6.3. Wymiarowanie słupów.

6.3.1. Słup zewnętrzny dolny poz. 1.10. (zbrojenie niesymetryczne)

Dane: - beton klasy B-25 - f_cd=13,3 MPa - stal A-III - f_yk=410 MPa

- E_cm=29⋅10^-3 MPa (zbrojenie główne) - f_yd=350 MPa

- f_ck=20 MPa - f_tk=500 MPa

- f_ctk=1,5 MPa - stal A-0 - f_yd=190MPa - f_ctm=2,2 MPa (strzemiona) - f_yk=220MPa

- wymiary rygla - szerokość b=0,30 m

- grubość h=0,45 m

- długość w świetle l₀=4,9 m

Siły przekrojowe:

M_Sd,dół=93,475kNm*N_Sd,dół =-568,607kN*N_Sd,lt =-524,025kN

M_Sd,góra=-138,962kNm*N_Sd,góra =-552,731kN*N_Sd,lt =-539,901kN

Minimalna powierzchnia zbrojenia:

6.3.1.1. Zbrojenie dolne.

6.3.1.1.1. Wyznaczenie mimośrodu całkowitego:

a). Mimośród niezamierzony:

Przyjęto e_a=15mm

b). Mimośród konstrukcyjny:

Przyjęto e_e=0,0978m

c). Mimośród początkowy:

e_o=e_a+e_e=0,015+0,1644=0,1794m

d). Wpływ smukłości uwzględniamy, gdy:

- więc wpływ smukłości należy uwzględnić.

e_tot=**e₀, przy czym
, gdzie:

-

Ponieważ
przyjęto
=0,399.

- k_lt - współczynnik wyrażający działanie obciążeń długotrwałych

, gdzie N_Sd,lt-siła od obciążeń długotrwałych N_Sd,lt=539,901kN

końcowy współczynnik pełzania = 1,9.

-

-

Całkowity mimośród końcowy: e_tot=1,3557*0,1794=0,243m.

6.3.1.1.2. Wyznaczenie położenia mimośrodu całkowitego:

dla stali A-III**_eff,lim=0,53

Przyjęto x_eff=0,212m.

6.3.1.1.3. Wyznaczenie przekroju zbrojenia ściskanego:

Ponieważ A_s2=2,15 cm²>A_s2min=2,03cm² przyjmuję w postaci 2*12, A_s2=2,262cm².

6.3.1.1.4. Wyznaczenie przekroju zbrojenia rozciąganego.

A_s1=6,559cm²>A_s1,min=2,03cm² - warunek spełniony.

Przyjęto zbrojenie 6*12, którego As=6,786cm².

Porównanie stopnia zbrojenia:

<20%, więc nie trzeba korygować obliczeń.

6.3.1.2. Zbrojenie dolne.

6.3.1.2.1. Wyznaczenie mimośrodu całkowitego:

a). Mimośród niezamierzony:

Przyjęto e_a=15mm, na podstawie obliczeń powyżej.

b). Mimośród konstrukcyjny:

Przyjęto e_e=0,2514m

c). Mimośród początkowy:

e_o=e_a+e_e=0,015+0,2514=0,2664m

d). Uwzględniamy wpływ smukłości,.

Ponieważ
*przyjęto
=0,592.

- k_lt - współczynnik wyrażający działanie obciążeń długotrwałych

, gdzie N_Sd,lt-siła od obciążeń długotrwałych N_Sd,lt=524,025kN

końcowy współczynnik pełzania = 1,9.

-

-

Całkowity mimośród końcowy: e_tot=1,17445*0,2664=0,313m.

6.3.1.2.2. Wyznaczenie położenia mimośrodu całkowitego:

dla stali A-III**_eff,lim=0,53

Przyjęto x_eff=0,212m.

6.3.1.2.3. Wyznaczenie przekroju zbrojenia ściskanego:

Ponieważ A_s2=4,763 cm²>A_s2min=2,03cm² przyjmuję w postaci 5*12, A_s2=5,665cm².

6.3.1.2.4. Wyznaczenie przekroju zbrojenia rozciąganego.

A_s1=10,41cm²>A_s1,min=2,03cm² - warunek spełniony.

Przyjęto zbrojenie 2 *12 oraz 3 *20 którego As=11,687cm².

Porównanie stopnia zbrojenia:

<20%, więc nie trzeba korygować obliczeń.

6.3.1.3. Sprawdzenie nośności zbrojenia dolnego.

6.3.1.3.1. Wyznaczenie mimośrodu całkowitego:

Siły przekrojowe na max siłę normalną:

N_Sd=569,295kN*M_Sd=78,912kNm

N_Sd,lt=539,901kN

a). Mimośród niezamierzony:

Przyjęto e_a=15mm

b). Mimośród konstrukcyjny:

Przyjęto e_e=0,13888m

c). Mimośród początkowy:

e_o=e_a+e_e=0,015+0,1388=0,1538m

d). Wpływ smukłości:

-

- k_lt - współczynnik wyrażający działanie obciążeń długotrwałych

, gdzie N_Sd,lt-siła od obciążeń długotrwałych N_Sd,lt=539,901kN

końcowy współczynnik pełzania = 1,9.

,

-

-

Całkowity mimośród końcowy: e_tot=1,377*0,1538=0,212m.

x_eff,lim=*_eff,lim*d=0,53*0,40=0,212m

e_s1=e_tot+0,5*h-a₁=0,212+0,5*0,45-0,05=0,387m

e_s2=e_s1-d+a₂=0,387-0,40+0,05=0,037m

x_eff=0,2425m>x_eff,lim=0,212m, więc:

Należy wykazać, że spełnione są 2 warunki:

Oba warunki zostały spełnione.

6.3.1.4. Sprawdzenie nośności zbrojenia górnego.

6.3.1.4.1. Wyznaczenie mimośrodu całkowitego:

Siły przekrojowe na max siłę normalną:

N_Sd=553,419kN*M_Sd=113,910kNm

N_Sd,lt=539,901kN

a). Mimośród niezamierzony:

Przyjęto e_a=15mm

b). Mimośród konstrukcyjny:

Przyjęto e_e=0,2384m

c). Mimośród początkowy:

e_o=e_a+e_e=0,015+0,2384=0,2534m

d). Wpływ smukłości:

-

- k_lt - współczynnik wyrażający działanie obciążeń długotrwałych

, gdzie N_Sd,lt-siła od obciążeń długotrwałych N_Sd,lt=524,025kN

końcowy współczynnik pełzania = 1,9.

,

-

-

Całkowity mimośród końcowy: e_tot=1,161*0,2534=0,294m.

x_eff,lim=*_eff,lim*d=0,53*0,40=0,469m

e_s1=e_tot+0,5*h-a₁=0,294+0,5*0,45-0,05=0,387m

e_s2=e_s1-d+a₂=0,469-0,40+0,05=0,119m

x_eff=0,253m>x_eff,lim=0,212m, więc:

Należy wykazać, że spełnione są 2 warunki:

Oba warunki zostały spełnione.

---