KONSTRUKCJE METALOWE
KONSTRUKCJE ZESPOLONE
Słupy zespolone ściskane osiowo
Katedra Konstrukcji Metalowych
i
Zarządzania w Budownictwie
TYPY SA
UPÓW ZESPOLONYCH
Belki zespolone 2
1
NOŚNOŚĆ SA
UPÓW ZESPOLONYCH
Zakres obliczeń
Obliczenia słupów powinny obejmować:
 sprawdzenie nośności elementu,
 sprawdzenie stateczności miejscowej,
 określenie sposobu wprowadzenia obciążeń,
 sprawdzenie ścinania między stalą a betonem.
Belki zespolone 3
NOŚNOŚĆ SA
UPÓW ZESPOLONYCH
W normie są podane dwie metody obliczania nośności słupów:
 metoda ogólna, której zakres obejmuje elementy o przekrojach
niesymetrycznych lub zmieniających się wzdłuż długości słupa,
 metoda uproszczona, dotycząca elementów o bisymetrycznym
stałym przekroju.
Belki zespolone 4
2
NOŚNOŚĆ SA
UPÓW ZESPOLONYCH
Obliczanie nośności słupów metodą uproszczoną :
1. Określona dalej smukłość względna słupa w płaszczyz
nie zginania powinna spełniać
warunek
2. Grubość otuliny przyjmowana do obliczeń w przekrojach całkowicie obetonowanych:
Belki zespolone 5
NOŚNOŚĆ SA
UPÓW ZESPOLONYCH
Obliczanie nośności słupów metodą uproszczoną :
3. Stopień zbrojenia podłużnego uwzględnianego w obliczeniach nie powinien
przekraczać 6% powierzchni betonu.
4. Stosunek wysokości przekroju h do szerokości b powinien mieścić się w granicach
Belki zespolone 6
3
NOŚNOŚĆ SA
UPÓW ZESPOLONYCH
Maksymalna smukłość ścianek profilu stalowego:
Belki zespolone 7
NOŚNOŚĆ SA
UPÓW ZESPOLONYCH
Nośność przekroju zespolonego na ŚCISKANIE:
Słup ma wystarczającą nośność, jeżeli dla obu osi przekroju jest spełniony warunek:
(PN 158)
w którym:
NSd  obliczeniowa siła ściskająca,
Npl  nośność przekroju zespolonego na ściskanie w zakresie plastycznym
�  współczynnik redukcyjny, zależny od postaci wyboczenia, określony w funkcji
smukłości i odpowiedniej krzywej wyboczeniowej podanej w tablicy
Belki zespolone 8
4
NOŚNOŚĆ SA
UPÓW ZESPOLONYCH
Nośność przekroju zespolonego na ŚCISKANIE:
Nośność przekroju zespolonego na ściskanie w zakresie plastycznym Npl,Rd
należy obliczać:
" w elementach częściowo lub całkowicie obetonowanych
(PN 146)
" w elementach wypełnionych betonem
(PN 147)
Belki zespolone 9
NOŚNOŚĆ SA
UPÓW ZESPOLONYCH
Nośność przekroju zespolonego na ŚCINANIE:
w których:
Aa, Ac, As  pola przekrojów stali konstrukcyjnej, betonu i zbrojenia,
fyd, fcd, fsd  wytrzymałości obliczeniowe stali konstrukcyjnej, betonu i zbrojenia.
Belki zespolone 10
5
NOŚNOŚĆ SA
UPÓW ZESPOLONYCH
W przypadku rur o przekroju kołowym wypełnionych betonem można uwzględnić
wzrost wytrzymałości betonu z tytułu ograniczenia odkształceń poprzecznych
pod warunkiem, że:
 smukłość względna słupa
 mimośród obciążenia
Belki zespolone 11
NOŚNOŚĆ SA
UPÓW ZESPOLONYCH
W takim przypadku nośność plastyczną przekroju można obliczać ze wzoru:
Belki zespolone 12
6
NOŚNOŚĆ SA
UPÓW ZESPOLONYCH
gdzie:
Belki zespolone 13
NOŚNOŚĆ SA
UPÓW ZESPOLONYCH
Smukłość względną elementu w rozpatrywanej płaszczyz
nie zginania oblicza się według
wzoru:
(PN 156)
Ncr - siła krytyczna przy wyboczeniu sprężystym określona według wzoru:
(PN 157)
Belki zespolone 14
7
NOŚNOŚĆ SA
UPÓW ZESPOLONYCH
gdzie:
Npl,Rk  nośność przekroju osiowo ściskanego określona na podstawie wytrzymałości
charakterystycznych;
l0  długość wyboczeniowa.
Belki zespolone 15
NOŚNOŚĆ SA
UPÓW ZESPOLONYCH
Przy określaniu smukłości względnej i siły krytycznej wyznaczamy charakterystyczną
sztywność giętną przekroju według wzoru:
gdzie:
Ia, Ic, Is - momenty bezwładności przekrojów: stali konstrukcyjnej betonu i zbrojenia w
rozpatrywanej płaszczyz
nie zginania;
Ea, Ecm, Es  moduł sprężystości stali konstrukcyjnej, betonu i zbrojenia.
Belki zespolone 16
8
NOŚNOŚĆ SA
UPÓW ZESPOLONYCH
Krzywa wyboczeniowa :
Belki zespolone 17
NOŚNOŚĆ SA
UPÓW ZESPOLONYCH
Współczynnik wyboczeniowy � :
Belki zespolone 18
9