background image

Temat 

ć

wiczenia projektowego z konstrukcji spr

ęŜ

onych i prefabrykowanych  

 

Zaprojektowa

ć

  prefabrykowan

ą

,  kablobetonow

ą

  belk

ę

  no

ś

n

ą

  konstrukcji  stropu  w  budynku 

u

Ŝ

yteczno

ś

ci publicznej, na podstawie nast

ę

puj

ą

cych danych: 

 



  osiowy rozstaw słupów: 

 

 

 

L = 20,0 m, 



  rozstaw belek no

ś

nych: 

 

 

 

B = 10,0 m, 



  oparcie na słupie 

Ŝ

elbetowym o przekroju kwadratowym (b = h = 500 mm) za po

ś

rednictwem krótkiego wspornika o 

wysi

ę

gu:   

 

 

 

 

 

400 mm, 



  sposób u

Ŝ

ytkowania:   

 

 

 

sala wystawowa, 



  klasa betonu: 

 

 

 

 

 

C55/67, 



  klasa wytrzymało

ś

ci cementu: 

 

 

R, 



  stal spr

ęŜ

aj

ą

ca:   

 

 

 

 

sploty siedmiodrutowe Y 1860 S7 ( A

p

 = 150 mm

2

 ), 



  odporno

ść

 ogniowa:   

 

 

 

REI 60, 



  klasa 

ś

rodowiska: 

 

 

 

 

XC4,  



  wilgotno

ść

 wzgl

ę

dna 

ś

rodowiska:   

 

RH = 50%,       



  wiek betonu w chwili spr

ęŜ

enia:   

 

t

0

 = 14 dni. 

 

 

background image

 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

1.  Wła

ś

ciwo

ś

ci materiałów wg PN-EN 1992-1-1:2008. 

 

background image

 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

 

 

background image

 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

 

background image

 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

 

 
 
 
 
 
 

background image

 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

 

 

background image

 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

 

 

background image

 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

 

 

 

background image

 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

 

 

background image

 

10 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

 

 
 
 
 

background image

 

11 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

 

background image

 

12 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

 

background image

 

13 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

 

 
 
 

background image

 

14 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

 

 
 
 
 

background image

 

15 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

 

16 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

2.  Zestawienie obci

ąŜ

e

ń

 działaj

ą

cych na belk

ę

2.1.  Obci

ąŜ

enia stałe. 

2.1.1. 

Ci

ęŜ

ar własny elementów konstrukcyjnych. 

 

background image

 

17 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

2.1.2. 

 Płyty stropowe. 

 

 

2.1.3. 

Obci

ąŜ

enia stałe dodatkowe (warstwy wyko

ń

czeniowe na stropie). 

 

 

background image

 

18 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

2.2.  Obci

ąŜ

enia zmienne. 

 

 

background image

 

19 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

 
 
 

 

 
 
 
 
 

 

 

background image

 

20 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

2.3.  Kombinacje obci

ąŜ

e

ń

 w SGN. 

 

 

 

background image

 

21 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

2.4.  Kombinacje obci

ąŜ

e

ń

 w SGU. 

 

 

 

background image

 

22 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

 

23 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

Warto

ś

ci współczynników dla kombinacji obci

ąŜ

e

ń

 

 

 

 
 
 

 

background image

 

24 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

 

background image

 

25 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

 

 
 

 

 

 

 

background image

 

26 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

3. Ukształtowanie przekroju poprzecznego zginanej belki spr

ęŜ

onej. 

3.1. 

Ustalenie długo

ś

ci rzeczywistej belki i rozpi

ę

to

ś

ci teoretycznej l

eff

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Rys. Szczegół poł

ą

czenia belki strunobetonowej (typu I) ze słupem 

ś

rodkowym (mocowanie na pr

ę

t) wg katalogów firmy Consolis. 

background image

 

27 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

 

background image

 

28 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

 

 

 

background image

 

29 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

 

 

 

background image

 

30 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

Rodzaj podpory: oparcie na słupie 

Ŝ

elbetowym za po

ś

rednictwem wspornika o wysi

ę

gu:  

 



 400 

Osiowy rozstaw słupów: 

 



 20000 

 

Szeroko

ść

 podpory (słupa):  

 

 

 500 

 

Odległo

ść

 mi

ę

dzy osi

ą

 słupa i kraw

ę

dzi

ą

 belki:

 

 





 25 

Długo

ść

 belki: 





 2 · 



 20000  2 · 25  19950   

Wst

ę

pne przyj

ę

cie wysoko

ś

ci belki:  

0,04 · 



 798    



 0,06 · 



 1197 

 

Wst

ę

pnie przyj

ę

to 





 1200 

  

Zestawienie obci

ąŜ

e

ń

 działaj

ą

cych na belk

ę

Oszacowanie ci

ęŜ

aru własnego belki: 





 0,25 · 



· 





 0,25 · 25

!

· "1,20 #



 8,64

 

Ci

ęŜ

ar własny płyt stropowych HC 265 (Consolis): 



$% 

 3,80



 

Obci

ąŜ

enia stałe dodatkowe: 

∆  1,40 



 

Obci

ąŜ

enia zmienne (kategoria u

Ŝ

ytkowania C3) : 

(  5,0



 

400 

250 

300 

350 

150 

300 

25  175 

Oś podkładki 

elastomerowej 

background image

 

31 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

Reakcja podporowa 

 

)

*



+


· ,

-..0

· 1



· 



2 

$% 

· 3 · 



2 ∆ · 3 · 



4 2 

5.+

· ( · 3 · 



6 

+


· 71,35 · "8,64 · 19,95 2 3,8 · 10 · 20 2 1,4 · 10 · 20# 2 1,5 · 5 · 10 · 208

 

)

*

9 1570 

 

Zało

Ŝ

ona geometria podkładki elastomerowej:  

Długo

ść

 podparcia netto    



+ :ł

 300

Szeroko

ść

 podparcia netto 

+ :ł

 400

Ś

rednia warto

ść

  napr

ęŜ

e

ń

  na powierzchni podparcia: 

<

*



=

>?

@

ABC?Dł

·

ABC?Dł



+EFG

G,!·G,

 13,07HI

Obliczeniowa warto

ść

 wytrzymało

ś

ci betonu z uwagi na docisk: 

J

K

 0,4 · J

L

 0,4 · 39,29 HI  15,71HI

Stosunek napr

ęŜ

e

ń

 na powierzchni podparcia do obliczeniowej wytrzymało

ś

ci betonu na docisk: 

<

*

J

K



13,07

15,71  0,83

 

Minimalna długo

ść

 podparcia netto: 

 

 

 

MN 

+



=

>?

O

>?

·

ABC?Dł



+EFG

+!,GF·G,

 30 

 

 140 mm (dla podpory skupionej wg Tablicy 10.2)  

Minimalna odległo

ść

  od kraw

ę

dzi elementu podpieraj

ą

cego uznana za nieskuteczn

ą

  wg Tablicy 10.3 

 

MN 



 25 

 

Warto

ść

  poprawki ze wzgl

ę

du na odchyłki odległo

ś

ci mi

ę

dzy elementami podpieraj

ą

cymi 

a

2

 wg Tablicy 10.5 

∆





P

+GG



Q

R

S·G,!ET

+GG



GTSG,FT

+GG

 16 

 

10    ∆



 16    30 

 

Minimalna warto

ść

  podparcia a

3

 wg Tablicy 10.4 

MN 

!

 15 

 

Warto

ść

 poprawki ze wzgl

ę

du na odchyłki długo

ś

ci elementu podpieranego 

min ∆

!



Q

X

EGG



+Y,YE 

EGG

 8 

 

 

 

background image

 

32 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

Sprawdzenie normowych warunków podparcia 

MN 

+

 300 

 

  

 

 

przyj

ę

to 



+

 300 

 

MN"



2 ∆



#  25 2 16  41 

 

   przyj

ę

to 





2 ∆



 150 

 

MN"

!

2 ∆

!

#  15 2 8  23   

 

przyj

ę

to 



!

2 ∆

!

 175 

 

 
Rozpi

ę

to

ść

 efektywna: 

 

Z

[\\



 

+

 2 · "

!

2 ∆

!

#  19,95    0,3    2 · 0,175    19,30 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

 

33 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

3.2. 

Ustalenie wysoko

ś

ci przekroju. 

Z warunku no

ś

no

ś

ci strefy 

ś

ciskanej wysoko

ść

 belki spr

ęŜ

onej powinna spełnia

ć

 warunek 

 



+

 "2,2  ] 2,6# · ^

_

`?

a

bb

·\

b?

c

 

gdzie: 

M

sd

 

– Moment obliczeniowy od podstawowej kombinacji obci

ąŜ

e

ń

 w sytuacji trwałej,  

H

d

 ,

-.,0

· 1



2 

$% 

· 3 2 ∆ · 34 2 

5.+

· ( · 36 ·

Z

[\\



8  71,35 · "8,64 2 3,8 · 10 2 1,4 · 10# 2 1,5 · 5 · 108 ·

"19,3#



8

 7303,8  

 

 

α

cc

 

– współczynnik uwzgl

ę

dniaj

ą

cy wpływ obci

ąŜ

enia długotrwałego, niekorzystny efekt sposobu przyło

Ŝ

enia obci

ąŜ

enia, a w przypadku słupów 

równie

Ŝ

 wpływ małych przekrojów, na wytrzymało

ść

 obliczeniow

ą

 betonu na 

ś

ciskanie,  

e

LL

 1,0

 (str. 31, PN-EN 1992-1-1:2008) 

 

f

cd 

– wytrzymało

ść

 obliczeniowa betonu na 

ś

ciskanie, 

J

L



\

bD

f

g



EE

+,

 39,29HI

 

Je

ś

li   

2,2 · ^

_

`?

a

bb

·\

b?

c

   2,6 · ^

_

`?

a

bb

·\

b?

c

 

to przechodzimy dalej, 



Thi



2,2 ·

^

7303,8  

1·39290  

3

 1,26 

 



T@j



2,6 ·

^

7303,8  

1·39290  

3

 1,48 

 

 

 

wniosek: wst

ę

pnie przyj

ę

ta wysoko

ść

 belki 





 1,20 

 nie spełnia warunku 



Thi

 



 

T@j

  

 

Je

ś

li warunek nie jest spełniony to przyjmujemy nowe h

b

 i ponownie obliczamy M

Sd

 

background image

 

34 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

Iteracja: 

krok 1) 

Przyjmuj

ę

 now

ą

 wysoko

ść

 belki 





 1,40 

 

krok 2) 

Ponownie szacuj

ę

 ci

ęŜ

ar własny belki na podstawie nowej wysoko

ś

ci:

 





 0,25 · 



· 





 0,25 · 25

:k

T

c

· "1,40 #



 11,76

:k

T

 

krok 3) 

H

d

 ,

-.,0

· 1



2 

$% 

· 3 2 ∆ · 34 2 

5.+

· ( · 36 ·

P

lmm

n

o

 71,35 · "11,76 2 3,8 · 10 2 1,4 · 10# 2 1,5 · 5 · 108 ·

"+Y,!#

n

o

 7500  

 

krok 4) 



Thi



2,2 ·

^

7500  

1·39290  

3

 1,27 

 



T@j



2,6 ·

^

7500  

1·39290  

3

 1,50 

 

 

Sprawdzenie warunku: 

 

Thi

 1,27    



 1,40    

T@j

 1,50 

 

 O.K. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

background image

 

35 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

3.3. 

Orientacyjne zakresy wymiarów przyjmowanych dla zast

ę

pczego przekroju dwuteowego belki kablobetonowej.  

Wysoko

ść

 przekroju

 

p

q

 r, st u

 

 

Wysoko

ść

 półki dolnej

  



\

v "0,12 ] 0,20# · 



 

168    

\

 280

 

 

przyj

ę

to: 

p

w

 xtt uu

 

 

Wysoko

ść

 półki górnej 

`

\

v "0,10 ] 0,15# · 



 

140    `

\

 210

 

 

przyj

ę

to: 

p`

w

 ztt uu

 

 

Szeroko

ść

 

ś

rodnika  



v "0,10 ] 0,12# · 



 

140    



 168

 

 

przyj

ę

to: 

q

{

 ztt uu

 

 

Szeroko

ść

 półki dolnej 

\

v "0,30 ] 0,60# · 



 

420    

\

 840

 

 

przyj

ę

to: 

q

w

 |tt uu

 

 

Szeroko

ść

 półki górnej 

`

\

v "0,40 ] 0,80# · 

 

560     `

\

 1120

 

 

przyj

ę

to: 

q

w

 rttt uu

 

 

b

w

 

b

f

 

h

f

h

f

 

h

b

 

A

p

 

A

s1

 

v

v

 

a

p

 

e

p

 

1:1 

1:3 

1:10 
1:20 

A

s2

 

b

f

background image

 

36 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

3.4. 

Sprawdzenie wska

ź

ników t

ę

go

ś

ci, asymetrii i wydajno

ś

ci: 

Wska

ź

nik t

ę

go

ś

ci:  

 

 

 

 

 

} 

~



p

q

z

 

€ 



m

·

m

‚

ƒ

·

‚`

m

·`

m



X

n



G,F·G,!‚G,·G,Y‚+,G·G,

+,

n



G,EY
+,Y…

 0,30

0,18  €  0,30  0,35

  

 

warunek spełniony 

Wska

ź

nik asymetrii wzgl

ę

dem osi poziomej: 

 

† 

‡



p

q

 

gdzie: 

ˆ

L

 – odległo

ść

 od 

ś

rodka ci

ęŜ

ko

ś

ci przekroju betonowego do dolnej kraw

ę

dzi przekroju belki: 

‰

L



Š

L

‹

L



\

· 

\

· 0,5 · 

\



· 

%

· 1

\

2 0,5 · 

%

4 2  `

\

· `

\

· 1

\

2 

%

2 0,5 · `

\

4

\

· 

\



· 

%

2  `

\

· `

\



 



0,7 · 0,3 · 0,5 · 0,3 2 0,2 · 0,9 · "0,3 2 0,5 · 0,9# 2 1,0 · 0,2 · "0,3 2 0,9 2 0,5 · 0,2#

0,7 · 0,3 2 0,2 · 0,9 2 1,0 · 0,2



0,4265 

!

0,59 



 0,723 

 

Œ 



b



X



G,F! T

+, T

 0,52

0,35  Œ  0,52  0,65

  

 

warunek spełniony 

Wska

ź

nik wydajno

ś

ci: 

 

 

 

 

 

Ž 

{



‚{`



~



·p

q

   

 

gdzie:  

{









‡



 ; 

{`









‡`



; 



L



\

· 

\

!

12 2 

\

· 

\

· 1ˆ

L

 0,5 · 

\

4



2

`

\

· `

\

!

12 2  `

\

· `

\

· 1ˆ`

L

 0,5 · `

\

4



2



· 

%

!

12 2 



· 

%

· 1

\

2 0,5 · 

%

 ˆ

L

4



 



L



0,7 · 0,3



12

2 0,7 · 0,3 · "0,72  0,5 · 0,3#



2

1,0 · 0,2

!

12

2 1,0 · 0,2 · "0,68  0,5 · 0,2#



2

0,2 · 0,9

!

12

2 0,2 · 0,9 · "0,3 2 0,5 · 0,9  0,72#



 0,15 



 

‘

L



’

b



b



G,+E
G,F

 0,208 



   

‘`

L



’

b

`

b



G,+E T

“

G,…o

 0,222 



 

” 



b

‚`

b

•

b

·

X



G,Go‚G,

G,EY·+,

 0,52

 

0,45  ”  0,52  0,55

  

 

warunek spełniony 

background image

 

37 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

3.5. 

Ustalenie wymaganej no

ś

no

ś

ci ci

ę

gien i dobór ich liczby. 

 
Tablica 1. Charakterystyczne wła

ś

ciwo

ś

ci splotów spr

ęŜ

aj

ą

cych wg PN-B-03264:2002. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
Rys. 1 Model teoretyczny belki zginanej przyj

ę

ty do wyznaczenia liczby splotów. 

 

Z warunku równowagi momentów zginaj

ą

cych w sytuacji trwałej wymagan

ą

 liczb

ę

 splotów obliczamy ze wzoru:   

N

%[–



_

`?

—·•

B

·\

B?

 

Ci

ęŜ

ar własny belki:  

 





 



· ‹

L

 25

:k

T

c

· 0,59



 14,75

:k

T

 

H

d

 ,

-.,0

· 1



2 

$% 

· 3 2 ∆ · 34 2 

5.+

· ( · 36 ·

Z

[\\



8  71,35 · "14,75 2 3,8 · 10 2 1,4 · 10# 2 1,5 · 5 · 108 ·

"19,3#



8

 7688  

 

A

p

  

– pole przekroju pojedynczego splotu spr

ęŜ

aj

ą

cego według tablicy 1. 

 

‹



 150 



 

f

pd

  

– obliczeniowa granica plastyczno

ś

ci stali spr

ęŜ

aj

ą

cej, 

 

 

 

J





G,Y

+,+E

J

:



G,Y

+,+E

· 1860 HI  1455,65 HI

 

z 

– rami

ę

 sił wewn

ę

trznych wg rysunku nr 1,  

 

 

 

 

 

˜  0,75 · 



 1,05 

 

Wymagana liczba splotów:  

 

 

 

 

 

N

%[–



_

`?

—·•

B

·\

B?



F…oo :kT

+,GE T·+EG·+G

™š

T

n

·+EE…EG:k/T

n

 33,53

 

Przyj

ę

to spr

ęŜ

enie 5 kablami 7 splotowymi  

 

 

œ

žŸ‡

 x 

  

~

žŸ‡

 œ

žŸ‡

· ~



 x  · r t   z t uu

z

 

 

Oznaczenie 

Ś

rednica 

mm 

Przekrój A

p

 

mm

2

 

Wytrzymało

ść

 f

pk

, MPa 

Siła zrywaj

ą

ca F

pk

, kN 

II 

II 

6x2,5+1x2,8 

7,8 

35,6 

1940 

1740 

69 

62 

6x5 +1x5,5 

15,5 

141,5 

1470 

1370 

208 

194 

Y 1860 S7 

12,5 

93 

1860 

173 

Y 1860 S7 

13,0 

100 

1860 

186 

Y 1770 S7 

16,0 

150 

1770 

265 

z=(0,7

÷

0,85)

background image

 

38 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

3.6. 

Powierzchnia strefy 

ś

ciskanej betonu. 

‹

LL

¡

i

B„C¢

·•

B

·\

B?

a

bb

·\

b?



!E·+EG·+G

™š

T

n

·+EE…EG:k/T

n

+,G·!YYG :k

 0,1945 



   

 zastosowane pole półki górnej 

‹

 0,20 



3.7. 

Powierzchnia strefy rozci

ą

ganej betonu. 

‹

L$

¡ 40 · ‹

% 

 40 · 5250 



 0,21 



   

 

 

 zastosowane pole półki dolnej 

‹

L

 0,21 



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

background image

 

39 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

3.8. 

Minimalna grubo

ść

 otulenia kabli spr

ęŜ

aj

ą

cych i zbrojenia zwykłego. 

 

 

 

background image

 

40 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

 

 

 

 

 

background image

 

41 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

Wyznaczenie otulenia ci

ę

gien ze wzgl

ę

du na przyczepno

ść

  zbrojenia oraz trwało

ść

  konstrukcji. 

 

 

background image

 

42 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

 

background image

 

43 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

 

 

background image

 

44 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

 

 

background image

 

45 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

 

 

 

 

 

 

background image

 

46 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

 

background image

 

47 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

Wyznaczenie otuliny ze wzgl

ę

du na ogniotrwało

ść

  elementu wg EC2 - cz

ęść

 1-2. 

 

 

 

 

 

 

 

background image

 

48 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

 

 

 

 

 

 

 

background image

 

49 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

 

 

background image

 

50 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

 

51 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

 

 

 

background image

 

52 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

 

background image

 

53 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

 

background image

 

54 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

 

background image

 

55 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

 

 

background image

 

56 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

background image

 

57 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¤

L

¡ ¥

¦



§

£

2 5

¤

i T

¨

   

¤



¡ ¥

¦



§

£

2 5

50

¨

  

¤



¡ ¥

¦



§

£

40

¨

 

 

Rys. Minimalne odst

ę

py kanałów kablowych w przekroju elementu spr

ęŜ

onego. 

 

c

c

 

φ

d

 

c

c

 

c

v

 

φ

d

 

c

c

 

c

w

 

φ

d

 

c

c

 

background image

 

58 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

4.  Charakterystyki geometryczne przekrojów zło

Ŝ

onych. 

 

Pole przekroju: 

‹  © ‹

h

!

hª+

 ‹

+

2 ‹



2 ‹

!

 

Moment statyczny (wzgl

ę

dem dolnej kraw

ę

dzi): 

Š

« 

 © ‹

h

· ¬

h

!

hª+

 ‹

+

· ¬

+

2 ‹



· ¬



2 ‹

!

· ¬

!

 

Poło

Ŝ

enie 

ś

rodka ci

ęŜ

ko

ś

ci (wzgl

ę

dem dolnej kraw

ę

dzi): 

ˆ 

Š

«

‹

 

Moment bezwładno

ś

ci: 

­

« 

 © ­

«h

!

hª+

2 © ‹

h

· "¬

®

#



!

hª+

 

 ­

«+

2 ­

«

2 ­

«!

2 ‹

+

· "ˆ  ¬

+

#



2 ‹



· "ˆ  ¬



#



2 ‹

!

· "ˆ  ¬

!

#



 

gdzie:  

­

«h





¯

·"

¯

#

c

+

,  

y* - odległo

ść

 mi

ę

dzy osiami przechodz

ą

cymi przez 

ś

rodek ci

ęŜ

ko

ś

ci figur prostych a osi

ą

 przechodz

ą

c

ą

 przez 

ś

rodek ci

ęŜ

ko

ś

ci figury zło

Ŝ

onej. 

v

c

, v

c

` - odległo

ść

 

ś

rodka ci

ęŜ

ko

ś

ci przekroju betonowego od jego dolnej i górnej kraw

ę

dzi.   

 

b

2

 

h

 

h

3

 

h

2

 

h

1

 

b

3

 

b

1

 

y

1

 

y

2

 

y

3

 

A

1

 

A

2

 

A

3

 

v

 

background image

 

59 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

4.1. 

Przekroje sprowadzone (zespolone z wielu materiałów). 

 
 

α

i

 – współczynnik wyra

Ŝ

aj

ą

cy stosunek modułu  

spr

ęŜ

ysto

ś

ci i-tego materiału (stali zbrojeniowej zwykłej, 

stali spr

ęŜ

aj

ą

cej, nadbetonu) do modułu spr

ęŜ

ysto

ś

ci  

materiału podstawowego (betonu). 
 

e

h



°

h

°

 $

 

 
Pole przekroju sprowadzonego: 

‹

L

 ‹

LL

2 "e



 1# · © ‹

h

2 1e



 14 · ‹





hª+

2 e

Li

· ‹

Li

 

Moment statyczny przekroju sprowadzonego(wzgl

ę

dem  

górnej kraw

ę

dzi): 

Š

L

 Š

LL

2 ©"e

h

 1# · ‹

h

· §

h

 

Moment bezwładno

ś

ci przekroju sprowadzonego: 

­

L

 ­

LL

2 ‹

LL

· "ˆ`

L

 ˆ

L

#



2 ©"e

h

 1# · ­

h

2 ©"e

h

 1# · ‹

h

· §

®

 

gdzie:  
 
d* - odległo

ść

 mi

ę

dzy osiami przechodz

ą

cymi przez 

ś

rodek  

ci

ęŜ

ko

ś

ci pola powierzchni i-tych materiałów a osi

ą

  

przechodz

ą

c

ą

 przez 

ś

rodek ci

ęŜ

ko

ś

ci przekroju betonowego. 

 
A

cc

, S

cc

, J

cc

 – charakterystyki geometryczne przekroju betonowego 

v

cs

, v`

cs

 - odległo

ść

 

ś

rodka ci

ęŜ

ko

ś

ci przekroju sprowadzonego od jego dolnej i górnej kraw

ę

dzi.   

A

p

 

A

s1

 

A

s2

 

b

2

 

b

1

 

b

4

 

b

3

 

d

c

n

 

d

s

2

 

v

c

d

p

 

d

s

1

 

A

cc

 

A

cn

 

d

 

h

 

h

1

 

h

2

 

h

3

 

h

4

 

background image

 

60 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

4.2. 

Charakterystyki geometryczne przekroju w sytuacji pocz

ą

tkowej. 

 

 

 

 

 

 

Pole przekroju sprowadzonego: 

‹

LG

 ‹

LL

2 "e



 1# · © ‹

h

 © ‹

h

 

Moment statyczny przekroju sprowadzonego(wzgl

ę

dem górnej kraw

ę

dzi): 

Š

LG

 Š

LL

2 ©"e



 1# · ‹

h

· §

h

 © ‹

h

· §

h

 

Poło

Ŝ

enie 

ś

rodka ci

ęŜ

ko

ś

ci (wzgl

ę

dem górnej kraw

ę

dzi): 

ˆ`

LG



Š

LG

‹

LG

 

Moment bezwładno

ś

ci przekroju sprowadzonego: 

­

LG

 ­

LL

2 ‹

LL

· "ˆ`

LG

 ˆ`

L

#



2 ©"e



 1# · ‹

h

· "ˆ`

LG

 §

h

#



 © ‹

h

· 1ˆ`

LG

 §

h

4



 

Gdzie: 

A

di 

 – pole powierzchni przekroju i-tej osłonki kanału kablowego. 

 

d

s

1

 

d

s

2

 

d

s

3

 

d

s

4

 

d

s

5

 

d

s

6

 

d

s

7

 

A

s7

 

A

s6

 

A

s5

 

A

s4

 

A

s3

 

A

s2

 

A

s1

 

A

d1

 

A

d2

 

A

d3

 

d

d

3

 

d

d

2

 

d

d

1

 

A

cc

 

background image

 

61 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

4.3. 

Charakterystyki geometryczne przekroju w sytuacji przej

ś

ciowej. 

 

 

 

 

 

 

Pole przekroju sprowadzonego: 

‹

L

 ‹

LG

2 © ‹

h

2 1e



 14 · © ‹

h

 

Moment statyczny przekroju sprowadzonego(wzgl

ę

dem górnej kraw

ę

dzi): 

Š

L

 Š

LG

2 © ‹

h

· §

h

2 ©1e



 14 · ‹

h

· §

h

 

Poło

Ŝ

enie 

ś

rodka ci

ęŜ

ko

ś

ci (wzgl

ę

dem górnej kraw

ę

dzi): 

ˆ`

L



Š

L

‹

L

 

Moment bezwładno

ś

ci przekroju sprowadzonego: 

­

L

 ­

LG

2 ‹

LG

· 1ˆ`

LG

 ˆ`

L

4



2 ©1e



 14 · ‹

h

· 1ˆ`

L

 §

h

4



2 © ‹

h

· 1ˆ`

L

 §

h

4



 

gdzie: 

A

di

 – pole powierzchni przekroju i-tej osłonki kanału kablowego. 

A

pi

 – pole powierzchni przekroju i-tego kabla spr

ęŜ

aj

ą

cego. 

d

s

1

 

d

s

2

 

d

s

3

 

d

s

4

 

d

s

5

 

d

s

6

 

d

s

7

 

A

s7

 

A

s6

 

A

s5

 

A

s4

 

A

s3

 

A

s2

 

A

s1

 

A

p1

 

A

p2

 

A

p3

 

d

d

3

 

d

d

2

 

d

d

1

 

A

cc

 

background image

 

62 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

4.4. 

Charakterystyki geometryczne przekroju w sytuacji trwałej. 

 

 

 

 

 

 

Pole przekroju sprowadzonego: 

‹

L

 ‹

L

2 e

Li

· ‹

Li

 

Moment statyczny przekroju sprowadzonego(wzgl

ę

dem górnej kraw

ę

dzi): 

Š

L

 Š

L

 e

Li

· ‹

Li

·



i

2

 

Poło

Ŝ

enie 

ś

rodka ci

ęŜ

ko

ś

ci (wzgl

ę

dem górnej kraw

ę

dzi): 

ˆ`

L



Š

L

‹

L

 

Moment bezwładno

ś

ci przekroju sprowadzonego: 

­

L

 ­

L

2 ‹

L

· 1ˆ`

L

 ˆ`

L

4



2 e

Li

· ‹

Li

· ±



i

2 2 ˆ`

L

²



 

Gdzie: 

A

cn

 – pole powierzchni przekroju nadbetonu. 

 

d

s

1

 

d

s

2

 

d

s

3

 

d

s

4

 

d

s

5

 

d

s

6

 

d

s

7

 

A

s7

 

A

s6

 

A

s5

 

A

s4

 

A

s3

 

A

s2

 

A

s1

 

A

p1

 

A

p2

 

A

p3

 

d

d

3

 

d

d

2

 

d

d

1

 

A

cc

 

A

cn

 

h

n

 

background image

 

63 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

5.  Trasa kabla spr

ęŜ

aj

ą

cego w belce kablobetonowej. 

Trasa paraboliczna o ogólnym równaniu:  

³"´# 

·∆[

Q

n

· ´





·∆[

Q

· ´ 2 ³

G

   

gdzie:  

∆³  ³

T@j

 ³

G

 

K

ą

t nachylenia trasy kabla wypadkowego do osi podłu

Ŝ

nej elementu: 

 

a) w dowolnym punkcie trasy 

¦"´#  µ¤¶N ·

["j#

j

¸ 9

·∆[

Q

n

· "2´   #

 

b) na czole elementu (x = 0

¦

G

9 

·∆[

Q

 

 

 

 

c) w 1/2 rozpi

ę

to

ś

ci (x = L/2

¦

Q/

 0

 

d) na ko

ń

cu elementu (x = L

¦

Q

9

·∆[

Q

 

K

ą

t odgi

ę

cia trasy kabla od czoła elementu (zakotwienia czynnego): 

a) w dowolnym punkcie trasy 

¹"´#  ¦"´#  ¦

G

9

o·∆[

Q

n

· ´

 

b) na czole elementu (x = 0

¹

G

 0

 

c) w 1/2 rozpi

ę

to

ś

ci (x = L/2

¹

Q/

 ¦

Q/

 ¦

G

9

·∆[

Q

 

d) na ko

ń

cu elementu (x = L

¹

Q

 ¦

Q

 ¦

G

9

o·∆[

Q

 

Ś

redni promie

ń

 krzywizny trasy kabla 

 

µ 9

Q

n

o·∆[

 

 

L/2

 

e(x)

 

e

0

 

r

0

 

r

x

 

θ(

x

e

max

 

x

 

x

 

φ(

x

background image

 

64 

PROJEKT BELKI KABLOBETONOWEJ 

6.  Rozmieszczenie zakotwie

ń

 na czole elementu.