ZADANIE 1pp

Zaprojektować zbrojenie na zginanie dla przekroju belki jak na rysunku, w którym występuje największy moment zginający. Przyjąć klasę konstrukcji S4 w warunkach suchych (klasa ekspozycji XC1). Obciążenia: stałe uzupełniające g_k = 18,49 kN/mb (γ_f g k = 1,157), zmienne q_k = 12,5 kN/mb (γ_f q k = 1,2). Rozpiętość belki: l_n = 5,65 m, l_eff = 6,0 m. Konstrukcja wykonywana na budowie. Jakość wykonania typowa. Sytuacja obliczeniowa trwała i przejściowa.

Rys. 1pp.1

ROZWIĄZANIE

Dodatkowe dane wynikające z treści zadania:

klasa ekspozycji XC1: c_min,dur = 15 mm

c_dev = 5 mm

_cc = 1,0

γ_c = 1,5, γ_s = 1,15

Przyjęte założenia wstępne:

beton klasy C20/25: f_ctm = 2,2 MPa,

stal klasy A-III: f_yk = 410 MPa,

 = 0,8, η = 1,0

średnica zbrojenia: ₁ = 20 mm, _s = 8 mm

wymiary przekroju: b = 0,25 m, h = 0,50 m

gęstość objętościowa betonu: γ_b = 26 kN/m³

współczynnik obciążenia ciężarem własnym: γ_f = 1,1

graniczne odkształcenie betonu ściskanego: _cu3 = 0,0035

moduł sprężystości stali: E_s = 200GPa

Obliczenia wstępne:

• wytrzymałości obliczeniowe:

• graniczna wysokość strefy ściskanej i względnego jednostkowego momentu zginającego:

• obciążenie ciężarem własnym:

• obciążenie całkowite:

• maksymalny moment zginający:

• położenie środka ciężkości zbrojenia głównego przy założeniu rozmieszczenia prętów w jednym rzędzie:

przyjęto c_min,b =  = 20mm

sprawdzenie otuliny strzemienia:

Różnica pomiędzy otuleniem nominalnym pręta zbrojenia głównego
i strzemienia musi być równa średnicy strzemienia, czyli w tym wypadku 8mm. Różnica ta jest mniejsza (5mm), dlatego należy powiększyć odpowiednio otulinę zbrojenia głównego. Wartość spełniającą wymagania normy można wyznaczyć następująco z zaokrągleniem w górę do pełnych 5mm:

przyjęto c_nom = 30 mm

założone położenie środka ciężkości zbrojenia:

• wysokość użyteczna przekroju:

Obliczenia zbrojenia:

• określenie typu zbrojenia:

W przypadku, gdy
, przekrój wystarczy zazbroić
w strefie rozciąganej

• obliczenia zbrojenia:

• położenie środka ciężkości zbrojenia:

• ostateczna wysokość użyteczna przekroju belki:

• minimalna powierzchnia zbrojenia:

• maksymalna powierzchnia zbrojenia:

Ostatecznie przyjęto 5  20: A_s1 prov = 15,71 cm²

Rysunek rozkładu zbrojenia w przekroju:

Rys. 1pp.2

Sprawdzenie nośności

Ponieważ obliczona wartość jest większa od zakładanej, należy obliczyć nośność przekroju.

• względna wysokość strefy ściskanej:

W przypadku, gdy
, nośność przekroju oblicza się następująco:

Można przyjąć zaproponowaną ilość zbrojenia i jego rozkład, ponieważ moment od obciążenia belki jest mniejszy od momentu nośności.

---