background image

22 

 

Żebro 

Schemat statyczny 

Obliczenie rozpiętości obliczeniowych 

eff

l

1.  Obliczenia statyczne belek stropów płytowo – żebrowych przeprowadza się po przyjęciu 

schematu statycznych belek wieloprzęsłowych o maksymalnie 5 przęsłach. 

2.  Obciążenia zmienne i ciężar własny przejmuje bezpośrednio płyta, traktowana jako 

obciążona równomiernie. 

3.  Przekazuje ona obciążenie na podpory – żebra, które również traktujemy jako belki ciągłe 

obciążone równomiernie. 

4.  Żebra z kolei przekazują na podciągi reakcje w postaci sił skupionych, natomiast ciężar 

własny podciągu jest obciążeniem równomiernie rozłożonym. Uproszczenie, gdy liczba 

sił skupionych na długości przęsła podciągu jest większa od 3, to można zamienić 

obciążenie siłami skupionymi na obciążenie równomiernie rozłożone. 

 

Rys. 7. Schemat rozdziału obciążeń na poszczególne elementy stropu 

 

Żebro – belka wieloprzęsłowa o maksymalnie 5 przęsłach obciążona równomiernie 

rozłożonym obciążeniem stałym G

d

 oraz dowolnie usytuowanym obciążeniem Q

d

background image

23 

 

Zestawienie obciążeń 

Obciążenia stałe: 

L.p. Rodzaj 

obciążenia 

Obciążenie 

charakterystyczne 

G

k

 [kN/m] 

Współczynnik 

obciążenia 

Obciążenie 

obliczeniowe 

G

d

 = G

k

 

G

  [kN/m] 

1. 

Obciążenie płytą  

z pkt. ... 

G

k

(z płyty)

l

eff(płyty) 

G

d

(z płyty)

l

eff(płyty)

 

2. 

Ciężar własny żebra 

(h

ż

-h

f

)

b

ż

25k/m

3

…  

3. 

Tynk cem.-wap.  

na żebrze 

… … … 

 

 

… - … 

Obciążenia zmienne: 

L.p. Rodzaj 

obciążenia 

Obciążenie 

charakterystyczne 

Q

k

 [kN/m] 

Współczynnik 

obciążenia 

Obciążenie 

obliczeniowe 

Q

d

 = Q

k

 

Q

  [kN/m] 

1. 

Obciążenie płytą  

z pkt. ... 

Q

k

(z płyty)

l

eff(płyty) 

Q

d

(z płyty)

l

eff(płyty)

 

 

 

… - … 

 

Obliczenia statyczne:          

Siły wewnętrzne w żebrze obliczymy metodą analizy liniowo-sprężystej bez uwzględnienia 

redystrybucji.  

Na podstawie tablic Winklera wyznaczymy potrzebne wartości sił wewnętrznych  bez 

redystrybucji

d

G

g

 , 

d

Q

q

  

Moment zginający 

2

Ed

d g

d

p

eff

M

G k

Q k l

 [kNm], 

Siła poprzeczna na krawędzi podpory i reakcja na podporze 

Ed

d g

d

p

eff

V

G k

Q k l

 [kN]. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

background image

24 

 

Tablice Winklera do obliczeń statycznych ustrojów prętowych dwuprzęsłowych obciążonych równomiernie 

obciążeniem stałym i zmiennym 

 

Tablice Winklera do obliczeń statycznych ustrojów prętowych trój-, cztero- i pięcioprzęsłowych obciążonych 

równomiernie obciążeniem stałym i zmiennym q (patrz obliczenia statyczne płyty) 

 
 

Wymiarowanie żebra  
 
Zbrojenie ze względu na momenty 
W konstrukcjach monolitycznych płyta oparta jest na żebrach i współpracuje z nimi tworząc 
przekrój teowy. Współpracy płyty w przęśle nie uwzględnia się, gdy rozpiętości sąsiednich 
przęseł różnią się więcej niż o 50 %. Żebro oblicza się w przęsłach jak przekroje teowe lub 
w szczególnych przypadkach jak przekroje prostokątne o szerokości 

w

.  Żebro nad 

podporami oblicza się jak przekrój prostokątny o szerokości 

w

.  

Założenie do wymiarowania: przyjęto prostokątny wykres naprężeń w strefie ściskanej 
betonu.  
Wyróżniamy 2 przypadki przekrojów teowych w zależności od położenia osi obojętnej: 

  przekrój pozornie teowy, gdy oś obojętna znajduje się w półce - (rys. 8a) 

     

f

d

x

h

x

l

=

£

 

przekrój pozornie teowy wymiarujemy (w stanie granicznym nośności pomijamy 
pracę betonu w strefie rozciąganej) jak prostokątny o szerokości 

eff

b

 i wysokości 

użytecznej 

  przekrój teowy, gdy oś obojętna przechodzi przez środnik - (rys. 8b) 

f

d

x

h

x

l

=

>

 
 
 

background image

25 

 

a)                                                b) 

                   

 

 

Rys. 8. Przekrój: a) pozornie teowy, b) teowy 

 
Zestawienie danych 

Klasa wytrzymałości betonu (Tablica 3.1 – wytrzymałości do obliczeń) 

cd

f

ctd

f

ctm

f

,    

stal klasy ... (Tablica 3 w PN-B-03264:2002 - granice plastyczności stali zbrojeniowej) 

yd

f

yk

f

1

2

nom

s

d

h

a

h

c

f

f

æ

ö÷

ç

÷

= -

= -

+

+

ç

÷

ç

÷

çè

ø

 - w przęsłach żebra,     

 = wstępnie przyjmujemy do 20 mm. 

Otulenie nominalne strzemion jest sumą otulenia minimalnego 

min

 i dodatku ze względu na 

odchyłkę 

dev

c

min

nom

dev

c

c

c

 

dodatkowo przyjmujemy średnicę strzemion 

s

f

 do 8 mm, 

w

 - szerokość żebra,    

Obliczenie efektywnej szerokości półki przekroju teowego 

W zginanych belkach o przekroju teowym, gdy środnik belki jest monolitycznie połączony 

z półką, przyjmowana do obliczeń szerokość współpracująca płyty z belką zależy od 

wymiarów przekroju, rozpiętości, rodzaju obciążenia oraz od schematu statycznego 

i warunków podparcia. Do obliczeń można przyjmować, że szerokość półki jest stała na całej 

rozpiętości. 

Efektywna szerokość półki 

eff

b

 

belek teowych i półteowych (z półką z jednej strony) można 

określać ze wzoru:   

,

eff

eff i

w

b

b

b

  

lecz nie więcej niż ,  

w którym: 

background image

26 

 

,

0

0

,

0,2

0,1

0,2

eff i

i

eff i

i

b

b

l

l

b

b

 

Wymiary  ,

w

i

b b  objaśnia rys. 9, a 

0

 oznacza odległość między punktami zerowymi momentu 

zginającego. Odległość 

0

 można przyjmować wg zasad podanych na rys. 10, gdy stosunki 

rozpiętości przylegających do siebie przęseł zawierają się w granicach między 2/3 a 3/2. 

Wysięg wspornika belki ciągłej powinien być mniejszy niż połowa rozpiętości przylegającego 

przęsła. 

 

Rys. 9. Wyznaczanie efektywnej szerokości półki – oznaczenia  

 

Rys. 10. Obliczanie efektywnej szerokości półki – definicja l

 

Przęsło skrajne żebra AB wymiarowane jak przekrój pozornie teowy lub przekrój teowy 

Ed

AB

M

M

=

 

liczymy moment dla przekroju, w którym cała płyta jest ściskana: 

(

)

0, 5

f

cd eff

f

f

M

f b h d

h

h

=

-

 

I.  Przekrój pozornie teowy, gdy 

Ed

f

M

M

£

 

1. 

2

AB

cs

eff

cd

M

b d

f

 

2.  Rozwiązać równanie kwadratowe: 

 

2

2

2

0

cs

  

obliczamy   , 

, dwa pierwiastki 

1

2

.  

Do obliczeń bierzemy mniejszy pierwiastek 

 z rozwiązania równania kwadratowego. 

background image

27 

 

3.  Obliczamy 

1 0,5

 

4.  Obliczamy przekrój zbrojenia 

AB

s

yd

M

A

df

 [cm

2

]  

Przyjmujemy przykładowo zbrojenie 516 o 

s

A

 (wartość odczytana z tablicy Z1, jest to 

zbrojenie belki na szerokości 

w

), 

s

s

A

A

>

II.  Przekrój teowy

, gdy 

Ed

f

M

M

>

 

Schemat obliczeniowy przekroju teowego przedstawiono na rys. 11. 

 

Rys. 11. Schemat obliczeniowy przekroju teowego 

 

1. 

1

2

Ed

AB

M

M

M

M

=

=

+

 

(

)(

)

1

0, 5

cd f

eff

w

f

M

f h b

b

d

h

h

=

-

-

 

2. 

(

)

1

1

0, 5

s

yd

f

M

A

f

d

h

=

-

 

3. 

2

1

Ed

M

M

M

=

-

 

4.   

2

*

2

cs

cd w

M

f b d

m

h

=

 

5.   Rozwiązać równanie kwadratowe: 

 

2

*

2

2

0

cs

x

x

m

-

+

=

 

obliczamy  D , 

D

, dwa pierwiastki 

1

x

2

x

, do dalszych obliczeń bierzemy mniejszy 

pierwiastek   z rozwiązania równania kwadratowego. 

6.  Obliczamy 

1

0, 5

z

x

= -

7.  Obliczamy przekrój zbrojenia 

2

2

s

yd

M

A

f d

z

=

 [cm

2

8. 

1

2

s

s

s

A

A

A

=

+

 

background image

28 

 

9.  Przyjmujemy przykładowo zbrojenie 416 o 

s

A

 (wartość odczytana z tablicy Z1, jest to 

zbrojenie belki na szerokości 

w

) o 

s

s

A

A

>

Przęsło pośrednie BC (o ile belka ma przynajmniej 3 przęsła)  

Ed

BC

M

M

=

   

Zbrojenie na moment ujemny w przęśle BC i ewentualnie w dalszych środkowych – 

wymiarujemy jak przekrój prostokątny na szerokości belki  

min

Ed

BC

M

M

=

   

Podpora przyskrajna B 

Ed

B

Ed

M

M

M

 

 

Krytyczny obliczeniowy moment podporowy występuje na krawędzi podpory. Jeżeli belka 

jest ciągła nad podporą to bez względu na zastosowaną metodę obliczeń, moment 

obliczeniowy wyznaczony dla rozpiętości równej odległości pomiędzy osiami podpór można 

zmniejszyć o wartość 

,sup

0,125

Ed

Ed

M

F

t

, w którym: 

,sup

Ed

F

 jest obliczeniową reakcją na podporze (podpora B, wyznaczoną na podstawie tablic 

Winklera), 

t

 jest szerokością podpory.  

2

z

nom

pl

s

d

h

c

f

f

f

æ

ö÷

ç

÷

ç

= -

+

+

+

÷

ç

÷÷

çè

ø

 

dla  obliczamy 

2

Ed

cs

cd w

M

f b d

m

h

=

, obliczamy   i 

1

0, 5

z

x

= -

Ed

s

yd

M

A

f d

z

=

Podpora pośrednia C 

Ed

C

Ed

M

M

M

=

- D

   

Minimalne i maksymalne pola  przekroju zbrojenia (wzory –  patrz płyta) 

Obliczenie i sprawdzenie poprawności doboru zbrojenia  

 

,min

,max

s

s

s

A

A

A

 

background image

29