Konstruktor budowlany

piotrbu (Piotr Buśka)

Witam na forum,

Kiedy uwzględniacie skręcanie belek żelbetowych i jak to robicie?

Zawsze wliczacie dokładnie dodatkowe strzemiona i zbrojenie podłużne czy może w pewnych przypadkach pomijacie skręcanie mnożąc zbrojenie podłużne i strzemiona przez jakiś współczynnik zaleznie od sytuacji?

Chodzi mi szczególnie o belki w stropach płytowo-słupowych gdzie jak wiadomo płyta jest gruba w stosunku do belek (np. obwodowych).
W takich przypadkach obliczanie zbrojenia na skręcanie bez uwzględnienia wspólpracy płyty (którą nie do końca wiadomo jak ująć) daje dość dużo dodatkowego zbrojenia (znaczne ilości strzemion).

pajelek

Nie wiem czy dobrze myślę ale po co ty dla belek nawet obwodowych w takim rodzaju stropy-płytowo-belkowym uwzgledniasz skręcanie. Płytę w takim przypadku można policzyć jako wieloprzęsłową przegubowo podpartą. Wynika z tego że na skrajnych belkach nie masz momentów skręcających. Moment wystąpi gdybyś uzyskał utwierdzenie. Ale żeby uzyskać utwierdzenie to oprócz górnego zbrojenia podporowego musisz uzyskać utwierdzenie na belce czyli brak przesówu, czyli bardzo duże wymiary belki(w tym przypadku)

ryba

Czy aby na pewno można przyjąć takie uogólnienie ? Starosolski pisze np. że problem jest dość skomplikowany ze względu na różną degradację sztywności giętej i skrętnej belki zarysowanej. Jednocześnie podkreśla że (w dużym skrócie) nie należy całkowicie pomijać utwierdzenia płyty w skrajnej belce i słupie ze względu na powstałe w takim przypadku znaczące niedoszacowanie nośności słupów.

Więc czy stosowanie w modelu zwolnień przegubowych na połączeniu belka-płyta jest na pewno bezpieczne ?

piotrbu (Piotr Buśka)

stanislove

Skręcenie belki skrajnej, w omawianym przez Was przypadku jest dzieleniem włosa na czworo.

Żeby belka została skręcona, to musiałoby całkowicie zawieść zbrojenie płyty (tzn. kompletna utrata sztywności i nośności) i płyta po prostu musiałaby "wisieć" na belce, żeby ją skręcać. Doszłoby do tego tylko wtedy, gdyby źle zaprojektowane było zbrojenie płyty.

Zakładamy jednak, że płyta jest dobrze zaprojektowana, i posiada odpowiednią sztywność i nośność. Zabezpiecza ona wtedy belkę całkowicie przed skręcaniem, ponieważ płyta jest w swojej płaszczyźnie bardzo (można przyjąć, że nieskończenie) sztywna.

Stąd ja w takich sytuacjach w ogóle skręcaniem się nie przejmuję. Tak samo można by rozważać skręcanie belek wewnętrznych, bo przecież obciążenie może znajdować się po jednej stronie belki, a na drugiej może tego obciążenia nie być. Ale nie rozważa się tego, bo płyta jest w swojej płaszczyźnie na tyle sztywna, że jest, jak by to powiedzieli stalowcy, "ciągłym stężeniem przeciwskrętnym". Na dodatek o praktycznie nieskończonej sztywności.

Skręcanie należałoby uwzględnić np. przy smukłej belce schodów, ze stopniami ażurowymi (belka na środku + przewieszone, zamocowane stopnie), gdzie rzeczywiście skręcanie jest realnym zagrożeniem. Ewentualnie przy ogromnych przekryciach kopułowych belki wezgłowiowe mogą być zginane, ścinane, rozciągane + właśnie skręcane.

W omawianym przez Was przypadku belka jest zabezpieczona przed skręcaniem i moim zdaniem nie ma się co tym przejmować.

Yaro

dokładnie tak jak pisze stanislove. Zabawa w tym przypadku skręcaniem belki jest czystym doktoratem, no chyba że ktoś tak dla przyjemności analizuje Smile

Przy normalnym zarobkowym projektowaniu szkoda na to czasu. Ale to dobrze, że takie tematy są poruszane tu na forum, zawsze można się czegoś nauczyć od innych.

kartel

Tylko co wg Ciebie oznacza, że płyta jest dobrze zaprojektowana? Jeżeli modelujesz płytę w ABC, zadajesz sztywności płyty, słupów i belek oczepowych, to na krańcu płyty wyjdzie moment ujemny, który przechodzi w skręcanie belki oczzepowej a nastepnie w zginanie slupa. Jeżeli wiec pominiesz zbrojenie na skrecanie belki, to belka zarysuje się, obróci a następnie momenty ujemne w płycie zmniejsza się, a zwiększą się przęsłowe. Czyli teoretycznie mozna zrezygnować ze zbrojenia na skrecanie belki, ale pod warunkiem dozbrojenia przęsła płyty w stosunku do wyliczonego przez ABC.

stanislove

Moment ujemny na końcu płyty jest zupełnie teoretyczny:
Wyjdzie on tam tylko wtedy, jeżeli wstawisz górą dużo zbrojenia i będzie ono całkowicie zakotwione w belce. A nawet wtedy belka nie ma takiej sztywności, żeby uznać ją za zakotwienie. Na końcu dajesz górą pręty konstrukcyjne, zakładasz, że beton się zarysuje, a momenty będą tylko dodatnie.

Momenty ujemne będą istniały tylko do czasu, gdy beton ulegnie zarysowaniu, tzn. będą to momenty bardzo mało, nieistotne.

Jest możliwe zrobienie tego tak, jak napisałeś: dać potężną belkę, o wielkiej sztywności, w której będziesz w stanie zakotwić zbrojenie na całe lbd, dodatkowo okaże się, że ten moment jest przekazywany na słupy, więc trzeba je albo dozbrajać, albo powiększać. A jedyne co zyskujesz, to ograniczenie ugięcia skrajnego przęsła płyty.

Musisz się zastanowić, czy jest to gra warta świeczki, bo nakład obliczeń, a co gorsza materiału może znacznie wzrosnąć, a zyski jakieś wielkie nie są.

ryba

Sam nieznacznie zmodyfikowałem podejście prof. Starosolskiego, wymiaruję płytę bez zwolnień przy belkach, w wymiarowaniu belki skrajnej skręcanie pomijam co ze względu na szybką redukcję sztywności skrętnej belki w płycie daje błąd pomijalnie mały a dla belki nie jest specjalnie niebezpieczne. Natomiast w takim układzie uzyskuję zawyżone momenty na które wymiaruję słupy – słupy są przewymiarowane ale nie kosztuje to wiele stali.
Zwykle momenty ujemne na krawędzi płyty są nieznaczne i wystarcza podstawowe zbrojenie konstrukcyjne do ich przeniesienia (np. #10co20 z kotwieniem na 40cm w belce), nad słupami dostaję większe ilości zbrojenia ale generalnie nie ma problemu żeby do siatki podstawowej dołożyć np. #12co20.
Można by bardziej szczegółowo analizować szerokość rozkładu tego zagęszczenia (wg Starosolskiego) ale to chyba tylko w sytuacjach nietypowych, w przypadku dużych wątpliwości.

Co sądzicie o takim podejściu do obliczeń i jak sobie radzicie z wyliczeniem momentów przekazywanych na słup, pomijacie, przyjmujecie konstrukcyjnie czy jeszcze inaczej ?

piotrbu (Piotr Buśka)

piotrbu (Piotr Buśka)

kartel

Zgadzam się z piotrbu. Przegub może i będzie, ale w przekroju znajdującym się w środku rozpiętości płyty(tj. pomiędzy słupami). Na pewno belka łącznie z płytą jest sztywno połaczona ze słupem i przekazuje na niego momenty zginające.
Jasne, że płyta nad słupem sie zarysuje, ale my projektując mamy obowiązek w sposób kontrolowany ograniczać zarysowanie.
Zresztą nie wyobrażam sobie wymiarowania słupa tylko na siłę skupioną, ani przebicia w płycie tylko na równomierne obciążenie bez momentu, a takie wnioski można wyciągnąć z toku rozumowania stanislove.

pajelek

Ja również jak wcześniej opisałem nie zajmuję się skręcaniem w opisanej sytuacji. Całkowicie się zgadzam z Stanislove.

stanislove

piotrbu (Piotr Buśka)

Z całej twojej koncepcji stanislove w pełni zgdzam się chyba tylko z jednym wnioskiem. Że dobrze jest trochę przezbroić dołem płytę w prześle.

MZ przeguby w miejscu oparcia na belce to jest uproszczenie z czasów, kiedy wszystko trzeba było sprowadzać do płaskich schematów. Tak naprawdę jak wiadomo w monolitycznym żelbecie przegub występuje rzadko i żeby wystąpił trzeba go specjalnie konstruować, wszystko ma jakąś sztywność podatność, wszystko może się rysować, w sposób kontrolowany.

Piszemy o konstrukcji stropu płytowo-słupowego, a nie jednokierunkowo zginanego opartego na ścianach murowanych.

Dla mnie wnioski z tej dyskusji są pocieszające. Wink