciach podciągi stosuje się cięższe, ale zwiększa się swoboda eksploatacji obiektu i zmniejsza się liczba słupów (rys. c

Rozplanowanie stropu płytowo-belkowego jedno- i dwutraktowego

W pomieszczeniach wąskich i długich, o szerokości nie przekraczającej 8 m, można stosować żebra podparte na konstrukcji nośne

zachodzi konieczność podparcia żeber podciągami. Istotne jest rozmieszczenie słupów podpierających podciąg. Stosując mniejsze

podciągu, otrzymuje się stosunkowo małe przekroje podciągu kosztem ograniczenia swobody eksploatacji obiektu i znacznej liczby słupów (rys. b). Przy rzadszych

podparciach podciągi stosuje się cięższe, ale zwiększa się swoboda eksploatacji obiektu i zmniejsza się liczba słupów (rys. c).

i dwutraktowego – widok z dołu:

W pomieszczeniach wąskich i długich, o szerokości nie przekraczającej 8 m, można stosować żebra podparte na konstrukcji nośnej ściany (rys. a). Przy większych

zachodzi konieczność podparcia żeber podciągami. Istotne jest rozmieszczenie słupów podpierających podciąg. Stosując mniejsze rozpiętości przęseł

znacznej liczby słupów (rys. b). Przy rzadszych