temat 1

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Dr inż. Zbigniew PLEWAKO Ćwiczenia z konstrukcji żelbetowych. Temat I
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
1
Dr inż. Zbigniew PLEWAKO Ćwiczenia z konstrukcji żelbetowych. Temat I
2. Rozstaw (minimalny) zbrojenia
c
s,min
c
s,min
= minimum:
1,0x

d
g
*)
+ 5 mm
20 mm
*)
maksymalny wymiar ziarna kruszywa

c
s,min
c
s,min
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
(patrz 4.4.1.3)
Nominalne otulenie:
(podawane na rysunkach,
używane w obliczeniach)
c 
nom

c
min

c
dev
(4.1)
Otulenie minimalne:


c
min

max
c
min,
b
;
c
min,
dur




dur
,


dur
st

c
dur
add
10
mm
(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))
2
c
c
;
,
,
Dr inż. Zbigniew PLEWAKO Ćwiczenia z konstrukcji żelbetowych. Temat I
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
a = c
min
+

/2
h
s
= h
1
+ h
2
posadzka (niepalna)
izolacja akustyczna (
palna)
płyta żelbetowa
posadzka (niepalna
)
płyta żelbetowa
h
2
Klasa
odporności
ogniowej
h
2
h
1
a
h
1
grubość
płyty h
s
,
mm
Płyty oparte na podporach ciągłych
odległość osiowa a, mm
Płyty w układach słupowo -
płytowych
jednokier.
zbrojone
l
x
/l
y

1,5 1,5<l
x
/l
y
≤2,0
grubość płyty
h
s
, 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
odpornośc
i ogniowej
Szerokość belki
b, mm
Minimalna
grubość otuliny
prętów a, mm
a
b
w
, mm
a
sd
Belki swobodnie podparte
REI30
b
a
80
25
120
20
160
15
200
15
80
b
a
120
45
160
35
200
30
300
25
REI60
100
b
a
120
45
200
45
300
40
400
35
REI90
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
a
sd
= a + 10 mm
a
st
= a
Belki ciągłe
REI30
b
a
80
15
160
12
80
b
a
120
25
200
12
REI60
100
b
a
150
35
250
25
REI90
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
a
sd
= a + 10 mm
a
st
= a
3
Płyty swobodnie podparte
Płyty
krzyżowo zbrojone
ciągłe
Dr inż. Zbigniew PLEWAKO Ćwiczenia z konstrukcji żelbetowych. Temat I
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 b
min
/odległość osiowa a
Stopień
zbrojenia,

n = 0,15
n = 0,30
n = 0,50
n = 0,70
1
2
3
4
5
6
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
REI30
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 = N
0Ed
/(0,7(A
c
f
cd
+A
s
f
yd
))

= A
s
f
yd
/A
c
f
cd
(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, l
y
/l
x
= 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
c
min,b
=

= 8 mm
N: 4.4.1.2 Tab.4.2
dla klasy S4 i XC1 (z p-tu 2): c
min,dur
= 15 mm
N:4.4.1.2Tab.4.4N

c
dur,

=

c
dur,st
=

c
dur,add
= 0 mm
N:4.4.1.2 (6)

(8)
c
min
= max(c
min,b
; c
min,dur
+

c
min,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 c
min
i śr. zbrojenia 8 mm)
a = 15 + 8/2 = 19 mm > a
min
= 15 mm
N2: 5.7.3 Tab. 5.8

4.3 Otulina nominalna

c
dev
= 10 mm
N:4.4.1.3 (1)P
c
nom
= c
min
+

c
dev
= 15 + 10 = 25 mm
N:4.4.1.1. wz.(4.1)
4
Odp.
ogniowa
Dr inż. Zbigniew PLEWAKO Ćwiczenia z konstrukcji żelbetowych. Temat I
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
c
min,b
=

1
= 16 mm
N: 4.4.1.2 Tab.4.2
dla klasy S5 i XC1 (z p-tu 2): c
min,dur
= 20 mm
N:4.4.1.2Tab.4.4N

c
dur,

=

c
dur,st
=

c
dur,add
= 0 mm
N:4.4.1.2 (6)

(8)
c
min
= max(c
min,b
; c
min,dur
+

c
min,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 c
min
i śr. zbrojenia 16 mm)
a = c
min
+

1
/2 = 20 + 16/2 = 28 mm
Beton C20/25: f
cd
= 20/1,4 = 14,3 MPa
Stal RB500: f
yd
= 500/1,15 = 435 MPa
Stopień wytężenia betonu: n = 0,3
Stopień zbrojenia:

=

f
yd
/f
cd
= 0,015x435/14,3 = 0,46 ~ 0,50
Z interpolacji danych w tabeli: a
min
= 37 mm
N2: 5.3.3 Tab.5.2b
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
300
350
400
450
500
550
600
a = 28 mm < a
min
= 37 mm –
należy zwiększyć grubość otuliny
Przyjęto otulinę zbrojenia głównego: c
min,1
= 30 mm > 37 – 16/2 = 29 mm
5
[ Pobierz całość w formacie PDF ]