Konstruktor budowlany

Samson

Witam
Pytanie moze i banalne ale nie jestem pewien jak nalezy policzyc nastepujacy przypadek:
- jezeli w efektywnym polu A_ct,eff (wg rys 33) nie znajduja sie zadne prety rozciagane (dzieje sie tak np w wypadku cienkich plyt zelbetowych grubosci ok 150mm i kryciu zbrojenia ok 40mm), to jak mam wyliczyc ryse?

Problem polega na tym ze nie da sie obliczyc rozstawu rys ze wzoru 113.

Czy jako rozstaw nalezy przyjac 50mm, czy zarysowania sie nie uwzglednia, poniewaz rysa nie dojdzie do pretow zbrojeniowych?

Szukalem rozwiazania tej sytuacji w roznych ksiazkach i w komentarzu do w/w normy, ale nigdzie nie moge znalezc odpowiedzi.

Jezeli ktos cos wie prosze o info.
Dzieki

aVe

Jestem tylko studentem, ale gdyby mi kazano coś podobnego liczyć to przyjąłbym s = 50mm.

Samson

no to chyba takie proste nie bedzie
bo im mniejszy rozstaw rys tym mniejsza rysa

pajelek

to jakie kolego występują u Ciebie pręty w strefie efektywnej dla płyty? Płyta pracuje jak? czy wszystko dobrze policzyłeś? otulina 40mm? dość sporo...przy płycie 15cm? może płyta za cienka. pozdrawiam

Samson

no nie chodzi o to ile i jakie tam prety mam, tylko co zrobic jak w efektywnym polu rozciaganym ich nie ma?
- czy jedynym rozwiazaniem jest zmiana grubosci plyty i ewentualnie otuliny, czy mozna dalej prowadzic obliczenia ale juz innym algorytmem?

mskora

Otulina 4 to troche za dużo moim zdaniem jak na tak cienki strop . Nie wiem jaki schemat taka grubość i taka otulina to raczej jednokierunkowo pracujący strop bo jak policzysz dwie siatki to wychodzi 4+4+2,4+2,4 -15 = 2-3 cm odległość pomiędzy prętami.Może dla takiego przypadku po prostu obliczenia nie wychodzą...

Maciek Mamah

Z tymi rysami to jest rzeczywiście problem i nie ma co go tu bagatelizować mówiąc o za dużym otuleniu. Ta płyta o którą kolega pytał jeżeli ma dostateczne zbrojenie to jest elementem żelbetowym, którego pracę opisuje się fazami i który normalnie podlega zarysowaniu. Wystąpienie rys nie prowadzi do zniszczenia i nie jest jednoznaczne z osiągnięciem stanu granicznego nośności. Tak więc zgodnie z wymaganiami normowymi powinno się go zaprojektować z uwzględnieniem nośności i użytkowania. Do tego potrzebna jest procedura estymacji rys.
W pytaniu została przywołana norma 03264, która była normą zharmonizowaną czyli dotyczyła okresu przejściowego dla wdrożenia ostatecznych norm krajowych implementujących eurokody. Tamtą normę, w treści będącą tylko polskim tłumaczeniem wersji roboczej eurokodu, dziś zastępuje PN-EN 1992-1-1. Obydwie postaci robocza i finalna operują tym samym modelem teoretycznym do oceny zarysowania. Tak jakoś dziwnie wyszło, że w normie 03264, stosowanej w końcu w wielu projektach przez wiele lat zawarta była znacząca niedoskonałość. Chodzi o pominięcie wpływu otulenia na średni rozstaw między rysami poprzez wprowadzenie niejawnie ustalonej wielkości c.nom = 25mm. Wystarczy wziąć wzorek na sr z 03264 i przemnożyć przez beta=1.7 zastępując składnik 50mm wyrażeniem 2*c żeby otrzymać formułkę podaną w PE-EN. To tak na marginesie, żeby pokazać, że przyjęcie do obliczeń magicznej liczby 50 jest nieuzasadnione szczególnie, że pytanie dotyczyło płyty z otuleniem znacząca większym od tego "typowego" 25mm. Nawet w sytuacjach gdy w określonym (dokładnie tak samo) zgodnie z wymienionymi normami w efektywnym polu betonu jest zbrojenie to pominięcie wpływu otulenia daje znaczące niedoszacowanie rys. Ten temat rozpracował niejaki pan Beeby (nie gwarantuję poprawnej pisowni nazwiska).
We wspomnianym modelu teoretycznym rozważa się pojedynczy pręt otulony betonem i z nim współpracujący poprzez przyczepność przy rozciąganiu. Odkształcenia rozciąganego pręta przenoszą się przez zakotwienie na beton aż wywołują w nim powstawanie rysy. Potem jest znowu kotwienie, kolejna rysa itd. Na propagację odkształceń bezpośrednio przy rysie ma wpływ grubość otulającego pręt betonu czyli c. Średnia rozwartość rysy wynika ze znanej zależności epsilon = delta L / L stąd deltaL = rozwartość rysy = epsilon * L gdzie: odkształcenie jest różnicą średnich odkształceń w stali i betonie a długość L odpowiada średniemu rozstawowi rys. Tak jest w uproszczeniu geneza wzorków normowych. Jak widać nie ma tu miejsca dla sytuacji betonu bez zbrojenia. Sama celowość liczenia rys wynika z potrzeby zabezpieczenia zbrojenia przed korozją. Graniczne rozwartości są praktycznie niedostrzegalne a więc mniej chodzi tu o względy estetyczne.
Wracając do pytania jak w tym przypadku oszacować rysy muszę przyznać, że przez tylko stosowanie zawartych w normie wzorków nie da się tego zrobić. Można skorzystać z podanych tablic do określania maksymalnej średnicy i rozstawów prętów, ale z uwagi na to, że zostały one opracowane dla typowej sytuacji to wynik też jest niewiarygodny (w praktyce powoduje to znaczne przewalenie).
Można oczywiście poczarować i dostać jakąś liczbę ale nie będzie ona prawdziwa. W PN-EN podany jest nawet wzorek na średni rozstaw i w opisie jest sformułowanie, że można go stosować tam gdzie w polu betonu rozciąganego nie ma zbrojenia, ale jak się spojrzy na obrazek na poprzedniej stronie to dotyczy on miejsc między prętami, które są w polu efektywnym. Trochę kombinowałem z tymi obliczeniami i nawet coś mi wyszło, ale prosta weryfikacja pokazała, że jest to do dupy. Wystarczy wziąć dwa przekroje różniące się wysokością poprzez różne otulenie prętów rozciąganych tak żeby odległości środków ciężkości zbrojenia do ściskanej krawędzi były jednakowe, czyli o jednakowej nośności i dla takiego samego zginania o jednakowej wysokości strefy ściskanej, ale w wyniku dodatkowego otulenia w jednym z nich zbrojenie mieści się w polu efektywnym a w drugim już nie. Zgodnie z oczekiwaniami rozwartość rys w przekroju z większym otuleniem dla tych samych naprężeń w zbrojeniu powinna być większa ze względu na większe średnie rozstawy ale tak wcale nie wyszło.
Słabość wzorków normowych w omawianym przypadku leży moim zdaniem w ograniczeniu wysokości strefy ściskanej do wyrażenia 1/3*(h-x) i wogóle procedury określania pola efektywnego nie zawierającej problemu. Tu można wprowadzić dla tego zagadnienia własną procedurę. Podam tu realny przykład, zastosowany w życiu: przyjęto pole efektywne wokół jednego pręta jako walec o średnicy 2*a. Całkowite pole efektywne dla przekroju to oczywiście suma takich walców po wszystkich prętach. To nie ja wymyśliłem i sądzę, że ten kto tak zrobił też nie wziął tego z sufitu. Żeby ocenić poprawność uzyskanych wyników można, jak to wyżej napisałem, porównać wyniki dla przekroi z różnymi otuleniami. Jeżeli weźmiemy taki przekrój gdzie otulenie jeszcze nie jest tak duże, że zbrojenie ucieka z normowo zdefiniowanego pola efektywnego o wysokości h = 1.5*d - 0.5*x to obliczymy rozwartość rys, która będzie dolnym ograniczeniem poszukiwanej a różnica powinna być ukryta w składowej rozstawu 3.4*c. Czyli będzie można wykazać, że przyjęte pole efektywne jest poprawne lub wprowadzić korektę np. 2*a ==> 2.5*a....
Miłego liczenia.

Maciek Mamah

Albo nikt tego powyżej nie przeczytał, albo ten problem nikogo nie interesuje. W to nie wierzę.
Wiem, ze nie wszyscy tu się znajdujący są tylko mało rozumnymi obsługiwaczami programów, więc chętnie bym się dowiedział co o tym sądzicie? Problem nie dotyczy tylko, być może rzadko projektowanych cienkich stropów z dużym otuleniem ale również powszechnie stosowanych płyt otworowych ze sprężeniem cięgnami z przyczepnością. Czy nikt się nie zastanawiał skąd się biorą liczby w katalogach?

ynio

Problem swojego czasu bardzo mnie interesował, Pl-win2 wyrzucał komunikaty odnośnie problemu z wyznaczaniem zarysowania płyty - jednak autorzy programu poradzili sobie z tym problemem za cichym przyzwoleniem pewnego autorytetu z dziedziny żelbetu (na czym polega to ominięcie już niestety nie pamietam).
Wzorek z normy jest do bani i oficjalnie nic nie da się z tym zrobić - może doczekamy się poprawki normy a może nie.

Samson

Widzę , że temat się rozwinął.
Chcę wyjaśnić, że firma w której pracuję zajmuje się tylko przemysłowymi specjalistycznymi obiektami, w których często znajduje się agresywne środowisko. Takie płyty o których wyżej była mowa występują jako górna płyta zbiornika żb (grubość płyty nie musi być duża, ponieważ obciążenie na niej jest małe, natomiast otulina od dołu - od środka zbiornika duża ze względu na agresywne działanie niektórych oparów itp.)
Przestudiowałem trochę temat rys, ale faktycznie PN-B-03264:2002 nie daje pełnej odpowiedzi, raczej ogranicza się do typowych przypadków. A magiczne 50mm to zasięg całkowitego odspojenia (zniszczenia przyczepności stali do betonu w sąsiedztwie rysy.
Dziękuję za wskazówki i odpowiedzi.