10-04-19
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
1
Konstrukcje zespolone
stalowo-betonowe
KONSTRUKCJE METALOWE
10-04-19
2
PLAN WYKŁADU
WPROWADZENIE
MATERIAŁY DO KONSTRUKCJI ZESPOLONYCH
PŁYTY ZESPOLONE NA BLACHACH PROFILOWANYCH
BELKI
ŁĄCZNIKI
SŁUPY
PRZYKŁADY KONSTRUKCJI ZESPOLONYCH
BILBIOGRAFIA
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
3
WPROWADZENIE
- mały ciężar własny konstrukcji
- duża wytrzymałość stali (ściskanie
i rozciąganie)
- łatwość wykonania (prefabrykacja)
- łatwość transportu
- szybki montaż (także w trudnych
warunkach)
KONSTRUKCJE STALOWE
KONSTRUKCJE BETONOWE
- korozja
- mała odporność ogniowa
- wysoki koszt materiału
- wysokie kwalifikacje montażystów
- stateczność
- duża wytrzymałość na ściskanie
- odporność na korozje
- duża odporność ogniowa
- niskie koszty materiałowe
- możliwość dowolnego kształtowania
- małą wytrzymałość na
rozciąganie (zarysowanie)
- duży ciężar własny konstrukcji
- pracochłonność (deskowania)
- montaż uwarunkowany czasem
wiązania betonu
- betonowanie uwarunkowane
czynnikami atmosferycznymi
ZALET
Y
WADY
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
4
WPROWADZENIE
Źródło [3]
PN-B-03300:2006 „Konstrukcje zespolone stalowo-betonowe.
Obliczenia statyczne i projektowanie”
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
5
MATERIAŁY DO KONSTRUKCJI ZESPOLONYCH
STAL KONSTRUKCYJNA
Granica plastyczności R
e
< 460 MPa.
Parametry wytrzymałościowe wg PN-90/B-03200.
BETON
Klasa betonu co najmniej C20/25, lecz nie więcej niż C50/60.
Parametry wytrzymałościowe wg PN-B-03264:2002.
STAL ZBROJENIOWA
Stosuje się stal zbrojeniową klas A-0, A-I, A-II, A-III, i A-III N.
STAL NA ŁĄCZNIKI ŚCINANE
Wykonane ze stali spawalnej.
Stosunek f
u
/ f
y
nie mniejszy niż 1,2.
Wydłużalność przy zerwaniu min. 12%.
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
6
PŁYTY ZESPOLONE NA BLACHACH PROFILOWANYCH
Źródło [3]
Źródło [2]
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
7
PŁYTY ZESPOLONE NA BLACHACH PROFILOWANYCH
Stosuje się blachy profilowane o
grubości co najmniej t = 0,7 mm.
Źródło [1]
Źródło [3]
Źródło [1]
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
8
PŁYTY ZESPOLONE NA BLACHACH PROFILOWANYCH
WYMAGANIA:
Całkowita grubość płyty zespolonej: h=min. 80 mm
Grubość warstwy betonu ponad górną płaszczyzną żeber: h
c
=min. 40 mm
Jeżeli płyta jest zespolona z belką lub pracuje jako tarcza:
h
= min. 90 mm, h
c
= min. 50 mm
Minimalny stopień zbrojenia płyty w odniesieniu do h
c
wynosi 0,2%.
Rozstaw prętów nie większy niż 2 h oraz 350 mm.
Rozmiar kruszywa:
0
min(0, 40
;
/ 3; 31,5
)
g
c
d
h
b
mm
<
⋅
Źródło [2]
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
9
Źródło [1]
PŁYTY ZESPOLONE NA BLACHACH PROFILOWANYCH
Głębokość oparcia blachy profilowanej i płyt zespolonych:
- przy oparciu na stali lub betonie:
75
;
50
bc
bs
l
mm l
mm
≥
≥
- przy oparciu na innym podłożu:
100
;
70
bc
bs
l
mm l
mm
≥
≥
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
10
PŁYTY ZESPOLONE NA BLACHACH PROFILOWANYCH
Obliczenia płyt zespolonych [1]:
a) w stadium realizacji – sprawdzenie nośności i ugięć blachy
profilowej biorąc pod uwagę:
- ciężar własny blachy i mieszanki betonowej,
- obciążenie montażowe, łącznie z miejscowym nagromadzeniem
mieszanki betonowej podczas jej układania na konstrukcji,
- zwiększenie grubości warstwy betonu na skutek ugięcia blachy.
b) w stadium użytkowania – sprawdzenie stanów granicznych nośności
i użytkowania płyty zespolonej w przekrojach krytycznych.
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
11
PŁYTY ZESPOLONE NA BLACHACH PROFILOWANYCH
Nośność płyt zespolonych sprawdza się z uwagi na:
- przekrój I - zginanie,
- przekrój II - ścinanie podłużne (rozwarstwienie),
- przekrój III - ścinanie poprzeczne przy podporze lub przebicie
w otoczeniu obciążeń skupionych.
Źródło [1]
Przekroje krytyczne w płycie zespolonej:
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
12
PŁYTY ZESPOLONE NA BLACHACH PROFILOWANYCH
Szerokość efektywna płyty zespolonej:
- przy zginaniu i ścinaniu podłużnym:
- płyty swobodnie podparte i przęsła skrajnych płyt ciągłych:
2
(1
)
p
em
m
p
L
b
b
L
L
=
+ ⋅
⋅ −
≤ szerokość płyty
(116)
Źródło [2]
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
13
PŁYTY ZESPOLONE NA BLACHACH PROFILOWANYCH
- w przęsłach pośrednich płyt ciągłych:
1,33
(1
)
p
em
m
p
L
b
b
L
L
=
+
⋅
⋅ −
(117)
≤ szerokość płyty
- przy ścinaniu:
(1
)
p
em
m
p
L
b
b
L
L
=
+
⋅ −
(118)
≤ szerokość płyty
- dla obciążeń liniowych oraz skupionych:
2 (
)
em
p
c
f
b
b
h
h
=
+ ⋅
+
(119)
gdzie:
L
- długość przęsła,
L
p
- odległość od siły skupionej lub środka obciążenia do najbliższej podpory.
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
14
Źródło [2]
PŁYTY ZESPOLONE NA BLACHACH PROFILOWANYCH
1. Oś obojętna mieści się powyżej blachy profilowanej
,
,
(
0,5
)
(
0,5
)
pl Rd
yp d
pe
p
pl
sd
s
s
pl
M
f
A
d
x
f
A
d
x
=
⋅
⋅
−
⋅
+
⋅
⋅
−
⋅
(120)
NOŚNOŚĆ PŁYTY ZESPOLONEJ NA ZGINANIE (PEŁNE ZESPOLENIE)
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
15
gdzie:
A
pe
- efektywne pole przekroju blachy profilowanej w strefie rozciągania na szerokości b,
d
p
- odległość od górnej krawędzi płyty do środka ciężkości efektywnego przekroju
blachy profilowanej,
f
yp,d
- obliczeniowa granica plastyczności blachy profilowanej,
A
s
- pole przekroju w pełni zakotwionego zbrojenia dolnego rozmieszczonego na
szerokości b,
d
s
.
- odległość od górnej krawędzi płyty do środka ciężkości zbrojenia,
f
sd
- obliczeniowa granica plastyczności zbrojenia,
f
cd
- wytrzymałość obliczeniowa betonu na ściskanie.
PŁYTY ZESPOLONE NA BLACHACH PROFILOWANYCH
,
0,85
yp d
pe
sd
s
pl
cd
f
A
f
A
x
f
b
⋅
+
⋅
=
⋅
⋅
(121)
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
16
Źródło [2]
PŁYTY ZESPOLONE NA BLACHACH PROFILOWANYCH
2. Oś obojętna mieści się w blasze profilowanej
,
1
2
Rd
f
yp d
pe
pr
sd
s
M
f
A
z
M
f
A z
η
=
⋅
⋅
⋅ +
+
⋅
⋅
(122)
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
17
PŁYTY ZESPOLONE NA BLACHACH PROFILOWANYCH
gdzie:
M
pr
- obliczeniowa nośność plastyczna na zginanie efektywnego przekroju poprzecznego
blachy profilowanej,
e
p
- odległość osi obojętnej uplastycznionego przekroju zespolonego od krawędzi dolnej,
e
- odległość środka ciężkości efektywnego przekroju poprzecznego blachy profilowanej
od krawędzi dolnej.
1
2
,
1, 25 (1
)
0,5
(1
) (
)
0,5
0,85
pr
f
pa
pa
p
c
f
p
s
c
cd
c
sd
s
f
yp d
pe
M
M
M
z
d
h
e
e
z
d
h
f
b h
f
A
f
A
η
η
η
=
⋅ −
⋅
≤
=
−
⋅ − −
⋅
−
=
−
⋅
⋅
⋅ ⋅ −
⋅
=
⋅
(123)
(124)
(125)
(126)
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
18
Źródło [2]
PŁYTY ZESPOLONE NA BLACHACH PROFILOWANYCH
Nośność płyty zespolonej na zginanie w przekroju podporowym można
obliczyć przyjmując rozkład naprężeń jak na rysunku:
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
19
PŁYTY ZESPOLONE NA BLACHACH PROFILOWANYCH
Ponadto nośność płyt zespolonych sprawdza się z uwagi na:
- rozwarstwienie*:
- metodą „m-k” wg p. 5.3.3.2
- metodą częściowego zespolenia dla płyt bez skrajnych zakotwień
wg p. 5.3.3.3
- metodą częściowego zespolenia dla płyt z zakotwieniami skrajnymi
wg p. 5.3.3.4
- ścinanie wg p. 5.3.4
- przebicie wg p. 5.3.5
* Badanie przyczepności stali i betonu w płytach zespolonych bada się
na drodze doświadczalnej.
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
20
PŁYTY ZESPOLONE NA BLACHACH PROFILOWANYCH
Stan graniczny użytkowalności sprawdza się z uwagi na:
- zarysowanie betonu wg p. 5.4.1
- ugięcia wg p. 5.4.2
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
21
BELKI
Źródło [1]
Źródło [3]
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
22
BELKI
Nośność belek zespolonych sprawdza się z uwagi na:
- przekrój I - zginanie w przęśle,
- przekrój II - ścinanie (belki wolnopodparte) lub zginanie ze ścinaniem
(belki ciągłe),
- przekrój III - rozwarstwienie.
Źródło [1]
Przekroje krytyczne w belce zespolonej:
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
23
BELKI
Źródło [2]
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
24
BELKI
Źródło [2]
Modele analizy belek zginanych:
- sprężysty (przekroje klasy 1, 2, 3 i 4) wg p. 4.1.4.2,
- sprężysto-plastyczny (przekroje klasy 1, 2, 3 i 4) wg p. 4.1.4.5,
- sztywno-plastyczny (przekroje klasy 1 i 2):
- przy pełnym zespoleniu wg p. 4.1.4.3
- przy częściowym zespoleniu wg p. 4.1.4.4
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
25
BELKI
2
0
1
eff
ei
i
b
b
b
=
=
+
∑
(5)
Szerokość współpracująca płyty betonowej (przekrój efektywny - b
eff
)
gdzie:
b
0
- szerokość łącznika lub rozstaw sworzni jak na rysunku powyżej,
b
e
- jednostronny wysięg półki równy L
e
/ 8 nie większy niż do połowy rozstawu belek
lub wysięg wspornika
Źródło [2]
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
26
BELKI
1. Oś obojętna mieści się w płycie betonowej
0,85
yd
a
cd
c
f
A
f
A
⋅
<
⋅
⋅
(19)
NOŚNOŚĆ BELKI ZESPOLONEJ NA ZGINANIE - PEŁNE ZESPOLENIE
(MODEL SZTYWNO-PLASTYCZNY)
Źródło [1]
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
27
BELKI
,
(
0,5
)
pl Rd
yd
a
a
pl
M
f
A
d
x
=
⋅
⋅
−
⋅
(20)
0,85
yd
a
pl
cd
eff
f
A
x
f
b
⋅
=
⋅
⋅
(21)
gdzie:
x
pl
- odległość osi obojętnej przekroju zespolonego od ściskanej krawędzi płyty
betonowej (wg wzoru 21),
d
a
- odległość od środka ciężkości przekroju belki stalowej od ściskanej krawędzi płyty
betonowej,
b
eff
- szerokość współpracująca płyty betonowej,
A
a
- pole przekroju poprzecznego belki stalowej,
A
c
- pole przekroju poprzecznego płyty betonowej,
f
yd
-
obliczeniowa granica plastyczności stali konstrukcyjnej (f
d
- wg PN-90/B-03200)
f
cd
- wytrzymałość obliczeniowa betonu na ściskanie.
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
28
BELKI
2. Oś obojętna mieści się w półce belki stalowej
0,85
0,85
2
cd
c
yd
a
cd
c
yd
f
f
A
f
A
f
A
f
A
⋅
⋅
<
⋅
<
⋅
⋅
+ ⋅
⋅
(22)
,
0,85
(
0,5
)
(
0,85
) (
0,5
0,5
)
pl Rd
cd
c
a
c
yd
a
cd
c
a
c
pl
M
f
A
d
h
f
A
f
A
d
h
x
=
⋅
⋅
⋅
−
⋅
+
+
⋅
−
⋅
⋅
⋅
−
⋅ −
⋅
(23)
gdzie:
x
pl
- odległość osi obojętnej przekroju zespolonego od ściskanej krawędzi płyty
betonowej (wg wzoru 24),
b
f
- szerokość półki belki stalowej,
A
f
- pole przekroju poprzecznego półki stalowej.
0,85
2
yd
a
cd
c
pl
c
yd
f
f
A
f
A
x
h
f
b
⋅
−
⋅
⋅
=
+
⋅
⋅
(24)
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
29
BELKI
3. Oś obojętna mieści się w środniku belki stalowej
0,85
(
2
)
cd
c
yd
a
f
f
A
f
A
A
⋅
⋅
<
⋅
− ⋅
(25)
(26)
,
, ,
0,85
(0,5
0,5
0,5
)
pl Rd
pl a Rd
cd
c
pl
a
c
M
M
f
A
x
d
h
=
+
⋅
⋅
⋅
⋅
+
⋅
−
⋅
gdzie:
x
pl
- odległość osi obojętnej przekroju zespolonego od ściskanej krawędzi płyty
betonowej (wg wzoru 28),
M
pl,a,Rd
- obliczeniowa nośność plastyczna na zginanie przekroju stalowego (wg wzoru 27),
t
w
- grubość środnika belki stalowej,
W
pl,a
- plastyczny wskaźnik wytrzymałości przekroju belki stalowej.
Źródło [1]
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
30
BELKI
, ,
,
pl a Rd
yd
pl a
M
f
W
=
⋅
(27)
0,85
2
cd
c
pl
a
yd
w
f
A
x
d
f
t
⋅
⋅
=
−
⋅
⋅
(28)
NOŚNOŚĆ NA MOMENT PODPOROWY
Źródło [2]
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
31
BELKI
,
, ,
0
(
0,5
)
pl Rd
pl a Rd
sd
s
s
M
M
f
A
d
x
=
+
⋅
⋅
−
⋅
(29)
0
2
sd
s
yd
w
f
A
x
f
t
⋅
=
⋅
⋅
(31)
gdzie:
d
s
- odległość środka przekroju zbrojenia podłużnego płyty od środka ciężkości przekroju
belki stalowej,
A
s
- pole przekroju zbrojenia podłużnego płyty
f
s
- obliczeniowa granica plastyczności stali zbrojeniowej,
M
pl,a,Rd
- obliczeniowa nośność plastyczna na zginanie przekroju stalowego (wg wzoru 27),
t
w
- grubość środnika belki stalowej,
W
pl,a
- plastyczny wskaźnik wytrzymałości przekroju belki stalowej.
Zakładając że oś obojętna mieści się w środku belki stalowej:
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
32
BELKI
NOŚNOŚĆ BELKI ZESPOLONEJ NA ŚCINANIE
,
3
yd
V
pl Rd
f
A
V
⋅
=
(45)
2
(
2 )
V
a
f
w
f
A
A
b t
t
r t
=
− ⋅ ⋅ +
+ ⋅ ⋅
(
)
V
w
A
d t
=
⋅
∑
V
a
h
A
A
b
h
=
⋅
+
Dwuteowniki
walcowane:
Kształtowniki spawane o przekroju prostokątnym:
Rury walcowane o przekroju prostokątnym
(46)
(47)
(48)
Źródło [2]
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
33
BELKI
Środniki belek stalowych należy dodatkowo sprawdzić na
wyboczenie przy ścinaniu wg PN-90/B-03200 jeżeli ich smukłość
przekracza podane niżej wartości:
- dla środnika nieusztywnionego i nieobetonowanego:
- dla środnika nieusztywnionego lecz obetonowanego:
(49)
72
w
d
t
ε
>
⋅
(50)
124
w
d
t
ε
>
⋅
gdzie:
235 /
y
f
ε
=
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
34
BELKI
Ponadto sprawdza się:
- Zginanie ze ścinaniem - wg p. 4.1.6.
- Zwichrzenie belek zespolonych (belki ciągłe - zwichrzenie na
podporze) - wg p. 4.1.8.
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
35
BELKI
Naprężenia i odkształcenia w SGU należy obliczać posługując się
modelem sprężystymi przyjmując do obliczeń efektywny przekrój belki
stalowej i efektywną szerokość płyty współpracującej. Należy przy tym
uwzględnić efekty:
- zwiększoną podatność belki stalowej przy zginaniu w przypadku
znacznie ograniczonej współpracy betonu i stali (poślizg i odrywanie),
- zarysowanie betonu w strefie rozciąganej (momenty podporowe),
- uplastycznienie stali konstrukcyjnej, jeśli występuje, szczególnie
w belkach niepodpartych montażowo,
- pełzania oraz skurcz betonu.
W ramach SGU sprawdza się:
- ugięcie belek wg p. 4.2.2,
- zarysowanie betonu wg p. 4.2.3.
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
36
ŁĄCZNIKI
ŁĄCZNIKI SWORZNIOWE
Wymiary łączników sworzniowych:
d
= 16 - 25 mm
h
sc
> 3 d
Źródło [2]
Źródło [3]
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
37
ŁĄCZNIKI
Łączniki kątowe z blachy (Hilti)
Ciągły łącznik z perforowanego
kątownika
Źródło [2]
Źródło [1]
Źródło [1]
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
38
ŁĄCZNIKI
Schemat przenoszenia
sił
ścinających przez
łącznik sworzniowy.
Źródło [1]
Źródło [3]
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
39
ŁĄCZNIKI
ŁĄCZNIKI SWORZNIOWE
Nośność obliczeniowa pojedynczego łącznika w płycie jednolitej
określa mniejsza z wartości (P
Rd
):
(88)
2
0,8
4
u
Rd
V
f
d
P
π
γ
⋅ ⋅ ⋅
=
⋅
(89)
2
0, 29
ck
cm
Rd
V
d
f
E
P
α
γ
⋅ ⋅
⋅
⋅
=
0, 2
1
3
4
1
4
sc
sc
sc
h
h
dla
d
d
h
dla
d
α
α
⎛
⎞
=
⋅
+
≤
≤
⎜
⎟
⎝
⎠
=
>
(90)
(91)
gdzie:
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
40
ŁĄCZNIKI
gdzie:
f
u
- określona wytrzymałość graniczna materiału łącznika sworzniowego na rozciąganie,
nie większa niż 500 MPa,
f
ck
- charakterystyczna wytrzymałość walcowa betonu na ściskanie,
E
cm
- średnia wartość siecznego modułu sprężystości betonu,
d
- średnica łącznika sworzniowego,
h
sc
- wysokość łącznika sworzniowego po przyspawaniu,
γ
V
- częśćiowy współczynnik bezpieczeństwa równy 1,25.
Nośność obliczeniową łączników sworzniowych kotwionych w płycie
zespolonej na blachach profilowanych przyjmuje się równą ich
nośności w płycie jednolitej pomnożonej przez współczynnik
zmniejszający k
l
lub k
t
przyjmowany w zależności od kierunku
użebrowania.
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
41
ŁĄCZNIKI
W przypadku pełnego zespolenia podłużna siła ścinająca
przenoszona przez łączniki:
- na odcinku między podporą skrajną i przekrojem maksymalnego
momentu przęsłowego:
- na odcinku między podporą pośrednią lub utwierdzoną podporą
skrajną a przekrojem maksymalnego momentu przęsłowego:
(83)
L
cf
V
N
=
(84)
L
cf
t
V
N
N
=
+
,
min(
;0,85
)
cf
a
yd
c
cd
sc
sd
t
s
sd
ap
yp d
N
A
f
A
f
A
f
N
A
f
A
f
=
⋅
⋅
⋅
+
⋅
=
⋅
+
⋅
gdzie:
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
42
ŁĄCZNIKI
Liczba łączników na odcinku obliczeniowym (n
f
):
L
f
Rd
V
n
P
=
Rozstaw łączników musi spełniać warunki:
- w kierunku podłużnym:
s
l
< 6 h
c
s
l
< 800 mm
s
l
> 5 d
- w kierunku poprzecznym:
s
t
> 2,5 d
- w płytach jednolitych
s
t
> 4 d
- w innych przypadkach
odległość od krawędzi belki do brzegu łącznika min. 20 mm
Ź
ród
ło [3]
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
43
ŁĄCZNIKI
Ponadto należy sprawdzić:
- zbrojenie poprzeczne z uwagi na siłę ścinającą wg p. 4.1.12
Źródło [2]
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
44
SŁUPY
Źródło [3]
Źródło [2]
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
45
SŁUPY
Źródło [2]
Ograniczenie smukłości ścianek słupów stalowych
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
46
SŁUPY
Metody obliczeń:
- ogólna - stosowana do dowolnych przekrojów wg 6.2.1,
- uproszczona - wynikająca z metody ogólnej, stosowana do
słupów o stałym przekroju bisymetrycznym wykorzystująca
krzywe interakcji M-N wg 6.2.2,
- skrócona - o ograniczonym zakresie stosowania do obliczania
słupów o stałym przekroju bisymetrycznym wg 6.2.3.
Udział stali konstrukcyjnej
δ w nośności granicznej przekroju
zespolonego powinien mieścić się w granicach:
(139)
,
0, 2
0,9
a
yd
pl Rd
A
f
N
δ
⋅
≤ =
≤
Słupy zespolone powinny być dodatkowo zbrojone prętami
podłużnymi i strzemionami, przy czym stopień zbrojenia
podłużnego nie może przekraczać 6 %.
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
47
SŁUPY
NOŚNOŚĆ SŁUPA ZESPOLONEGO OSIOWO ŚCISKANEGO
WG METODY UPROSZCZONEJ
Nośność przekroju osiowo ściskanego:
- elementy częściowo lub całkowicie obetonowane:
- elementy wypełnione betonem:
(146)
,
0,85
pl Rd
a
yd
c
cd
s
sd
N
A
f
A
f
A
f
=
⋅
+
⋅
⋅
+
⋅
(147)
,
pl Rd
a
yd
c
cd
s
sd
N
A
f
A
f
A
f
=
⋅
+
⋅
+
⋅
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
48
SŁUPY
Sztywność przekroju (przy obciążeniach krótkotrwałych):
- wartość charakterystyczna:
- wartość obliczeniowa:
(153)
,
(
)
0, 6
eff k
a
a
cm
c
s
s
EI
E
I
E
I
E
I
=
⋅ +
⋅
⋅ +
⋅
(154)
,
(
)
0,9 (
0,5
)
eff d
a
a
cm
c
s
s
EI
E
I
E
I
E
I
=
⋅
⋅ +
⋅
⋅ +
⋅
gdzie:
I
a
I
c
I
s
- momenty bezwładności przekrojów: stali konstrukcyjnej, betonu, i zbrojenia
w rozpatrywanej płaszczyźnie zginania,
E
a
E
c
E
s
- moduły sprężystości stali konstrukcyjnej, betonu i zbrojenia.
Wpływ obciążeń długotrwałych na sztywność giętną można
uwzględnić przyjmując zamiast E
cm
wartość E
c,eff
obliczoną według
wzoru (155).
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
49
SŁUPY
Długość obliczeniową słupa (l
0
) przyjmuje się według zasad
mechaniki budowli jak dla elementów z materiału liniowo
sprężystego.
Smukłość względna:
(156)
,
pl Rk
cr
N
N
λ
=
gdzie:
N
pl,Rk
- nośność przekroju osiowo ściskanego określona na podstawie wytrzymałości
charakterystycznych (
γ=1) .
(157)
2
,
2
0
(
)
eff k
cr
EI
N
l
π
⋅
=
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
50
SŁUPY
Nośność elementów osiowo ściskanych (sprawdza się dla obu osi):
(158)
,
Sd
pl Rd
N
N
χ
≤ ⋅
gdzie:
N
Sd
- siła osiowa w elemencie
χ - współczynnik wyboczeniowy określony w funkcji smukłości względnej λ i odpowiedniej
krzywej wyboczeniowej wg Tabl. 9 i Tabl. 12.
Tabl. 9
Źródło [2]
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
51
SŁUPY
Tabl. 12
Źródło [2]
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
52
SŁUPY
Źródło [2]
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
53
PRZYKŁADY KONSTRUKCJI ZESPOLONYCH
- konstrukcje mostowe
- budynki szkieletowe (biurowe, hotele)
- obiekty przemysłowe
- konstrukcje off-shore
Źródło [3]
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
10-04-19
54
BIBLIOGRAFIA
1. W. Kucharczuk, S. Labocha „Konstrukcje zespolone stalowo-betonowe budynków”
Wydawnictwo Arkady, Wrocław 2007
2. PN-B-03300 „Konstrukcje zespolone stalowo-betonowe. Obliczenia statyczne
i projektowanie
”
3. Materiały edukacyjne ESDEP
Konstrukcje metalowe – Wykład 23
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
KM W 23 korozja stud
KM 23 06 cz 2
KM 23 06 cz 1i2
KM W 14 slupy osiowo EC3 stud
KM W 15 pol belki slupy stud(1)
KM W 18 slupy mimosrodowe EC3 stud
KM 23 06 cz 2
KM 23 06 cz 1i2
KM 23 06 cz 2
MACAO 1 Pataca KM 23
KM 23 06 cz 1i2
KM W 25 lekkie konst met stud
KM W 25 lekkie konst met stud
KM W fabrication ENG stud
KM W strengthening ENG stud
KM cwiczenia sruby EC3 stud
KM W assembly ENG stud mod
KM W 11 belki stud(1)
KM W 6 MSU stud
więcej podobnych podstron