1.Zasady projektowania żelbetowych konstrukcji zespolonych

Potrzebne do projektowania murowych kontr. zbrojonych parametry wytrzymałościowe muru,należy określać jak dla muru niezbrojonego.Wytrzymałośc obl. Na ścinanie f_d=f_k/γ_m m kierunku do spoin wspornych w kierunku równoległym do spoin wspornych f_vd=f_vk/γ na ścinanie w kierunku prostop. do spoin wspornych f_vvd=f_vvk/γ na rozciąganiu przy zginaniu f_xd=f_xk/γ. na rozc.. osiowe f_td=f_tk/γ_m γ_m-częścowy wsp. bezp.ustala się odpowiednio do kategorii kontroli produkcji elem. murowych oraz do kategorii wykonania robót na budowie.Decyzją o przyjęciu kategorii wykonania podejmuje projektant konstrukcji Wytrzymałości obl. stali f_yd=f_yk/γ_s,f_yk-charakt. umownej granicy plastycz.γ_s-częsciowy WSP. Bezpieczeństwa dla stali należy przyjmować 1.15.Wytrz. obl. betonu stosowanego do wypełnienia w murowych kontr. zbrojonych jak również stanowiącego część składową kontr. należy obl. jak f_cd=f_ck/γ_m.

2.Typy połączeń,zasada obliczania.Belki zespolone stalowo-betonowe należy zabezpieczyć przed rozwarstwieniem na całej dł. Elementu przez zastosowanie łączników(zespolenie płyty betonowej z belką stalową) i zbrojenia poprzecznego(zabezpieczepnie betonu przed ścięciem w otoczeniu łączników).Połączenia ścinane należy sprawdzić zgonie z warunkami stanów granicznych nośności:w płaszczyźnie zespolonej,w pozostałych płaszczyznach ścinania przechodzących przez beton.Nosnośc łączników .Łączniki sworzniowe z główkami

pod warunkiem że T_co≤0,8R_sxF_c β_c=0,36dla 4,2 ≤ h_c/d_{c ,} β_c=0,28dla 3,0 ≤ h_c/d_c γ_c-częściowy WSP.bezp. d_c-średnica sworznia h_c-dł.sworznia f_c=π(d_c/2)²-pole przekroju łacznika.Obl.nośność łącznika na rozciąganie obliczamy Z_co=3xc₁xc₂xh_c²xR_bz≤R_sxF_c c1,c2-wsp. redukcyjne zależne od rozstawu sworzni dwóch wzajemnie prostopadłych kierunkach, obliczeniowa nośność łacznika na jednoczesne ścinanie i rozciąganie

Tc-siła ścinająca przenoszona przez łącznik Zc-siła rocz..przenoszona przez łącznik.Wpływ rozc.. można pominąć jeśli wynikająca z tego tytułu redukcja nośności łącznika na ścinanie nie przekracza 10%.Łączniki sworzniowe bez główek nośność łącznika na ścinanie j.w. pod warunkiem zabezpieczenia płyty przed odrywaniem od belki stalowej siła nie mniejszą niż 0,1Tco na każdy łacznik,sworznie bez główek nie przenoszą rozciągania ,łączniki zapobiegające odrywanie płyty od belki w ilości nie mniejszej niż 25% ogólnej liczby łączników. Łączniki blokowe (sztywne wsporniki połączone z belką stalową za pomocą spoin ciągłych lub śrób sreżających przenoszą tylko ścinanie,conajmniej25% łączników powinna mieć kotwy lub pętle do przeniesienia sił rozciągających.Obl. nośność łącznika na ścinanie ze względu na wytrzymałośc betonu obliczamy:T_co=R_bdxF_d

F_d-pow. docisku F_r-pow. rozdziału Łączniki kotwowe (pręty proste lub odgięte z hakami lub w postaci pętli.)Należy dospawać do belki stalowej i kotwic w ściskanej strefie betonu.Obl.nośność łącznika na ścinanie T_co=0,8R_sxF_c Rs-obl. wytrz.mater.łąznika na rozc.Fc-pole przekr.łącznika Nośność łączników kotwowych współpracujących współpracujących współpracujących łącznikami blokowymi należy zredukować o 30% w przypadku pętli o 50% w przypadku prętów zakończonych.Połączenie płyty z belką spr.nosn. łącznika :należy wykazać ze nośność polaczenia na odcinku od podpory do najbardziej wyterzonego przekroju zginanego jest mniejsze od granicznej siły ścinającej na tym odcinku,nośność polaczenia okresla się jako sume nośności łączników na rozpatrywanym odcinku scinania pomnożona przez współczynnik korekcyjny n_c-wartość graniczna siły ścinającej określa się jako przyrost siły normalnej w plycie betonowej wspolpracujaca z belka stalowa w stanie granicznym nośności na rozpatrywanym odcinku scinania :w belkach swobodnie podpartych i ciągłych przy podporach skrajnych bez wsporników T=N_bc w belkach ciągłych przy podporach pośrednich T=N_bc+N_a we wspornikach T=N_a N_bc-wypadkowa naprężeń ścinających w betonie N_a-wypadkowa napr.rozc. w zbrojeniu podporowym.Obl.ilosc łączników w belkach o stałych wysokości łączniki rozmieszczamy odpowiednio do wykresu sił poprzecznych.

3. Ksztautowanie zbrojenia łaczącego

Zbrojenie poprzeczne. Oprócz sprawdzenia nośności w płaszczyźnie zespolenia, należy również sprawdzić nośność w innych możliwych płaszczyznach ścinania przechodzących przez beton Należy wykazać, że nośność na ścinanie w tych płaszczyznach jest nie mniejsza od nośności na ścinanie w płaszczyźnie zespolenia płyty z belką stalową.

Przykłady powierzchni ścinania betonu w otoczeniu łączników Fbp i odpowiadającego im pola przekroju zbrojenia poprzecznego Fap

Sprawdzenie należy przeprowadzić na podstawie następujących warunków:

w których:

T1 - siła ścinająca na jednostkę długości rozpatrywanej powierzchni ścinania równa sumie nośności łączników rozmieszczonych na tym odcinku,

Fbp - pole rozpatrywanej powierzchni ścinania w otoczeniu łączników na jednostkę długości belki,

Fap - przekrój zbrojenia poprzecznego przeciętego rozpatrywaną powierzchnią ścinania na jednostkę długości belki,

P - siła zewnętrzna prostopadła do rozpatrywanej płaszczyzny ścinania, na jednostkę długości belki (siłę rozciągającą uważa się za dodatnią),

xz - współczynnik, którego wartość wynosi:

1,0 - gdy płaszczyzna ścinania przechodzi przez beton monolityczny,

0,5 - gdy płaszczyzna ścinania przechodzi wzdłuż połączenia prefabrykatu z betonem monolitycznym.

Przekrój zbrojenia poprzecznego Fap, który można uwzględniać w obliczeniach, powinien być nie mniejszy od wartości określonej z warunku

Pręty zbrojenia poprzecznego powinny być zakotwione poza rozpatrywaną płaszczyzną ścinania zgodnie z PN.

Przekrój zbrojenia poprzecznego, określony z warunku nośności płyty na zginanie, można równocześnie uwzględniać przy sprawdzaniu nośności na ścinanie wg wzoru na T₁

4.Konstrukcje zespolone stalowo-żelbetowe, zasady ustalania klasy przekroju. Klasyfikacja przekrojów poprzecznych belek Określenie 4 klas są następujące: przekroje poprzeczne klasy 1 mogą tworzyć przeguby plastyczne ze zdolnością do obrotu wymaganą w analizie plastycznej, przekroje plastyczne klas2 mogą osiągnąć nośność plastyczną na zginanie lecz przy ograniczonej zdolności obrotu, przekroje poprzeczne klasy3-napręzenia w skrajnych włóknach ściskanych elementu stalowego mogą osiągnąć granice plastyczności jednak wyboczenie miejscowe uniemożliwia osiągniecie nośności plastycznej na zginanie, przekroje poprzeczne klasy 4 wymagają uwzględnienia wpływu miejscowej utraty stateczności przy określeniu nośności przekroju na zginanie czy ściskanie. Klasę przekroju poprzecznego określa się odpowiednio do najniekorzystniejszej klasy stalowych elem. ściskanych, klasę przekroju zespolonego zależy zazwyczaj od znaku momentu zginającego w tym przekroju. Charakterystyka stalowego elem. ściskanego kasy2,3,lub4 może być poprawiona poprzez zespolenie z elementem zespolonym. Klasyfikacja półek stalowych: Stalowa półka ściskana która jest zabezpieczona przed wyboczeniem poprzez efektywne zespolenie z półką betonową może być uważany za elem. klasy1.Klasyfikacja środników stalowych: klase środnika należy określać przyjmując plastyczny rozkład naprężeń dla efektywnego przekroju zespolonego.Środnik klasy3 po obetonowaniu może być zastapione przez środnik klasy 2 o tym samym przekroju poprzecznym.Nieobetonowany środnik klasy3 może myć zastąpiony przez środnik klasy2 pod warunkiem że wysokość ściskanej częci środnika ograniczona jest do odległości 20 tε od półki ściskanej oraz 20 tε od nowej plastycznej osi obojętnej. Kształtowniki z pólką ściskaną klasy 3,4.Położenie sprężystej osi obojętnej w blkach określa się przyjmując do obl. efektywna półke betonową oraz pomijając beton na rozc. Przekrój przekroju brutto środnia stalowego.

5.Zasady wymiarowania przekroju ze strefą ściskaną w płycie żelbetowej

Nośność zginanego przekroju zespolonego z płytą po stronie ściskanej należy sprawdzać zgodnie z założeniami:

-płyta jest ciągła ma całej długości elementu i grubość ma nie mniejszą niż 5cm

-pomija się wytrz. Betonu na rozciąganie

-odkształcenia na krawędzi ściskanej są równe e_bgr= 0,003

-rozkład naprężeń ściskających w betonie ma kształt prostokąta o rzędnej R_b i wysokość strefu ściskanej x

-naprężenia w stali po stronie rozciąganej są równe R_s a po stronie ściskanej x_sb R_s, gdzie

-odkształcenia przekroju są nieciągłe w płaszczyźnie zespolenia przy zachowaniu równości krzywizn belki stalowej i płyty

-rzeczywisty przekrój belki stalowej jest równoważny przekrojowi zastępczemu:

• Sprawdzenie nośności przekroju

gdzie: M-moment zginający od obciążenia

M_o- obliczeniowa nośnośc przekroju równa jest:

gdzie: M_so=R_sW_spl W_spl=1/2 F_s z_s

w przypadku prostokątnego przekroju płyty N_bc=R_bb_tx a z_b=h₁-0,5x

Do powyższych wzorów za x podstawia się najmniejszą wartość:

b , x<t ,

,gdzie
-wspł. wypełnienia bryły naprężeń

Schemat do obliczania nośności na zginanie z płytą ściskaną

6 Zasady wymiarowania przekroju z osią obojętną w belce

Nośność przekroju określa warunek Msd<=Mrd

Msd moment zginający wywołany działaniem całkowitego obciążenia obliczeniowego Mrd - obliczeniowa nośność przekroju zespolonego

M_rd=M_rdo+M_rdc-Z_b

7 . Przekroje z płytą rozciąganą. Jeżeli warunki określone w 4.2.1 są spełnione, nośność przekroju zespolonego z płytą po stronie

rozciąganej można sprawdzać, przyjmując następujące założenia:

a) pomija się wytrzymałość betonu na rozciąganie,

b) do obliczeń przyjmuje się przekrój zastępczy belki stalowej (jak w 4.2.2) i zbrojenia podłużnego płyty współpracującej,

c) w stanie granicznym przekrój ulega uplastycznieniu przy naprężeniach w stali zbrojeniowej równym Ra, naprężeniach w stali

konstrukcyjnej po stronie ściskanej równych Rs i naprężeniach w stali konstrukcyjnej po stronie rozciąganej lub mniej ściskanej równych

xsaRs. Wartość xsa oblicza się wg wzoru

Sprawdzenie nośności przekroju polega na wykazaniu, że spełniona jest nierówność

(21)

w której:

M - moment zginający w przekroju podporowym wywołany działaniem całkowitego obciążenia obliczeniowego,

M_o - obliczeniowa nośność przekroju podporowego.

Zgodnie z przyjętymi założeniami wartość Mo należy obliczać wg wzoru (rys. 6)

(22)

w którym:

M_so - obliczeniowa nośność przekroju belki stalowej w stanie pełnego uplastycznienia,

N_a - wypadkowa naprężeń rozciągających w zbrojeniu F_a,

z_a - odległość wypadkowej Na od środka ciężkości połowy przekroju F_s po stronie rozciąganej lub mniej ściskanej.

Wartość M_so oblicza się wg wzoru (8) po podstawieniu charakterystyk geometrycznych i wytrzymałościowych belki w przekroju

podporowym.

Wartość N_a oblicza się wg wzoru

(23)

w którym:

F_a - pole przekroju zbrojenia podłużnego płyty współpracującej,

F_s - pole przekroju poprzecznego belki stalowej.

8.Rodzaje łaczników płyty i belki

Łączniki sworzniowe z główkami. Obliczeniową nośność łącznika na ścinanie należy określać wg wzoru

pod warunkiem, że:

w którym:

beta c - współczynnik, którego wartość wynosi:

(wartości pośrednie interpoluje się liniowo)

gama c - częściowy współczynnik bezpieczeństwa dla łączników równy gc = gb = 1,3

- pole przekroju poprzecznego łącznika,

dc - średnica sworznia,

hc - długość sworznia.

Jeżeli wokół sworznia stosuje się uzwojenie jak na rys. 16 wartość obliczoną ze wzoru (30) można zwiększyć o 15 %.

Obliczeniową nośność łącznika na rozciąganie można określać wg wzoru

w którym:Zco=3c₁c₂h_c²R_bz =<R_s F_c

c1, c2 - współczynniki redukcyjne, zależne od rozstawu sworzni s1 i s2 w dwóch wzajemnie prostopadłych kierunkach

c₁=0,5+0,25s₁/h_c<=1 c₂=0,5+0,25s₂/h_c<=1

Obliczeniową nośność łącznika na jednoczesne ścinanie i rozciąganie należy określać z warunku

w którym: (T_c/T_co)^5/3+(Z_c/Z_co)^5/3=1

Tc - siła ścinająca przenoszona przez łącznik,

Zc - siła rozciągająca przenoszona przez łącznik.

Siłę Zc określa się na podstawie:

a) oddziaływań znanych obciążeń zewnętrznych (np. obciążeń podwieszonych),

b) z warunku zabezpieczenia płyty przed odrywaniem od belki stalowej siłą nie mniejszą niż 0,1 Tco Warunek b) można uważać za spełniony, jeśli wszystkie łączniki na długości połączenia płyty z belką stalową mają główki lub haki przeciwdziałające

odrywaniu.Wpływ rozciągania można pominąć, jeśli wynikająca z tego tytułu redukcja nośności łącznika na ścinanie nie przekracza 10 %.

Łączniki sworzniowe bez główek. Nośność łącznika na ścinanie można określać wg 5.2.1, pod warunkiem zabezpieczenia płyty przed

odrywaniem od belki stalowej siłą nie mniejszą niż 0,1 Tco na każdy łącznik.

Sworznie bez główek nie przenoszą rozciągania. Łączniki zapobiegające odrywaniu płyty od belki stalowej należy projektować w postaci dodatkowych

kotew, pętli lub sworzni z główkami w ilości nie mniejszej niż 25 % ogólnej liczby łączników.

. Łączniki blokowe. Łączniki blokowe stosuje się w postaci sztywnych wsporników połączonych z belką stalową za pomocą spoin ciągłych lub

śrub sprężających. Łączniki te przenoszą tylko ścinanie.

W celu zabezpieczenia płyty przed odrywaniem od belki stalowej co najmniej 25 % łączników powinno mieć kotwy lub pętle zdolne do przeniesienia

siły rozciągającej nie mniejszej niż 0,1 Tco na każdy łącznik ścinany.

Nośność łącznika blokowego uwarunkowana jest wytrzymałością betonu na docisk oraz wytrzymałością połączenia.

Obliczeniową nośność łącznika na ścinanie ze względu na wytrzymałość betonu należy określać wg wzoru

T_co=R_bd F_d

w którym:

Fd - powierzchnia docisku,

Fr - powierzchnia rozdziału określona zgodnie z zasadą podaną na rys. 7 pod warunkiem, że nie wykracza poza przekrój betonu.

Obliczeniową nośność łącznika na ścinanie ze względu na wytrzymałość spoin należy określać. Obliczenia należy wykonać przy

założeniu, że siła Tco przyłożona jest w połowie wysokości łącznika.

Łączniki kotwowe stosuje się w postaci prętów prostych lub odgiętych z hakami, lub w postaci pętli. Łączniki te należy spawać do belki stalowej

i kotwić w ściskanej strefie betonu, zgodnie z zasadami podanymi w rozdz. 7.

Obliczeniową nośność łącznika na ścinanie można określać ze wzoru

Tco=0,8RsFc w którym:

Rs - obliczeniowa wytrzymałość materiału łącznika na rozciąganie,

Fc - pole przekroju poprzecznego łącznika.

Nośność łączników kotwowych współpracujących z łącznikami blokowymi należy zredukować

- o 30 % w przypadku pętli,

- o 50 % w przypadku prętów zakończonych hakami.

9 5.1. Zasady ogólne. Belki zespolone stalowo-betonowe należy zabezpieczyć przed rozwarstwieniem na całej długości elementu przez

zastosowanie odpowiednich łączników i zbrojenia poprzecznego.

Łączniki stosuje się w celu zespolenia płyty betonowej z belką stalową, natomiast zbrojenie poprzeczne w celu zabezpieczenia betonu

przed ścięciem w otoczeniu łączników.

Wszystkie połączenia ścinane należy sprawdzać zgodnie z warunkami stanu granicznego nośności:

- w płaszczyźnie zespolenia wg 5.3,

- w pozostałych płaszczyznach ścinania przechodzących przez beton wg 5.4.

5.3. Połączenie płyty z belką. Przy sprawdzaniu nośności połączenia płyty z belką stalową należy stosować następujący tryb

postępowania:

a) należy wykazać, że nośność połączenia na odcinku od podpory do najbardziej wytężonego przekroju zginanego jest nie mniejsza od

granicznej siły ścinającej na tym odcinku,

b) nośność połączenia określa się jako sumę nośności łączników na rozpatrywanym odcinku ścinania pomnożoną przez współczynnik

korekcyjny mc o wartości:

1,00 - w belkach swobodnie podpartych,

0,93 - w belkach ciągłych,

0,80 - we wspornikach,

c) wartość granicznej siły ścinającej określa się jako przyrost siły normalnej w płycie betonowej współpracującej z belką stalową w

stanie granicznym nośności na rozpatrywanym odcinku ścinania:

- w belkach swobodnie podpartych oraz w belkach ciągłych przy podporach skrajnych bez wsporników

T=N_bc (38)

- w belkach ciągłych przy podporach pośrednich

T=N_bc+N_a (39)

- we wspornikach

T=N_a (40)

gdzie:

N_bc - wypadkowa naprężeń ściskających w betonie obliczona zgodnie z 4.2.2,

N_a - wypadkowa naprężeń rozciągających w zbrojeniu podporowym zgodnie z 4.2.3;

d) obliczoną ilość łączników należy rozmieścić na rozpatrywanym odcinku ścinania; w belkach o stałej wysokości, łączniki można

rozmieszczać odpowiednio do wykresu siły poprzecznej z możliwością wyrównania rozstawu na odcinkach przypodporowych oraz między

siłami skupionymi.

W belkach obciążonych równomiernie z łącznikami giętkimi można stosować stały rozstaw łączników.

5.4. Zbrojenie poprzeczne. Oprócz sprawdzenia nośności w płaszczyźnie zespolenia, należy również sprawdzić nośność w innych

możliwych płaszczyznach ścinania przechodzących przez beton (rys. 8).

Należy wykazać, że nośność na ścinanie w tych płaszczyznach jest nie mniejsza od nośności na ścinanie w płaszczyźnie zespolenia płyty

z belką stalową.

Rys. 8. Przykłady powierzchni ścinania betonu w otoczeniu łączników F_bp i odpowiadającego im pola przekroju zbrojenia poprzecznego

F_ap

Sprawdzenie należy przeprowadzić na podstawie następujących warunków:

(41)

(42)

w których:

T₁ - siła ścinająca na jednostkę długości rozpatrywanej powierzchni ścinania równa sumie nośności łączników rozmieszczonych na tym

odcinku,

F_bp - pole rozpatrywanej powierzchni ścinania w otoczeniu łączników na jednostkę długości belki,

F_ap - przekrój zbrojenia poprzecznego przeciętego rozpatrywaną powierzchnią ścinania na jednostkę długości belki,

P - siła zewnętrzna prostopadła do rozpatrywanej płaszczyzny ścinania, na jednostkę długości belki (siłę rozciągającą uważa się za

dodatnią),

x_z - współczynnik, którego wartość wynosi:

1,0 - gdy płaszczyzna ścinania przechodzi przez beton monolityczny,

0,5 - gdy płaszczyzna ścinania przechodzi wzdłuż połączenia prefabrykatu z betonem monolitycznym.

Przekrój zbrojenia poprzecznego Fap, który można uwzględniać w obliczeniach, powinien być nie mniejszy od wartości określonej z

warunku

(43)

Pręty zbrojenia poprzecznego powinny być zakotwione poza rozpatrywaną płaszczyzną ścinania zgodnie z PN-84/B-03264.

Przekrój zbrojenia poprzecznego, określony z warunku nośności płyty na zginanie, można równocześnie uwzględniać przy sprawdzaniu

nośności na ścinanie wg wzoru (41).

10 Po łączenia z łacznikami wiotkimi i sztywnymi

Odkształcalność łącznika jest to zdolność łącznika do odkształceń bez spadku nośności.

Miarą odkształcalności łącznika jest wartość poślizgu płyty względem belki stalowej mierzona na próbkach ścinanych przy określonym poziomie

obciążenia.

Rozróżnia się dwie wartości poślizgu:

do - wartość obliczeniowa poślizgu określona na poziomie nośności obliczeniowej łącznika,

dgr - wartość graniczna poślizgu określona na poziomie nośności charakterystycznej łącznika.

Odkształcalność łączników należy określać na podstawie badań. Przy braku bliższych danych doświadczalnych do obliczeń można przyjmować

- dla łączników giętkich:

do = 1 mm,

dgr = 3 mm;

- dla łączników sztywnych:

do = 0,7 mm,

dgr = 1 mm.

Łączniki przedstawione na rys. 13 można uważać jako giętkie, jeżeli stosunek wysokości do grubości łącznika jest nie mniejszy niż 4,2.

Pozostałe rodzaje łączników uważa się jako sztywne.

13.Zasady ustalania szerokości współpracującej płyty

Płyta może być traktowana jako część elementu zespolonego, jeśli płyta jest ciągła na całej długości, a jej grubość jest ≥50mm i płyta ma zapewnioną nośność,

b_p przyjmuje się jako min:

a) 0,15l - dla belek swobodnie podpartych

0,10l - dla belek ciągłych

0,25 - dla wsporników

b) 0,5 rozstawu belek

c) 6t+b_so w belkach pośrednich

4t+b_so w belkach skrajnych

b_p przyjmuje się jako min:

a) 0,15l - dla belek swobodnie podpartych

0,10l - dla belek ciągłych

0,25 - dla wsporników

b) 0,5 rozstawu belek

c) 6t+b_so w belkach pośrednich

4t+b_so w belkach skrajnych

14.Omówić zasady projektowania łączników typu trzpieniowego

Łączniki stosuje się w celu zespolenia płyty betonowej z belką stalową .

Połączenia ścinane należy sprawdzać w płaszczyźnie zespolenia

15. Podać klasy stali i betonu stosowanych w konstrukcjach zespolonych

Do wykonania konstrukcji należy stosować beton klas B20 B25 B30 B35 B40.

Do zbrojenia betonu w konstrukcjach zespolonych stalowo betonowych należy stosować prśty ze stali A0 AI AII AIII AIIIN

Klasa stali i jej rodzaj	Znak stali	Nominalna średnica prętów
A-0 okrągła gładka	St0S	5,5 40
A-I okrągła gładka	St3SX , St3SY	5,5 40
A-II okrągła żebrowana	18G2	6 32
		20G2Y	6 28
AIII okrągła żebrowana	34GS	6 32
A-IIIN okrągła żebrowana	20G2VY	6 28

Stosowane rodzaje stali konstrukcyjnej

Do wykonania elementów podstawowych w konsteukcjach zespolonych stalowo betonowych nalezy stosować stal konstukcyjną o gwarantowanej spawalności i własnościach mechanicznych

16) 2.1. Beton

2.1.1. Klasy betonu. Do wykonania konstrukcji należy stosować beton klas B20, B25, B30, B35, B40 zgodnie z PN-88/B-06250.

2.1.2. Wytrzymałość betonu. Wytrzymałość charakterystyczną betonu należy określić zgodnie z PN-84/B-03264 wg wzorów:

- na ściskanie R_bk =(0,77-0,001R_b^G)R_b^G (1)

- na rozciąganie
(2)

Wytrzymałość obliczeniową betonu należy określić dzieląc wytrzymałość charakterystyczną przez współczynniki materiałowe (częściowe

współczynniki bezpieczeństwa)

g_b = 1,3 - przy ściskaniu,

g_b = 1,5 - przy rozciąganiu.

Wytrzymałości charakterystyczne i obliczeniowe odpowiadające poszczególnym klasom betonu - wg tabl. 1.

Tablica 1. Wytrzymałości oraz współczynniki sprężystości betonu przyjmowane do obliczeń

Wytrzymałości oraz współczynniki sprężystości betonu

przyjmowane do obliczeń, MPa

Klasa betonu

2.1.3. Odkształcalność betonu

2.1.3.1. Współczynnik sprężystości betonu E_b miarodajny do obliczeń określa się wg wzoru

E_b=10000/(0,18+(2,85/R_bk)
(3)

Wartości E_b × 10-3 odpowiadające poszczególnym klasom betonu podano (z zaokrągleniem) w tabl. 1.

Współczynnik E_b można przyjmować również na podstawie danych doświadczalnych, w takich przypadkach metodyka badań powinna

być dostosowana do przewidywanych warunków obciążenia konstrukcji.

2.1.3.2. Współczynnik pełzania betonu jp wyrażający stosunek jednostkowych odkształceń pełzania e_p w czasie t ® Ą do jednostkowych

odkształceń sprężystych ee należy przyjmować, w zależności od wilgotności względnej środowiska pracy konstrukcji, wg tabl. 2.

2.1.3.3. Odkształcenia skurczowe betonu es należy przyjmować, w zależności od rodzaju konstrukcji i wilgotności względnej

środowiska, wg tabl. 3.

2.2. Stal zbrojeniowa

2.2.1. Stosowane klasy i rodzaje stali. Do zbrojenia betonu w konstrukcjach zespolonych stalowo-betonowych należy stosować pręty ze

stali klas A-0, A-I, A-II, A-III, A-IIIN o własnościach mechanicznych określonych w PN-82/H-93215. Klasy i rodzaje stali - wg tabl. 4.

2.2.2. Wytrzymałości stali zbrojeniowej. Wytrzymałości charakterystyczne stali zbrojeniowej klas od A-0 do A-IIIN odpowiadają

rzeczywistej lub umownej granicy plastyczności stali gwarantowanej przez producenta.

Wytrzymałości obliczeniowe stali zbrojeniowej na rozciąganie oraz na ściskanie należy określić, dzieląc wytrzymałości charakterystyczne

przez częściowe współczynniki bezpieczeństwa dla stali, ga:

g_a = 1,15 - dla stali zbrojeniowej o wytrzymałości charakterystycznej Rak Ł 420 MPa

g_a = 1,20 - dla stali zbrojeniowej o wytrzymałości charakterystycznej 420 MPa < Rak Ł 600 MPa

Wytrzymałości charakterystyczne Rak oraz wytrzymałości obliczeniowe Ra stali zbrojeniowej klas od A-0 do A-IIIN podano w tabl. 4.

Wytrzymałości drutów o średnicy 3 mm Ł d Ł 5 mm można przyjmować, jak dla stali klasy A-0.

2.2.3. Odkształcalność stali zbrojeniowej. Współczynnik sprężystości stali klas od A-I do A-IIIN należy przyjmować Ea = 210 GPa.

2.3. Stal konstrukcyjna

2.3.1. Stosowane rodzaje stali konstrukcyjnej. Do wykonania elementów podstawowych w konstrukcjach zespolonych stalowo-

betonowych należy stosować stal konstrukcyjną o gwarantowanej spawalności i własnościach mechanicznych wg tabl. 5.

2.3.2. Wytrzymałość stali konstrukcyjnej (wg PN-90/B-03200). Wytrzymałości obliczeniowe stali na rozciąganie, ściskanie i przy

zginaniu (R_s), ścinanie (R_st) dla stali najczęściej stosowanych podano w tabl. 5. Wytrzymałość obliczeniową Rs dla stali nie ujętych w

tabl.5 można określać dzieląc wytrzymałość charakterystyczną stali R_sk=R_e min przez częściowy współczynnik bezpieczeństwa dla stali

gs: g_s = 1,15 - dla stali konstrukcyjnej o wytrzymałości ch. Rsk Ł 360 MPa

g_s = 1,20 - dla stali konstrukcyjnej o wytrzymałości ch. 360 MPa < R_sk Ł 470 MPa

g_s = 1,25 - dla stali konstrukcyjnej o wytrzymałości ch. 470 MPa < R_sk Ł 600 MPa

Wytrzymałość obliczeniową R_st dla tych stali oblicza się wg zależności

R_st=0,6R_s (4)

Wytrzymałości obliczeniowe spoin należy określać wg PN-90/B-03200.

1) Grubość kształtowników walcowanych przyjmuje się równą średniej

grubości stopki.

2) Stal o specjalnych własnościach technologicznych i

eksploatacyjnych.

3) Stal dostarczana w kilku kategoriach, w zależności od wymaganych

własności wytrzymałościowych i technologicznych; podane w tablicy

wartości dotyczą stali 18G2AV w kategorii E 440.

4) W przypadku blach i kształtowników ze stali 18G2 przyjmuje się

wytrzymałość obliczeniową R_s o 10 MPa niższą a wytrzymałość R_st

odpowiednio do zmniejszonej wartości R_s.

2.3.3. Odkształcalność stali konstrukcyjnej. Współczynnik sprężystości podłużnej stali konstrukcyjnej należy przyjmować E_s = 205 GPa.

17 Podać ogólne zasady kształtowania belek zespolonych; wstępna wysokość przekroju,
grubość płyty, zbrojenie podłużne płyty-ściskane i rozciągane, szerokość
współpracująca płyty

Konstrukcja belek. Belki zespolone stalowo-betonowe można projektować jako belki jedno przęsłowe swobodnie podparte lub ciągłe,

stanowiące oddzielne elementy konstrukcyjne lub część konstrukcji stropów. Elementy podstawowe belek zespolonych projektuje się z profili

walcowanych najczęściej o przekroju dwuteowym lub spawane z blach o przekroju dwuteowym lub skrzynkowym. Przekroje belek stalowych powinny

być krępe, symetryczne względem płaszczyzny zginania, i zgodnie z określeniem wg 4.1.2. Przekrój belki stalowej. Przekrój belki stalowej, uważany jako część przekroju zespolonego, może być krępy lub smukły.

Przekrój określa się jako krępy, jeżeli elementy składowe ściskanej części przekroju mają odpowiednio wysoką sztywność umożliwiającą pełne

uplastycznienie i wymagany obrót przekroju bez uprzedniej utraty stateczności.

Powyższe kryterium uważa się za spełnione w przypadku, gdy przekrój belki stalowej po stronie ściskanej usztywniony jest płytą współpracującą, np. w

belkach swobodnie podpartych i w strefach działania momentu dodatniego belek ciągłych.

Przekrój belki stalowej, który po stronie ściskanej nie jest usztywniony płytą współpracującą, np. w strefach działania momentu ujemnego belek

ciągłych, uważa się za krępy jeżeli jest walcowany lub jeżeli jego wymiary odpowiadają następującym warunkom -

(
,
,
)

Zaleca się stosowanie przekrojów o wzmocnionym pasie

dolnym.

Belki w przekrojach podporowych powinny być usztywnione żebrami pionowymi i zabezpieczone przed skręceniem.

Płytę współpracującą w przekroju zespolonym należy projektować jako monolityczną, prefabrykowaną lub betonową zespoloną.

Płytę należy połączyć z belką stalową za pomocą łączników spawanych do belki stalowej i zakotwionych w betonie płyty. Grubość płyty nie może być

mniejsza niż 50 mm. W przypadku pogrubienia płyty nad belką (rys. 11) powinien być spełniony warunek

Płyta powinna mieć zbrojenie podłużne i poprzeczne o przekroju nie mniejszym od minimalnego zgodnie z ptk 13

---