background image

PAŃSTWOWA WYŻSZA SZKOŁA ZAWODOWA  

W CHEŁMIE 

INSTYTUT NAUK TECHNICZNYCH 

 

 

Ćwiczenie projektowe z budownictwa 

przemysłowego nr 1 

 

 

Temat ćwiczenia:  

Zaprojektować podsuwnicową żelbetową belkę prefabrykowaną 

 

 
Wykonał 

 

 

 

CHEŁM 2009/2010 

background image

 

I. Obliczenia statyczne belki podsuwnicowej 
1. Parametry dotyczące suwnicy 

Na  podstawie  tabl.  7.1  d  z  podręcznika  J.  Kobiak,  W.  Starosolski  „Konstrukcje  żelbetonowe” 

przyjęto następujące parametry 



 

rozpiętość ramy suwnicy    

 

 

 

 

L

s

 = 15 m 



 

udźwig suwnicy 

 

 

  

 

 

 

U = 125 kN 



 

rozstaw kół na belce  

 

 

 

 

 

e

k

 = 5000 mm 



 

ciężar suwnicy bez kabiny sterowniczej   

 

 

G

s

 = 211 kN 



 

ciężar kabiny  

 

 

 

 

 

 

G

k

 = 14 kN 



 

statyczny max nacisk koło   

 

 

 

 

P = 128 kN 

2. Dane dotyczące belki podsuwnicowej 
A. Rozpiętość belki typu C
  l = 6.0 m 
B. Wymiary przekroju belki 

-  szerokość półki 

 

 

 

 

 

 

b

eff

 = 650 mm 

-  grubość półki  

 

 

 

 

 

 

h

f

 = 120 mm 

-  wysokość belki 

 

 

 

 

 

 

h = 800 mm 

-  szerokość belki 

 

 

 

 

 

 

b

w

 = 500 mm 

-  pole przekroju belki 

A

p

 = 

h



· b



 b



· h   h



 

A

p

 = 0,418 m

 

 

3. Zestawienie obciążeń działających na belkę podsuwnicową 
A. Obciążenia równomiernie rozłożone 
Przyjęto szynę podsuwnicową typu S42 



 

wysokość 

 

h

sz

 = 140 mm 



 

ciężar   

 

g

sz

 = 0,4248 

 

Szynę suwnicową przymocowano do belki podsuwnicowej w sposób pokazany na rys. 7.10 

 

background image

 

Rodzaj obciążeń 

Pole 

przekroju 

[m

2

Ciężar 

objętościowy 









 

Wartość 
charakt. 

obciążeń 











 

Współczynnik 

obciążeń  





 

Wartość obl. 

obciążeń 

 





 

szyna S42 

0,566 

1,1 

0,6226 

Podkładki i dodatkowe 
elementy mocujące szynę 

0,157 

1,1 

0,1727 

ciężar galerii oraz 
obciążenia użytkowe 

1,250 

1,1 

1,375 

ciężar własny belki typu C 

0,418 

25,0 

10,45 

1,1 

11,495 

∑ 

 

12,423 

 

13,6653 

 

 

 

∑ g

  12,423 

 

 

∑ g   13,665

 

B. Statyczny maksymalny nacisk koła suwnicy na szynę jezdną 
Zwiększamy nacisk maksymalny o 11 kN, gdy kabina znajduje się z boku mostu. 
 

P

max

 = P + 11kN 

P

max

 = 128kN + 11kN 

 

P

max

 = 139kN 

C. Statyczny minimalny nacisk koła suwnicy na szynę jezdną  
Zwiększamy nacisk minimalny o 1 kN, gdy kabina znajduje się z boku mostu. 
 

P

min

 = 

0,5G

$

 U   2P   1kN 

P

min

 = 0,5(211kN + 125kN – 2 ∙ 128kN) + 1kN 

 

P

min

 = 41kN 

D. Obciążenia charakterystyczne poziome 


 

prostopadłe do toru (wg PN 86-B 02005 rys. 3 

)

*



+

,-,.

-

 3 

H

pk

 = k ∙ P

max

   

k = 0,075 

 

H

pk

 = 0,075 ∙ 139kN   

 

 

 

 

H

pk 

= 10,425kN 



 

równoległe do toru 

 

 

H

rk

 = 0,12 ∙ P

max 

 

 

 

H

rk 

= 0,12 ∙ 139kN 

 

 

 

 

H

rk 

= 16,68kN 

E.  Charakterystyczne  obciążenia  pionowe  z  uwzględnieniem  dynamicznego  charakteru  
pracy suwnicy 
Przyjęto  współczynnik  β  =  1,2  jak  dla  czwartej  grupy  natężenia  pracą  na  podst.  PN  86-B  02005  
tabl.1  β = 1,2 
 

P

k

 = P

max

 

· β   

 

 

P

k

 = 139kN ∙ 1,2 

 

P

k

 = 166,8kN 

F. Obliczeniowe obciążenia pionowe   

γ



= 1,1 

 

P

o

 = P

k

 ∙ γ



 

 

P

o

 = 166,8kN ∙ 1,1 

 

P

o

 = 183,48kN 

G. Obliczeniowe obciążenia poziome 



 

prostopadłe do toru 

 H

p

 = H

pk

 ∙ γ



 

H

p

 = 10,425kN ∙ 1,1 

H

p

 = 11,47kN  



 

równoległe do toru 

H

r

 = H

rk

 ∙ γ



 

H

r

 = 16,68kN ∙ 1,1 

H

r

 = 18,348kN 

Przyjęto współczynnik γ



=1,1 na podst. PN 86-B 02005 tabl.2 

 
 

background image

 

4. Wyznaczanie sił wewnętrznych w belce 
A. Obliczenia maksymalnego momentu zginającego i maksymalnej wartości sił poprzecznych 



 

maksymalny moment od obciążeń suwnicą i obciążeń równomiernie rozłożonego   l = 6m 

 

M

max

 = 0,5 ∙ P

o

 ∙ 

/

0



∑ 1· /

2

3

 

 

 

 

 

 

 

M

max

 = 0,5 ∙ 183,48kN ∙ 

3m 

,5,66-

+7

 · 56

3

  

 

M

max

 < M

max.dop  

 

 

M

max

 = 336,713kNm 



 

maksymalna siła poprzeczna od obciążeń suwnicą i obciążeń równomiernie rozłożonego 

V

max

 = P

o

 + P

o

 ∙ 

/9

+

/

 + 

∑ g · 

/

0

  

 

 

  

V

max

 = 183,48kN + 183,48kN ∙ 

,
6

  13,665  · 3   

V

max

 < V

max.dop

 

 

V

max

 = 255,055kN 

 
Wniosek: 
Po  porównaniu  wartości  maksymalnych  momentu  zginającego  i  siły  poprzecznej  występujących  w 
przekroju  z  dopuszczalnymi  wartościami  maksymalnymi  stwierdzam,  że  przyjęta  belka  typu  S42 
została dobrana prawidłowo. 
 
B. Obliczenie odległości wierzchu główki szyny od środka ciężkości belki 
 

 



 

moment statyczny belki względem skrajnego górnego włókna 

S = 

b



· h   h



 · 

,
0

· h   h



  h



  b



· h



·

,
0

· h



 

S =  

0,5m · 0,8m   0,12m  · 

,
0

· 0,8m   0,12m   0,12m  0,65m · 0,12m ·

,
0

· 0,12m 

S = 0,02m

3

 



 

pole przekroju belki 

A

b

 = 

h



· b



 b



· h   h



 

A

b

 = 

0,12m · 0,65m  0,5m · 0,8m   0,12m  

A

b

 = 0,418m



 

położenie środka ciężkości belki 

e = 

;

<

=

 

background image

 

e = 

.,.0

>

.,?,3

2

 

e = 0,048m 



 

wysokość szyny jezdnej wraz z podkładkami 

h

podkl 

= 10mm 

 

e

A

 h

$B

 h

CAD /

 

 

e

A

  0,14m  0,01m 

 

e

A

 0,15m 



 

łączna wartość mimośrodu 

 

e

,

 e

A

 e  

 

e

,

  0,15m  0,048m 

 

e

,

  0,198m 

 
C. Wartości sił wewnętrznych 
a) Obciążenia stałe 

 



 

siły poprzeczne Vg 

x

= 0m 

 

V

gA

 = 0,5 ∙ ∑

g

 ∙ l - ∑

g

 ∙ x

0

 

 

 

 

V

gA

 = 0,5 ∙ 

13,665

 ∙ 6m - 

13,665

 ∙ 0m 

V

gA

 = 40,995kN 

x

= 0,6m 

V

g1

 = 0,5 ∙ ∑

g

 ∙ l - ∑

g

 ∙ x

 

 

 

V

g1

 = 0,5 ∙ 

13,665

 ∙ 6m - 

13,665

 ∙ 0,6m

 

V

g1

 = 32,796kN 

x

= 1,2m 

V

g2

 = 0,5 ∙ ∑

g

 ∙ l - ∑

g

 ∙ x

 

 

 

V

g2

 = 0,5 ∙ 

13,665

 ∙ 6m - 

13,665

 ∙ 1,2m

 

V

g2

 = 24,597kN 

x

= 1,8m 

V

g3

 = 0,5 ∙ ∑

g

 ∙ l - ∑

g

 ∙ x

 

 

 

V

g3

 = 0,5 ∙ 

13,665

 ∙ 6m - 

13,665

 ∙ 1,8m

 

V

g3

 = 16,398kN 

x

= 2,4m 

V

g4

 = 0,5 ∙ ∑

g

 ∙ l - ∑

g

 ∙ x

 

 

 

V

g4

 = 0,5 ∙ 

13,665

 ∙ 6m - 

13,665

 ∙ 2,4m

 

V

g4

 = 8,199kN 

x

= 3,0m 

V

g5

 = 0,5 ∙ ∑

g

 ∙ l - ∑

g

 ∙ x

 

 

 

V

g5

 = 0,5 ∙ 

13,665

 ∙ 6m - 

13,665

 ∙ 3,0m

 

V

g5

 = 0kN 



 

momenty zginające Mg 

   

x

= 0m 

 

M

gA

 = 0 ∙ kNm 

x

= 0,6m 

M

g1 

= 0,5 ∙ ∑

g

 ∙ l ∙ x

1

 - ∑

g

 ∙ x

1

 ∙ 

F

G

0

 

M

g1 

= 22,137kNm 

 

 

 

M

g1 

= 0,5 ∙ 

13,665

 ∙ 6m ∙ 0,6m - 

13,665

 ∙ 0,6m ∙ 

.,6

0

 

x

= 1,2m 

M

g2

 = 0,5 ∙ ∑

g

 ∙ l ∙ x

2

 - ∑

g

 ∙ x

2

 ∙ 

F

2

0

 

M

g2 

= 39,355kNm 

 

 

M

g2

 = 0,5 ∙ 

13,665

 ∙ 6m ∙ 1,2m - 

13,665

 ∙ 1,2m ∙ 

,,0

0

 

x

= 1,8m 

M

g3

 = 0,5 ∙ ∑

g

 ∙ l ∙ x

3

 - ∑

g

 ∙ x

3

 ∙ 

F

>

0

 

M

g3 

= 51,65kNm 

background image

 

 

 

M

g3

 = 0,5 ∙ 

13,665

 ∙ 6m ∙ 1,8m - 

13,665

 ∙ 1,8m ∙ 

,,3

0

 

x

= 2,4m 

M

g4

 = 0,5 ∙ ∑

g

 ∙ l ∙ x

4

 - ∑

g

 ∙ x

4

 ∙ 

F

H

0

 

M

g4 

= 59,03kNm 

 

 

M

g4

 = 0,5 ∙ 

13,665

 ∙ 6m ∙ 2,4m - 

13,665

 ∙ 2,4m ∙ 

0,?

0

 

x

= 3,0m 

M

g5

 = 0,5 ∙ ∑

g

 ∙ l ∙ x

5

 - ∑

g

 ∙ x

5

 ∙ 

F

I

0

 

M

g5

=61,49kNm 

 

   

M

g5

 = 0,5 ∙ 

13,665

 ∙ 6m ∙ 3,0m - 

13,665

 ∙ 3,0m ∙ 

5,.

0

 

 

 

 

b) Obciążenia zmienne  

 



 

siły poprzeczne Vp 

x

= 0m 

 

V

pA

 = P

o

 + P

o

 ∙ 

/9

+

/

 

 

 

 

V

pA

 = 214,06kN 

 

 

  

 

 

 

V

pA

 = 183,48kN + 183,48kN ∙ 

,
6

 

 

x

= 0,6m  V

p1

 = 0,9 ∙ P

o

 + 0,9 ∙ P

o

 ∙ 

/9

+

9F

G

/9F

G

  

V

p1

 = 177,36kN 

 

 

 

 

V

p1

 = 0,9 ∙ 183,48kN + 0,9 ∙ 183,48kN ∙ 

6 9- 9.,6

6 9.,6

   

x

= 1,2m  V

p2

 = 0,8 ∙ P

o

 + 0,8 ∙ P

o

 ∙ 

/9

+

9F

2

/9F

2

  

V

p2

 = 140,67kN 

 

 

V

p2

 = 0,8 ∙ 183,48kN + 0,8 ∙ 183,48kN ∙ 

6 9- 9,,0

6 9,,0

 

 

x

= 1,8m  V

p3 

= 0,7 ∙ P

o

 +0,7 ∙  P

o

 ∙ 

/9

+

9F

>

/9F

>

   

V

p3

 = 128,43kN 

 

 

 

 

V

p3

 = 0,7 ∙ 183,48kN + 0,7 ∙ 183,48kN ∙ 

6 9- 9,,3

6 9,,3

   

x

= 2,4m 

V

p4

 = 0,6 ∙ P

o

 

 

V

p4

 = 0,6 ∙ 183,48kN   

V

p4

 = 110,09kN 

x

= 3,0m 

V

p5

 = 0,5 ∙ P

o

  

 

V

p5

 = 0,5 ∙ 183,48kN   

V

p5

 = 91,74kN 



 

momenty zginające Mp 

x

= 0m   

M

pA

 = 0 ∙ kNm 

x

= 0,6m 

M

p1

 = 0,9 ∙ P

o

 ∙ 0,1 ∙ l + 0,9 ∙ P

o

 ∙ 0,1 ∙ l ∙ 

/9F

G

9

+

/9F

G

 

 

M

p1

 = 106,418kNm 

 

 

 

M

p1

 = 0,9 ∙ 183,48kN ∙ 0,1 ∙ 6m + 0,9 ∙ 183,48kN ∙ 0,1 ∙ 6m ∙ 

6 9.,6 9-

6 9.,6

 

x

= 1,2m  

M

p2

 = 0,8 ∙ P

o

 ∙ 0,2 ∙ l + 0,8 ∙ P

o

 ∙ 0,2 ∙ l ∙ 

/9F

2

9

+

/9F

2

 

 

M

p2

 = 168,80kNm 

 

 

 

M

p2

 = 0,8 ∙ 183,48kN ∙ 0,2 ∙ 6m + 0,8 ∙ 183,48kN ∙ 0,2 ∙ 6m ∙ 

6 9,,0 9-

6 9,,0

 

x

= 1,8m  

M

p3 

= 0,7 ∙ P

o

 ∙ 0,3 ∙ l + 0,7 ∙  P

∙ 0,3  ∙ l ∙ 

/9F

>

9

+

/9F

>

 

 

M

p3 

= 187,15kNm 

 

 

 

M

p3 

= 0,7 ∙ 183,48kN ∙ 0,3 ∙ 6m + 0,7 ∙  183,48kN

 

∙ 0,3 ∙ 6m ∙ 

6 9,,3 9-

6 9,,3

 

x

= 2,4m 

M

p4

 = 0,6 ∙ P

o

 ∙ 0,4 ∙ l    M

p4

 = 0,6 ∙ 183,48kN ∙ 0,4 ∙ 6m 

 

M

p4

 = 264,21kNm 

x

= 3,0m  

M

p5

 = 0,5 ∙ P

o

 ∙ 0,5 ∙ l    M

p5

 = 0,5 ∙ 183,48kN ∙ 0,5 ∙ 6m 

 

M

p5 

= 275,22kNm 

 
 

background image

 

 
c) Obciążenia obliczeniowe od siły poziomej równoległej do belki podsuwnicowej 
 



 

reakcja podporowa 

R

HrA

 = 

J

K

·

,

/

 

R

HrA

 = 

,3,5? · .,,L3

6

 

R

HrA

 = 0,605kN 



 

siły poprzeczne 

x

= 0m 

V

HrA

 = R

HrA 

 

V

HrA 

= 0,605kN 

x

= 0,6m 

V

Hr1

 = R

HrA 

 

V

Hr1 

= 0,605kN 

x

= 1,2m 

V

Hr2

 = R

HrA 

 

V

Hr2

 = 0,605kN 

x

= 1,8m 

V

Hr3 

= R

HrA 

 

V

Hr3

 = 0,605kN 

x

= 2,4m 

V

Hr4

 = R

HrA 

 

V

Hr4

 = 0,605kN 

x

= 3,0m 

V

Hr5 

= R

HrA 

 

V

Hr5

 = 0,605kN 



 

momenty zginające 

x

= 0m 

 

M

HrA

 = 0 ∙ kNm 

 

x

= 0,6m 

M

Hr1

 = R

HrA

 ∙ x

1

 

M

Hr1

 = 0,605kN ∙ 0,6m 

M

Hr1

 = 0,363kNm 

x

= 1,2m 

M

Hr2

 = R

HrA

 ∙ x

2

 

M

Hr2

 = 0,605kN ∙ 1,2m 

 

M

Hr2

 = 0,726kNm 

x

= 1,8m 

M

Hr3 

= R

HrA

 ∙ x

3

 

M

Hr3

 = 0,605kN ∙ 1,8m 

 

 

M

Hr3

 = 1,089kNm 

x

= 2,4m 

M

Hr4

 = R

HrA

 ∙ x

4

 

M

Hr4

 = 0,605kN ∙ 2,4m 

 

 

M

Hr4

 = 1,452kNm 

x

= 3,0m 

M

Hr5 

= R

HrA

 ∙ x

5

 

M

Hr5 

= 0,605kN ∙ 3,0m 

 

M

Hr5

 = 1,815kNm 

 
d) Superpozycja sił wewnętrznych 



 

siły poprzeczne V 

x

= 0m 

V

A

 = V

gA

 + V

pA

 + V

HrA 

V

A

 = 40,995kN + 214,06kN + 0,605kN   

V

A

 = 255,66kN

 

x

= 0,6m 

V

1

 = V

g1

 + V

p1

 + V

Hr1 

V

1

 = 32,796kN + 177,36kN + 0,605kN  

V

1

 = 210,761kN

 

x

= 1,2m 

V

2

 = V

g2

 + V

p2

 + V

Hr2 

V

2

 = 24,597kN + 140,67kN + 0,605kN  

V

2

 = 165,872kN 

x

= 1,8m 

V

3

 = V

g3

 + V

p3

 + V

Hr3 

V

3

 = 16,398kN + 128,43kN + 0,605kN

  

V

3

 = 145,433kN 

x

= 2,4m 

V

4

 = V

g4

 + V

p4

 + V

Hr4 

V

4

 = 8,398kN + 110,09kN + 0,605kN   

V

4

 = 118,894kN 

x

= 3,0m 

V

5

 = V

g5

 + V

p5

 + V

Hr5 

V

5

 = 0kN + 91,74kN + 0,605kN 

 

V

5

 = 92,345kN 



 

momenty zginające M 

x

= 0m 

M

A

 = M

gA

 + M

pA

 + M

HrA 

M

A

 = 0kNm + 0kNm + 0kNm

 

 

 

M

A

 = 0kNm

 

x

= 0,6m 

M

1

 = M

g1

 + M

p1

 + M

Hr1 

M

1

 = 22,137kNm + 106,418kNm + 0,363kNm

 

M

1

 

128,918kNm 
x

= 1,2m 

M

2

 = M

g2

 + M

p2

 + M

Hr2 

M

2

 = 39,355kNm + 168,80kNm + 0,726kNm

 

M

2

 

208,881kNm 
x

= 1,8m 

M

= M

g3

 + M

p3

 + M

Hr3 

M

3

 = 51,65kNm + 187,15kNm + 1,089kNm

 

M

3

 

239,889kNm 
x

= 2,4m 

M

4

 = M

g4

 + M

p4 

+ M

Hr4 

M

4

 = 59,03kNm + 264,21kNm + 1,452kNm

 

M

4

 

324,692kNm 
x

= 3,0m 

M

= M

g5

 + M

p5

 + M

Hr5 

M

5

 = 61,49kNm + 275,22kNm + 1,815kNm

 

M

5

 

338,525kNm 



 

ekstremalne wartości sił wewnętrznych z superpozycji 

V

sup.max

 = V

V

sup.max

 = 255,66kN 

M

sup.max 

= M

M

sup.max 

= 338,525kNm 

 
e)  Ekstremalne  wartości  sił  wewnętrznych  od  siły  poziomej  prostopadłej  do  belki 
podsuwnicowej 

background image

 

V

Hp.max

 = H

p

 

 

 

V

Hp.max

 = 11,47kN 

M

Hp.max

 = H

· 

/

?

 

M

Hp.max

 = 11,47kN ∙ 

6

?

 

M

Hp.max

 = 17,205kNm 

f) Przekrojowe momenty skręcające 



 

momenty skręcające 

x

= 0m 

 

T

SdA

 = H

p

 ∙ 

e

,

 

  T

SdA

 = 11,47kN ∙ 

0,198m 

 

 

T

SdA

 = 2,271kNm 

x

= 0,6m 

T

Sd1

 = 0,9 ∙ H

p

 ∙ 

e

,

 

  T

Sd1

 = 0,9 ∙ 11,47kN ∙ 

0,198m 

   

T

Sd1

 = 2,044kNm 

x

= 1,2m 

T

Sd2

 = 0,8 ∙ H

p

 ∙ 

e

,

 

  T

Sd2

 = 0,8 ∙ 11,47kN ∙ 

0,198m 

   

T

Sd2

 = 1,817kNm 

x

= 1,8m 

T

Sd3 

= 0,7 ∙ H

p

 ∙ 

e

,

 

  T

Sd3 

= 0,7 ∙ 11,47kN ∙ 

0,198m 

   

T

Sd3

 = 1,590kNm 

x

= 2,4m 

T

Sd4

 = 0,6 ∙ H

p

 ∙ 

e

,

 

  T

Sd4

 = 0,6 ∙ 11,47kN ∙ 

0,198m 

   

T

Sd4

 = 1,363kNm 

x

= 3,0m 

T

Sd5 

= 0,5 ∙ H

p

 ∙ 

e

,

 

  T

Sd5 

= 0,5 ∙ 11,47kN ∙ 

0,198m 

   

T

Sd5

 = 1,136kNm 



 

ekstremalne wartości momentów skręcających 

T

Sd.max

 = T

SdA 

T

Sd.max

 = 2,271kNm 

 
5. Wymiarowanie belki podsuwnicowej 
Beton klasy B-30 



 

obliczeniowa wytrzymałość betonu na ściskanie 

f

cd

 = 16,7MPa 



 

wytrzymałość średnia betonu na rozciąganie 

f

ctm

 = 2,6MPa 



 

charakterystyczna wytrzymałość betonu na ściskanie 

f

ck

 = 25MPa 

Stal klasy A-II – St50B 



 

charakterystyczna granica plastyczności 

f

yk

 = 355MPa 



 

obliczeniowa granica plastyczności stali 

f

yd

 = 310MPa 



 

względna wysokość strefy ściskanej 

ξ

eff.lim

 = 0,55 

A. Wymiarowanie na zginanie w płaszczyźnie pionowej 



 

szerokość przekroju 

   

 

b

eff

 = 0,65m 



 

obliczeniowa średnica prętów 

 

φ = 22mm 



 

grubość otuliny 

 

 

 

 

 

 

c = 25mm 



 

obliczeniowa średnica strzemion   

 

 

 

φ

strz

 = 6mm 



 

wysokość użyteczna przekroju 

d = 0,8m – 0,04m 

d = 0,76m 

 
a)

 

Sprawdzenie czy przekrój jest pozornie czy rzeczywiście teowy  

h

f

 = 0,12m 



 

moment sprawdzający   

M

spr

 = b

eff 

∙ h

f

 ∙ f

cd 

∙ 

Md 

O

P

0

Q  

M

spr

 = 0,65m ∙ 0,12m ∙ 16,7MPa ∙ 

M0,76m 

.,,0

0

Q   

 

 

   

M

spr

 = 911,82kNm 



 

moment maksymalny 
M

Sd.max

 = M

sup.max 

   

 

M

Sd.max

 = 338,525kNm 

M

spr

  

S M

Sd.max

 = 1  

przekrój jest pozornie teowy 

 

b)

 

Określenie minimalnego i maksymalnego pole przekroju zbrojenia belki 

 

Minimalne pole przekroju zbrojenia 



 

wsp.  uwzględniający  rozkład  naprężeń  w  przekroju  w  chwili 

poprzedzające zarysowanie 

 

 

k

c

 = 0,4 

background image

 



 

wsp. 

uwzględniający 

wpływ 

nierównomiernych 

naprężeń 

samorównoważących  się  w  ustroju  przyjęto  do  obliczeń 
współczynnik  przy  naprężeniach  wywołanych  odkształceniem 
wymuszonym przyczynami zewnętrznymi ze  względu  dynamiczne 
oddziaływania suwnicy  

 

 

 

k = 1 



 

średnia  wytrzymałość  betonu  B30  w  chwili  spodziewanego 

zarysowania 

 

 

 

f

ct.eff

 = f

ctm

 

  

 

 

f

ct.eff

 

3,6MPa 



 

pole przekroju strefy rozciąganej elementu w chwili poprzedzającej 

zarysowanie 

 

 

 

A

ct

 = 0,5 ∙ b

w

 ∙ h 

 

 

 

 

 

A

ct

 = 0,5 ∙ 

0,5m ∙ 0,8m 
 

 

 

 

 

A

ct

 

0,2m



 

naprężenia w zbrojeniu rozciąganym natychmiast po zarysowaniu  

 

 

 

σ

s.lim

 = f

yk

   

 

 

 

σ

s.lim

 = 355MPa 

 

 

 

A

s.min

 = k

c

 ∙ k ∙ f

ct.eff

 ∙ 

T

UV

σ

*.XY8

 

 

 

 

 

 

A

s.min

 = 0,4 ∙ 1 ∙ 3,6MPa ∙ 

0.Z[

2

5--\]^ 

   

A

s.min

 = 8,11cm

2

 

Sprawdzenie warunku  

A

sl.rzecz

  

_ A

s.min

  

 
Wniosek: 
Zbrojenie zaprojektowano prawidłowo ze względu na warunek ograniczenia szerokości  
 

 

Maksymalne pole przekroju zbrojenia  

 

A

s.max

 = ξ

eff.lim 

∙ 



`a



ba

 ∙ b

eff 

 ∙ d 

 

 

A

s.max

 = 

0,55

 

∙ 

,6,c\]^

5,.\]^

  ∙ 65cm

 

 ∙ 76cm 

 

 

A

s.max

 = 146,367cm

2

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
c) Obliczanie wymaganej ilości zbrojenia 
Przekrój pozornie teowy 

background image

10 

 



 

obliczenie współczynnika wartości granicznej z uwagi na strefę ściskaną 

 

 

M

Sd.max 

 

μ

SC

 = 

\

da.8ef



`a

 · g

hPP

 · D

2

 

μ

SC

 = 

553,-0-

,6c..  · .,6-  · .,c6

2

  

μ

SC

 = 0,054 

 



 

wyznaczanie względnej wysokości strefy ściskanej 

 

 

ξ

eff 

= 1 – 

i1   2μ

;j

 

ξ

eff 

=1 – 

i1   2 · 0,054 

 

ξ

eff 

= 0,056 

 

 

 

 



 

sprawdzenie warunku przezbrojenia 

ξ

eff  

k  ξ

eff.lim  

0,056 

k 0,55 

warunek spełniony 



 

wyznaczanie względnego ramienia sił wewnętrznych  

ζ = 1 – 

0,5 ∙ ξ

eff 

 

ζ = 1 – 0,5 ∙ 0,056 

ζ = 0,97 



 

obliczeniowy przekrój zbrojenia  

A

s1

 = 

\

da.8ef



ba

 ·ζ · D

  

A

s1 

553,-0-

5,..\]^ · .,Lc · c6l

 

A

s1

 = 14,81cm

A

φ

 = π

M

m

0

Q

0

 

A

φ

 = 3,799cm

2

 

n = 

<

*G

<

n

 

n = 

,?,3,l

2

5,cLLl

2

   

n = 3,898 

 
Na podstawie wyliczonego przekroju zbrojenia przyjęto z tablic rzeczywisty przekrój zbrojenia ( 4 

ϕ 

22) 

 

 

A

s1

= 14,81cm

2

 

n

rzecz

 = 

<

*G.Kph`p

<

n

  

4 = 

<

*G.Kph`p

5,cLLl

2

 

A

s1.rzecz

 = 15,196cm

2

 

Sprawdzenie warunku ekonomicznego  

A

s1.min

 = 8,11cm

2

 

A

s1.rzecz 

= 15,196cm

2

  A

s1.max

 = 146,367cm

2

 

 

 

 

A

s1.min  

k

  

A

s1.rzecz  

k A

s1.max  

  

warunek jest spełniony 

B. Wymiarowanie przekrojów z uwagi na ścinanie 



 

szerokość przekroju 

 

 

 

  b

w

 

0,5m 



 

wysokość użyteczna przekroju   

 

 

d = 0,76m 



 

współczynnik zależny od ilości prętów doprowadzonych do podpory 

 

k = 1,6-d    

 

k = 1 

 

 

k = 1,6-0,76m = 0,84   

 

 

0,84 

q 1 

 

 

   

 



 

charakterystyczna wytrzymałość betonu na ściskanie 

  f

ck

 = 25MPa 

background image

11 

 



 

obliczeniowa  wytrzymałość  betonu  na  rozciąganie  (tabl  2  – 

„Wytrzymałość i moduł sprężystości betonu przyjmowane do obliczeń”  
PN-B-03264) 

 

 

 

f

ctd

 = 1,2MPa 



 

ramię sił wewnętrznych 

z = 0,9 ∙ d 

 

 

 

z = 0,9 ∙ 0,76m 

 

0,684m 



 

współczynnik 

 

ν = 0,6 ∙ 

M1 

r

Us

0-.

 

 

 

 

ν = 0,6 ∙ 

M1 

0-tuv

0-.

 

ν = 0,54 



 

naprężenia  wywołane  obciążaniem  lub  sprężeniem,  przyjęto,  że 

elementy są tylko ściskane 

 

 

σ

cp

 = 0MPa 

 
a) Sprawdzenie warunków nośności na odcinakach pierwszego rodzaju 
 
 

 

 

A

SL 

= 15,2cm

2

 



 

rzeczywisty stopień zbrojenia  ρ

L

 = 

T

wx

y

z

 ·{ 

  ρ

L

 = 

,-,0Z[

2

-.Z[ · c6Z[ 

  ρ

L

 = 0,004  ρ

L

 ≤ 0,01 

 



 

nośność obliczeniowa za ścinanie ze względu na rozciąganie betonu, powstające przy ścinaniu 

w elemencie nie mającym poprzecznego zbrojenia na ścinanie 
 

 

V

Rd1

 = 

|1,4 ·  k · f

l~D

· 1,2  40 · ρ

)

€  0,15σ

lC

 · b



· d 

 

V

Rd1

 = 

‚1,4 · 1 · 1,2MPa · 1,2  40 · 0,04   0,15  · 0MPa … · 0,5m · 0,76m 

 

V

Rd1

 = 1787,52kN 



 

nośność obliczeniowa na ścinanie ze względu na ściskanie betonu, powstające przy ścinaniu 

w elementach zginanych 

 

V

Rd2

 = 0,5 ∙ ν ∙ f

cd

 ∙ b

w

 ∙ z 

 

V

Rd2

 = 0,5 ∙ 0,54 ∙ 16,7MPa ∙ 0,5m ∙ 0,684m 

 

V

Rd2

 = 1542,078kN 



 

siła poprzeczna wywołana obciążeniem obliczeniowym 
V

Sd.max

 = V

sup.max

  

V

Sd.max

 = 255,66kN 

 

 

V

Rd1

 = 1787,52kN 

 

 

   

V

Rd2

 = 1542,078kN 

 

 

V

Sd.max

 < V

Rd1

  

 

 

V

Sd.max 

 < V

Rd2

  

Warunek jest spełniony 

C. Obliczenie wymaganej długości zakotwienia prętów zbrojenia głównego 



 

moment obliczeniowy w licu podpory 

 

 

M

Sd

 = 338,525kNm 



 

średnica prętów zbrojenia 

 

 

 

φ = 22mm 



 

wytrzymałość charakterystyczna betonu B30 na rozciąganie   f

ctk

 = 1,8MPa   



 

wytrzymałość obliczeniowa stali A-II– St50B 

 

 

  f

yd

 = 310MPa 

μ

SC 

\

da



`a

·g

hPP

·D

2

 

μ

SC 

553,-0-

,6,c\]^·.,6- ·.,c6

2

  

 

μ

SC 

= 0,05399   



 

wyznaczanie względnej wysokości strefy ściskanej  

ξ

eff 

= 1 – 

i1   2μ

;j

 

 

ξ

eff 

=1 – 

i1   2 · 0,05399 

 

ξ

eff 

= 0,055 

 



 

wyznaczanie względnego ramienia sił wewnętrznych 

background image

12 

 

ξ

eff  

k  ξ

eff.lim  

0,055 

k 0,55 

warunek spełniony 



 

obliczeniowy przekrój zbrojenia 

A

s1

 = 

\

da.8ef



ba

 ·ζ · D

  

A

s1 

553,-0-

5,..\]^ · .,Lc · c6l

 

A

s1

 = 14,81cm



 

warunki przyczepności określono jako dobre wg. p.8.1.2.1 PN-B-03264 



 

współczynnik 

przyczepności 

konstrukcjach 

żelbetowych 

sprężonych 

 

 

 

γ

c

 = 1,5 



 

graniczne naprężenia obliczeniowe wg. tab.24 (pręty żebrowane) 

 

 

 

f

bd

 = 2,7MPa 



 

pole przekroju zbrojenia wymaganego 

 

A

s.req

 = 14,81cm

2

 



 

pole przekroju zbrojenia zastosowanego 

 

A

s.prov

 = 15,2cm

2

 



 

podstawowa długość zakotwienia wg. p.8.1.2.3 

α

= 1 

l

b

 = 

m

?

·



ba



=a

   

l

b

 = 

00

?

·

0,.\]^

0,c\]^

   

l

b

 = 427,78mm 

l

bd

 = α

∙ l

b

 ∙ 

<

*.Kh†

<

*.‡Kˆ‰

   

l

bd

 = 1

 

∙ 427,78mm ∙ 

,?3,,

2

,-0,.

2

 

l

bd

 = 416,804mm 

l

b.min

 = 0,3 ∙ l

l

b.min

 = 0,3 ∙ 427,78mm  l

b.min

 = 128,334mm 

10 ∙ 

ϕ = 220mm 

l

b.min

 = max

0,3l

g

, 10ϕ, 100mm     l

b.min

 = 220mm 

 

 

 

 

l

bd 

≥ l

b.min 

Przyjęto zakotwienie prętów  

l

b.

 = 220mm 

 
 
 
 

D. Wymiarowanie na zginanie w płaszczyźnie poziomej 
a) Obliczanie wymaganej ilości zbrojenia 



 

moment maksymalny 

 

 

M

Sd

 = M

Hp.max

  

M

Hp.max

 = 17,205kNm 



 

szerokość półki 

 

 

 

 

 

h

f

 =12cm 



 

obliczeniowa średnica prętów 

 

 

 

 

φ = 22mm 



 

grubość otuliny 

 

 

 

 

 

c = 25mm 



 

obliczeniowa średnica strzemion   

 

 

φ

strz

 = 6mm 



 

względna wysokość strefy ściskanej 

 

 

 

ξ

eff.lim

 = 0,55 



 

wysokość użyteczna przekroju  d = b

eff

 - 

m

0

 – c – Δc - φ

strz 

 

 

 

 

d =

 

650mm -  

00

0

 – 25mm – Δ25mm – 6mm

 

 

 

 

 

 

 

 

d = 0,608m 

 

 

 

   

 

 

M

Sd.max 

= 17,205kNm 

 

μ

SC

 = 

\

da.8ef



`a

 · g

hPP

 · D

2

 

μ

SC

 = 

,c,0.-

,6,c\]^ · .,,0  · .,6.3

2

  

μ

SC

 = 0,023 



 

wyznaczanie względnej wysokości strefy ściskanej 

 

 

ξ

eff 

= 1 – 

i1   2μ

;j

 

 

 

 

ξ

eff 

=1 – 

√1   2 · 0,0232   

 

 

ξ

eff 

= 0,0234 

  



 

sprawdzenie warunku przezbrojenia 

ξ

eff  

k  ξ

eff.lim  

0,0234 

k 0,55 

warunek spełniony 



 

wyznaczanie względnego ramienia sił wewnętrznych  

ζ = 1 – 

0,5 ∙ ξ

eff 

 

ζ = 1 – 0,5 ∙ 0,0234 

ζ = 0,99 

background image

13 

 



 

obliczeniowy przekrój zbrojenia  

A

s1

 = 

\

da.8ef



ba

 ·ζ · D

  

A

s1 

,c,0.-

5,.\]^ · .,LL · .,6.3

 

A

s1

 = 0,92cm

 

Na podstawie wyliczonego przekroju zbrojenia przyjęto z tablic rzeczywisty przekrój zbrojenia ( 2 

ϕ 

28)  

 

 

 

A

s1.rzecz 

= 12,32 cm

2

 

  

b) Określenie minimalnego i maksymalnego stopnia przekroju 

 

minimalny stopień zbrojeń 

A

S1.min

 = 0,26 ∙ 



`Œ8



b+

 ∙ b

w

 ∙ d 

A

S1.min

 = 0,26 ∙ 

0,6\]^

5--\]^

 ∙ 50cm ∙ 60,8cm  A

S1.min

 = 7,236cm

2

 

A

S2.min

 = 0,0013 ∙ b

∙ d  

A

S2.min

 = 0,0013 ∙ 50cm

 

∙ 60,8cm 

A

S2.min

 = 3,952cm

A

S3.min

 = k

c

 ∙ k ∙ f

ct.eff

 ∙ 

T

UV

σ

*.XY8

 

  A

S3.min

 = 0,4 ∙ 1 ∙ 3,6MPa ∙ 

0.Z[

2

5--\]^ 

 

A

s3.min

 = 8,113cm

 

 

 

 

  A

S.min

 = max(A

S1.min

, A

S2.min

, A

S3.min

 

 

 

 

A

S.min

 = 8,11cm

2

 

 

maksymalny stopień zbrojenia 

 

A

s.max

 = ξ

eff.lim 

∙ 



`a



ba

 ∙ b

eff 

 ∙ d  

 

A

s.max

 = 

0,55

 

∙ 

,6,c\]^

5,.\]^

  ∙ 65cm

 

 ∙ 60,8cm 

 

 

 

 

A

s.max

 = 117,094cm

2

 

Sprawdzenie warunku ekonomicznego  

A

s.min

 = 8,11cm

2

 

A

s1.rzecz 

= 12,32cm

2

  A

s.max

 = 117,094cm

2

 

 

 

 

A

s. min  

k

  

A

s1.rzecz  

k A

s. max  

  

warunek jest spełniony 

 
E. Wymiarowanie na skręcanie 
a) Informacje ogólne 

Moment  skręcający  wynika  z  działania  sił  przyłożonych  na  mimośrodzie  względem  osi 

podłużnej elementu. 

Żelbetowe elementy konstrukcyjne podlegają skręcaniu, to np. belki załamane w planie, belki 

skrajne stropów, wieńce mocujące, wspornikowe płyty balkonowe. 

W  skutek  działania  momentu  skręcającego  T

sd

  powstają  naprężenia  ścinające  Ł

T

  w 

przekrojach poprzecznych elementów. W przekrojach kołowych symetrycznym stanem naprężeń i w 
prętach pryzmatycznych wykresy naprężeń na poszczególnych krawędziach przekroju są różne. 

 
 
 
 
 

RYS. 

 

 

Rys. 
W literaturze prezentowane są dwie różniące się metody obliczania elementów żelbetowych 

na  skręcania.  Pierwsza  z  nich  wynikająca  z  teorii  ukośnego  zginania  obecnie  stanowi  podstawę 
obliczeń normy amerykańskiej. Druga bazująca na analogii kratownicy przestrzennej jest zbliżona do 
wymiarowania  elementów  z  uwagi  na  ścinanie  Teoria  ta  przekroje  rozpatruje  jako  wydrążone 
przekroje cienkościenne.  

background image

14 

 

Nośność przekrojów na skręcanie oblicza się jak dla cienkościennego przekroju zamkniętego. 

Przekroje  pełne  zastępuje  się  przez  równoważne  przekroje  cienkościenne.  W  przekrojach  o 
złożonym kształcie wydziela się części, z których każda modelowana jest jako równoważny przekrój 
cienkościenny,  całkowita  nośność  na  skręcanie  jest  wyznaczana  jako  suma  nośności  wydzielonych 
części. 

Moment skręcający, przenoszony przez  elementy wyznaczyć należy na podstawie sztywności 

na skręcanie. 

Sztywność  na  skręcanie  dla  przekroju  nieprostokątnego  otrzymuje  się  dzieląc  przekrój  na 

zespoły prostokątów sumując sztywność na skręcanie poszczególnych prostokątów. 

Przy  obliczaniu  przekrojów  poddanych  łącznemu  działaniu  ścinania  i  skręcania  strzemion 

wymiaruje  się  oddzielnie  na  skręcanie  i  na  ścinanie.  Kąt  Ѳ  nachylenia  ściskanych  krzyżulców 
betonowych przyjmuje się tak samo dla ścinania i skręcania. 

 

b)  Określenie  wartości  momentów  skręcających  przenoszonych  przez  poszczególne 
wydzielone części przekroju 
 

Rozkład  momentu  skręcającego  na  części  obciążające  środnik  i  półkę  dokonujemy 

proporcjonalnie do sztywności na skręcanie. 
 
 
T

Sd.max 

= T

Sd.I 

+ T

Sd.II 

+T

Sd.III 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RYS. 

 
 
 
 
 
b = 500mm  
h = 800mm 
 
Przyjęto sztywność do skręcania „K” jak dla elementu niezarysowanego K = G ∙ I

 

współczynnik sprężystości podłużnej 

 

 

E = 31 MPa 

 

współczynnik Poissona 

ν = 0,6 ∙ 

M1 



`+

0-.

Q  

ν = 0,54 

 

 

 

ν = 0,6 ∙ 

M1 

0-\]^

0-.

 

 

 

współczynnik sprężystości poprzecznej 

G = 



0,Žν

  G = 10,06 MPa 

 

 

 

 

 

G = 

5,\]^

0,Ž.,-?

 

 

biegunowy moment bezwładności 

I

o

 = 

g

2

ŽO

2

€ · g ·O 

,0

 

 

Ponieważ  G  jest  wielkością  stałą  niezależną  od  wymiarów  geometrycznych  przekroju 

rozkładu momentu skręcającego na części obciążające środnik i półki dokonujemy proporcjonalnie 
do biegunowych momentów bezwładności. 

 

background image

15 

 

a.) Biegunowy moment bezwładności dla środnika 
 

 

 

 

 

 

 

b = 500mm 

h = 800mm 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

oI

 = 

g

2

ŽO

2

€ · g ·O 

,0

    

 

 

 

 

I

oI

 = 

|.,-

2

Ž.,3

2

· .,-  ·.,3  

,0

 

 

 

 

 

 

I

oI

 = 2,97 x 10

-2

m


 

b.) Biegunowy moment bezwładności dla półek 
 

 

 

 

 

 

 

b = 75mm 

  h = 120mm 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 b 

 

 

I

oII

 = 

g

2

ŽO

2

€ · g · O 

,0

 

 

 

 

 

 

 

 

I

oII

 = 

|.,.c-

2

Ž.,,0

2

· .,.c-  ·.,,0  

,0

 

 

 

 

 

 

 

 

I

oII

 = 1,502 x 10

-5

m

4

 

 

 

 

 

 

 

 

I

oIII

 = I

oII 

I

oIII

 = 1,502 x 10

-5

m

 
 
c.) Sumaryczny biegunowy moment bezwładności 
I

= I

oI 

+ I

oII 

+ I

oIII 

 

 

I

= 2,967 x 10

-2

m

4

 + 1,502 x 10

-5

m

4

 + 1,502 x 10

-5

m

I

= 2,969 x 10

-2

m

 

 

 

 

Uwzględniają proporcjonalny rozkład momentów T

Sd.max

 w stosunku do I

o

 otrzymujemy:  

 

 

 

 

 

 

 

 

T

Sd.max

 = 2,271 kNm 

 

T

Sd.I 

;D. ^F  · 

ˆ‘

 



ˆ

   

T

Sd.I 

0,0c,   · 0,L6c F ,.

’2

H

 

0,L6L F ,.

’2

H

 

T

Sd.I 

= 2,269 kNm 

T

Sd.II 

;D. ^F  · 

ˆ‘‘

 



ˆ

  

T

Sd.II 

0,0c,   · ,,-.0 F ,.

’I

H

 

0,L6L F ,.

’2

H

 

T

Sd.II 

= 0,001 kNm 

T

Sd.III 

;D. ^F  · 

ˆ‘‘‘

 



ˆ

 

T

Sd.III 

0,0c,   · ,,-.0 F ,.

’I

H

 

0,L6L F ,.

’2

H

 

T

Sd.III 

= 0,001 kNm 

 

 

 

 

 

 



da.‘‘

 Ž 

da.‘‘‘



da.8ef

 ∙ 100% =  

  .,..,   Ž  .,.., 

0,0c, 

 ∙ 100% =  0,08% 

 
WNIOSEK: 
Ponieważ  momenty  skręcające  występujące  w  półkach  T

Sd.II 

i  T

Sd.III 

są  znacznie  mniejsze  od  całego 

momentu skręcającego przyjęto, że cały moment skręcający T

Sd.max

 przenosi środnik. 

 
c) Sprawdzenie konieczności zbrojenia na ścinanie  i skręcanie 
 

T

Sd.max 

= 2,271 kNm 

V

Sd.max

 ∙ 

g

“

?,-

 = 255,66 kNm ∙ 

.,-

?,-

 =  28,41 kNm 

background image

16 

 

T

Sd.max 

 

V

Sd.max

 ∙ 

g

“

?,-

  

 

 

Warunek jest spełniony 

 

V

Sd.max 

∙ 

M1 

?,- · 

da.8ef

”

da.8ef

 · g

“

Q= 255,66kNm

 

∙ 

M1 

?,- · 0,0,c

0--,66  · .,-

Q = 235,221kN   

;V

Rd1

 

1787,52kN 

V

Sd.max 

∙ 

M1 

?,- · 

da.8ef

”

da.8ef

 · g

“

Q ≤ V

Rd1 

Warunek jest spełniony 

 
d) Wyznaczanie niezbędnej ilości zbrojenia poprzecznego z uwagi na czyste skręcanie 
 

 

grubość otulenia prętów podłużnych 

c = 25mm 

 

wysokość przekroju  

h = 0,8m 

 

obliczeniowa średnica zbrojenia głównego 

ϕ = 28mm 

 

wytrzymałość obliczeniowa betonu B30 na ścinanie   

 

 

f

cd 

= 16,7MPa 

 

RYS. 

 

pole przekroju zbrojnego na skręcanie 

A = b

w

 ∙ h 

 

A = 0,5m ∙ 0,8m 

 

A = 0,4m

2

 

 

obwód zewnętrzny  u = 2 ∙ (b

w

 + h) 

u = 2,6m   

 

pole powierzchni zawartej wewnątrz linii środkowej, łącznie z powierzchnią przekroju 
wewnętrznego części pustej 

A

k

 

 

 

obliczeniowa średnica strzemion 

φ

strz

 = 6mm 

 

wysokość użyteczna przekroju 

d = h - 

φ

0

 - c – Δc - φ

strz

    

 

d = 0,8m – 

.,.03

0

 – 0,025 – 0 – 0,006m 

 

d = 0,755m 

 

ramię sił wewnętrznych 

 

 

z = 0,9 ∙ d 

 

 

 

 

z = 0,68m 

 

Założono: 

 

t = 

<
•

 

t = 

g

“

 · O

0·g

“

 Ž O

  

t = 

-.l  · 3.l

0·-.l  Ž 3.l

   t = 15cm 

 

 

nośność na skręcanie T

Rd1

 

 

T

Rd1

 = 2 ∙ ν ∙ f

cd

 ∙ t ∙ A

k

 ∙ 

lA~θ ŽlA~α

,Ž lA~θ €

2

 

 

 

założony kąt nachylenia krzyżulców 

cot(Ѳ) = 1 

α = 90

o

 

 

współczynnik Poissona  

ν = 0,6 ∙ 

M1   



`+

0-.

Q  ν = 0,6 ∙ M1   

0-\]^

0-.

Q    

ν = 0,54 

b

k

 = b

w

 – 2 ∙ 

–

0

  

d

k

 = h – 2 ∙ 

–

0

 

A

k

 = b

k

 ∙ d

k

  

 

b

k

 = 0,5m – 2 ∙ 

.,,-

0

 

d

k

 = 0,8m – 2 ∙ 

.,,-

0

 

A

k

 = 0,35m ∙ 0,65m 

b = 0,35m   

d

k

 = 0,65m

 

A

k

 = 0,228m

2

   

 

background image

17 

 

T

Rd1

 = 2 ∙ ν ∙ f

cd

 ∙ t ∙ A

k

 ∙ 

lA~θ ŽlA~α

,Ž lA~θ €

2

 

T

Rd1

 = 2 ∙ 0,54 ∙ 16,7MPa ∙ 0,15m ∙ 0,228m

2

 ∙ 

,ŽlA~L.

ˆ

,Ž ,

2

 

 

?

 

 

 

rozstaw strzemion 
T

Sd.max

 = 2,271kNm 

φ

strz

 = 6mm 

f

ywd

 = 

210 PAa

 

S = 1m 



da.8ef

·;

0· <

+

· 

b“a

·lA~θ  

 =  

 

nośność na skręcanie T

Rd2

 

 

ostateczny rozstaw strzemion z uwagi na ścinanie i skręcanie 

 

liczba strzemion ze względu na ścinanie na 1 mb 

 

liczba strzemion ze względu na skręcanie na 1 mb 

 

rozstaw ostateczny 

 

przyjęto rozstaw strzemion 

 

e) Obliczenie pola przekroju dodatkowego zbrojenia podłużnego z uwagi na skręcanie 
 

 

obliczeniowa granica plastyczności zbrojenia podłużnego  

f

yd

 = ……………………….. 

 

obwód powierzchni A

k

 

u

k

=2*(b

k

+d

k

u

k

=………………………………………………. 

 

 

 
 
 
 

 

minimalny stopień zbrojenia 

A

S1.min

 = 0,26 ∙ 



`Œ8



b+

 ∙ b

w

 ∙ d 

A

S1.min

 =………………. 

A

S2.min

 = 0,0013 ∙ b

∙ d  

A

S2.min

 =………………. 

background image

18 

 

A

S3.min

 = k

c

 ∙ k ∙ f

ct.eff

 ∙ 

T

UV

σ

*.XY8

 

 

A

S3.min

 =……………….. 

A

S.min

 = max(A

S1.min

, A

S2.min

, A

S3.min

A

S.min

 = ………………………cm

 

maksymalny stopień zbrojenia 

 

A

s.max

 = ξ

eff.lim 

∙ 



`a



ba

 ∙ b

eff 

 ∙ d  

 

A

s.max

 = 

… … ..

 

∙ 

…………\]^

………….\]^

  ∙ ………….cm

 

 ∙ ………..cm 

 

 

 

 

A

s.max

 = …………………cm

2

 

Na podstawie minimalnego przekroju zbrojenia przyjęto z tablic rzeczywisty przekroju 
zbrojenia……………………………………… 

A

S1.rzecz

= …………………cm

A

S.min

 ≤ A

S1.rzecz

 ≤ A

S.max

 = ……………………………….  

 
 
Sprawdzenie łącznego przypadku ścinania i skręcania 

˜

™

š{.[v›

™

œ{,



0

 ˜

ž

š{.[v›

™

œ{0



0

k 1  1 

˜

… Ÿ ¡

… Ÿ ¡

0

 ˜

… Ÿ 

… Ÿ 

0

 ¢ … … … … … … … … … .. 

WNIOSEK: 
Warunek nośności został spełniony. Przekrój został prawidłowo zaprojektowany ze względu na 
równoczesne ścinanie i skręcanie. 
 
 
 

 

wysokość półki 

 

 

 

h

f

=……………….m 

 

wytrzymałość obliczeniowa betonu …………………. na ścinanie     

f

cd

=…………..MPa 

 

odległość pomiędzy miejscem wystepowanis maksymalnego i zerowego momentu 

Δx=……………l, Δx=……………m 

 

wytrzymałość obliczeniowa stali AI 

 

 

f

yd

=…………..MPa 

 

zmiana siły podłużnej w półcepo jednej stronie środnika na długośc Δx 

∆¤

{

 ¥

Z{

¦ §

r

¦ 0,5 ¦ ¨

©rr

 ¨

ª

€ 

∆¤

{

 ¢ … … … … … … … … .¦ … … … … … … . .¦ 0,5 ¦ 650¡¡   500¡¡  

∆¤

{

 ¢ … … … … … … . Ÿ  

 

pole przekroju prętów zbrojenia poprzecznego w półce 

A

sf

= …………………cm

2

 

 

grubość otuliny 

 

 

c=………………..25mm 

 

średnica prętów zbrojenia w półce 

 

ø =……………..mm 

 

rozstaw prętów zbrojenia poprzecznego w półce S

f

 = ………cm  S

f

 = ………mm 

 

średnia podłużna siła ścinająca 

A

Sd 

«¬

­

Δ

 

A

Sd 

………

………… 

 ¢ … … … … Ÿ /¡ 

 

 

nośności 

V

Sd 

≤ V

Rd2

 

background image

19 

 

T

Rd2

 = ν ∙ f

cd

 *h

f

 ∙ 

lA~θ

,Ž lA~θ €

2

 

 

 

V

Rd2

=………………………………..kN/m 

V

Sd 

≤ V

Rd3

 

V

Rd3

 = 

<

*P

;

P

¦ f

¯D

¦ cotθ 

 

 

V

Rd3

 =………………………..kN/m 

 

sprawdzenie warunków nośności 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sprawdzenie belki z uwagi na transport 
Założono możliwość transportu belki w pozycji odwrotnej. 
Przyjęto podpory w postaci podkładek w odległości 10 cm od końców belki. 

 

 

wyskość elementu   

h=800mm 

 

szerokość elementu   

b

eff

=650mm 

 

wyskość półki 

 

h

f

=120mm 

 

szerokość środnika   

b

w

=500mm 

 

współczynnik obciążeń wg PN-82/B-02001 ………………………………………………………….. 

 

współczynnik uwzględniający niepełną wytrzymałość betonu   

……………………… 

 

względna wysokość strefy ściskanej 

 

d-……………………mm 

background image

20 

 

 

długość transportowa 

L

transportowy

=L

pr.

 – 2*100mm  

L

transportowy

=…………………..mm 

 

Obliczeniowy ciężar belki 

q

b

=[b

w

*(h*h

f

)+h

f

*b

eff

]*25kN/m

3

*…………………X

q

b

=[500mm*(800mm*120mm)+120mm*650mm]*25kN/m

3

*…………………X

q

b

=………………………………kN/m 

 

Moment transportowy 

³

–´vµ¶·¸´–ª¸¹



º

y

¦ »

–´vµ¶·¸´–¸ª¹

0

8

 

³

–´vµ¶·¸´–ª¸¹

 ¢ … … … . . Ÿ ¡ 

 

Wytrzymałość transportowa betonu na ściskanie 

¥

Z{.–´.



¥

Z{

… … … … … … … … … … … … … . .

 

 
 
 
 
 
Obliczenie wymaganej ilości zbrojenia 

 
 
 

 

 

¼

¶Z



t

r

U­,V½

¦y

z

¦{

2

                                                                             

¼

¶Z

 0,0288 

 

 

Wyznaczenie względnej wysokości strefy ściskanej 
 
¾

©rr

 1   i1   2¼

¶Z

                                                                     

¾

©rr

 0,029 

 

 

Wyznaczenie względnego ramienia sił wewnętrznych 

 

¾  1   0,5 ¦ ¾

©rr

         

 

 

 

 

 

¾  0,9855                   

 

 

 

Obliczeniowy przekrój zbrojenia  

¿

¶À,–´



t

Á¦r

­

¦{

                                                                                         

¿

¶À,–´

 2,056á

0

 

 

¿

,

q ¿

š,

 ¿

¶–´Ä,Å·

 

2,056á

0

q 6,600á

0

 

Warunek został spełniony. 

Wniosek: 
Znajdujące się w półce zbrojenie przeniesie obciążenia związane z transportem belki. 

 

 

background image

21 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Obliczanie uchwytów 
 
Uchwyty montażowe  
 
Uchwyty montażowe będą wykonane ze stali A I. Z uwagi na korozję obliczony przekrój zbrojenia 
należy zwiększyć o 25%. 
Przyjęto uchwyty transportowe w odległości 1,05m od końców belki. 
  
¿

¶À,[



Æ

Ç

¦È

ɽ

0¦r

­

                                                                                                 

¿

¶À,[

 ¢ … … … … … … … … . . Ã¡

0

 

¿

¶,[

 ¿

¶À,[

¦ 1,25                                                                                       ¿

¶À,[

 ¢ … … … … … … … … . Ã¡

0

 

Z uwagi na korozję przyjęto 1 pręt Ø 12 o przekroju 

¿

šÀ,´Ä©ZÄ,[

 1,13á

0

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

22 

 

 
 
Uchwyty transportowe 
 
 
Przyjęcie uchwytów transportowych 
 
 
Uchwyty montażowe będą wykonane ze stali A I. Z uwagi na korozję obliczony przekrój zbrojenia 
należy zwiększyć o 25%. 
 

 

Promienie uchwytu   

 

 

 

Ê  0,05¡ 

 

Wysokość uchwytu                                                                           

§

Ë

 0,1¡ 

 

Ciężar przejmowany przez uchwyty     

Ì  º

y

¦ »

·´

                       

Ì  34,361Ÿ  

 

Kąt nachylenia zawiesia do osi podłużnej belki                                

Í 45

Î

 

 

Siły działające na uchwyty 
 
Ï 

Ð

,¦Z¸¶Í

                                                                                          

Ï  24,297Ÿ  

Ï

›

 Ï ¦ ÃÑÒ Í                                                                                  Ï

›

 17,178Ÿ  

Ï

›

 Ï

¹

                                                                                               

Ï

¹

 17,178Ÿ  

³  Ï

›

¦ §

Ë

                                                                                       

³  1,7178Ÿ ¡ 

Ó 

u

Ô

¦Õ

Ö

0¦œ

                                                                                           

Ó  17,178Ÿ  

Ï

–,[v›

 Ó 

u

Ô

0

                                                                                

Ï

–,[v›

 25,767Ÿ  

 
 
 
 

 

Obliczeniowy przekrój zbrojenia 

          

 ¿

¶À,–



u

V,רÔ

r

­

     

 

 

 

 

 

 

¿

¶À,–

 1,227á

0

 

           ¿

¶À,–

1,25*¿

¶À,–

  

 

 

 

 

 

 

¿

¶À,–

 1,543á

0

 

 
Z uwagi na korozję przyjęto uchwyty transportowe Ø 16 o przekroju 

¿

¶À,–´Ä

 2,01á

0

¿

¶À,–´Ä

 max ¿

š,[

; ¿

š,–

                                                                             ¿

¶À,–´Ä

 1,543á

0

 

Ostatecznie z uwagi na korozję oraz sposób transportu i montażu przyjęto uchwyty transportowe Ø 
16 o przekroju 

¿

¶À,–´,´Ä

 2,01á

0

 
 
 
Obliczanie długości zakotwień uchwytów transportowych  
 

 

Warunki przyczepności określono jako dobre  

 

Granice naprężenia obliczeniowe wg tab. 24[8]    

           

¥

y{

 2,0³ÏÛ 

 

Pole przekroju zbrojenia wymaganego 

¿

¶,´©Æ

 ¿

¶,–´Ä

           

¿

¶,´©Æ

 1,543á

0

 

background image

23 

 

 

Pole przekroju zbrojenia zastosowanego    

¿

¶,·´¸Ü

 ¿

¶,–´Ä,´Ä

       

¿

¶,·´¸Ü

 2,01á

0

 

 
Í

v

 1,0   dla prętów prostych 

â

y



Ø
?

¦

r

­

r

Ç­

                                                                                            

â

y

 157,5¡¡ 

â

y{

v

¦ â

y

¦

T

w,½ãä

T

w,ɽåæ

                                                                              

â

y{

 120,2¡¡           

â

y,[çµ

 0,3 ¦ â

y

                                                                                    

â

y,[çµ

 47,25¡¡ 

10 ¦ Ø  60¡¡ 

â

y,[çµ

 max 0,3 ¦ â

y

; 10 ¦ Ø; 100¡¡                                              â

y,[çµ

 100¡¡ 

â

y{

S â

y,[çµ

 

120,2¡¡ S 100¡¡ 

Warunek został spełniony. 

Przyjęto zakotwienie prętów 

â

y

 180¡¡ 

Minimalny przekrój zbrojenia podłużnego ze względu na skręcanie: 
 

 

Minimalny stopień zbrojenia  
 

¿

¶,,[çµ

 0,26 ¦

r

UV×

r

Âs

¦ ¨

ª

¦ è                                                              ¿

¶,,[çµ

 3,458á

0

        

¿

¶0,[çµ

 0,00138¨

ª

¦ è                                                                     ¿

¶0,[çµ

 2,188á

0

 

¿

¶5,[çµ

 Ÿ

Z

¦ Ÿ ¦ ¥

Z–,©rr

¦

T

UV

é

ê,ëì×

                                                           

¿

¶5,[çµ

 2,85á

0

 

 

¿

¶,[çµ

 max í¿

¶,,[çµ

; ¿

¶0,[çµ

; ¿

¶5,[çµ

î 

¿

¶,[çµ

 3,458á

0

 

Na podstawie minimalnego przekroju zbrojenia przyjęto z tablic rzeczywisty przekrój zbrojenia 
(4Ø12) o 

¿

¶,´Ä©ZÄ

 4,52á

0

 

¿

¶,[çµ

q ¿

¶,´Ä©ZÄ

 

3,458á

0

q 4,52á

0

 

Warunek został spełniony.