2_sciaga_zespolone.doc

(249 KB) Pobierz

1. Zasady proj konstr żelb zesp

Potrzebne do proj murowych kontr. zbroj parametry wytrzym muru, należy określać jak dla muru niezbroj. * wytrzym obl. na ścinanie fd =fk/ γm *wytrzym na scinanie w kier ll do spoin wspornych fvd =fvk/γ *wytrzym na ścinanie w kier ^ do spoin wspornych fwd=fwk/γ *wytrzym na rozciąg przy zginaniu fxd=fxk/γ *wytrzym na rozciąganie osiowe ftd=ftk/γ *częściowy wsp bezp. ustala się odp do kat kontroli produkcji elem. murowych oraz do kat wyk robót na budowie. *wytrzym obl. stali fyd=fyk/γs, fyk - charakt. umownej gran plast. γs – częściowy wsp. Bezpiecz dla stali *wytrz obl. betonu stos do wypełnienia w murowych kontr. zbroj fcd=fck/γm. *war nośn i użytkowania muszą być spełnione dla elem. podst. głównego i elem zespolonego

4. Zasady kształtowania konstr stal-żelb. Belki zesp stal-bet można proj jako jedno przęsłowe swobodnie podparte lub ciągłe, stanowiące oddzielne elem konstr lub część konstr stropów. Elem podst belek 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. Przekrój belki stalowej, może być krępy lub smukły. 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. Jednostronny wysięg płyty wspołpracujacej bp określa jako najmniejsza wartość z warunkków: a) *0,15L w belkach swobodnie podpartych *0,10L w belkach ciągłych *0,25L we wspornikach, b)0,5 rozstawu belek, c) *6t+bs0 – w belkach pośrednich, *4t+bs0 – w belkach skrajnych; gdzie: L-rozp.belki lub wysięg wspornika, t-grubośc płyty, bs0-wymiar skosu.

Zbrojenie: Przekrój zbrojenia podłużnego równoległego do belki odniesiony do przekroju płyty jest >0,3% gdy płyta jest ściskana i 0,6% gdy rozciągana. Grubośc płyty przyjmuje się zgodnie z rzeczywistym wymiarem. Jeżeli: *płyta pogrubiona nad belką –wpływ pogrubienia można pominąć lub zastąpić przekrojem prostokątnym o tym samym środku cieżkości *płyta wykonana na blachach fałdowych z żebrami prostopadłymi do osi belki –przyjmujemy grubość płyty bez żeber *jeżeli żebra równoległe do osi belki –t.j. płyta pogrubiona *wysokość żeber>80mm, grubość płyty nad żebrami>50mm *płyta monolityczna wykonana na płaskich płytach prefabrykowanych –przyjmujemy całkowitą grubość płyty, gdy grubość warstw betonu monolitycznego jest >50mm, a pachwiny wypełnione betonem monolitycznym o tej samej lub wyższej wytrzymałości.

Materia stos beton klas B20 B25 B30 B35 B40. Wytzrym - na ściskanie Rbk =(0,77-0,001RbG)RbG - na rozciąg Rbzk =(0,23-0,0005Rbk)3¡Rbk2

Wytrz obl betonu (dzieląc wytrz char przez wsp materiałowe) gb=1,3-przy ściskaniu, gb=1,5 - przy rozciąg. Wsp sprężys bet Eb=10000/(0,18+(2,85/Rbk). Do zbrojenia stos pręty ze stali A0 i AI (śr pr 5,5-40) AII i AIII (6-32) AIIIN(6-28). Wytrz obl stali (dzieląc wytrz char przez wsp materiałowe) ga = 1,15 - dla stali zbroj o wytrz ch 420 MPa, ga = 1,20 - <420 MPa. Wsp spręż Ea = 210 GPa. W konst zesp stal-bet nalezy stos stal konstukcyjną o gwarantowanej spawalności i własn mech. Wytrz obl stali na rozc, ścisk i przy zgin (Rs), ścin (Rst) dla stali najczęściej stos podano w tabl. Rs dla nie ujętych w tabl. dzieląc wytrz char przez wsp materiałowe gs = 1,15 - dla stali konstrukcyjnej o wytrzymałości ch. Rsk Ł 360 Mpa gs=1,20 - dla stali konstr o wytrz ch. 360-470 MPa gs = 1,25 –470-600 Mpa. Wytrz obl Rst=0,6Rs Wsp sprężys Es = 205 GPa.

2. Zbroj str zespolenia

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: T1 £xZ´Rbz´Fbp+0,8(Ra´Fap-P) gdzie: T1£0,25Rb´Fbp gdzie 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: RaFap³0,8RbzFbp+P 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

5. Model spręzysty (strefa ściskana)

Nośność spr zgodnie z założeniami: -płyta jest ciągła ma całej dł elem i gr ma nie mniejszą niż 5cm -pomija się wytrz. betonu na rozciąg -odkształcenia na krawędzi ściskanej są równe ebgr= 0,003 -rozkład naprężeń ściskających w betonie ma kształt prostokąta o rzędnej Rb i wysokość strefu ściskanej x -naprężenia w stali po stronie rozciąganej są równe Rs a po stronie ściskanej xsb Rs, gdzie xsb=2(RbFbc/RsFs)-1 -odkształcenia przekroju są nieciągłe w płaszczyźnie zespolenia przy zachowaniu równości krzywizn belki stalowej i płyty -rzeczywisty przekrój belki stalowej jest równoważny przekrojowi zastępczemu:

*Spr nośności przekroju M<M0 M-mom zgin od obciąż Mo- obl nośnośc przekroju równa jest: M0=Ms0+Nbczb Mso=RsWspl Wspl=1/2 Fs zs w przypadku prostokątnego przekroju płyty Nbc=Rbbtx a zb=h1-0,5x

Do powyższych wzorów za x podstawia się najmniejszą wartość:

X<h1(w/(a1+¡a12+a2)); x<(RsFs/Rbbt); x<t w-wspł. wypełnienia bryły naprężeń

Schemat do obliczania nośności na zginanie z płytą ściskaną

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

Mrd=Mrdo+Mrdc-Zb

9, 10. Typy połączeń,zasada obliczania. Połączenia ścinane należy spr zgonie z warunkami SGN: w pł zespolonej, w pozostałych pł ścinania przechodzących przez beton. Nosnośc łączników .Łączniki sworzniowe z główkami Tco=(bC´dC´Ö(Rbk´Eb))/gc pod warunkiem że Tco≤0,8RsxFc βc=0,36dla 4,2 ≤ hc/dc , βc=0,28dla 3,0 ≤ hc/dc γc-częściowy WSP.bezp. dc-średnica sworznia hc-dł.sworznia fc=π(dc/2)2-pole przekroju łacznika.Obl.nośność łącznika na rozciąganie obliczamy Zco=3xc1xc2xhc2xRbz≤RsxFc c1,c2-wsp. redukcyjne zależne od rozstawu sworzni dwóch wzajemnie prostopadłych kierunkach, obliczeniowa nośność łacznika na jednoczesne ścinanie i rozciąganie (Tc/Tco)5/3+(Zc/Zco)5/3=1

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. 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 Tco=Rbd Fd

w którym: Rbd=RbÖ(Fr/Fd)£2,5Rb

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.

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 nc-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=Nbc w belkach ciągłych przy podporach pośrednich T=Nbc+Na we wspornikach T=Na Nbc-wypadkowa naprężeń ścinających w betonie Na-wypadkowa napr.rozc. w zbrojeniu podporowym.Obl.ilosc łączników w belkach o stałych wysokości łączniki rozmieszczamy odpowiednio do wykresu sił poprzecznych.

7.Zasady obliczania ugięć.

Um-ugięcie do obl.montażowych

Ea,Ia –sztywność belki stalowej qkm –ciężar własny belki, ciężar masy betonowej płyty, obciążenia charakterystyczne możnażowe

Us –przyrost ugięć od skurczu betony Ugd –długotrwała część ugięcia od przyrostu obciążeń stałych i zmiennych

*Ugięcie belek zespolonych w stadium eksploatacji oblicza się poprzez zsumowanie (zgodnie z zasadami statyki) ugięć i powstałuch w stadium montażu z przyrostem ugięć po zespoleniu

Uinst=(Um+Us+Uqd)<Ulim

*Przyrost ugięcia belek swobodnie podpartych oraz ciągłuch wywołany skurczem betonu