opracowane zagadnienia.pdf

(2287 KB) Pobierz
1. Obraz zarysowania i przebiegu trajektorii naprężeo w strefie przypodporowej belki.
Mechanizmy zniszczenia + obszary zarysowania
Niszczenie ścinająco-zginające
– belka nie jest dostateczni zbrojona na
zginanie na całej długości (np. w skutek redukcji stali zgodnie z
wykresem momentów), f
y
osiągnięte w strefie działania M i V, a nie w
strefie max M, co prowadzi do nadmiernego wydłużenia rysy ukośnej
Niszczenie ścinająco-zginające
– belka o silnym zbrojeniu głównym, przy
jednoczesnym braku lub słabym zbrojeniu poprzecznym, przyczyną
niszczenia jest niszczenie struktury betonu w strefie ściskanej nad
koocem rysy ukośnej, powstaje przegub i następuje obrót wydzielonych
ukośną rysą dwóch części belek, przebiega w sposób gwałtowny
Niszczenie ścianjąco – poślizgowe
– po powstaniu pierwszy rys ukośnych wraz ze wzrostem obciążenia jedna z rys
ukośnych zwiększa znacznie rozwarcie, a na poziomie zbrojenia głównego powstaje szereg drobnych ukośnych
rys. Oznacza to stopniową utratę przyczepności zbrojenia głównego do betonu
Niszczenie od przecinania
– siła skupiona (dużej wartości) działa blisko
podpory np. belka-ściana, wspornik, niszczenie może mied charakter
gwałtowny
Wpływ zginania
Rysa prostopadła do trajektorii naprężeo rozciągających (prostopadłych do osi
podłużnej elementu)
– strzemiona ukośne
Wpływ ścinania
Rysa ukośna – chce rozłupad belkę na dwie części. Zbrojenie ma za zadanie „zszyd”
belkę -
strzemiona pionowe
2. Przebieg naprężeo ścinających w przekroju poprzecznym w strefie przypodporowej belki przed i po zarysowaniu.
Przebieg trajektorii + Rozkład naprężeo
Faza I – przed zarysowaniem
Naprężenia nie pokrywają się z naprężeniami głównymi
ściskającymi/rozciągającymi, powstają naprężenia styczne i
powstają rysy ukośne
Przebieg trajektorii
Faza II – po zarysowaniu
Rozkład naprężeo
Faza II – po zarysowaniu
Naprężenia w wyciętym elemencie:
Wzrost naprężeo normalnych w przekroju A’C’ wywołanych przyrostem dM musi byd
zrównoważony naprężeniem τ na odcinku CC’ (długosc dl i szerokosc b)
<- zbrojenie rozciagane
Ogólne równanie równowagi:
->
( zależy od siły poprzecznej, ramienia siły wewnętrznej i szerokości)
3. Wyznaczanie naprężeo za pomocą Koła Mohra – rysunek i opis.
Rysunek + opis
4. Rozkład naprężeo w przekroju strefy przypodporowej belki teowej po zarysowaniu
im cieoszy środnik tym większe τ
5. Zdefiniowad naprężenie ścinające τ
0
τ
0
- to naprężenia uproszczone poprzez założenie v=0. Taki uproszczenie jest wystarczające dla przekrojów teowych
żeby sprawdzało sie z praktyce; naprężenie styczne do powierzchni ciała
Zależy od siły poprzecznej, ramienia siły wewnętrznej i szerokości.
6. Schematy zastępczych kratownic Mörscha (dla przypadku pojedynczej kratownicy) dla belek zbrojonych na ścinanie
prętami odgiętymi lub strzemionami pionowymi.
Mörsch założył, że rysy powstają pod kątem 45°, dlatego też krzyżulce ustawił pod kątem 45°.
Obecnie wstawia się strzemiona 45° - 90°
Kratownica pojedyncza:
Szczegół kratownicy pojedynczej:
Rysy ukośne przedstawione za pomocą krzyżulców z siłą ściskająca
F
cw
(ściskanie
przenoszone przez beton)
F
sw
– naprężenia rozciągające przez kolejny krzyżulec (przenoszone przez stal)
Schematy zastępczych kratownic Mörscha dla belek zbrojonych na ścinanie strzemionami pionowymi
Pas górny przenosi beton
Pas dolny rozciągany – zbrojenie główne
Słupki – rozciąganie przenoszone przez słupki
7. Nośnośd
(„Dolina” Kani).
Analiza Kani – nośnośd ścinania belek żelbetowych bez strzemion w zależności do
smukłości ścinania (a/d)
Smukłośd ścinania:
(a
– odległośd siły skupionej od podpory,
d – wysokośd użyteczna przekroju)
Jeżeli
to bardzo potrzebne zbrojenie poprzeczne
Dolina Kani – dziura w wykresie nośności
Im większe ρ
s
tym większa dziura!
M
us
– niszczący moment ścinania
M
ug
– niszczący moment zginania
8. Wytężenie strzemion w strefie przypodporowej belek o przekroju prostokątnym, oraz teowym o różnej smukłości
(grubości środnika) wg badao Leonhardta i Walthera – podad w formie wykresu z opisem.
Badanie Leonhardta wpłynęło na przyjęcie modelu
kratownicy ze zmiennym kątem θ
Stopieo zbrojenia poprzecznego ok. 3%
Zmieniając kształt belki z prostokąta do teownika najpierw o
krępym środniku, dalej o coraz bardziej smukłych
środnikach, naprężenia w strzemionach coraz szybciej
włączają się do nośności, szybciej zaczynają pracowad (im
smuklejszy przekrój tym szybciej)
9. Czy zwiększanie stopnia zbrojenia poprzecznego zawsze prowadzi do wzrostu nośności belki?
Przy danym silnym zbrojeniu poprzecznym niszczy się beton w ściskanym krzyżulcu
Im większy stopieo zbrojenia poprzecznego strzemiona tym większa nośnośd, ale od pewnego momentu (od ok. 7MPa)
nośnośd przy zwiększaniu zbrojenia zaczyna maled (bo nośnośd zaczyna zależed od nośności ściskanego krzyżulca w strefie
podporowej)
Nośnośd na ścinanie nie zależy od zbrojenia poprzecznego
Zgłoś jeśli naruszono regulamin