Rama żelbetowa - Podciąg – dobór zbrojenia

Opis problemu

Dobór zbrojenia żelbetowego podciągu.

Metody

Wymiarowanie podciągu przeprowadzono zgodnie z PN-EN-1992-1. Przyjęto następujące parametry konstrukcyjne:

  • beton C20/25,
  • stal RB500W (A)
  • klasa ekspozycji: XC3,
  • klasa konstrukcji: S4,
  • otulina podciągu: 3.5cm,
  • otulina płyty: 3.0cm,
  • minimalna odległość w świetle między prętami: 3.0cm.
  • grubość płyty stropu: 20cm,

Wstępnie przyjęte średnice zbrojenia:

  • główne dolne: Φ20
  • główne górne: Φ16
  • poprzeczne: Φ8

W [3337] przyjęto zbrojenie stropu nad podporą: Φ12 górąUwzględniając dodatkowo przykładowe zbrojenie rozdzielcze Φ10 płyty i strzemiona Φ8 obejmujące zbrojenie podłużne podciągu, odległość od krawędzi przekroju do zbrojenia górnego podciągu wynosi: 30+12+10+8=50mm.

SGN: Wyznaczono obliczeniowo potrzebne zbrojenie podłużne (przekrój podwójnie zbrojony) i poprzeczne (strzemiona czterocięte). Pominięto określenie zbrojenia montażowego, konstrukcyjnego i poprzecznego Asf w półce przekroju.

Ze względu na minimalną wartość siły osiowej, pominięto uwzględnienie imperfekcji geometrycznych. Kotangens kąta nachylenia krzyżulców betonowych przyjęto 1.5.

SGU: Graniczną szerokość rys poprzecznych ustalono jako 0.3mm (klasa ekspozycji XC3). Dopuszczalne ugięcie wynosi L/250. Ugięcia elementu wyznaczono od części długotrwałej obciążenia. Współczynnik obciążenia długotrwałego ustalony dla kombinacji miarodajnej wynosi 0.58. Końcowy współczynnik pełzania wynosi 3.5 (wg Załącznika B).

Maksymalny obliczeniowy moment zginający: MEd,max = -345.0kNm (podpora) i MEd = 276.4kNm (przęsło).

 Rys.1. Obwiednia momentów zginających (SGN)m_rama

Rys.2. Obwiednia sił poprzecznych (SGN)t_rama

Ze względu na symetrię schematu statycznego i obciążenia, wymiarowaniu poddano 2 z 4 przęseł podciągu.

Procedura (Soldis PROJEKTANT 2016)

Reguły wymiarowania

  • Z paska głównego wybierz Analiza > Wymiarowanie > Narzędzia wymiarowania > Obwiednia.

Tryby generowania kombinacji określają kombinacje i przekroje na długości elementów, który będą brane pod uwagę podczas analizy konstrukcji. W celu uzyskania dokładnego opisu wybierz Informacje o trybach generowania kombinacji.

  • Wybierz Przypisz regułę > Element żelbetowy wg PN-EN 1992-1-1:2004
  • Zaznacz poziome pręty 0 i 1 klikając w nie LPM i wybierz  Zastosuj.Elem_żelbt_1992

Dla domyślnych wartości parametrów program dobrał zbrojenie podłużne 4Φ20 górą i dołem, oraz zbrojenie poprzeczne.

Ustawienie parametrów do wymiarowania

  • W nowym oknie wybierz ikonę Parametry do wymiarowania i ustal:
    • Zbrojenie główne:
      • Wyłącz opcję Analizuj zakotwienie prętów.
    • Zbrojenie poprzeczne:
      • Kotangens nachylenia betonowych krzyżulców > 1.5
      • Zbrojenie minimalne jak dla: > belki
      • Wymaga zbrojenia obliczeniowego > zawsze KOMENTARZ
    • Imperfekcje geometryczne > pomiń uwzględnianie (odnacz kontrolki przy kierunkach Y-Y i X-X)
    • Rysy:
      • Graniczna szerokość rys > 0.3 
      • Rodzaj obciążenia > długotrwałe
    • Reologia:
      • Wspł. obciążenia długotrwałego dla siły krytycznej > 0.58
      • Wspł. pełzania > 3.5
    • Pozostałe parametry pozostaw domyślne
  • Zapisz zmiany klikając Ok.podciag_param_wymiarowania

Ustawienie długości wyboczeniowej

  • W oknie wymiarowania wybierz ikonę Długość wyboczeniowa:
    • Pozostaw parametry domyślne.
  • Zamknij okno klikając Ok.

Automatyczny dobór zbrojenia

Dolnej krawędzi podciągu należy przypisać średnicę zbrojenia Φ20, górnej krawędzi Φ16.

  • [A] Kliknij 2xLPM w zewnętrzne przęsło (lewe) w oknie widoku.
    • W oknie przekroju kliknij LPM w dolną krawędź (0) – podświetli się na czerwono, sygnalizując, że jest aktywna.
    • Wybierz zakładkę Definicja zbrojenia dla krawędzi i ustaw średnicę zbrojenia φ [mm] > 20.
    • Ustaw średnicę podstawową c1 > 35 [mm].dolne
    • W oknie przekroju kliknij LPM w górną krawędź (5) – podświetli się na czerwono, sygnalizując, że jest aktywna.
    • Wybierz zakładkę Definicja zbrojenia dla krawędzi i ustaw średnicę zbrojenia φ [mm] > 16.
    • Ustaw maksymalną liczbę prętów w jednym rzędzie n2 > 10 i średnicę podstawową c1 > 35 [mm].gorbe
  • Procedurę [A] powtórz dla przęsła wewnętrznego (prawego).
  • Wybierz zakładkę Automatyczny dobór zbrojenia.
  • Włącz opcje Średnica i rozstaw jak dla krawędzi oraz Dobierz strzemiona i wybierz Zazbrój.automatyczny_dobor

Program dobrał zbrojenie główne 4Φ20 dołem i 6Φ16 górą oraz zbrojenie poprzeczne o średnicy zależnej od strefy. W środku przęseł niespełniony jest warunek minimalnego zbrojenia strzemionami. Wytężenie zbrojenia ze względu na rozciąganie (dodatkowa siła od ścinania) wynosi 100%.

Definicja zbrojenia podłużnego dla krawędzi

Skorygowano parametry zbrojenia górnego (ilość, otulina i rozstaw między prętami) i zbrojenia poprzecznego (ograniczono się do 2 rodzajów średnic).

  • Pozostaw aktywną opcję Zbrojenie ciągłe między elementami.
  • [B] Ustal jako aktywne górne krawędzie obu przęseł podciągu
    • [a] Kliknij 2xLPM w wewnętrzne przęsło (prawe) w oknie widoku.
    • [b] W oknie przekroju kliknij LPM w górną krawędź (5) – podświetli się na czerwono, sygnalizując, że jest aktywna.
    • Powtórz czynności [a] i [b] dla przęsła skrajnego (lewego).
  • Wybierz zakładkę Definicja zbrojenia dla krawędzi:
    • ustaw liczbę prętów w rzędzie: n2 > 8
    • ustaw otulinę z zbrojenia dolnego: c1 > 50 (mm)
    • ustaw otulinę z lewej i z prawej: c2 > 25 i c3 > 25
    • wybierz Zastosuj.zbrojenie_gorne_8

Definicja zbrojenia poprzecznego

Program automatycznie podzielił przęsła na odcinki pierwszego i drugiego rodzaju. Zdecydowano się skorygować parametry zbrojenia poprzecznego.

Tab.1: Zbrojenie poprzeczne podciągu

średnica φ [mm] rozstaw [cm] typ strzemion
Pręt 0/strefa 1 8 15 czterocięte
Pręt 0/strefa 2 8 30 dwucięte
Pręt 0/strefa 3 10 10 czterocięte
Pręt 1/strefa 1 10 10 czterocięte
Pręt 2/strefa 2 8 30 dwucięte
Pręt 3/strefa 3 10 10 czterocięte
  • Ustal jako aktywne przęsło skrajne (lewe) klikając w nie 2xLPM.
  • Wybierz zakładkę Zbrojenie strzemionami:
    • wybierz strefę nr 1:
      • rozstaw strzemion: s [cm] > 15.0,
      • średnica strzemion: φ [mm] > 8,
      • typ zbrojenia: strzemiona czterocięte.
    • wybierz strefę nr 2:
      • ustaw rozstaw strzemion: s [cm] > 30.0,
      • ustaw średnicę strzemion: φ [mm] > 8.
    • wybierz strefę nr 3:
      • ustaw rozstaw strzemion: s [cm] > 10.0,
      • ustaw średnicę strzemion: φ [mm] > 8,
      • ustaw typ zbrojenia: strzemiona czterocięte.
  • Program automatycznie zaktualizuje wyniki.strzemiona
  • Zdefiniuj zbrojenie poprzeczne na przęśle wewnętrznym (prawym) zgodnie z Tab.1.

Rozmieszczenie zbrojenia – wariant I

W podstawowym wariancie rozmieszczenia zbrojenia nie analizowano zakotwienia prętów. Rozkład prętów dopasowany jest więc do obwiedni sił wewnętrznych; przyjmuje się, że zbrojenie w każdym przekroju jest w pełni zakotwione (ma pełną nośność).

  • Ustal jako aktywne przęsło skrajne (lewe).
    • Wybierz Edycja prętów zbrojeniowych:
      • Zaznacz pręty przy krawędzi 5: przy wciśniętym klawiszu Shift kliknij LPM w pierwszy i ostatni pręt i wybierz Edytuj,
      • Wybierz Kształt zbrojenia > e1 > 0.8, zatwierdź Zastosuj i Ok.ksztalt_gorne
    • Analogicznie edytuj pręty dolne (przy krawędzi 0): ksztalt_dolne
  • Ustal jako aktywne przęsło wewnętrzne (prawe).
    • Wybierz Edycja prętów zbrojeniowych:
      • Analogicznie do czynności [c] zaznacz wszystkie pręty przy krawędzi 5, PPM > Edytuj,
      • Zdefiniuj parametry zbrojenia zgodnie z rysunkiem poniżej:ksztalt_gorne_l
    • Edytuj również pręty dolne (przy krawędzi 0):ksztalt_dolne_p

Rys.3. Zbrojenie podciągu – wariant I.

zbrojenie_war1

Rozmieszczenie zbrojenia – wariant II

Przy włączonej analizie zakotwienia prętów nośność zbrojenia w danym przekroju uwarunkowana jest jego odpowiednim zakotwieniem. Długość zakotwienia zależna jest m.in. od stanu naprężeń w przekroju.

  • Wybierz ikonę Parametry do wymiarowania i włącz opcję Analizuj zakotwienie prętów.
  • Upewnij się, że aktywna jest opcja Zbrojenie ciągłe między elementami.
  • W oparciu o procedurę przedstawioną w Rozmieszczenie zbrojenia – wariant I edytuj zbrojenie:
  • Zbrojenie dolne, przęsło skrajne:
    • Przywróć pełną długość zbrojenia (e2 > 1.0).
  • Zbrojenie górne, przęsło skrajne:
    • Edytuj rzędną początku zbrojenia (e1 > 0.5)ksztalt_warii
  • Zbrojenie dolne, przęsło wewnętrzne:
    • Przywróć pełną długość zbrojenia (e1 > 0.0 ; e2 > 1.0).
  • Zbrojenie górne, przęsło wewnętrzne:
    • Przywróć pełną długość zbrojenia (e1 > 0.0 ; e2 > 1.0).
    • Ustal długość zakotwienia (prawy koniec): lbd2 [cm] > 110zakotwienie_1110

Rys.4. Zbrojenie podciągu – wariant II.zbrojenie_war2

Zamknij okno wymiarowania, zapisując zdefiniowane ustawienia, klikając Ok w prawym, dolnym rogu okna.

Weryfikacja i raport z obliczeń

W celu ostatecznej weryfikacji obliczeń wybierz tryb generowania kombinacji Wszystkie kombinacje i kliknij Przelicz. Decydujące wytężenie pozostaje na poziomie 83%.

W celu wygenerowania raportu z obliczeń wybierz ikonę Generuj raport. Określ zakres raportu i kliknij Zapisz (.rtf).7

Załączniki do pobrania

Plik Opis Wielkość pliku Pobrania
sdi rama-zelbetowa-wymiarowanie 1 MB 1620
pdf podciag-raport 585 KB 1321

Następne:

Leave a Comment