stan_graniczny_zarysowania2.doc

(54 KB) Pobierz
STAN GRANICZNY ZARYSOWANIA

STAN GRANICZNY ZARYSOWANIA

-klasyczne teorie żelbetu(faza I i II) przy obliczaniu naprężeń i odkształceń;

-półempiryczny opis zjawiska „tension stiffening” przy obliczaniu rozstawu rys;

Minimalne średnice zbrojenia:

δs [Mpa ]

Stopień zbrojenia ρ= As1 / b*d %

0,25

0,50

0,75

1%

150

 

 

 

 

175

32

32

32

32

......

 

 

 

 

400

4,5

8

12

16

Jeśli Wlim=0,3mm wtedy korzystamy z tej tabeli

Φ20< Φ22

δs = Msd / ζ*d*As1

ζ=0,9 gdy ρ<0,5%

ζ=0,85 gdy 0,5%<ρ<1%

ζ=0,8 gdy ρ>=1%

PEŁZANIE

Przy rysach uwzględniamy poprzez modyfikację modułu sprężystości betonu

Ec,eft=Ecm-obc.krótkotrwałe

          =Ec,eft-obc.długotrwałe

Ec,eft=Ecm/1+φ..,to

Można przyjąć:

φ..,to=2,0

Moment rysujący-moment przy którym powstają rysy

Mcr=fctm*Wc

Wc=b*h2/6

Wc-wskaźnik wytrzym.sprężysty

Siła rysująca

-rozciąganie mimośrodowe

Ncr=fctm / (e/Wc)+(1/Ac)

-gdy e=0,przy rozciąganiu osiowym wtedy:

Ncr=fctm*Ac

Mechanizm powstawania rys w konstrukcji żelbetowej (centralnie zbrojonej i osiowo rozciąganej)

N=Ncr

 

 

 

Gdy beton osiągnie max.wartość wytrzymałości powstaje rysa. Powstanie 1-szej rysy to PROCES LOSOWY.

Największe naprężenia i odkształcenia są w rysie.

δsr – Rozkład naprężeń w stali

 

 

 

δct – Rozkład naprężeń w betonie (beton współpracuje stąd też naprężenia na końcach rosną)

 

 

 

Sro – Rozkład naprężeń przyczepności

 

 

N > Ncr

Etap obc. Eksploatacyjnych, gdy beton osiągnie fctm wtedy na końcach belki powstaną rysy w tym miejscu.

 

 

 

Rozkład naprężeń w stali na etapie ustabilizowanego rozwoju rys

 

 

 

Rozkład naprężeń w betonie

 

 

 

Srm-średni rozstaw między rysami na etapie ustabilizowanego rozwoju rys

β-stosunek obliczeniowej wartości rozwarcia rysy do....

β=Wk/Wm   

Wk=β*εsm*Srm

Wspołcz. β zależy od skali elementu

β=1,3 jeśli najmniejszy wymiar przekroju prostokątnego nie przekracza 300mm

β=1,7 jeśli największy wymiar przekroju prostokątnego nie przekracza 800mm

N=Ncr

 

 

 

 

 

U- obwód zbrojenia πΦ=U

ρ- stan uzbrojenia Ac=As/ρ

ρ=As/Ac

Ac*fctm=.....U*τ*ds

(przy I zarysowaniu fctm jest zrównoważona przez siłę występującą na całym obwodzie U)

Ac*fctm=U*τm*Sro

Sro=Ac*fctm/U* τm

Sro=k1*As/ρu= k1* πΦ 2/4ρ*πΦ

Sro=0,25 k1*Φ/ρ- na I etapie rysy

(im większa średnica tym mniejsza odległość miedzy rysami i mniejsze rozwarcie rys)

-Etap ustabilizowany

Srm=50+ k1* k2* Φ/ρ

k1= fctm/ τm

k2- uwzględnia inne oddziaływania niż w przypadku I etapu: 1-szej rysy;

k2= 1- w przypadku osiowego rozciągania

k2=....- w przypadku osiowego zginania

ρr= efektywny stopień zbrojenia

Płyta:

ρr=As1/ Ac,eft

 

 

 

 

 

hw<= 2,5(c+ Φ/2)

hw<=h-x/3

Ac,eft-to strefa betonu najbliżej zbrojenia;

x- wys.strefy ściskanej w fazie II (po zarysowaniu)

Belka:

 

 

 

 

 

hw<= 2,5(h-d)

hw<=h-x/3

Wartość współcz. k1 i k2:

K1 =0,8-pręty żebrowane

     =1,6-pręty gładkie

k2-uwzględnia rodzaj naprężeń w przekroju

k2= 1,0-rozciąganie osiowe

    = 0,5-przy zginaniu

-w innych przypadkach wartość współcz. k2 (mimośrodowe rozciąganie):

k2= ε1+ ε2/2 ε1

ε1- odkształcenie krawędziowe większe

-przy różnych średnicach prętów stosujemy Φ zastępcze:

Φzastępcze= Σnii/ Σnk

n- liczba prętów o danej średnicy

nk- całkowit liczba prętów

Wzór ten stosujemy gdy zbrojenie leży wzdłuż w jednym kierunku są oba.

W ORTOGONALNIE ZBROJONYCH ELEMENTACH

(płyta krzyżowo-zbrojona)

Srm=1/ (cosθ/Srmx)+(sinθ/Srmy)

Srmx- odległość między rysami na podstawie wzoru „Srm=50+ k1* k2* Φ/ρ”wzdłuż osi X

Srmy -odległość między rysami na podstawie wzoru „Srm=50+ k1* k2* Φ/ρ”wzdłuż osi Y

Θ- kąt pomiędzy prętami zbrojenia w kieruku osi X a kierukiem naprężeń głównych rozciągających;

εsm- różnica pomiędzy jednostkowymi odkształceniami w stali a jednostkowymi odkształceniami betonu zbrojonego.

 

 

 

 

 

ε=Δl/l

ε-wsółudział betonu

εSII=δ/Es=N/As*Es

Δ= εSII- ε

Δ-„tension stiffening”udział betonu w przenoszeniu obc. Rozciągających

(udzaił betonu rozciąganego w przenoszeniu siły rozciągającej N(ts))

 

 

 

 

 

 

εc,lim= 0,15%o => δsr= εs*Es

ε= 0,00015*200000=30Mpa

εc,lim= εs

εsm= δs/ Es[1-β1β2sr/ δs)2

δs- naprężenie w stali w przekroju przez rysę obliczone pod wpływem długotrwałej części obc. Charakterystycznych

δsr- naprężenie w stali w przekroju przez rysę obliczone w chwili zarysowania;

δsr/ δ= Mcr/Msd-zginanie

δsr/ δ= Ncr/Nsd-rozciąganie

β1-współcz. Zależy od przyczepności

β1=1,0- pręty żebrowane

    = 0,5- pręty gładkie

β2- współcz. Zależny od rodzaju obciążenia

β2- =1,0-obc krótkotrwałe.

       =0,5 obc.długotrwałe lub powtarzalne

Przykład z rozwarcia rys:

STAN GRANICZNY UGIĘĆ:

 

 

 

EI=sztywność =const

Ecm=limΔδ/Δε=tgα1

 

 

 

 

 

 

Rozkład modułu sprężystości betonu:E

(przed zarysowaniem)

 

 

 

 

rozkład sztywności po zarysowaniu

 

...

Zgłoś jeśli naruszono regulamin