18.Omówić zbrojenie jakie występuje w słupie ściskanym

- w słupach monolitycznych występuję zbrojenie podłużne o średnicach:

Φ = 12-32mm.

- w słupach prefabrykowanych można wykonywać zbrojenie podłużne z

prętów o średnicy Φ = 10mm.

• Zbrojenie nośne - zbrojenie ściskane lub rozciągane, projektowane ze względu na działanie siły ściskającej obliczeniowej N_sd lub momentu zginającego M_sd

• Strzemiona - pełnią funkcję montażową w słupach, zapewniając właściwe położenie zbrojenia nośnego oraz skracają długość wyboczeniową zbrojenia.

8. Opisać klasy stali stosowanych w konstrukcjach żelbetowych, które z nich SA gładkie a które żebrowane? Narysować schemat zbrojenia dla stali rodzaju St18G2 oraz St34GS. Narysować wykresy zależności naprężeń od odkształceń dla stali zdefiniowanej wg normy dla konstrukcji żelbetowych.

• Stale gładkie (ze stali węglowej konstrukcyjnej zwykłej jakości):

• Klasy A-0:

• gatunek St0S - o śr. 5,5-28mm

A-0 : St0S - stal spawalna, zgrzewalna, gładka, wymagająca zakończeń hakowych ( w celu polepszenia przyczepności betonu do stali w strefie zakotwienia). Stosowana do zbrojenia niekonstrukcyjnego, tj.: ( nie: nośnego, głównego, obliczeniowego), strzemion, prętów rozdzielczych w płytach, prętów montażowych w belkach.

• Klasy A-I:

• gatunek PB-240 - o śr. 6-40mm

• gatunek St3SX, St3SY, St3S - o śr. 5,5-28mm

(koniec pręta oznaczony trwale na czerwono)

A-I : St3S, St3SX - stal spawalna, zgrzewalna, gładka wymagająca zakończeń hakowych. Należy ją stosować w konstrukcjach obciążonych dynamicznie oraz w konstrukcjach pracujących w środowisku agresywnym. Stosowana do wykonywania zbrojenia niekonstrukcyjnego, tj.: strzemion, prętów montażowych, prętów rozdzielczych a także do zbrojenia konstrukcyjnego w elementach mniej obciążonych, np.: w płytach.

A-I : St3SY - na uchwyty montażowe w elementach prefabrykowanych

• Stale żebrowane (ze stali niskostopowej):

• Spiralnie:

• Klasy A-II:

• gatunek 18G2 - o śr. 6-32mm

• gatunek 20G2Y - o śr. 6-28mm

(koniec pręta oznaczony trwale na czerwono)

• gatunek St50B - o śr. 6-32mm

A-II : 18G2 - stal żebrowana, stosowana bez zakończeń hakowych lub z hakiem prostym. Może być spawana łukowo i zgrzewana doczołowo techniką iskrową. Stosowana do wykonywania zbrojenia nośnego w konstrukcjach pracujących w środowisku zwykłym, agresywnym w konstrukcjach obciążonych dynamicznie i wielokrotnie zmiennie oraz w przypadku eksploatacji konstrukcji żelbetowych w podwyższonych temperaturach T > 50^oC

• W jodełkę:

• Klasy A-III:

• gatunek 25G2S - o śr. 10-40mm

• gatunek 34GS - o śr. 6-32mm

• gatunek RB400, RB400W - o śr. 6-40mm

• gatunek 35G2Y - o śr. 6-20mm

A-III : 34GS - stal żebrowana, spawana łukowo i zgrzewana doczołowo w dostatecznym stopniu. Stosowana do wykonywania zbrojenia konstrukcyjnego oraz w przypadku eksploatacji konstrukcji żelbetowych w podwyższonych temperaturach T > 50^oC. Nie stosowana do konstrukcji obciążonych dynamicznie.

• Stale żebrowane (ze stali niskostopowej o podwyższonej wytrzymałości):

• W jodełkę:

• Klasy A-IIIN:

• gatunek 20G2VY - o śr. 6-18mm

• gatunek RB500, RB500W - o śr. 6-40mm

A-IIIN : 20G2VY - stal żebrowana, stosowana do zbrojenia konstrukcyjnego w przypadku, gdy stopień zbrojenia ρ > 0,25 %. Nie stosowana do konstrukcji obciążonych dynamicznie, ponieważ jest to stal krucha.

Przy doborze stali do zbrojenia konstrukcji żelbetowych należy posługiwać się tablicą, w której podane są najniższe klasy betonu odpowiadające założonej klasy stali w zależności od rodzaju konstrukcji.

10. Co to jest faza pracy betonu? Opisać fazy pracy w belce wolnopodpartej zginanej siła skupioną.

1. FAZA I a:

- obwiązuje prawo Hooke'a (odkształcenia są proporcjonalne do

naprężeń)

- naprężenia mają charakter liniowy

- przekrój jest niezarysowany

ε = σ_c/Ec Prawo Hooke'a

E_c = constans

σ_c << f_cd

σ_s << f_yd

σ_cr < f_ctd

σ_c - naprężenie normalne w betonie

f_cd - wytrzymałość obliczeniowa betonu na ściskanie w konstrukcjach

żelbetowych i sprężonych

σ_s - naprężenie w stali zwykłej

f_yd - obliczeniowa granica plastyczności stali zbrojeniowej

f_ctd - wytrzymałość obliczeniowa betonu na rozciąganie w

konstrukcjach żelbetowych i sprężonych

- służy do sprawdzania stanów granicznych zarysowania elementów

niezarysowanych, stosowana jest w projektowaniu elementów sprężonych

2. FAZA I b:

ε = σ_c/Ec

E_c = constans

σ_c << f_cd

σ_s << f_yd

σ_cr = f_ctd - uplastycznienie betonu, stan tuż przed zarysowaniem.

- służy do wyznaczania momentu rysującego M_cr

3. FAZA II a:

- tylko w strefie ściskanej obowiązuje Prawo Hooke'a

ε = σ_c/Ec tylko w strefie ściskanej

E_c = constans

σ_c < f_cd

σ_s < f_yd - naprężenia rozciągające przenosi zbrojenie

σ_cr > f_ctd - rysy w przekroju w strefie rozciąganej, beton w tej strefie już nie

pracuje

- służy do projektowania konstrukcji obciążonych dynamicznie, np.: mostów,

fundamentów pod maszyny oraz służy do ustalania naprężeń i sztywności przekroju

do sprawdzenia stanu granicznego użytkowalności.

4. FAZA II b: - faza przejściowa

- w strefie ściskanej naprężenia nie mają charakteru liniowego, wykres jest

paraboliczny

- naprężenia w strefie rozciąganej przenosi zbrojenie

E_c - nieconstans

5. FAZA III

- faza pracy tuż przed zniszczeniem

- w strefie ściskanej naprężenia nie mają charakteru liniowego, wykres jest

paraboliczny

- beton w strefie rozciąganej jest zarysowany

E_c - nieconstans

σ_s = f_yd => SGN

- wytężenie przekroju zginanego jest podstawą wykonania elementów zbrojeniowych i sprężonych

23.Co to jest wysokość użyteczna przekroju „d”? Zależność między a1, h, d. Jak wyznaczamy a1? Co określa a1 ? Sporządź rysunek.

d - wysokość użyteczna przekroju, to: odległość osi zbrojenia rozciąganego do

krawędzi ściskanej elementu

a1 - odległość od krawędzi rozciąganej przekroju do osi zbrojenia rozciąganego

d = h - a1

- właściwe odległości między prętami zbrojenia i między warstwami zbrojenia w

przypadku układania prętów w 2 rzędach

1. dla warstw prętów ułożonych w 2 rzędach:

a1 = C + Øs + Ø + S₁/2

2. dla warstw prętów ułożonych w 1 rzędzie:

a1 = C + Øs + Ø/2

???.Podaj rodzaje zbrojenia i ich funkcje w elementach zginanych(rys)

Funkcje poszczególnych rodzajów zbrojenia w belce i płycie:

- zbrojenie nośne podłużne: jest zbrojeniem przenoszącym naprężenia rozciągające spowodowane działaniem momentu zginającego obliczeniowego Msd od obciążenia q

- pręty montażowe w belce: służą do zamontowania strzemion i wykonania przestrzennego szkieletu zbrojenia.
- strzemiona w belce: w strefie przypodporowej projektowane są ze względu na siłę poprzeczną natomiast w strefie środkowej pełnią funkcję montażową. W przypadku niewielkiej siły poprzecznej, strzemiona na

całej długości pełnią funkcję montażową i nie trzeba ich projektować.

- pręty rozdzielcze w płytach: są mocowane prostopadle do prętów zbrojenia nośnego i dzięki nim zapewniona jest przestrzenna praca płyty. Zapewniają one wymaganą odległość między prętami zbrojenia

nośnego oraz przyjmują odkształcenia skurczowe betonu.

Funkcje poszczególnych rodzajów zbrojenia w słupie:

- zbrojenie nośne - zbrojenie ściskane lub rozciągane, projektowane ze względu na działanie siły ściskającej obliczeniowej N_sd lub momentu zginającego M_sd

- strzemiona w słupie - pełnią funkcję montażową w słupach, długość wyboczeniową zbrojenia.

???.Podaj rodzaje stali stosowanej w elementach? Która gładka a która żebrowana?

1) Stal zwykła martenowska - ε => 30%, służy do zbrojenia elementów

żelbetowych. Ø 4,5(3)-32mm

tj.: (A - 0,A - I ) - stale gładkie

tj.: (A - II, A - III, A - IIIN ) - stale żebrowane

2) Stal sprężająca - stal o niedużej odkształcalności, ponieważ zawiera wysoki

procent węgla, stal krucha, druty Ø 2,5-5(7)mm, z których wykonuje się cięgna i

liny

2. Dlaczego elementy zginane należy wykonywać jako betonowe zbrojone stalą? Jakie naprężenie w tych elementach przenoszą beton i zbrojenie? Wyjaśnij konieczność zbrojenia belki na przykładzie belki wolnopodpartej równomiernie obciążonej.

Elementy zginane betonowe należy zbroić stalą po to, aby po zarysowaniu strefy rozciąganej elementu siły rozciągające były przejmowane przez pręty zbrojeniowe, a siły ściskające przez beton. W innym wypadku sam beton na skutek działających obciążeń i powstałego momentu nie byłby w stanie przenieść tych naprężeń, ponieważ jego wytrzymałość na rozciąganie f_ct jest nieduża. W momencie, kiedy naprężenia rozciągające σ_t w betonie strefy rozciąganej belki przekroczą wytrzymałość betonu na rozciąganie f_ct powstanie rysa, co jest równoznaczne ze zniszczeniem elementu (katastrofa) - kruche pęknięcie. Podczas, gdy w strefie rozciąganej naprężenia rozciągające σ_t są większe od wytrzymałości betonu na ściskanie f_ct w strefie ściskanej naprężenia ściskające σ_c są znacznie mniejsze od wytrzymałości betonu na ściskanie f_c.

12.Stan granicznej nośności - metoda ogólna. Wykresy dla betonu i stali naprężenie - odkształcenie. (rysunek) [ Przekrój monosymetryczny, równanie równowagi dla niego ].

Model (metoda) ogólny (a): - przyjmuje się model odkształceniowy uwzględniający nieliniowe związki między odkształceniami a naprężeniami w strefie ściskanej czyli przyjmuje się paraboliczny wykres naprężeń w strefie ściskanej przekroju

Założenia metody ogólnej:

- obowiązuje prawo płaskich przekrojów zgodnie z zasadą Bernoulliego, co

oznacza, że odkształcenia włókien przekroju są proporcjonalne do ich

odległości od osi obojętnej.

- zakłada się jednakową wielkość odkształceń stali zbrojeniowej i odkształceń

w otaczającym betonie na styku obu materiałów: ε_S = ε_cS

- pomija się wytrzymałość betonu na rozciąganie f_ct z uwagi na zarysowanie

przekroju w strefie rozciąganej.

- przyjmuje się obliczeniowy związek σ-ε dla betonu, na podstawie którego

można wyznaczyć rozkład naprężeń w strefie ściskanej.

- przyjmuje się obliczeniowy związek σ-ε dla stali zbrojeniowej.

???Def. współczynnika Poissona. Podać wartości dla stali i betonu. Współczynnik rozszerzalności termicznej dla stali i betonu.

- Współczynnik Poissona: stosunek odkształceń poprzecznych do podłużnych

υ = ε_x/ε_y

υ_c - współczynnik Poissona dla betonu = 0,2

υ_s - współczynnik Poissona dla stali = 0,3

- Odkształcalność termiczna: współczynnik rozszerzalności termicznej

α_tc = α_ts = 0,00001 [1/^oC] = 1 x 10^-5[1/^oC]

???Omówić podział stali na gatunki. Scharakteryzować cechy i przeznaczenie poszczególnych gatunków.

???.Wykresy dla stali A-0 do A-IIIN i dla stali sprężającej. Zaznaczyć na wykresach gr. Plastyczności ? jak się wyznacza gr. Plastyczności? (rysunki)

???Schemat pręta wyrywanego z betonu. Siła działająca na pręt wyrywany z betonu i siła go utrzymująca. Wykres naprężeń dla takiego pręta (rysunki)

??Kiedy przekrój należy projektować jako pojedynczo zbrojony a kiedy jako podwójnie zbrojony? Napisać równania równowagi dla przekroju pojedynczo zbrojonego dla metody uproszczonej. (u Tomka w firmie w Pdfie)

???.Narysuj wykres zależności odkształcenie -naprężenie stosowane dla projektowania zbrojenia (MSG) - (nie mam pojęcia)

1

---