1. Przekrój teowy i pozornie teowy, rysunki, co to jest Mf i jak się go wyznacza.
O przekroju teowym mówimy wówczas gdy płyta współpracująca z belką znajduje się w strefie ściskanej.
Mf – moment jaki jest w stanie przenieść przekrój teowy przy założeniu że oś obojętna znajduje się na krawędzi płyty.
Wyznaczanie Mf
Mf=Fc∙zc=>Mf=beff∙hf∙α∙fcd(d-0,5∙hf)
2. Układ sił wewnętrznych w przekrojach teowych i pozornie teowych.
Wyprowadzenie zależności służących do projektowania zbrojenia w przekrojach teowych i pozornie teowych:
-metoda uproszczona – stosuje się 2 przypadki zależne od położenia osi obojętnejm a więc przekrój pozornie i rzeczywiście teowy. Celem sprawdzenia z ktrórym mamy do czynienie rozpatrujemy przypadek graniczny tzn. gdy xeff = hf i dlatego przypadku wyznaczamy Mf
Mf=beff∙hf∙α∙fcd(d-0,5∙hf)
1) Msd < Mf -> xeff < hf – zbrojenie jak dla przekroju pozornie teowego
2) Msd > Mf -> xeff > hf – zbrojenie jak dla przekroju rzeczywiście teowego
*Układ sił wewnętrznych i równanie równowagi służące do projektowania zbrojenia w przekruju pozornie teowym.
Zbrojenie w przekrojach pozornie teowych projektuje się jak w przekrojach prostokątnych z tą różnicą że zamiast b przyjmuje się beff.
*Układ sił wewnętrznych i równania równowagi służące do projektowania zbrojenia w przekroju rzeczywiście teowym
Metoda superpozycji – dzielenie układu podstawowego na 1 i 2.
3. Jakie warunki muszą być spełnione aby płytę traktować jako współpracującą z belką , w jaki sposób ustala się szerokość współpracującej płyty z belką, omówić na przykładzie stropu monolitycznego.
*Do wpółpracy z (środnikiem) belką można wliczyć półki wówczas gdy spełnione są równolegle 3 następujące warunki:
1) hf >= 0,05hb
>=3cm
2)Przekrój teowy wykonany jest jako monolit – środnik i półki wykonane są jednocześnie
3)Należy zastosować dodatkowe zbrojenie w górnej powierzchni płyty równolegle do przekroju środnika, które będzie spełniało następujące warunki:
*Efektywna szerokość płyty współpracującej z belką (beff) w stropach monolitycznych trzeba przyjąc w zależności od wysokości płyty, schematu statycznej belki. Beff można przyjmować jako wartość stałą na całej długości przęsła, na której występuje moment zginający jednakowego znaku.
-szerokość beff z półkami po obu stronach środnika
1)beff = bw + beff1 + beff2
beff,1 , beff2 <= 6hf
2)beff = bw + b/5 <= bw + b1 + b2
(1,2) => min beff
-szerokość beff z półką z jednej strony środnika
1) beff = bw + beff1
beff1<= 4hf
2)beff = bw + b/10 <= bw + b1
4. Podaj zasady i sposób projektowania zbrojenia w belkach teowych ze względu na możliwość ścięcia między płytą a belką. Wyjaśnij to na rysunku, podaj zależności do projektowania zbrojenia w przekrojach teowych i pozornie teowych. Narysuj takie zbrojenie w przekroju poprzecznym belki i podaj jakim warunkom konstrukcyjnym powinno ono odpowiadać.
Gdy belka współpracuje z płytą w strefie ściskanej należy zastosować dodatkowe zbrojenie wzdłuż górnej powierzchni płyty, równolegle do przekroju środnika, które będzie spełniało następujące warunki:
-zbrojenie to musi przenieść siłę q >= 40 KN/m i mieć wymiary min. 8ɸ6 A-0 lub 8ɸ6 A-I
W przekrojach teowych należy sprawdzić nośność w przekroju α-α ze względu na możliwość ścięcia między środnikiem i półkami.
W metodzie uproszczonej wymiarowanie elementów żelbetowych zbrojenie projektuje się w belce ze względu na to czy przekrój jest pozornie teowy czy rzeczywiście teowy. Aby to sprawdzić należy rozpatrzeć przypadek graniczny, gdy xeff=hf
Mf=α∙fcd∙beff∙hf(d-0,5hf)
Zależności dla projektowania zbrojenia głównego:
Przypadek 1
Msd < Mf => xeff < hf
Zbrojenie projektujemy jak dla przekroju pozornie teowego, czyli jak dla przekroju prostokątnego pojedynczo zbrojonego na zginanie:
ΣOX = 0
Fc – Fs = 0
beff∙xeff∙α∙fcd-As1∙fyd=0
As1=beff∙α∙fcd∙xefffyd
Przypadek 2
Msd > Mf => xeff > hf
Zbrojenie projektujemy dla przekroju rzeczywiście teowego:
1)przekrój rozbijemy na 2 części, oddzielnie środnik i półki
2)wyznaczamy sił dla każdego przekroju oddzielnie
3) As1 = As1’ + As1’’
Dla półki As1'=αfcd(beff-bw)hffyd
Dla środnika As1''=MRd''ξ∙d∙fyd
5. Jakie siły przenosi zbrojenie prostopadłe do podciągu? Narysuj i opisz.
Zbrojenie prostopadłe do podciągu oraz równoległe do wieńca prostopadłego do podciągu przejmuje moment zginający który powstaje w miejscu połączenia płyty z podciągiem oraz w miejscu połączenia płyty ze ścianą. Zapobiega również ścięciu między płytą, a podciągiem lub płytą i wieńcem podpartym na ścianie.
6. Co to jest VRd1, VRd2, VRd3, co to jest odcinek I-go i II-go rodzaju i jak się je wyznacza oraz narysować te siły na wykresie na przykładzie belki wolnopodpartej.
- VRd1 – nośność obliczeniowa na ścinanie ze względu na rozciąganie powstająca przy ścinaniu, w elemencie nie mającym poprzecznego zbrojenia na ścinanie. Obrazuje nośność na ścinanie przekroju, w którym naprężenia rozciągające jest w stanie przenieść beton.
VRd1=[0,35∙k∙fcd∙1,2+40ρl+0,15σcp]∙bw∙d
bw – obliczeniowa szerokośc strefy ścinania
k – współczynnik = 1,0, gdy w najmniej 50% zbrojenia przęsłowego doprowadzono do podpory, w innym przypadku wyznaczamy ze wzoru:
k = 1,6 – d
d – wysokość obliczeniowa
- VRd2 – nośność obliczeniowa na ścinanie, ze względu na ściskanie betonu powstająca przy ścinaniu w elementach zginanych. Jest to maksymalna siła zginająca, która może powstać w krzyżulcu betonowym.
VRd2=0,5∙ν∙fcd∙bw∙z
ν=0,6(1-fck200)
- VRd3 – nośność obliczeniowa na ściskanie we względu na rozciąganie nie poprzecznego zbrojenia na ścinanie, jest to graniczna siła poprzeczna jaką może przenieść belka zbrojona na ścinanie strzemionami ukośnymi lub samymi strzemionami pionowymi.
VRd3=Asw1∙fywd1s1∙z∙ctgθ
Asw1 - pole przekroju 1 strzemiona
fywd1 - obliczeniowa granica plastyczności strzemiona prostopadłego do osi elementu
s1 – rozstaw strzemion
Z – ramię sił wewnętrznych
Odcinek I-go rodzaju – jest to odcinek na którym nie trzeba projektować zbrojenia na ścinanie. Zachodzą nierówności:
Vsd <= VRd1
Vsd <= VRd2
Odcinek II-go rodzaju – jest to odcinek na którym konieczne jest projektowanie zbrojenia na ścinanie. Odcinek II-go rodzaju możemy podzielić na części i obliczać każdą część w zależności od występującej na niej maksymalnej siły V. Zachodzą nierówności:
Vsd > VRd1
Vsd <= VRd2
Vsd <= VRd3
Odcinek przypodporowy II-go rodzaju lt=Vk-VRd1q
7. Podaj 3 wersje zbrojenia jakie można zaprojektować ze względu na ścinanie w belce na odcinku II-go rodzaju. Wyjaśnij to na rysunkach.
*strzemiona prostopadłe do osi elementu
*strzemiona ukośne
Zbrojenie strefy przypodporowej samymi strzemionami lt <= 2d
-strzemiona prostopadłe:
Vsd<=VRd2
Vsd<=VRd3
Strzemiona ukośne:
Vsd<=Vrd2
Vsd<=VRd32
*strzemiona prostopadłe do osi elementu: pręty odgięte
Zbrojenie strefy przypodporowej strzemionami prostopadłymi do osi elementu oraz prętami odgiętymi: strzemiona przenoszą co najmniej 50% siły ścinającej Vsd
Vsd<=VRd2’’
8. Zasady projektowania zbrojenia ze względu na ścinanie w belce zginanej. Podaj minimalne i maksymalne rozstawy prętów odgiętych, strzemion ukośnych, graniczne średnice prętów, odległości odgięć prętów od lica podpór i kolejnych prętów. Pozostaw i wyjaśnij na rysunku.
Średnica strzemion powinna być nie mniejsza niż:
a)4,5mm – w belkach monolitycznych
b)3mm – w belkach prefabrykowanych
Ponadto średnica strzemion powinna być nie mniejsza niż 0,2 średnicy zbrojenia podłużnego. Strzemiona powinny być odpowiednio zakotwione.
Maksymalny rozstaw strzemion powinien spełniać warunki:
a) w kierunku podłużnym:
smax <= 0,75d; 40cm
b) w kierunku poprzecznym:
smax <= d; 60cm
W belkach o szerokości > 35cm zbrojonych w strefie rozciąganej więcej niż 3 prętami należy stosować strzemiona 4-cięte.
Pręty odgięte powinny być rozmieszczone w strefie przygotowanej tak, aby odległości:
sa < 5cm; h/5;
sb < h/5
9. Podaj zasady zbrojenia belki żelbetowej o wysokości większej niż 75cm, szerokości większej niż 35cm i i...
wasyl69