1.CO TO JEST WYTRZYMAŁOŚĆ BETONU NA ŚCISKANIE I OD CZEGO ZALEŻY, JAK SIĘ JĄ OKREŚLA.

Wytrzymałość betonu zależy od: uziarnienia, jakości kruszywa, ilości oraz jakości cementu i wody. Podstawowym parametrem jest wskaźnik wodno-cementowy (przyjmuje się 0,4-0,6). Określa się na podstawie badań pobranych próbek betomu.Celem jest stwierdzenie czy beton ma odpowiednia wytrzymałość przyjętą w danej konstrukcji.

( próbki mają kształt sześcianu o boku 150 mm lub walca o sred. 150 mm i h=300 mm)Próbki bada się po 28 dniach w maszynie wytrzymałościowej. Wytrzymałość określa się fc= F/Ac gdzie Fnajwiększa siła przenoszona przez próbkę, Ac pole pow.próbki.

2.CO TO JEST KLASA BETONU- DEFINICJA

Klasę betonu(klasa wytrzymałości)oznacza się symbolem literowo-liczbowym(np.B25).Liczby po literze B oznaczają wytrzymałość gwarantowaną ,czyli wymaganą dla danej klasy betonu min wytrzymałość na ściskanie, określoną na próbkach kontrolnych(150x150x150mm)zgodnie z zasadami podanymi w normie. Wyróżniamy:B15-konst. Betonowe,B15-B20 konst. Żelbetowe,B30-B37 konst. Sprężone.

3.CO TO JEST STAN GRANICZNY KONSTRUKCJI I JAKIE WYRÓŻNIA SIĘ GRUPY STANÓW GRANICZNYCH

Stan graniczny-określone stany umowne, które w konstrukcji nie powinny być przekroczone. Wyróżniamy 2 grupy stanów granicznych:

a)Stany granicznej nośności odpowiadające max nośności konstrukcji

b) Stany granicznej użytkowalności odpowiadające kryteriom związanym z eksploatacją i trwałością konstrukcji.

4.JAK SIĘ OKREŚLA WYTRZYMAŁOŚĆ BETONU NA ROZCIĄGANIE?

Zależy od wytrzymałości zaprawy na rozciąganie i jej powiązania z ziarnami kruszywa. Wytrzymałość na rozciąganie jest 10-20 razy mniejsza niż na ściskanie. Wyróżniamy 3 metody:

a)metoda brazylijska- przeprowadza się przykładając siłę przez podkładki o szerokości 0,1d(d-szerokość dla próbek kostkowych, średnica dla walcowych).Zaleca się kostki o boku 150mm lub walce o Ø 150 mm i dł. 300mm. Próbkę obciąża się w sposób ciągły i czas zniszczenia nie powinien być krótszy niż 30s.

Rys.

b)Rozciąganie osiowe-Próbkę o wymiarach 100x100 lub 150x150 i długości równej podwójnemu wymiarowi poprzecznemu umieszcza się w uchwytach głowicy prasy i osiowo rozciąga.

c)Rozciąganie przy zginaniu- betonową próbkę o wymiarach przekroju poprzecznego b/h i dł. l=4d obciąża się 2 siłami skupionymi, o wartości F/2 każda przez rolki stalowe o Ø od 20-40 mm, usytuowane w równych odległościach od podpory.

5.NARYSOWAĆ ZALEŻNOŚĆ σ DLA STALI O WYRAŻNEJ GRANICY PLASTYCZNOŚĆI.

Rys.

6.CO TO JEST WYTRZYMAŁOŚĆ GWARANTOWANA BETONU?

Wytrzymałość gwarantowana betonu-to wytrzymałość na ściskanie mierzona na kostkach sześciennych o boku 150mm, gwarantowaną przez producenta. Gwarantowaną wartość wytrzymałości określa klasa betonu. Liczba przy literze B (np.B20)oznacza wytrz. gwarantowaną ,wyróżniamy: B15,B20,B25,B30,B37,B45,B50,B55,B60.Beton danej klasy musi taką siłe wytrzymać.Na podstawie wytrz. gwarant. betonu określana jest wytrz. charakterystyczna na ściskanie.

7.OPIS ZACHOWANIA SIĘ ŻELBETOWEGO ELEMENTU PODDANEGO WZRASTAJĄCEMU OBCIĄŻENIU.

W belce żelbetowej poddanej wzrastającemu obciążeniu wyróżnić można kilka etapów:

a)Przy małym obciążeniu, rozkład odkształceń i naprężeń na całej wysokości belki posiadają rozkład liniowy

rys.

b)Przy zwiększaniu obciążenia przekroczona zostaje wytrzymałość betonu na rozciąganie i powstają rysy.Przy zwiększaniu obciążenia rośnie liczba rys.Pod wpływem siły poprzecznej rysy ulegają zakrzywieniu ku środkowi belki.

c)Przy umiarkowanych obciążeniach beton zachowuje się sprężyście

d)Jeżeli obciążenia są dalej zwiększane naprężenia i odkształcenia wzrastają odpowiednio i nie są już proporcjonalne.

8.PODAJ WYKRES σ DLA BETONU WRAZ Z JEGO OPISEM

9.OD CZEGO ZALEŻY GRUBOŚĆ OTULINY ZBROJENIA?

Niezbędnym warunkiem bezpiecznego przekazania sił przyczepności i należytego zagęszczenia betonu jest odpowiednia grubość otulenia zbrojenia w elementach żelbetowych, nie może być mniejsza niż c ≥ Ø lub Øn . Grubość otulenia ma na celu ochronę stali przed korozją. Zachowaniu min grubości otulenia musi towarzyszyć odpowiednia jakość betonu. Wartość otulenia z wyjątkiem ekspozycji XCl mogą być zmniejszone o 5mm . Można zmniejszyć otulenie jak: użyto stali nierdzewnej lub innych środków ochrony, betonu szczelnego o specjalnym składzie. W projektowaniu min grubości otulenia należy zwiększać o wartość dopuszczalnej odchyłki zależnej od poziomu wykonawstwa i kontroli jakości.

10. Wykonaj rysunek służący do określenia nośności grubości otuliny w przekroju belki żelbetowej z podaniem co oznaczają poszczególne symbole.

11.PODAJ SPOSÓB OKREŚLENIA PÓŁEK WSPÓŁPRACUJĄCYCH Z OBYDWÓCH STRON W BELKACH TEOWYCH

rys.a

W przekrojach z półkami po obu stronach środnika

b_eff = b_w + l₀/5
b_w +b₁+b₂

12.PODAJ KLASYFIKACJĘ ODKSZTAŁCEŃ BETONU

Element betonowy pod wpływem występujących w nim naprężeń zmienia wymiary, czyli odkształca się. Odkształcenia te mogą być:

• sprężyste — jeśli po odciążeniu elementu, a więc usunięciu naprężenia, zanikają całkowicie,

• plastyczne (zwane też trwałymi) — jeśli po odciążeniu nie zanikają.

Pełzaniem betonu nazywamy charakterystyczną dla betonu cechę niesprężystego i tylko częściowo odwracalnego odkształcania.

Do odkształceń niezależnych od obciążeń zaś zalicza się skurcz występujący podczas twardnienia betonu w warunkach suchych, któremu towarzyszy zmniejszanie się objętości betonu. Na skutek odkształceń spowodowanych skurczem w konstrukcjach z betonu zbrojonego mogą wystąpić naprężenia ściskające w zbrojeniu naprężenia rozciągające w betonie powodujące jego zarysowanie.

Zjawisko odwrotna zwane pęcznieniem betonu ma miejsce jeżeli beton twardnieje w warunkach podwyższonej wilgotności, któremu towarzyszy przyrost objętości betonu. Aby zapewnić minimalny skurcz elementów z betonu należy wykonywać beton z kruszyw łamanych, zapewnić gęstą konsystencję mieszanki i pielęgnować beton, utrzymując go przez długi czas w warunkach wilgotnych. W celu ograniczenia szkodliwego wpływu skurczu w długich elementach wykonuje się w nich szczeliny zwane dylatacyjnymi.

Z własności mechanicznych betonu najistotniejsza jest jego wytrzymałość. Rozróżnia się wytrzymałość na: ściskanie i rozciąganie, przecinanie i docisk.

13.CO TO JEST PEŁZANIE BETONU?

Pełzanie betonu-cecha charakteryzująca się narastaniem plastycznych odkształceń w betonie podczas znacznego okresu czasu przy stałej wartości naprężenia lub obciążenia. Odkształcenia plastyczne mogą być 3-4 razy większe niż odkształcenia sprężyste.Odkształcenia plastyczne przy pełzaniu są proporcjonalne do obciążeń, betony wysokowartościowe pełzną mniej niż betony niskowartościowe.Na przebieg i końcową wartość pełzania wpływają ; rodzaj i skład betonu, stan naprężenia, warunki środowiskowe, wymiary elementu lub wymiary próbek.Pełzanie wpływa na wartość sił wewnętrznych, naprężeń własnych oraz wartości odkształceń konstrukcji.

14.PODAJ RODZAJE I WYMIARY PRÓBEK STOSOWANYCH W BADANIU WYTRZYMAŁOŚCI NA ŚCISKANIE

Próbki mają kształt sześcianu o boku 150 mm-A=0,025m2(ewentualnie 100 A=0,01, 200mm A=0,04m2) lub walce o średnicy 150 mm i wysokości 300mm A=0,0177m2. Próbki po 28 dniach od ich wykonania bada się w maszynie wytrzymałościowej.Płyty dociskowe maszyny powinny być przynajmniej tak duże jak powierzchnie obciążeń próbek. Dopuszcza się stosowanie dodatkowych płyt stalowych o grubości co najmniej 25 mm. Umieszczenie jakichkolwiek podkładek wyrównawczych między próbką a płytami dociskowymi jest zabronione.

15.WYTRZYMAŁOŚĆ CHARAKTERYSTYCZNA NA ŚCISKANIE, JAK SIĘ JĄ OZNACZA .PODAĆ WZÓR NA WYTRZYMAŁOŚĆ OBLICZENIOWĄ.

Wytrzymałość charakterystyczna betonu na ściskanie bądź rozciąganie jest to wartość wytrzymałości od której nie więcej niż 5% wszystkich możliwych wyników badań będzie niższa.Określając wytrz. betonu na ściskanie (określenie jego klasy) w badaniach próbek walcowych (d= 150mm h=300mm) bierze się pod uwagę wytrz. charakterystyczną betonu fck. Wytrzymałość charakterystyczną betonu na ściskanie można obliczyć ze wzoru: f_ck=0,8 f^G_c,cube Wytrz. oblicz. betonu na ściskanie: f_cd i na rozciaganie f_ctd oblicza się za pomocą wzorów:f_cd=α_cc*f_ck/γ_c f_ctd=α_ct*f_ctk/γ_c

16.PODAJ ZASADY OKREŚLENIA ROZPIĘTOŚCI EFEKTYWNEJ W BELKACH CIĄGŁYCH

Efektywną rozpiętość l_eff=l_n+a_n1+a_n2

gdzie:

l_n - rozpiętość w świetle podpór lub wysięg wspornika;

a_n1 i a_n2 - wartość określane na podstawie odpowiednich wartości a_n.

Wartość a_n można przyjmować równą:

- połowie głębokości oparcia elementów prefabrykowanych

- zeru - w odniesieniu do płyt ciągłych, monolitycznie połączonych z belkami, obliczanych z uwzg. analizy plastycznej (metodą plastycznego wyrównania momentów),

- 0,025 l_n - w innych rozwiązaniach.

17.PODAJ GEOMETRIĘ PRZEKROJU POZORNIE TEOWEGO , KIEDY ZACHODZI PRZYPADEK PRZEKROJU POZORNIE TEOWEGO.

Strefa ściskana ma kształt prostokąta o wymiarach x_effb_eff i wymiaruje się go jak przekrój prostokątny pojedynczo zbrojony. Ma on miejsce gdy oś obojętna przekroju znajduje się na wysokości półki - gdy x ≤ h_f ; lub w postaci bezwymiarowej ξ_eff ≤ β gdzie h_f=β*d stąd β=h_f/d. Zachodzi zależność między momentem wywyłanym obciążeniem zewnętrznym M_Sd a momentem granicznym M_Rdp,eff przenoszonym przez ściskaną strefę betonu półki h_h b_eff, obliczonym względem osi zbrojenia rozciągającego M_Sd ≤ M_Rdp,eff gdzie M_Rdp,eff = β (1-0,5β)d² b^eff α f_cd

19. Podaj geometrie <rys.>przekroju rzeczywiście teowego i kiedy zachodzi przypadek przekroju rzeczywiście teowego.

Strefa ściskania przekroju rzeczywiście teowego ma kształt teowy x_eff > h_f , tj. ξ_eff > β (oś obojętna przecina śródnik). Przekrój ten występuje wówczas gdy moment obliczeniowy obciążający przekrój M_Sd spełnia warunek M_Sd > M_Rdp,eff. W przypadku p.rz.t. nośność graniczna przekroju składa się z nośności wydzielonej płyty i odpowiadającego jej zbrojenia oraz nośności żebra o wymiarach b_w * x_eff i odpowiadającego mu zbrojenia.

20. Wymiarowanie belek prostokątnych pojedynczo zbrojonych. Do skonczenia

Aby dokonać wymiarowania przekroju prostokątnego pojedynczo zbrojonego należy uprzednia wyznaczyć efektywną wysokość strefy ściskanej x_eff oraz pole przekroju zbrojenia rozciąganego A_s1 z następujących dwóch równań równowagi:

- równanie równowagi sumy rzutu sił na oś podłużną elementu F_c-F_s1=x_effbαf_cd-A_s1f_yd=0

- równania równowagi momentów sił względem osi zbrojenia A_s1 (równanie momentów zewnętrznego i wewnętrznego)

21. Belki podwójnie zbrojone

22. Kiedy należy uwzględnić smukłość w obliczeniach nośności elementów ściskanych?

Nośność elementów ściskanych żelbetowych należy sprawdzać z uwzględnieniem ich smukłości gdy:

> 25 lub
> 7

l₀-dł. obliczeniowa elementu

i - promień bezwładności przekroju elementu

h - wys. przekroju słupa w obliczanej płaszczyźnie

Zależności te stosowane są do słupów, w których stosunek boków nie jest większy niż 4

23. Co to jest mimośród początkowy, konstrukcyjny oraz niezamierzony w obliczaniu słupów żelbetowych mimośrodowo ściskanych.

początkowy e₀=e_a+e_e

e_a - niezamierzony mimośród przypadkowy, spowodowany zróżnicowaniem cech wytrzymałościowych betonu, początkową krzywizną elementu oraz odchyłkami od założonego usytuowania elementu w konstrukcji itp. Jego wartość zależy od:

• rodzaj konstrukcji

• odl. między punktami podparcia l_col ( dla słupa wspornikowego jest to dł. Słupa)

• wys. h przekroju w rozpatrywanej płaszczyźnie

wartości e_a przyjmuje się:

• w ustrojach ścianowych i w ustrojach szkieletowych o węzłach nieprzesuwnych

e_a=

• w ustrojach szkieletowych o węzłach przesuwnych dla elementów n-tej kondygnacji licząc od góry

e_a=
(1 +
)

• konstrukcje monolityczne, ściany i powłoki e_a =10mm

• konstrukcje prefabrykowane, z wyjątkiem ścian i powłok e_a =20mm

• dla wszystkich ściskanych elementów o wys. przekroju h - e_a =
  

e_e - mimośród konstrukcyjny- jego wartość określa się na podstawie kształtu wykresu momentów zginających na dł. elementu ściskanego oraz możliwości przesuwu węzłów

• gdy elementy występują w układach o węzłach nieprzesuwnych:

1. przy prostoliniowym wykresie momentów

2. przy krzywoliniowym wykresie momentów

e_e =
M_3Sd - ekstremalna wart. momentu zginającego, występująca na odcinku środkowym równym 1/3 długości elementu

• gdy elementy występują w układach o węzłach przesuwnych

e_e =
M_Sd - ekstremalna wart. momentu zginającego, występująca na długości elementu.

---