1. BETON: Wytrzymałość na ściskanie – podstawowy parametr technologiczny betonu maksymalne naprężenia niszczące wywołane obciążeniem siłą osiową, oznaczana symbolem C _/_. Pierwszy człon określa wytrzymałość charakterystyczną po 28 dniach dla próbek walcowych, drugi dla kostkowych, maksymalna siła osiowo ściskająca prowadząca do zniszczenia próbki o określonym polu powierzchni ;wpływ na niedokładność wyniku: efekt skali, tarcie pomiędzy prasą a próbką; interpretacja problablistyczna – wytrzymałość charakterystyczna zostaje określona z 95% prawdopodobieństwem (przedział ufności 5%); próbki walcowe – normowo przygotowane próbki do badania wytrzymałości na ściskanie betonu o wym. Średnica 15 cm, wysokość 30 cm; próbki kostkowe – normowo przygotowane próbki do badania wytrzymałości na ściskanie betonu o wym. 15x15x15 cm; wytrzymałość charakterystyczna – wartość wytrzymałości na ściskanie po 28 dniach uzyskana przez 95 % badanych, normowo przygotowanych próbek walcowych lub fm-8MPa lub 0,8fck,cube. wartość obliczeniowa – wytrzymałość betonu na ściskanie zredukowana przez współczynnik materiałowy, wartość przyjmowana do obliczeń w Polsce c=1,4.

2. Klasa betonu: symbolizuje jakość betonu ze względu na jego cechy wytrzymałościowe. Opisywana jest symbolem (litera C i dwie liczby rozdzielone znakiem dzielenia). Odpowiada charakterystycznej walcowej lub kostkowej wytrzymałości na ściskanie. Wielkością podstawową jest wytrzymałość charakterystyczna określana na próbkach walcowych.

4. ściskany i rozciagany w złożonym stanie naprezen→przy liczeniu scinania μ • f_cd (uwzględniamy przy współczynniku μ→wytrzymałosc jest wtedy mniejsza

5. l

6. k

7. średnica nominalna – średnica pręta określana przez producenta uwzględniająca użebrowanie pręta, pozwalająca obliczyć pole powierzchni zbrojenia( średnica, która daje identyczną powierzchnię jak ma pręt przy danym układzie żebrowania)

8. Klasy stali - (A – C; A-0, A-I, A-II, A-III, A-III-N; gładkie lub żebrowane), przynależność do klasy determinowana jest przez ciągliwość i wartość odkształcenia przy maksymalnej sile, klasy stali różnią się między sobą układem użebrowania, pozwala to na szybkie i bezbłędne określenie klasy danej stali dostarczonej na budowę

Do zbrojenia konstrukcji żelbetowych stosujemy zwykle stale niskowęglowe (do 0,25%) i niskostopowe (do 1,5% dodatkowych pierwiastków uszlachetniających)

1. Jest to zbrojenie w strefie sciskanej i rozciaganej

Liczymy gdy _eff>_eff, lim

Stosuje się gdy wymiary są zbyt małe i nie ma możliwości przeniesienia ogromnych momentów. Aby uniknąć zniszczenia stosuje się zbrojenie górne.

Rozwiązuje się równanie równowagi momentów

Po rozwiązaniu x_effsprawdzamy czy x_eff<. Jeżeli warunek jest spełniony to przekrój musi mieć zbrojenie tylko w strefie rozciąganej. A_s1 oblicza się z warunku równowagi sił

Jeżeli x_eff>x_eff.limto trzeba zastosować zbrojenie również w strefie ściskanej (przekrój podwójnie zbrojony)
dodatkowa siła równa:

1. E

2. Siła jest maksymalna wartością siły tnącej, którą może przenieść belka lub jej fragment, w której nie ma dodatkowo zaprojektowanego zbrojenia na ścianie (brak strzemion). Odcinki na których nazywamy odcinkami 1 rodzaju.

Jest to max sila tnaca, jaka jest w stanie przeniesc belka bez zbrojenia na scinanie

Zalezy od:

- przekroj betonu (wymiary)

- stopien zbrojenia dobrze zakotwionego poza przekroj

- wytrzymalosc betonu

1. 1) Przed wymiarowaniem ze względu na ścinanie trzeba dysponować już rysunkiem lub koncepcją układu zbrojenia przyjętego ze względu na zginanie.

2) przy podporach skrajnych określenie wartości jest bezproblemowe

3) obliczenie wartości przy podporach wiąże się ze zgadywaniem i weryfikacją zbrojenia

; ;

gdy stopień zbrojenia jest mały to można pominąć i:

1. Ma. Jest uwzgledniane przy obl. V_Rd, c  (zwieksza jego wartosc, w porownaniu do tego, gdyby byl tam sam beton)

Uwzględniane jest jeszcze nad podporami posrednimi (oprocz podstawowej dlugosci zakotwienia lbd musi byc przedluzony o d wlasnie ze wzg na scinanie

1. - Vrd,max – obliczeniowa wartość maksymalnej siły poprzecznej ze względu na ukośne ściskanie w krzyżulcach betonowych (jej przekroczenie powoduje zmiażdżenie betonu)

2. J

3. Jk

4. J

5. Pełzanie= przyrost odkształcenia wywołany stałym długotrwale działającym naprężeniem

Relaksacja= spadek naprężeń przy stałym długotrwałym odkształceniu

1. Pełzanie należy uwzględnić dla wydzielonych elementów konstrukcji i uwzględnić przy obliczeniach:

- smukłych elementów (efekty II rzędu)

- ugięć

- zarysowań

- strat sprężania

- specjalnych konstrukcji (np. zbiorniki, obudowy w elektrowniach)

1. Prowadzi do powiększania się ugięć i szerokości rozwarcia rys, przypomina zjawisko relaksacji i zależy od:

- poziomu naprężeń ściskających

- wieku betonu w momencie obciążenia

- klasy betonu

- uziarnienia i szczelności

- ilości zaczynu

- wilgotności względnej RH

- wielkości elementu

1. Skurcz – Zmniejszenie objętości elementu podczas twardnienia betonu

- skurcz od wysychania – fizyczny, przez odparowanie wody

- skurcz autogeniczny – skurcz chemiczny

Skurcz prowadzi do rozciągania, w celu zminimalizowania negatywnych jego skutków stosuje się zbrojenie przeciwskurczowe. Skurcz zależy od:

- ilości cementu

- ilości zaczynu (więcej zaczynu – większy skurcz)

- stosunku w/c (mniej wodu – mniejszy skurcz)

- klasy betonu

- uziarnienia i szczelności (większa szczelność - mniejszy skurcz)

- wilgotności względnej RH (niższa wilgotność – wzrost skurczu)

- pielęgnacji

- wielkości elementu

1. Podział na 3 grupy:

I-zalezne od betonu

• w/c (im wyzszy stosunek to wieksze skurcz/pelzanie nie wiem wlasnie ktore)

• zawartosc cementu

• srednica kruszywa (im mniejsze tym skurcz/pelzanie wieksze)

II- zalezne od srodowiska zewn.

• Wyzsza temperatura→wyzszy skurcz

• Wilgotnosc

• Dzialanie wiatru i slonca

III- zalezne od ksztaltu elemantu

Poza pytaniem: Parametry inzynierskie, w których uwzgledniamy pelzanie:

Odp. Przy liczeniu efektywnelu modulu Younga (uwzglednia sie wilgotnosc powietrza, klase betonu i czas kiedy beton zostal obciazony)

1. H

Powstawanie zarysowań w żelbecie to rzecz normalna, dopiero po powstaniu rys i zerwaniu pierwotnej przyczepności stal zaczyn porządnie pracować. Powstaja gdy w jkimś przekroju rozciąganym przekroczona jest f_ctm , odkształcenia e_ct wieksze od granicznych

• Rysuje:

-Rozciąganie osiowe

-Rozciąganie mimośrodowe

-Zginanie

-skręcnie

Dopuszczalne rozwarcia szerokość rys jest zależna od klasy ekspozycji.

Dla X0 XC1 XC2 XC3 XC4 XF1 XF3 w_lim =

Dla zapewnienia szczelności w_lim = 0,1 mm

W_k=S_r,max(e_sm-e_cm) szerokość rozwarcia

Obciążenia rysujące – moment rysujący F_cr M_cr oraz N_s,cr

Przekrój zarysowany M_cr > M_Sk,lt

Przekrój niezarysowany M_cr < M_Sk,lt

M_cr = W_cs*f_ctm

W_cs - sprowadzony wskaźnik na zginanie

Czynniki wpływające na szerokość rozwarcia rys:

Wydaje mi się że chodzi o składowe we wzorach w punktach 6.4 i 6.3 w normie

Czyli od rodzajów, prętów od naprężeń, od E stali, od rozstawu rys, od odkształcenia zbrojenia

2. SGU= stan bezpośrednio poprzedzający zniszczenie. Następuje niemal całkowite wyłączenie się z pracy strefy rozciąganej betonu

Ugięcie – maksymalne przemieszczenie elementów nośnych konstrukcji będące odpowiedzią konstrukcji na działające obciążenia. Kontrola ugięć ma istotne znaczenie z uwagi na:

-zapewnienie wymaganej użytkowalności konstrukcji

- możliwość uszkodzeń przylegających elementów niekonstrukcyjnych

-odczucia estetyczne użytkowników

1. D

2. R

3. Efekty II rzędu to obliczenia w których uwzględnia się wpływ deformacji na wartości sił wewnętrznych. Mają również na celu stwierdzenie możliwości wystąpienia wyboczenia elementu. Dla elementów ściskanych uproszczenia w obliczeniach korygowane są zwykle na etapie wymiarowania (poprzez uwzględnienie przyrostu mimośrodu działania siły Ned na skutek występujących odkształceń).

Elementy poddane ściskaniu mogą występować w: ustrojach usztywnionych (węzły nieprzesuwne) oraz w ustrojach usztywnionych (węzły przesuwne). Systemy nieusztywnione wymagają przeprowadzenia skomplikowanej analizy globalnej, w systemach usztywnionych wystarczająca jest zwykle analiza lokalna poszczególnych słupów.

Projektowanie zbrojenia i sprawdzenia nośności:

- Analiza efektów II rzędu

- Wymiarowanie zbrojenia w przekroju dla skorygowanych wartości sił wewnętrznych

Oba etapy są wzajemnie zależne od siebie – konieczne jest zwykle przeprowadzenie obliczeń metodami iteracyjnymi:

- założenie wymiarów przekroju i ilości zbrojenia (stopień zbrojenia rob) w celu oszacowania efektów II rzędu

- dla oszacowanego w kroku 1 momentu zginającego obliczana jest potrzebna ilość zbrojenia As1+As2 z warunków równowagi sił w przekroju. Łączna ilość zbrojenia decyduje o tym jakie w rzeczywistości będzie wyboczenie słupa, obliczamy całkowity stopień zbrojenia roprov=(As1+As2)/b*d

- Jeżeli roprov=rob to wynik można uznać za ostateczny

Jeśli roprov>rob, rozwiązanie można uznać za bezpieczne, sytuacja przeciwna wskazuje , że wyboczenie jest niedoszacowane, rzeczywisty moment będzie większy.

Czynniki decydujące o wielkości efektów II rzędu:

- sztywność elementu (moduły sprężystości betonu i stali, wymiary przekroju, ilość i rozmieszczenie zbrojenia, długość wyboczeniowa elementu)

- współpraca z elementami sąsiadującymi i usztywniającymi

- wielkość siły osiowej (ściskającej)

- udział obciążeń długotrwałych w obciążeniu całkowitym

- przebieg wykresu momentów zginających na długości elementu

- zarysowanie betonu w strefie rozciąganej

- zależy od klasy użytej stali

1. Jeśli to stal nie byłaby wykorzystana i należy przekrój zaprojektować jako podwójnie zbrojony. Jeśli można obliczyć pole niezbędnego zbrojenia ze wzoru:

2. Głównym miejscem zastosowania tej metody analizy konstrukcji są te fragmenty elementów, gdzie:

- nie można przyjmować założeń o płaskich przekrojach,

- następuje skokowa zmiana geometrii elementu,

- następuje zasadnicza zmiana kierunku osi,

- przyłożone jest obciążenie skupione.

Istota metody: Polega na wykorzystaniu znajomości przebiegu trajektorii naprężeń. Konstruowanie zastępczych schematów statycznych, zawierających węzły, pręty ściskane (S) i rozciągane (T), przy czym pręty są konstruowane w ten sposób, że przebiegają przez środki ciężkości stref rozciąganych i ściskanych. Prawidłowe skonstruowanie układu prętowego polega na odwzorowaniu „drogi”, którą obciążenie (lub jego części) przekazać się może do podpór (miejsc reakcji).

Przykłady:

- ścinanie przy podporach belek,

- krótkie wsporniki,

- wysokie belki,

- belki skręcane,

- naroża ram,

- belki o skokowo zmiennej wysokości,

-płyty i tarcze z otworami.

1. Przykłady występowania skręcania w elementach żelbetowych:

- skrajny fragment płyty żelbetowej lub płyta krawędziowa

- belka zakrzywiona w planie

- skrzynkowy przekrój przęsła mostu

Moment skręcający wynika z działania sił przyłożonych na mimośrodzie względem osi podłużnej elementu. Efekty towarzyszące skręcaniu mogą wystąpić również w wyniku odkształceń, jako skutek wzajemnego połączenia elementów konstrukcyjnych. Efektem działania momentu skręcającego jest powstanie naprężeń stycznych.

Model obliczeniowy przyjmowany w analizie skręcanych elementów to model kratownicowy (kratownica przestrzenna). Zgodnie z założeniami metody wszystkie przekroje żelbetowe rozpatruje się jako przekroje cienkościenne. (Wynika to z rezultatów badań doświadczalnych, które wykazują, że po zarysowaniu elementu żelbetowego poddanego skręcaniu beton zawarty wewnątrz przekroju, w pobliżu środka ciężkości elementu, nie osiąga wytrzymałości i nie podlega zarysowaniu, a zatem jego udział może zostać pominięty w obliczeniach.)

Przekroje o złożonym kształcie, takie jak przekroje teowe, można dzielić na szereg części – za model każdej z nich przyjmuje się jej cienkościenny odpowiednik – a całą nośność na skręcanie oblicza się jako sumę nośności pojedynczych części.

1. F

2. Gt

3. Gh

4. Elementy wymagające sprawdzenia przebicia. Sposób sprawdzenia przebicia. Typy zbrojenia na przebicie.

Przebicie – to postać zniszczenia, która może wystąpić w przypadku występowania dużych obciążeń skupionych przyłożonych do małej powierzchni elementu pracującego dwukierunkowo.

Wyróżniamy 2 mechanizmy zniszczenia: giętnego (dominacja momentu zginającego) oraz ścinającego (dominacja siły poprzecznej). W obu przypadkach wydziela się bryła w kształcie ostrosłupa.

Sprawdzenie przebicia: bazuje na uproszczonych zależnościach empirycznych, a są to między innymi:

- pominięcie trójosiowego stanu naprężenia w strefie ściskanej fragmentu płyty przy słupie

- przyjęcie kąta nachylenia rysy ukośnej odbiegającej od rzeczywistej

- założenie o uśrednieniu wartości głównych na wysokości płyty oraz uzależnienie ich od naprężeń stycznych

Sprawdzenia dokonuje się na przekrojach ukośnych poprowadzonych pod kątem 45st.

Sprawdzenie nośności na przebicie dla elementów bez zbrojenia poprzecznego polega na porównaniu naprężeń stycznych na powierzchni kontrolnej z dopuszczalną wartością tych naprężeń.

Przebicie jest efektem oddziaływania na konstrukcje płytowe siły skupionej lub obciążeń miejscowo równomiernie rozłożonych na małej powierzchni.

Mechanizm zniszczenia prowadzi do wytworzenia się powierzchni zniszczenia w kształcie ostrosłupa lub ściętego stożka.

• Obliczenie „zastępczych naprężeń ścinających” i porównanie z parametrami wytrzymałości betonu

• „Zastępcze naprężenia ścinające” oblicza się na podstawie działających obciążeń na obwodzie kontrolnym utworzonym na powierzchni betonu

• Obwód kontrolny wyznacz się w odległości zależnej od grubości płyty

• Właściwości wytrzymałościowe betonu przy przebiciu zależą od klasy betonu, uwzględniają współczynniki korekcyjne zależne od np. podłużnego zbrojenia, grubości płyty,

1. D

2. M,

3. N

Elementy pracujące na docisk

Lokalne przyłożenie siły ściskającej prostopadle do betowego lub żelbetowego elementu wywołuje złożony stan naprężenia, w wyniku którego występują poprzeczne naprężenia rozszczepiające beton. Badania doświadczane wykazały że wytrzymałość betonu na docisk jest z reguły większa niż wytrzymałość określona na próbkach.

Przykłady elementów pracujących na docisk:

• strefy oparcia belek na ścianach lub słupach

• połączenia słupów z płytami i stopami

• przeguby żelbetowych ram lub łuków

W wyżej wymienionych przypadkach należy sprawdzać nośność przekrojów na docisk. Jeżeli jest ona niewystarczająca należy zaprojektować odpowiednie zbrojenie w postaci strzemion, lub warstw zbrojenia.

Strefa docisku – w konstrukcjach betonowych zbrojonych lub niezbrojonych często mamy do czynienia z przekazywaniem obciążenia przez element o mniejszej powierzchni na element o powierzchni o powierzchni większej. Ten charakter obciążenia, określony mianem obciążeń miejscowych, jest to szczególny przypadek ściskania. Wytrzymałość na docisk obliczamy wg wzoru: - bez zbrojenia fcud=(cu*fcd*, (cu=(u-((cum/fcd*)*((u-1), - w przekroju ze zbrojeniem na docisk fcud=(cu*fcd, (cu=(u- ((cum/fcd)*((u-1), (u=pier(Ac1/Ac0), (cum-średnie naprężenie ściskające na powierzchni rozdziału poza powierzchnią docisku, Ac0-pole powierzchni docisku, Ac1-pole powierzchni rozdziału. Rys. Powierzchnie rozdziału należy przyjmować zgodnie z zasadami przedstawionymi na rys, z tym że w przekroju, na

którym działa więcej niż jedno obciążenie miejscowe, przyjmowane powierzchnie rozdziału nie mogą pokrywać się wzajemnie. .

Zbrojenie strefy docisku – Zbrojenie poprzeczne strefy docisku należy projektować w postaci siatek lub uzwojenia. Zbrojenie to powinno być rozmieszczone w co najmniej trzech warstwach lub zwojach. aci

A_co – pole powierzchni docisku  rys.30

A_c1 – pole powierzchni rozdziału rys. 30

1. Konstrukcje zespolone:

- to konstrukcje/elementy powstałe z jednego lub kilku prefabrykatów żelbetowych i/lub sprężonych

Konstrukcje zespolone - są połączeniem stali profilowanej z betonem lub żelbetem.

Konstrukcje zespolone należy projektować i wykonywać w taki sposób, aby w sytuacji przejściowej (montażowej) i trwałej spełnione były wymagania stanów granicznych w stosunku do elementów łączonych oraz ustroju zespolonego.

Podstawowy element prefabrykowany lub wcześniej wykonany - powinien być zdolny do przeniesienia wszystkich obciążeń występujących przed osiągnięciem pełnej wytrzymałości przez beton uzupełniający.

Konstrukcję można uznać za zespoloną, jeżeli:

a) zachowana jest nośność na rozwarstwienie połączenia prefabrykatu z betonem uzupełniającym,

b) zachowana jest ciągłość w przekazywaniu sił normalnych przez elementy współpracujące oraz między nimi,

c) klasa betonu uzupełniającego jest nie niższa niż B20,

d) grubość warstwy betonu uzupełniającego jest nie mniejsza niż .

Nośność na ścinanie podłużne w płaszczyźnie zespolenia prefabrykatu z betonem uzupełniającym osiąga się poprzez odpowiednie zbrojenie poprzeczne, przyczepność naturalną oraz tarcie.

Nośność połączenia zależy m.in. od rodzaju powierzchni prefabrykatu, która może być:

-bardzo gładka - uzyskiwana w formie stalowej lub w gładkiej formie drewnianej,

- gładka - uzyskiwana w formie ślizgowej lub po wibrowaniu bez dodatkowych zabiegów,

- szorstka - pozostawiona w stanie szorstkim po zabetonowaniu lub poddana zabiegowi zgrabienia wywołującemu bruzdy .

Przykłady:

- dźwigar zespolony

- zespolona płyta prefabrykowana

- strop typu FILIGRAN

- strop zespolony na blachach fałdowych

- strop na specjalnie wyprofilowanych blachach

1. G

2. GB

3. V

4. KONSTRUKCJE SPRĘŻONE . Stany graniczne nośności ogólnie. Porównanie z żelbetowym.

\Nie ma tego w książce Stysia.

Ujemna strzałka ugięcia– nie ma zarysowania.

Przedział pomiędzy M_Rd a M_cr  jest mniejszy dla konstrukcji sprężanych niemniej jednak ostatecznie M_Rd konstrukcji sprężonych jest o wiele większy.

1. H

2. F

3. F

4. - odcinki I rodzaju – to fragmenty elementu na których Ved<=Vrd,c

Przyjmuje się zbrojenie konstrukcyjne