temat_1

Dr inż. Zbigniew PLEWAKO Ćwiczenia z konstrukcji żelbetowych. Temat I

1

Temat I. Warunku współpracy betonu i zbrojenia w konstrukcjach żelbetowych. Wymagania.

Beton

Zadanie: Przeniesienie sił ściskających, scalenie i zapewnienie sztywności konstrukcji oraz jej trwałości Warunki realizacji zadania: Sposób realizacji Wymagania

Trwałość Zabezpieczenie przed korozją Odporność na pożar

Klasa i skład betonu Ograniczenie szerokości rozwarcia rys Wymiar przekroju

Zbrojenie

Zadanie: Przeniesienie sił rozciągających (ew. ściskających) Warunki realizacji zadania: Sposób realizacji Wymagania

Więź z betonem Zakotwienie Przyczepność

Długość i warunki kotwienia Rozstaw Otulina

Trwałość Zabezpieczenie przed korozją Odporność na pożar

Otulina i średnice Otulina

1. Zakotwienia - przykłady rozwiązań

Zakotwienia prętów

Kotwienie prętów w połączeniach – „uciąglanie” zbrojenia


2

2. Rozstaw (minimalny) zbrojenia

cs,min

cs,min

cs,min

cs,min = minimum: 1,0x dg

*) + 5 mm 20 mm

*) maksymalny wymiar ziarna kruszywa

3. Otulenie Otulenie decyduje o: Właściwym zakotwieniu pręta (przeniesienie żądanych obciążeń) Ochronie pręta z uwagi na:

- zagrożenia korozyjne (trwałość konstrukcji) - odporność (trwałość) konstrukcji w warunkach pożaru

Wymagana grubość otulenia zależy od: Średnicy pręta, rozmiaru kruszywa, kontroli jakości wykonania (wymagania technologiczne) Zagrożenia środowiskiem (wymagania środowiskowe) Koniecznej odporności w warunkach pożaru (wymagania ppoż.)

3.1. Wymagania technologiczne i środowiskowe: otulina w ujęciu normowym

devminnom ccc (4.1) Nominalne otulenie: (podawane na rysunkach, używane w obliczeniach)

(patrz 4.4.1.3)

mm;cccc;cmaxc add,durst,dur,durdurmin,bmin,min 10 (4.2)

dod. zabezp. (patrz4.4.1.2.(8)) stal nierdz. (patrz4.4.1.2.(7))

dod. bezpiecz. (patrz4.4.1.2.(6)) war. środow. (patrz 4.4.1.2(5))

przyczepność (patrz4.4.1.2.(3))

Otulenie minimalne:


3

3.2 Wymagania ppoż.: otulina w ujęciu normowym

Tab. 1 Minimalne wymiary przekrojów płyt (wg PN-EN1992-1-2:2008 Tab 5.8 i 5.9) Minimalne wymiary przekroju

posadzka (niepalna) płyta żelbetowa

posadzka (niepalna) izolacja akustyczna (palna) płyta żelbetowa

h2

h2

h1 h1

hs = h1+ h2

a

a = cmin+ /2

Płyty oparte na podporach ciągłych

odległość osiowa a, mm Płyty w układach słupowo -

płytowych Płyty swobodnie podparte Płyty

krzyżowo zbrojone ciągłe

Klasa odporności ogniowej

grubość płyty hs,

mm jednokier. zbrojone lx/ly1,5 1,5<lx/ly≤2,0

grubość płyty hs, mm

odległość osiowa a,mm

REI30 60 10 10 10 10 150 10 REI60 80 20 10 15 10 180 15 REI90 100 30 15 20 15 200 25

REI120 120 40 20 25 20 200 35 REI180 150 55 30 40 30 200 45 REI240 175 65 40 50 40 200 50

Tab. 2 Minimalne wymiary przekrojów belek (wg PN-EN1992-1-2:2008 Tab 5.5 i 5.6)

Minimalne wymiary przekroju

Klasa odporności ogniowej

Szerokość belki b, mm Minimalna grubość otuliny prętów a, mm

asd

a

bw, mm

Belki swobodnie podparte

REI30 b a

80 25

120 20

160 15

200 15 80

REI60 b a

120 45

160 35

200 30

300 25 100

REI90 b a

120 45

200 45

300 40

400 35 110

REI120 b a

200 65

240 60

300 55

500 50 130

REI180 b a

240 80

300 70

400 65

600 60 150

REI240 b a

280 90

350 70

500 75

700 70 170

asd = a + 10 mm ast = a Belki ciągłe

REI30 b a

80 15

160 12 80

REI60 b a

120 25

200 12 100

REI90 b a

150 35

250 25 110

REI120 b a

200 45

300 35

450 35

500 30 130

REI180 b a

240 60

400 50

550 50

600 40 150

REI240 b a

280 75

500 60

650 60

700 50 170

asd = a + 10 mm ast = a


4

Tab. 3 Minimalne wymiary i odległości osiowe dla słupów żelbetowych o przekroju prostokątnym lub kołowym (wg PN-EN1992-1-2:2008 Tab 5.2b)

Minimalne wymiary (mm). Szerokość słupa bmin/odległość osiowa a Odp. ogniowa

Stopień zbrojenia, n = 0,15 n = 0,30 n = 0,50 n = 0,70

1 2 3 4 5 6

REI30 0,100 0,500 1,000

150/25 150/25 150/25

150/25 150/25 150/25

200/30;250/25 150/25 150/25

300/30;350/25 200/30;250/25 200/30;300/25

REI60 0,100 0,500 1,000

150/30;200/25 150/25 150/25

200/40;300/25 150/35;200/25 150/30;200/25

300/40;500/25 250/35;350/25 200/40;400/25

500/25 350/40;550/25 300/50;600/30

REI90 0,100 0,500 1,000

200/40;250/25 150/35;200/25

200/25

300/40;400/25 200/45;300/25 200/40;300/25

500/50;550/25 300/45;550/25 250/40;550/25

500/40;600/25 500/50;600/40 500/50;600/45

REI120 0,100 0,500 1,000

250/50;350/25 200/45;300/25 200/40;250/25

400/50;550/25 300/45;550/25 250/50;400/25

550/25 450/50;600/25 450/45;600/30

550/60;600/45 500/60;600/50

600/60

REI180 0,100 0,500 1,000

400/50;500/25 300/45;450/25 300/35;400/25

500/60;550/25 450/50;600/25 450/50;550/25

550/60;600/30 500/60;600/50 500/60;600/45

(1) 600/75

(1)

REI240 0,100 0,500 1,000

500/60;550/25 450/45;500/25 400/45;500/25

550/40;600/25 450/55;600/25 500/40;600/30

600/75 600/70 600/60

(1) (1) (1)

n = N0Ed/(0,7(Acfcd+Asfyd)) = Asfyd /Acfcd (1) Wymagana jest szerokość większa niż 600 mm. Należy przeprowadzić szczegółowe obliczenia

Przykład 1.1 Obliczyć grubość otuliny dla płyty stropowej w wysokim budynku hotelowym. Strop z płyty dwukierunkowo zbrojonej, wielopolowy, ly/lx = 1,2. Zbrojenie prętami 8 mm. 1. Ustalenie kategorii użytkowania

Przyjęto kategorię 5 = klasie S5 N0: Tab. 2.1 2. Klasa środowiska, ustalenie klasy betonu

Dla założonych warunków przyjęto: XC1 N: 4.2 Tab. 4.1 Dla kat. 5 przyjęto klasę konstrukcji: S5 Wskazana klasa betonu: C20/25 N: E.1 Tab.E.1N Z uwagi na kształt konstrukcji zmniejszono klasę do S4 N: 4.4.Tab.4.3N

3. Wymagania ppoż.

Dla założeń ustalono kat. ZLV [2]: §209 ust. 3 Dla kat. ZLV i bud. wysokiego przyjęto klasę odporności pożarowej „B” [2]: §212 ust. 3 Dla klasy „B” i stropu ustalono klasę odporności ogniowej REI60 [2]: §216 ust. 1

4. Obliczenie otuliny 4.1 Otulina minimalna

Założono średnice zbrojenia: = 8 mm cmin,b = = 8 mm N: 4.4.1.2 Tab.4.2 dla klasy S4 i XC1 (z p-tu 2): cmin,dur = 15 mm N:4.4.1.2Tab.4.4N cdur, = cdur,st = cdur,add = 0 mm N:4.4.1.2 (6)(8) cmin = max(cmin,b; cmin,dur +cmin,dur; 10 mm) = max(8; 15 + 0; 10) = 15 mm N: 4.4.1.2 wz.(4.2)

4.2 Sprawdzenie otuliny z uwagi na wym. ppoż (dla cmin i śr. zbrojenia 8 mm) a = 15 + 8/2 = 19 mm > amin = 15 mm N2: 5.7.3 Tab. 5.8

4.3 Otulina nominalna cdev = 10 mm N:4.4.1.3 (1)P cnom = cmin + cdev = 15 + 10 = 25 mm N:4.4.1.1. wz.(4.1)


5

Przykład 1.2 Obliczyć grubość otuliny dla słupów w budynku jak w przykładzie 1.1. Słupy zbrojenie prętami 16 mm; strzemiona 6 mm. Stopień zbrojenia = 1,5 %. Wytężenie przekroju n = 0,3. 1. Ustalenie kategorii użytkowania

Przyjęto kategorię 5 = klasie S5 N0: Tab. 2.1 2. Klasa środowiska, ustalenie klasy betonu

Dla założonych warunków przyjęto: XC1 N: 4.2 Tab. 4.1 Dla kat. 5 przyjęto klasę konstrukcji: S5 Wskazana klasa betonu: C20/25 N: E.1 Tab.E.1N

3. Wymagania ppoż.

Dla założeń ustalono kat. ZLV [2]: §209 ust. 3 Dla kat. ZLV i bud. wysokiego przyjęto klasę odporności pożarowej „B” [2]: §212 ust. 3 Dla klasy „B” i głównej konstrukcji nośnej ustalono klasę odporności ogniowej REI120 [2]: §216 ust. 1

4. Obliczenie otuliny dla zbrojenia głównego 4.1 Otulina minimalna

Założono średnice zbrojenia: 1 = 16 mm cmin,b = 1 = 16 mm N: 4.4.1.2 Tab.4.2 dla klasy S5 i XC1 (z p-tu 2): cmin,dur = 20 mm N:4.4.1.2Tab.4.4N cdur, = cdur,st = cdur,add = 0 mm N:4.4.1.2 (6)(8) cmin = max(cmin,b; cmin,dur +cmin,dur; 10 mm) = max(16; 20 + 0; 10) = 20 mm N: 4.4.1.2 wz.(4.2)

4.2 Sprawdzenie otuliny z uwagi na wym. ppoż (dla cmin i śr. zbrojenia 16 mm) a = cmin +1/2 = 20 + 16/2 = 28 mm Beton C20/25: fcd = 20/1,4 = 14,3 MPa Stal RB500: fyd = 500/1,15 = 435 MPa Stopień wytężenia betonu: n = 0,3 Stopień zbrojenia: = fyd/fcd = 0,015x435/14,3 = 0,46 ~ 0,50 Z interpolacji danych w tabeli: amin = 37 mm N2: 5.3.3 Tab.5.2b

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

300 350 400 450 500 550 600

a = 28 mm < amin = 37 mm – należy zwiększyć grubość otuliny Przyjęto otulinę zbrojenia głównego: cmin,1 = 30 mm > 37 – 16/2 = 29 mm


6

4.3 Otulina nominalna cdev = 10 mm N:4.4.1.3 (1)P cnom,1 = 30 + 10 = 40 mm N:4.4.1.1. wz.(4.1)

5. Obliczenie otuliny dla strzemion 5.1 Otulina minimalna

Założono średnicę: 2 = 6 mm cmin,b = 2 = 6 mm N: 4.4.1.2 Tab.4.2 dla klasy S5 i XC1 (z p-tu 2): cmin,dur = 20 mm N:4.4.1.2Tab.4.4N cdur, = cdur,st = cdur,add = 0 mm N:4.4.1.2 (6)(8) Wymagana: cmin = max(6; 20 + 0; 10) = 20 mm N: 4.4.1.2 wz.(4.2) Wynikająca z otuliny cmin,1 przyjętej dla zbrojenia głównego: cmin,2 = cmin,1 - 2 = 30 – 6 = 24 mm > cmin = 20 mm Decyduje minimalna otulina zbrojenia głównego

5.2 Otulina nominalna cdev = 10 mm N:4.4.1.3 (1)P Obliczona otulina strzemion cnom,2 = 24 + 10 = 34 mm N:4.4.1.1. wz.(4.1) (lub cnom,2 = cnom,1 - = 40 - 6 = 34 mm)

temat_1

Documents

Transcript of temat_1