Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I Predrag Ćirić RG6482/06 2008./2009. 24 PROSTA MONOLITNA PLOČA d ≥ 7 @ 8 cm uvisokogradnji 10 @ 12 cm uniskogradnji L 0 35 ffffffff X ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ \ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ Z Y ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ] ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ [ [ d = L 0 35 ffffffff = 337 35 fffffffffffff = 9.63cm ≈ 10cm Uzećemo ploču POS 105 za skeletni sistem sa monolinom AB pločom. Ploča je najveća po površini tako da ćemo dobiti najveću debljinu ploče što će nadalje biti debjlina ploče za sve ostale. Za preliminarnu debljinu ploče uzimamo: L 0 – razmak nultih tačaka momentne linije Usvajam............d = 10 cm 1) ANALIZA OPTEREĆENJA Ploče su ravni površinski nosači kod kojih su dve dimenzije izrazito veće u odnosu na treću debljinu ploče. Ploče koje prenose opterećenje u jednom pravcu (i to u pravcu kraćeg raspona), proračunavaju se kao linijski nosači širine 1m: Stalno opterećenje: Proračun: Y - specif čna težina d - debljina sloja g' - površinsko opterećenje [ ∑g' = 4.276 kN/m 2 g =∑g'·1.0m = 4.276kN/m 2 ·1.0m= 4.276kN/m g = 4.276kN/m sloj sp. tež. d g' kN/m 3 m kN/m 2 1. parket 8.00 0.022 0.176 2. blindit 18.00 0.025 0.450 3. mršav beton 22.00 0.040 0.880 4. AB ploča 25.00 0.100 2.500 5. plafon 18.00 0.015 0.270 ∑ 4.276
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
24
PROSTA MONOLITNA PLOČA
d ≥
7@8 cm uvisokogradnji10@12 cm uniskogradnji
L0
35ffffffff
X^^\^^Z
Y^^]^^[
[ d =L0
35ffffffff= 337
35fffffffffffff= 9.63cm ≈ 10cm
Uzećemo ploču POS 105 za skeletni sistem sa monolinom AB pločom. Ploča je najveća po površini tako da ćemo dobiti najveću debljinu ploče što će nadalje biti debjlina ploče za sve ostale. Za preliminarnu debljinu ploče uzimamo:
L0 – razmak nultih tačaka momentne linije Usvajam............d = 10 cm
1) ANALIZA OPTEREĆENJA
Ploče su ravni površinski nosači kod kojih su dve dimenzije izrazito veće u odnosu na treću debljinu ploče. Ploče koje prenose opterećenje u jednom pravcu (i to u pravcu kraćeg raspona), proračunavaju se kao linijski nosači širine 1m:
Stalno opterećenje: Proračun: Y - specif čna težina d - debljina sloja
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
25
Promenljivo (korisno) opterećenje:
Promenljivo (korisno) opterećenje uzećemo iz pravilnika o tehničkim normativima za beton i armirani beton za stambene prostorije koje iznosi 1.5 kN/m2.
[ ∑p' = 1.5 kN/m2
p =∑p'·1.0m = 1.5kN/m2 ·1.0m= 1.5kN/m p = 1.5kN/m 2) PRORAČUNSKI MODEL
Ploča koja je u krajnjem polju oslonjena na gredu ili zid uobičajenih dimenzija, smatra se u statičkom smislu slobodno oslonjenom, iako se potpuno slobodna rotacija ploče iznad oslonca u realnoj konstrukciji ne može ostvariti. Ako
L =L0A 1.05 = 3.37m A 1.05 = 3.54m
rasponi slobodno oslonjenih ploča nisu tačno utvrđeni konstruktivnim merama kao raspon se uzima svetli otvor uvećan za 5%. čl. 172.
3.54m 3) SHEMA OPTEREĆENJA
q = 5.776 kN/m
Statički uticaji se kod ploča u jednom pravcu računaju na isti način kao i za odgovarajući linijski nosač.
3.54m
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
26
4) M,T,N uticaji
g=4.276kN/m p=1.5kN/m
3.54m 3.54m
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
27
5) DIMENZIONISANJE
Kada je visina preseka AB elementa manja od 12cm, kao sto je to ovde slučaj, računska čvrstoća betona se smanjuje za 10%.
MB30 => fb=0.9·20.5=18.45MPa
fb
σν = 400MPa
– čvrstoća betona na pritisak
RA400/500 =>
σν - granica razvlačenja
Prema Pravilniku, kod ploča koje nose u jednom pravcu, minimalni procenat armiranja je 0.15% za GA, 0.1% za RA. (Član 211.).
µmin=0.1%
b=1.0m
Zaštitni sloj betona do armature za elemente i konstrukcije u slabo agresivnim sredinama, izvedene betoniranjem na licu mesta iznosi: a0
=1.5cm (Član 135.).
h=d-a1=10-2=8cm
Aa=?
__________________________
Mg = 6.70 kNm ; Ng = 0kN
Mp = 2.35 kNm ; Np = 0 kN
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 6.7 + 1.8 A 2.35 = 14.95 kNm =
Nu
Mau =Mu@Nud2fff@a1
hj
ik=Mu = 14.95kNm
= 0kN
Pošto tražimo potrebnu površinu armature očitavaćemo vrednosti iz tablica za lom po
armaturi tj. za tablice ε a = 10‰µ@
, i uzimamo vrednost koja nam daje veći mehanički koeficijent armiranja :
za k= 2.810 => εb = 2.375 ‰ ; µ@ = 13.805 % s = 0.192
µ@ξ = 0.926
- mehanički koeficijent armiranja [%] s - koeficijent za određivanje položaja neutralne ose
k =hMu
f b Abffffffffffffffswwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwfffffffffffffffffff= 8
Sada mogu da izračunam potrebnu površinu armature:
Usvajam prečnik čeličnih šipki za glavnu armaturu iz tablica za geometrijske karakteristike rebraste armature RA400/500:
usvajam RØ 10 ( A = 0.79 cm2 )
A – površina preseka jedne usvojene šipke
eφ ≤2 d
20 cm
V W[ eφ =
Aφ
Aa
ffffffffA100 =
0.795.09fffffffffffffffA100 = 15.51cm ≈ 15cm
Razmaci između šipki glavne armature u zonama najvećih naprezanja ne smeju biti veći od 2d za jednako podeljenja opterećenja, odnosno 1.5d za koncentrisana opterećenja, gde je d ukupna visina ploče, niti veća od 20 cm.
usvajam RØ 10/15cm (Aa=5.09cm2
) konačno usvajam 7RØ10/15cm (Aa=5.5cm2) i iznad oslonca postavljam 50% glavne armature u gornju zonu 4RØ10/30cm
Aap = 0.2D0.25` a
AAa = 0.25 A5.5 = 1.38cm2
Sada mogu da izračunam potrebnu površinu podeone armature:
Usvajam prečnik čeličnih šipki za podeonu armaturu iz tablica za geometrijske karakteristike rebraste armature RA400/500:
usvajam RØ 6 ( A = 0.28 cm2
eφ ≤4 d
30 cm
V W[ eφ =
Aφ
Aap
ffffffffffA 100 =
0.281.38fffffffffffffA 100 = 20.36cm ≈ 20cm
)
usvajam RØ 6/20cm (Aap=1.38cm2)
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
29
Mau =Mu = 14.95 kNm
6) PODACI ZA CRTANJE LINIJE ZATEŽUĆIH SILA
Nu = 0
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 14.95
0.926 A 0.08ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 201.81kN
Zau =AaAσv = 5.5 A40 = 220kN Zau > Zu
V = 0.75 A h = 0.75 A 8 = 6cm
Veličina pomeranja linije:
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
30
7) PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU UPOTREBLJIVOSTI
7.1. PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU PRSLINA Čl. (111-114)
MB30 => fb
σν = 400MPa
=0.9·20.50=18.45MPa
RA400/500 =>
7RØ 10/15cm (Aa=5.5cm2)
RØ 6/20cm (Aap=1.38cm2)
=> Aa = 5.5 cm2
Mg = 6.70 kNm
Mp = 2.35 kNm
Armiranobetonski elementi proračunavaju se prema graničnim stanjima prslina radi obezbedivania potrebne trajnosti konstrukcije objekata u toku eksploatacije (Član 111.).
Proračun prema graničnim stanjima prslina zasniva se na dokazu da karakteristične širine prslina (ak) armiranobetonskih elemenata u toku eksploatacije, uzimajući u obzir uticaje skupljanja i tečenja u toku vremena, nisu veće od graničnih širina prslina au.
ak ≤ au
Iz tabele 18. član 114. Za stalno i dugotrajno promenljivo opterećenje u slabo agresivnoj
sredini očitavamo graničnu vrednost prslina (au): au = 0.20 mm
µz %` a
≥∅
kpAau
fffffffffffffffKontrola uslova iz člana 114. :
au ≤ 0.2 mm – iz tab. 18 čl. 113
k p = 35 za GA 240/360 i kp = 30 za RA
µz %` a
≥∅
kpAau
fffffffffffffff= 1030 A 0.2ffffffffffffffffffffff= 1.667%
0.9 A 8 A 5.5ffffffffffffffffffffffffffffffff= 9.268 kN/cm2 = 92.68MPa
β1 = 1.0 za RA 400/500; β1= 0.5 za GA240/360
β2 = 0.5 za Ea = 2.1 A105 MPa
dugotrajna i više puta promenljiva opterećenja
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
32
ak = 1.7 A222.122.1 A105fffffffffffffffffffffff1@1.0 A 0.5 A
92.68222.12fffffffffffffffffffff
hj
ik
2HLLJ
IMMKA 11.45 = 0.019cm = 0.19mm
ak < au 0.19mm < 0.2mm` a
Komentar: Karakteristična širina prslina nije veća od granične vrednosti širine prslina.
7.2. PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU DEFORMACIJA Čl. (115-118.)
MB30 => fb
σν = 400MPa=0.9·20.50=18.45MPa
RA400/500 => b / d /h = 100/10/8cm a0 = 1.5 cm Ea = 2.1 A105 MPa = 21000 kN/cm
Eb = 0.315 A105 MPa = 3150
2
kN/cm2 čl.52.
Mg = 6.70kNm
Mp = 2.35kNm
Mq = Mg+ Mp
dlfff≥ Ku
KlAKm
ffffffffffffffffffA 1 +
Mg
Mp
fffffffAα1
hj
ik
= 6.7+2.35=9.05kNm
čl.118.
Ako je ovaj uslov ispunjen nije potreban proračun prema graničnom stanju deformacija. Bez obzira na to ja ću u daljem sračunati. Koeficijent Ku prema čl. 117. za gredne elemente:
Ku = 300
Koeficijent prema čl. 118. tab. 19:
Kl = 9.6
Koeficijent Km, µzavisi od oblika poprečnog preseka, vrste armature i koeficijenta ,prikazan je jednostruko za
Aa1=µ
100fffffffffffA b A h[ µ =
AaA 100b A hfffffffffffffffffffffff
[
armirani pravougaoni presek dato u čl. 118. tab 20.
µ =5.5 A 100100 A 8ffffffffffffffffffffffffff= 0.69% = > km = 605.5
α1 = 2@1.2 AAa.
Aa
ffffffffff= 2@1.2 A0
5.5fffffffff= 2.0 > 0.8
α1 - koeficijent uticaja skupljanja i tečenja betona Aa
' - površina pritisnute armature
dlfff= 10
354fffffffffff= 0.0282
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
33
Ku
KlAKm
ffffffffffffffffffA 1 +
Mg
MfffffffAα1
hj
ik=
3009.6 A 605.5ffffffffffffffffffffffffffffffff
A 1 +6.79.05fffffffffffffA 2.0
hj
ik= 0.128
dlfff< Ku
KlAKm
ffffffffffffffffffA 1 +
Mg
Mp
fffffffAα1
hj
ik
Kako je 0.0282 < 0.128 (uslov iz člana 118. nije ispunjen) =>
-
Potrebno je sračunati ugib.
I.
Prema predlogu BRANSONA:
M< Ml[EbA Ib,ef =EbA Ib
II. M ≥Ml + > EbA Ib,ef =EbAMl
Mffffff
hj
ik
3
A Ib + 1@MI
Mffffff
hj
ik
3
A III
HLLJ
IMMK
x =n Aa1+Aa2
b c
bfffffffffffffffffffffffffffffffffffff
A @1 + 1 +2b h AAa1+a2AAa2
b c
n Aa1+Aa2
b c2fffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff
Kako je M > MI..........9.05 kNm > 3.667 kNm => II.
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
34
III =b A x3
3ffffffffffffff+ n A Aa1 h@ x
` a2+Aa2 x@a1
b c2F G
III =100 A2.083
3fffffffffffffffffffffffffffffff+ 6.667 A 5.5 A 8@2.08
` a2D E
III = 0.0000159m 4
Ief =MI
Mffffff
hj
ik
3
A Ib + 1@MI
Mffffff
hj
ik
3hllj
immkA III =
3.6679.05fffffffffffffffff
hj
ik
3
A 0.0000833 + 1@3.6679.05fffffffffffffffff
hj
ik
3hllj
immkA 0.0000159
Ief = 0.0000204m 4
a)
υ1=5 AMgA l2
48 AEb Ief
ffffffffffffffffffffffffff
Ugib pri dejstvu g u trenutku t=0:
Mg
EbA Ief = 31.5 A106A 0.0000204 = 642.09kNm 2
= 6.70 kNm l = 3.54 m
υ1=5 A 6.7 A3.542
48 A 642.09ffffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 0.0136 m = 1.36cm
b)
υ2 = υ1A 1 +α1b c
Ugib pri dejstvu g u trenutku t=∞:
υ1= 1.36 cm α1 = 2 υ2 = 1.36 A 1 + 2
` a= 4.09cm
c)
υ3 =5 AMqA l2
48 AEb Ief
ffffffffffffffffffffffffff
Ugib pri dejstvu g+p u trenutku t = 0:
Mq
EbA Ief = 31.5 A106A 0.0000204 = 642.09kNm 2
= 9.05 kNm l = 3.54m
υ3 =5 A 9.05 A3.542
48 A 642.09ffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 0.0184m = 1.84cm
d) t =1Ugib pri dejstvu p u trenutku je približno jednak t=0 υp,0 ≈ υp, 1 υ4 = υ5 υ4 = υ3@υ1= 1.84@1.36 = 0.48cm υ5 = 0.11cm
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
35
e)
Maksimalni ugib
υmax = υ2 + υ5 = 4.09 + 0.48 = 4.57cm
υdop =l
300fffffffffff ( za gredne nosače)
υdop =354300fffffffffff= 1.18cm
υmax >υdpo 4.57cm > 1.18cm` a
Komentar: Maksimalna vrednost ugiba prelazi graničnu vrednost.
8) OBLIKOVANJE I SIDRENJE ARMATURE
Standardne kuke na krajevima rebraste podužne armature su pravougaone kuke. Pravougaone kuke se oblikuju povijanjem armature za 90°. čl.143.
∆lk ≥3φ + 8cm za φ ≤ 10
11φ za φ ≥ 10
X\Z
Y][[ za Rφ10 ∆lk = 11 A 1.0 = 11cm[ usvajam ∆lk = 11cm
Podužnu armaturu prevodim preko oslonca 15cm. Pošto mi je potrebno 50% armature iznad oslonca u gornjoj zoni usvajam tako da svaka bude na 30cm.
∆lk ≥3φ + 8cm za φ ≤ 10
11φ za φ ≥ 10
X\Z
Y][[ za Rφ6 ∆lk = 3 A 0.6 + 8 = 9.8cm[ usvajam ∆lk = 10cm
Ukupna dužina podužne armature je: 3.37+2·0.15+2·0.11=3.89m
Dužina podužne armature koja mi je potrebna u gornjoj zoni iznad oslonca sa jedne strane: ( 0.2÷0.25 ) · L = 0.25 · 3.54 = 0.88m
Ukupna dužina podužne armature u gornjoj zoni iznad oslonca sa jedne strane je : 0.88+2·0.11=1.1m
Napomena : Iz razloga što mi je debljina ploče 10cm a Δlk=11cm moram da povećam debljinu ploče i radim sve ispočetka.
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
36
PROSTA MONOLITNA PLOČA ( PONOVO)
d ≥
7@8 cm uvisokogradnji10@12 cm uniskogradnji
L0
35ffffffff
X^^\^^Z
Y^^]^^[
[ d =L0
35ffffffff= 337
35fffffffffffff= 9.63cm ≈ 10cm
Uzećemo ploču POS 105 za skeletni sistem sa monolinom AB pločom. Ploča je najveća po površini tako da ćemo dobiti najveću debljinu ploče što će nadalje biti debjlina ploče za sve ostale. Za preliminarnu debljinu ploče uzimamo:
L0 – razmak nultih tačaka momentne linije Usvajam............d = 15 cm
1) ANALIZA OPTEREĆENJA
Ploče su ravni površinski nosači kod kojih su dve dimenzije izrazito veće u odnosu na treću debljinu ploče. Ploče koje prenose opterećenje u jednom pravcu (i to u pravcu kraćeg raspona), proračunavaju se kao linijski nosači širine 1m:
Stalno opterećenje:
Proračun: Y - specif čna težina d - debljina sloja g' - površinsko opterećenje
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
37
Promenljivo (korisno) opterećenje:
Promenljivo (korisno) opterećenje uzećemo iz pravilnika o tehničkim normativima za beton i armirani beton za stambene prostorije koje iznosi 1.5 kN/m2.
[ ∑p' = 1.5 kN/m2
p =∑p'·1.0m = 1.5kN/m2 ·1.0m= 1.5kN/m p = 1.5kN/m 2) PRORAČUNSKI MODEL
Ploča koja je u krajnjem polju oslonjena na gredu ili zid uobičajenih dimenzija, smatra se u statičkom smislu slobodno oslonjenom, iako se potpuno slobodna rotacija ploče iznad oslonca u realnoj konstrukciji ne može ostvariti. Ako
L =L0A 1.05 = 3.37m A 1.05 = 3.54m
rasponi slobodno oslonjenih ploča nisu tačno utvrđeni konstruktivnim merama kao raspon se uzima svetli otvor uvećan za 5%. čl. 172.
3.54m 3) SHEMA OPTEREĆENJA
q = 7.026 kN/m
Statički uticaji se kod ploča u jednom pravcu računaju na isti način kao i za odgovarajući linijski nosač.
3.54m
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
38
g=5.526kN/m p=1.5kN/m
4) M,T,N uticaji
3.54m 3.54m
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
39
5) DIMENZIONISANJE
MB30 => fb=20.5MPa
fb
σν = 400MPa
– čvrstoća betona na pritisak
RA400/500 =>
σν - granica razvlačenja
Prema Pravilniku, kod ploča koje nose u jednom pravcu, minimalni procenat armiranja je 0.15% za GA, 0.1% za RA. (Član 211.).
µmin=0.1%
b=1.0m
Zaštitni sloj betona do armature za elemente i konstrukcije u slabo agresivnim sredinama, izvedene betoniranjem na licu mesta iznosi: a0
h=d-a
=1.5cm (Član 135.).
1
A
=15-2=13cm
a=?
__________________________
Mg = 8.66 kNm ; Ng = 0kN
Mp = 2.35 kNm ; Np = 0 kN
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 8.66 + 1.8 A 2.35 = 18.09 kNm =
Nu
Mau =Mu@Nud2fff@a1
hj
ik=Mu = 18.09kNm
= 0kN
Pošto tražimo potrebnu površinu armature očitavaćemo vrednosti iz tablica za lom po armaturi tj. za tablice ε a = 10‰
µ@, i uzimamo vrednost koja nam daje veći mehanički koeficijent
armiranja :
za k= 4.377 => εb = 1.25 ‰ ; µ@ = 5.498 % s = 0.111
µ@ξ = 0.961
- mehanički koeficijent armiranja [%] s - koeficijent za određivanje položaja neutralne ose
k =hMu
f b Abffffffffffffffswwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwfffffffffffffffffff= 13
Sada mogu da izračunam potrebnu površinu armature:
Usvajam prečnik čeličnih šipki za glavnu armaturu iz tablica za geometrijske karakteristike rebraste armature RA400/500:
usvajam RØ 8 ( A = 0.5 cm2 )
A – površina preseka jedne usvojene šipke
eφ ≤2 d
20 cm
V W[ eφ =
Aφ
Aa
ffffffffA100 =
0.53.66fffffffffffffffA100 = 13.66cm ≈ 13cm
Razmaci između šipki glavne armature u zonama najvećih naprezanja ne smeju biti veći od 2d za jednako podeljenja opterećenja, odnosno 1.5d za koncentrisana opterećenja, gde je d ukupna visina ploče, niti veća od 20 cm.
usvajam RØ 8/13cm (Aa=3.66cm2
) konačno usvajam 8RØ8/13cm (Aa=4.02cm2) i iznad oslonca postavljam 50% glavne armature u gornju zonu 4RØ8/26cm
Aap = 0.2D0.25` a
AAa = 0.25 A4.02 = 1.0cm2
Sada mogu da izračunam potrebnu površinu podeone armature:
Usvajam prečnik čeličnih šipki za podeonu armaturu iz tablica za geometrijske karakteristike rebraste armature RA400/500:
usvajam RØ 6 ( A = 0.28 cm2
eφ ≤4 d
30 cm
V W[ eφ =
Aφ
Aap
ffffffffffA 100 =
0.281.0fffffffffffffA 100 = 27.86cm ≈ 27cm
)
usvajam RØ 6/27cm (Aap=1.00cm2)
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
41
Mau =Mu = 18.09 kNm
6) PODACI ZA CRTANJE LINIJE ZATEŽUĆIH SILA
Nu = 0
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 18.09
0.961 A 0.13ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 144.8kN
Zau =AaAσv = 4.02 A40 = 160.8kN Zau > Zu
V = 0.75 A h = 0.75 A 13 = 9.75cm ≈ 10cm
Veličina pomeranja linije:
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
42
7) PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU UPOTREBLJIVOSTI
7.1. PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU PRSLINA Čl. (111-114)
MB30 => fb
σν = 400MPa
=0.9·20.50=18.45MPa
RA400/500 =>
8RØ 8/13cm (Aa=4.02cm2)
RØ 6/27cm (Aap=1.00cm2)
=> Aa = 4.02cm2
Mg = 8.66 kNm
Mp = 2.35 kNm
Armiranobetonski elementi proračunavaju se prema graničnim stanjima prslina radi obezbedivania potrebne trajnosti konstrukcije objekata u toku eksploatacije (Član 111.).
Proračun prema graničnim stanjima prslina zasniva se na dokazu da karakteristične širine prslina (ak) armiranobetonskih elemenata u toku eksploatacije, uzimajući u obzir uticaje skupljanja i tečenja u toku vremena, nisu veće od graničnih širina prslina au.
ak ≤ au
Iz tabele 18. član 114. Za stalno i dugotrajno promenljivo opterećenje u slabo agresivnoj
sredini očitavamo graničnu vrednost prslina (au): au = 0.20 mm
µz %` a
≥∅
kpAau
fffffffffffffffKontrola uslova iz člana 114. :
au ≤ 0.2 mm – iz tab. 18 čl. 113
k p = 35 za GA 240/360 i kp = 30 za RA
µz %` a
≥∅
kpAau
fffffffffffffff= 830 A 0.2ffffffffffffffffffffff= 1.333%
0.9 A 13 A 4.02ffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 16.646 kN/cm2 = 166.46MPa
β1 = 1.0 za RA 400/500; β1= 0.5 za GA240/360
β2 = 0.5 za Ea = 2.1 A105 MPa
dugotrajna i više puta promenljiva opterećenja
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
44
ak = 1.7 A219.232.1 A105fffffffffffffffffffffff1@1.0 A 0.5 A
166.46219.23fffffffffffffffffffff
hj
ik
2HLLJ
IMMKA 10.67 = 0.013cm = 0.13mm
ak < au 0.13mm < 0.2mm` a
Komentar: Karakteristična širina prslina nije veća od granične vrednosti širine prslina.
7.2. PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU DEFORMACIJA Čl. (115-118.)
MB30 => fb
σν = 400MPa=20.5MPa
RA400/500 => b / d /h = 100/15/13cm a0 = 1.5 cm Ea = 2.1 A105 MPa = 21000 kN/cm
Eb = 0.315 A105 MPa = 3150
2
kN/cm2 čl.52.
Mg = 8.66kNm
Mp = 2.35kNm
Mq = Mg+ Mp
dlfff≥ Ku
KlAKm
ffffffffffffffffffA 1 +
Mg
Mp
fffffffAα1
hj
ik
= 8.66+2.35=11.01kNm
čl.118.
Ako je ovaj uslov ispunjen nije potreban proračun prema graničnom stanju deformacija. Bez obzira na to ja ću u daljem sračunati. Koeficijent Ku prema čl. 117. za gredne elemente:
Ku = 300
Koeficijent prema čl. 118. tab. 19:
Kl = 9.6
Koeficijent Km, µzavisi od oblika poprečnog preseka, vrste armature i koeficijenta ,prikazan je jednostruko za
Aa1=µ
100fffffffffffA b A h[ µ =
AaA 100b A hfffffffffffffffffffffff
[
armirani pravougaoni presek dato u čl. 118. tab 20.
µ =4.02 A 100100 A 13ffffffffffffffffffffffffffffff= 0.31% = > km = 640
α1 = 2@1.2 AAa.
Aa
ffffffffff= 2@1.2 A0
4.02ffffffffffffff= 2.0 > 0.8
α1 - koeficijent uticaja skupljanja i tečenja betona Aa
' - površina pritisnute armature
dlfff= 15
354fffffffffff= 0.0424
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
45
Ku
KlAKm
ffffffffffffffffffA 1 +
Mg
MfffffffAα1
hj
ik=
3009.6 A 640ffffffffffffffffffffffffff
A 1 +8.6611.01ffffffffffffffff
A 2.0
hj
ik= 0.126
dlfff< Ku
KlAKm
ffffffffffffffffffA 1 +
Mg
Mp
fffffffAα1
hj
ik
Kako je 0.0424 < 0.126 (uslov iz člana 118. nije ispunjen) =>
-
Potrebno je sračunati ugib.
I.
Prema predlogu BRANSONA:
M< Ml[EbA Ib,ef =EbA Ib
II. M ≥Ml + > EbA Ib,ef =EbAMl
Mffffff
hj
ik
3
A Ib + 1@MI
Mffffff
hj
ik
3
A III
HLLJ
IMMK
x =n Aa1+Aa2
b c
bfffffffffffffffffffffffffffffffffffff
A @1 + 1 +2b h AAa1+a2AAa2
b c
n Aa1+Aa2
b c2fffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff
Kako je M > MI..........11.01 kNm > 7.83 kNm => II.
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
46
III =b A x3
3ffffffffffffff+ n A Aa1 h@ x
` a2+Aa2 x@a1
b c2F G
III =100 A2.383
3fffffffffffffffffffffffffffffff+ 6.667 A 4.02 A 13@2.38
` a2D E
III = 0.0000347m 4
Ief =MI
Mffffff
hj
ik
3
A Ib + 1@MI
Mffffff
hj
ik
3hllj
immkA III =
7.8311.01ffffffffffffffff
hj
ik
3
A 0.000281 + 1@7.8311.01ffffffffffffffff
hj
ik
3hllj
immkA 0.0000347
Ief = 0.000123m 4
a)
υ1=5 AMgA l2
48 AEb Ief
ffffffffffffffffffffffffff
Ugib pri dejstvu g u trenutku t=0:
Mg
EbA Ief = 31.5 A106A 0.000123 = 3883.65kNm 2
= 8.66 kNm l = 3.54 m
υ1=5 A 8.66 A3.542
48 A 3883.65ffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 0.0029 m = 0.29cm
b)
υ2 = υ1A 1 +α1b c
Ugib pri dejstvu g u trenutku t=∞:
υ1= 0.29 cm α1 = 2 υ2 = 0.29 A 1 + 2
` a= 0.87cm
c)
υ3 =5 AMqA l2
48 AEb Ief
ffffffffffffffffffffffffff
Ugib pri dejstvu g+p u trenutku t = 0:
Mq
EbA Ief = 31.5 A106A 0.000123 = 3883.65kNm 2
= 11.01 kNm l = 3.54m
υ3 =5 A 11.01 A3.542
48 A 3883.65ffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 0.0037m = 0.37cm
d) t =1Ugib pri dejstvu p u trenutku je približno jednak t=0 υp,0 ≈ υp, 1 υ4 = υ5 υ4 = υ3@υ1= 0.37@0.29 = 0.08cm
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
47
υ5 = 0.08cm
e)
Maksimalni ugib
υmax = υ2 + υ5 = 0.87 + 0.08 = 0.95cm
υdop =l
300fffffffffff ( za gredne nosače)
υdop =354300fffffffffff= 1.18cm
υmax <υdpo 0.95cm < 1.18cm` a
Komentar: Maksimalna vrednost ugiba ne prelazi graničnu vrednost.
8) OBLIKOVANJE I SIDRENJE ARMATURE
Standardne kuke na krajevima rebraste podužne armature su pravougaone kuke. Pravougaone kuke se oblikuju povijanjem armature za 90°. čl.143.
∆lk ≥3φ + 8cm za φ ≤ 10
11φ za φ ≥ 10
X\Z
Y][[ za Rφ8 ∆lk = 3 A 0.8 + 8 = 10.4cm[ usvajam ∆lk = 11cm
Podužnu armaturu prevodim preko oslonca 15cm. Pošto mi je potrebno 50% armature iznad oslonca u gornjoj zoni usvajam tako da svaka bude na 30cm.
∆lk ≥3φ + 8cm za φ ≤ 10
11φ za φ ≥ 10
X\Z
Y][[ za Rφ6 ∆lk = 3 A 0.6 + 8 = 9.8cm[ usvajam ∆lk = 10cm
Ukupna dužina podužne armature je: 3.37+2·0.15+2·0.11=3.89m
Dužina podužne armature koja mi je potrebna u gornjoj zoni iznad oslonca sa jedne strane: ( 0.2÷0.25 ) · L = 0.25 · 3.54 = 0.88m
Ukupna dužina podužne armature u gornjoj zoni iznad oslonca sa jedne strane je : 0.88+2·0.11=1.1m
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
48
SITNOREBRASTA MEĐUSPRATNA TAVANICA TIPA „TM“
Uzećemo ploču POS 105 za skeletni sistem. Kod međuspratne konstrukcije tipa „TM“ već
imamo preliminarnu debljinu (koju predpostavljamo) 20 cm.
1) ANALIZA OPTEREĆENJA
Ploče su ravni površinski nosači kod kojih su dve dimenzije izrazito veće u odnosu na treću debljinu ploče. Ploče koje prenose opterećenje u jednom pravcu (i to u pravcu kraćeg raspona), proračunavaju se kao linijski nosači širine 1m. U ovom slučaju uzeću širinu od 0.25m za dalje dimenzionisanje:
Stalno opterećenje:
Proračun: Y - specifična težina d - debljina sloja g' - površinsko opterećenje
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
49
Promenljivo (korisno) opterećenje:
Promenljivo (korisno) opterećenje uzećemo iz pravilnika o tehničkim normativima za beton i armirani beton za stambene prostorije koje iznosi 1.5 kN/m2.
[ ∑p' = 1.5 kN/m2
p =∑p'∙0.25m = 1.5kN/m2 ·0.25m= 0.375kN/m p = 0.375kN/m
2) PRORAČUNSKI MODEL
Ploča koja je u krajnjem polju oslonjena na gredu ili zid uobičajenih dimenzija, smatra se u statičkom smislu slobodno oslonjenom, iako se potpuno slobodna rotacija ploče iznad oslonca u realnoj konstrukciji ne može ostvariti. Ako
L =L0A 1.05 = 3.37m A 1.05 = 3.54m
rasponi slobodno oslonjenih ploča nisu tačno utvrđeni konstruktivnim merama kao raspon se uzima svetli otvor uvećan za 5% (Član 172.).
3.54m 3) SHEMA OPTEREĆENJA
q =1.469 kN/m
354 cm
Statički uticaji se kod ploča u jednom pravcu računaju na isti način kao i za odgovarajući linijski nosač.
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
50
g=1.094kN/m p=0.375kN/m
4) M,T,N uticaji
3.54m 3.54m
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
51
5) DIMENZIONISANJE
MB30 => fb=20.5MPa
fb
σν = 400MPa
– čvrstoća betona na pritisak
RA400/500 =>
σν - granica razvlačenja
Prema Pravilniku, kod ploča koje nose u jednom pravcu, minimalni procenat armiranja je 0.15% za GA, 0.1% za RA. (Član 211.).
µmin
h=d-a
=0.1%
1
a
=20-2.5=17.5cm
0=2cm – zaštitni sloj
b=0.25m – širina za koju dimenzionišem „TM“ konstrukciju
dp=0.04m – debljina ploče
d=20 – ukupna visina ploče
h – statička visina
Aa=?
__________________________
Mg = 1.71 kNm ; Ng = 0kN
Mp = 0.59 kNm ; Np = 0kN
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 1.71 + 1.8 A 0.59 = 3.8kNm =
Nu
Mau =Mu@Nud2fff@a1
hj
ik=Mu = 3.8kNm
= 0kN
Pošto tražimo potrebnu površinu armature očitavaćemo vrednosti iz tablica za lom po armaturi tj. za tablice ε a = 10‰
µ@, i uzimamo vrednost koja nam daje veći mehanički koeficijent
armiranja :
za k= 6.427 => εb = 0.8 ‰ ; µ@ = 2.568 % s = 0.074
µ@ξ = 0.974
- mehanički koeficijent armiranja [%] s - koeficijent za određivanje položaja neutralne ose
k =hMu
f b Abffffffffffffffswwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwfffffffffffffffffff= 17.5
Sada mogu da izračunam potrebnu površinu armature:
Usvajam prečnik čeličnih šipki za glavnu armaturu iz tablica za geometrijske karakteristike rebraste armature RA400/500:
usvajam 2RØ 8 ( Aa= 1.01 cm2 )
e =0.02m Napomena: zbog toga što dimenzionišem za JEDNO rebro
e – međusobni razmak šipki
Za konstruktivnu armaturu usvajam # R 6/25cm.
Mau =Mu = 3.08 kNm
6) PODACI ZA CRTANJE LINIJE ZATEŽUĆIH SILA
Nu = 0
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 3.08
0.974 A 0.175ffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 18.07kN
Zau =AaAσv = 1.01 A40 = 40.4kN Zau > Zu
V = 0.75 A h = 0.75 A 17.5 = 13.125cm ≈ 14cm
Veličina pomeranja linije:
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
53
7) PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU UPOTREBLJIVOSTI
7.1. PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU PRSLINA Čl. (111-114)
MB30 => fb
σν = 400MPa
=20.5MPa
RA400/500 =>
2RØ 8 (Aa=1.01m2)
# R 6/25cm
=> Aa =1.01cm2
Mg = 1.71 kNm
Mp = 0.59 kNm
Armiranobetonski elementi proračunavaju se prema graničnim stanjima prslina radi obezbedivania potrebne trajnosti konstrukcije objekata u toku eksploatacije (Član 111.).
Proračun prema graničnim stanjima prslina zasniva se na dokazu da karakteristične širine prslina (ak) armiranobetonskih elemenata u toku eksploatacije, uzimajući u obzir uticaje skupljanja i tečenja u toku vremena, nisu veće od graničnih širina prslina au.
ak ≤ au
Iz tabele 18. član 114. Za stalno i dugotrajno promenljivo opterećenje u slabo agresivnoj sredini očitavamo graničnu vrednost prslina (au):
au = 0.20 mm
µz %` a
≥∅
kpAau
fffffffffffffffKontrola uslova iz člana 114. :
au ≤ 0.2 mm – iz tab. 18 čl. 113
k p = 35 za GA 240/360 i kp = 30 za RA
µz %` a
≥∅
kpAau
fffffffffffffff= 830 A 0.2ffffffffffffffffffffff= 1.333%
400/500
µ =Aa
Abz
fffffffff
Abz b Ahbz= - zategnuta površina betona
hbz= 4∅ +∅
2ffffff+a0 = 4 A 0.8 +
0.82fffffffff+ 2 = 5.6cm
Abz= 5 A 5.6 = 28cm2
µ =Aa
Abz
fffffffff=1.0128ffffffffffffA 100 = 3.607% - koeficijent armiranja zategnute površine betona
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
54
µ>µz
b cKako je 3.607 % > 1.333 %
Proračun otvora prslina nije potreban međutim u daljem ću sračunati otvor prslina.
Sračunavanje srednjeg rastojanja prslina lps
lps = 2 a0 + 0.1 Ae∅
b c+k1Ak2A
∅
µffffff
:
a0eφ = 2cm
= 2 cm
Ø = 0.8cm - prečnik armature
K1 = 0.4 za RA 400/500; K1= 0.8 za GA240/360 K2 = 0.125
k 1 , k 2 - koeficijenti
k2 - zavisi od punoće dijagrama napona zatezanja u betonu, neposredno pred pojavu prslina
Sada možemo da sračunamo srednje rastojanje prslina lps
0.9 A 17.5 A 1.01fffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 4.212 kN/cm2 = 42.12MPa
β1 = 1.0 za RA 400/500; β1= 0.5 za GA240/360
β2 = 0.5 za Ea = 2.1 A105 MPa
dugotrajna i više puta promenljiva opterećenja
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
55
ak = 1.7 A133.6
2.1 A105fffffffffffffffffffffff1@1.0 A 0.5 A
42.12133.6ffffffffffffffffff
hj
ik
2HLLJ
IMMKA 5.51 = 0.0057cm = 0.057mm
ak < au 0.057mm < 0.2mm` a
Komentar: Karakteristična širina prslina nije veća od granične vrednosti širine prslina.
7.2. PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU DEFORMACIJA (Član 115-118.)
MB30 => fb
σν = 400MPa=20.5MPa
RA400/500 => b / d /h = 25/20/17.5cm a0 = 2 cm
Ea = 2.1 A105 MPa = 21000 kN/cm
Eb = 0.315 A105 MPa = 3150
2
kN/cm2 čl.52.
Mg = 1.71 kNm
Mp = 0.59 kNm
Mq = Mg+ Mp
dlfff≥ Ku
KlAKm
ffffffffffffffffffA 1 +
Mg
Mp
fffffffAα1
hj
ik
= 1.71+0.59=2.3kNm
čl.118.
Ako je ovaj uslov ispunjen nije potreban proračun prema graničnom stanju deformacija. Bez obzira na to ja ću u daljem sračunati. Koeficijent Ku prema čl. 117. za gredne elemente:
Ku = 300
Koeficijent prema čl. 118. tab. 19:
Kl = 9.6
Koeficijent Km, µzavisi od oblika poprečnog preseka, vrste armature i koeficijenta ,prikazan je jednostruko za
Aa1=µ
100fffffffffffA b A h[ µ =
AaA 100b A hfffffffffffffffffffffff
[
armirani pravougaoni presek dato u čl. 118. tab 20.
µ =1.01 A 1005 A 17.5fffffffffffffffffffffffffffff= 1.154% = > Km = 540
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
57
Kako je M > MI
III =b A x3
3ffffffffffffff+ n A Aa1 h@ x
` a2+Aa2 x@a2
b c2F G..........2.3kNm > 0.67kNm => II.
III =5 A5.493
3ffffffffffffffffffffffff+ 6.667 A 1.01 A 17.5@5.49
` a2+ 0.28 5.49@2.5
` a2D E
III = 0.0000126m 4
Ief =MI
Mffffff
hj
ik
3
A Ib + 1@MI
Mffffff
hj
ik
3hllj
immkA III =
0.672.3fffffffffffff
hj
ik
3
A 0.0000333 + 1@0.672.3fffffffffffff
hj
ik
3hllj
immkA 0.0000126
Ief = 0.0000131m 4
a)
υ1=5 AMgA l2
48 AEb Ief
ffffffffffffffffffffffffff
Ugib pri dejstvu g u trenutku t=0:
Mg
EbA Ief = 31.5 A106A 0.0000131 = 413.02kNm 2
= 1.71kNm l = 3.54m
υ1=5 A 1.71 A3.542
48 A 413.02ffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 0.0054m = 0.54cm
b)
υ2 = υ1A 1 +α1b c
Ugib pri dejstvu g u trenutku t=∞:
υ1= 0.54cm α1 = 1.67 υ2 = 0.54 A 1 + 1.67
` a= 1.44cm
c)
υ3 =5 AMqA l2
48 AEb Ief
ffffffffffffffffffffffffff
Ugib pri dejstvu g+p u trenutku t = 0:
Mq
EbA Ief = 31.5 A106A 0.0000131 = 413.02kNm 2
= 2.3kNm l = 3.54m
υ3 =5 A 2.3 A3.542
48 A 413.02ffffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 0.0073m = 0.73cm
d) t =1Ugib pri dejstvu p u trenutku je približno jednak t=0 υp,0 ≈ υp, 1 υ4 = υ5 υ4 = υ3@υ1= 0.73@0.54 = 0.19cm υ5 = 0.19cm
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
58
e)
Maksimalni ugib
υmax = υ2 + υ5 = 1.44 + 0.19 = 1.63cm
υdop =l
300fffffffffff ( za gredne nosače)
υdop =354300fffffffffff= 1.18cm
υmax >υdop 1.63cm > 1.18cm` a
Komentar: Maksimalna vrednost ugiba prelazi graničnu vrednost.
8) OBLIKOVANJE I SIDRENJE ARMATURE
Standardne kuke na krajevima rebraste podužne armature su pravougaone kuke. Pravougaone kuke se oblikuju povijanjem armature za 90°. čl.143.
∆lk ≥3φ + 8cm za φ ≤ 10
11φ za φ ≥ 10
X\Z
Y][[ za Rφ8 ∆lk = 3 A 0.8 + 8 = 10.4cm[ usvajam ∆lk = 11cm
Podužnu armaturu prevodim preko oslonca 15cm.
∆lk ≥3φ + 8cm za φ ≤ 10
11φ za φ ≥ 10
X\Z
Y][[ za Rφ6 ∆lk = 3 A 0.6 + 8 = 9.8cm[ usvajam ∆lk = 10cm
Ukupna dužina podužne armature je: 3.37+2·0.15+2·0.11=3.89m
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
59
SITNOREBRASTA MEĐUSPRATNA TAVANICA TIPA „FERT“
Uzećemo ploču POS 105 za skeletni sistem. Kod međuspratne konstrukcije tipa „FERT“ već
imamo preliminarnu debljinu (koju predpostavljamo) 20 cm.
1) ANALIZA OPTEREĆENJA
Ploče su ravni površinski nosači kod kojih su dve dimenzije izrazito veće u odnosu na treću debljinu ploče. Ploče koje prenose opterećenje u jednom pravcu (i to u pravcu kraćeg raspona), proračunavaju se kao linijski nosači širine 1m. U ovom slučaju uzeću širinu od 0.40m za dalje dimenzionisanje:
Stalno opterećenje:
Proračun: Y - specifična težina d - debljina sloja g' - površinsko opterećenje
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
60
Promenljivo (korisno) opterećenje:
Promenljivo (korisno) opterećenje uzećemo iz pravilnika o tehničkim normativima za beton i armirani beton za stambene prostorije koje iznosi 1.5 kN/m2.
[ ∑p' = 1.5 kN/m2
p =∑p'∙0.4m = 1.5kN/m2 ·0.4m= 0.6kN/m p = 0.6kN/m
2) PRORAČUNSKI MODEL
Ploča koja je u krajnjem polju oslonjena na gredu ili zid uobičajenih dimenzija, smatra se u statičkom smislu slobodno oslonjenom, iako se potpuno slobodna rotacija ploče iznad oslonca u realnoj konstrukciji ne može ostvariti. Ako
L =L0A 1.05 = 3.37m A 1.05 = 3.54m
rasponi slobodno oslonjenih ploča nisu tačno utvrđeni konstruktivnim merama kao raspon se uzima svetli otvor uvećan za 5% (Član 172.).
3.54m 3) SHEMA OPTEREĆENJA
q =2.43 kN/m
354 cm
Statički uticaji se kod ploča u jednom pravcu računaju na isti način kao i za odgovarajući linijski nosač.
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
61
g=1.83kN/m p=0.6kN/m
4) M,T,N uticaji
3.54 3.54m
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
62
5) DIMENZIONISANJE
MB30 => fb=20.5MPa
fb
σν = 400MPa
– čvrstoća betona na pritisak
RA400/500 =>
σν - granica razvlačenja
Prema Pravilniku, kod ploča koje nose u jednom pravcu, minimalni procenat armiranja je 0.15% za GA, 0.1% za RA. (Član 211.).
µmin
h=d-a
=0.1%
1
a
=20-2.5=17.5cm
0=2cm – zaštitni sloj
b=0.40m – širina za koju dimenzionišem „FERT“ konstrukciju
dp=0.04m – debljina ploče
d=20 – ukupna visina ploče
h – statička visina
Aa=?
__________________________
Mg = 2.87 kNm ; Ng = 0kN
Mp = 0.94 kNm ; Np = 0kN
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 2.87 + 1.8 A 0.94 = 6.28kNm =
Nu
Mau =Mu@Nud2fff@a1
hj
ik=Mu = 6.28kNm
= 0kN
Pošto tražimo potrebnu površinu armature očitavaćemo vrednosti iz tablica za lom po armaturi tj. za tablice ε a = 10‰
µ@, i uzimamo vrednost koja nam daje veći mehanički koeficijent
armiranja :
za k= 6.322 => εb = 0.8 ‰ ; µ@ = 2.568 % s = 0.074
µ@ξ = 0.974
- mehanički koeficijent armiranja [%] s - koeficijent za određivanje položaja neutralne ose
k =hMu
f b Abffffffffffffffswwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwfffffffffffffffffff= 17.5
Sada mogu da izračunam potrebnu površinu armature:
Pošto binor već u sebi ima 2Ø6 ( Aa=0.57cm2) onda nam ostaje
Aa1 = 0.91 - 0.57 = 0.34cm2
Usvajam prečnik čeličnih šipki za glavnu armaturu iz tablica za geometrijske karakteristike rebraste armature RA400/500:
usvajam 1RØ 8 ( Aa= 0.5 cm2
)
Aa = 0.57 + 0.5 = 1.07cm2
e =0.04m
e – međusobni razmak šipki
Za konstruktivnu armaturu usvajam # R 6/25cm
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
64
Mau =Mu = 6.28kNm
6) PODACI ZA CRTANJE LINIJE ZATEŽUĆIH SILA
Nu = 0
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 6.28
0.974 A 0.175ffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 36.84kN
Zau =AaAσv = 1.07 A40 = 42.8kN Zau > Zu
V = 0.75 A h = 0.75 A 17.5 = 13.125cm ≈ 14cm
Veličina pomeranja linije:
7) PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU UPOTREBLJIVOSTI
7.1. PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU PRSLINA Čl. (111-114)
MB30 => fb
σν = 400MPa
=20.5MPa
RA400/500 =>
Aa=1.07cm2
# R 6/25cm
=> Aa =1.07cm2
Mg = 2.87 kNm
Mp = 0.94 kNm
Armiranobetonski elementi proračunavaju se prema graničnim stanjima prslina radi obezbedivania potrebne trajnosti konstrukcije objekata u toku eksploatacije (Član 111.).
Proračun prema graničnim stanjima prslina zasniva se na dokazu da karakteristične širine prslina (ak) armiranobetonskih elemenata u toku eksploatacije, uzimajući u obzir uticaje skupljanja i tečenja u toku vremena, nisu veće od graničnih širina prslina au.
ak ≤ au
Iz tabele 18. član 114. Za stalno i dugotrajno promenljivo opterećenje u slabo agresivnoj
sredini očitavamo graničnu vrednost prslina (au): au = 0.20 mm
µz %` a
≥∅
kpAau
fffffffffffffffKontrola uslova iz člana 114. :
au ≤ 0.2 mm – iz tab. 18 čl. 113
k p = 35 za GA 240/360 i kp = 30 za RA 400/500
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
65
µz %` a
≥∅
kpAau
fffffffffffffff= 830 A 0.2ffffffffffffffffffffff= 1.33%
0.9 A 17.5 A 1.07ffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 7.951 kN/cm2 = 79.51MPa
β1 = 1.0 za RA 400/500; β1= 0.5 za GA240/360
β2 = 0.5 za Ea = 2.1 A105 MPa
dugotrajna i više puta promenljiva opterećenja
ak = 1.7 A208.9
2.1 A105fffffffffffffffffffffff1@1.0 A 0.5 A
79.51208.9fffffffffffffffff
hj
ik
2HLLJ
IMMKA 6.89 = 0.0108cm = 0.108mm
ak < au 0.108mm < 0.2mm` a
Komentar: Karakteristična širina prslina nije veća od granične vrednosti širine prslina.
7.2. PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU DEFORMACIJA (Član 115-118.)
MB30 => fb
σν = 400MPa=20.5MPa
RA400/500 => b / d /h = 40/20/17.5cm a0 = 2 cm
Ea = 2.1 A105 MPa = 21000 kN/cm
Eb = 0.315 A105 MPa = 3150
2
kN/cm2 čl.52.
Mg = 2.87 kNm
Mp = 0.94 kNm
Mq = Mg+ Mp
dlfff≥ Ku
KlAKm
ffffffffffffffffffA 1 +
Mg
Mp
fffffffAα1
hj
ik
= 2.87+0.94=3.81kNm
čl.118.
Ako je ovaj uslov ispunjen nije potreban proračun prema graničnom stanju deformacija. Bez obzira na to ja ću u daljem sračunati. Koeficijent Ku prema čl. 117. za gredne elemente:
Ku = 300
Koeficijent prema čl. 118. tab. 19:
Kl = 9.6
Koeficijent Km, µzavisi od oblika poprečnog preseka, vrste armature i koeficijenta ,prikazan je jednostruko za armirani pravougaoni presek dato u čl. 118. tab 20.
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
67
Aa1=µ
100fffffffffffA b A h[ µ =
AaA 100b A hfffffffffffffffffffffff
[
µ =1.07 A 10010 A 17.5fffffffffffffffffffffffffffff= 0.611% = > Km = 625.5
3ffffffffffffffffffffffff+ 6.667 A 1.07 A 17.5@4.2
` a2+ 0.57 4.2@2.5
` a2D E
III = 0.0000152m 4
Ief =MI
Mffffff
hj
ik
3
A Ib + 1@MI
Mffffff
hj
ik
3hllj
immkA III =
1.343.81fffffffffffff
hj
ik
3
A 0.0000667 + 1@1.343.81fffffffffffff
hj
ik
3hllj
immkA 0.0000152
Ief = 0.0000174m 4
a)
υ1=5 AMgA l2
48 AEb Ief
ffffffffffffffffffffffffff
Ugib pri dejstvu g u trenutku t=0:
Mg
EbA Ief = 31.5 A106A 0.0000174 = 548.1kNm 2
= 2.87kNm l = 3.54m
υ1=5 A 2.87 A3.542
48 A 548.1ffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 0.0068m = 0.68cm
b)
υ2 = υ1A 1 +α1b c
Ugib pri dejstvu g u trenutku t=∞:
υ1= 0.68cm α1 = 1.36 υ2 = 0.68 A 1 + 1.36
` a= 1.6cm
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
69
c)
υ3 =5 AMqA l2
48 AEb Ief
ffffffffffffffffffffffffff
Ugib pri dejstvu g+p u trenutku t = 0:
Mq
EbA Ief = 31.5 A106A 0.0000174 = 548.1kNm 2
= 3.81kNm l = 3.54m
υ3 =5 A 3.81 A3.542
48 A 548.1ffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 0.0091m = 0.91cm
d) t =1Ugib pri dejstvu p u trenutku je približno jednak t=0 υp,0 ≈ υp, 1 υ4 = υ5 υ4 = υ3@υ1= 0.91@0.68 = 0.23cm υ5 = 0.22cm
e)
Maksimalni ugib
υmax = υ2 + υ5 = 1.6 + 0.23 = 1.83cm
υdop =l
300fffffffffff ( za gredne nosače)
υdop =354300fffffffffff= 1.18cm
υmax >υdop 1.83cm > 1.18cm` a
8) OBLIKOVANJE I SIDRENJE ARMATURE
Podužnu armaturu prevodim preko oslonca 15cm i završavam je pravim delom bez kuke.
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
70
SITNOREBRASTA MEĐUSPRATNA TAVANICA TIPA „DMK“
Uzećemo ploču POS 105 za skeletni sistem. Kod međuspratne konstrukcije tipa „DMK“ već
imamo preliminarnu debljinu (koju predpostavljamo) 21 cm.
1) ANALIZA OPTEREĆENJA
Ploče su ravni površinski nosači kod kojih su dve dimenzije izrazito veće u odnosu na treću debljinu ploče. Ploče koje prenose opterećenje u jednom pravcu (i to u pravcu kraćeg raspona), proračunavaju se kao linijski nosači širine 1m. U ovom slučaju uzeću širinu od 0.50m za dalje dimenzionisanje:
Stalno opterećenje:
Proračun: Y - specifična težina d - debljina sloja g' - površinsko opterećenje
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
71
Promenljivo (korisno) opterećenje:
Promenljivo (korisno) opterećenje uzećemo iz pravilnika o tehničkim normativima za beton i armirani beton za stambene prostorije koje iznosi 1.5 kN/m2.
[ ∑p' = 1.5 kN/m2
p =∑p'∙0.5m = 1.5kN/m2 ·0.5m= 0.75kN/m p = 0.75kN/m
2) PRORAČUNSKI MODEL
Ploča koja je u krajnjem polju oslonjena na gredu ili zid uobičajenih dimenzija, smatra se u statičkom smislu slobodno oslonjenom, iako se potpuno slobodna rotacija ploče iznad oslonca u realnoj konstrukciji ne može ostvariti. Ako
L =L0A 1.05 = 3.37m A 1.05 = 3.54m
rasponi slobodno oslonjenih ploča nisu tačno utvrđeni konstruktivnim merama kao raspon se uzima svetli otvor uvećan za 5% (Član 172.).
3.54m 3) SHEMA OPTEREĆENJA
q =2.626 kN/m
354 cm
Statički uticaji se kod ploča u jednom pravcu računaju na isti način kao i za odgovarajući linijski nosač.
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
72
g=1.876kN/m p=0.75kN/m
4) M,T,N uticaji
3.54m 3.54m
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
73
5) DIMENZIONISANJE
MB30 => fb=20.5MPa
fb
σν = 400MPa
– čvrstoća betona na pritisak
RA400/500 =>
σν - granica razvlačenja
Prema Pravilniku, kod ploča koje nose u jednom pravcu, minimalni procenat armiranja je 0.15% za GA, 0.1% za RA. (Član 211.).
µmin
h=d-a
=0.1%
1
a
=21-3.5=17.5cm
0=3cm – zaštitni sloj
b=0.5m – širina za koju dimenzionišem „DMK“ konstrukciju
dp=0.05m – debljina ploče
d=21 – ukupna visina ploče
h – statička visina
Aa=?
__________________________
Mg = 2.94 kNm ; Ng = 0kN
Mp = 1.17 kNm ; Np = 0kN
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 2.94 + 1.8 A 1.17 = 6.81kNm =
Nu
Mau =Mu@Nud2fff@a1
hj
ik=Mu = 6.81kNm
= 0kN
Pošto tražimo potrebnu površinu armature očitavaćemo vrednosti iz tablica za lom po armaturi tj. za tablice ε a = 10‰
µ@, i uzimamo vrednost koja nam daje veći mehanički koeficijent
armiranja :
za k= 6.789 => εb = 0.75 ‰ ; µ@ = 2.289 % s = 0.07
µ@ξ = 0.976
- mehanički koeficijent armiranja [%] s - koeficijent za određivanje položaja neutralne ose
k =hMu
f b Abffffffffffffffswwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwfffffffffffffffffff= 17.5
Sada mogu da izračunam potrebnu površinu armature:
Usvajam prečnik čeličnih šipki za glavnu armaturu iz tablica za geometrijske karakteristike rebraste armature RA400/500:
usvajam 2RØ 10 ( Aa= 1.57 cm2 )
e =0.04m Napomena: zbog toga što dimenzionišem za JEDNO rebro
e – međusobni razmak šipki
Za konstruktivnu armaturu usvajam # R 6/25cm.
Mau =Mu = 6.81kNm
6) PODACI ZA CRTANJE LINIJE ZATEŽUĆIH SILA
Nu = 0
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 6.81
0.976 A 0.175ffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 39.87kN
Zau =AaAσv = 1.57 A40 = 62.8kN Zau > Zu
V = 0.75 A h = 0.75 A 17.5 = 13.125cm ≈ 14cm
Veličina pomeranja linije:
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
75
7) PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU UPOTREBLJIVOSTI
7.1. PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU PRSLINA Čl. (111-114)
MB30 => fb
σν = 400MPa
=20.5MPa
RA400/500 =>
2RØ 10 (Aa=1.57m2)
# R 6/25cm
=> Aa =1.57cm2
Mg = 2.94 kNm
Mp = 1.17 kNm
Armiranobetonski elementi proračunavaju se prema graničnim stanjima prslina radi obezbedivania potrebne trajnosti konstrukcije objekata u toku eksploatacije (Član 111.).
Proračun prema graničnim stanjima prslina zasniva se na dokazu da karakteristične širine prslina (ak) armiranobetonskih elemenata u toku eksploatacije, uzimajući u obzir uticaje skupljanja i tečenja u toku vremena, nisu veće od graničnih širina prslina au.
ak ≤ au
Iz tabele 18. član 114. Za stalno i dugotrajno promenljivo opterećenje u slabo agresivnoj
sredini očitavamo graničnu vrednost prslina (au): au = 0.20 mm
µz %` a
≥∅
kpAau
fffffffffffffffKontrola uslova iz člana 114. :
au ≤ 0.2 mm – iz tab. 18 čl. 113
k p = 35 za GA 240/360 i kp = 30 za RA
µz %` a
≥∅
kpAau
fffffffffffffff= 1030 A 0.2ffffffffffffffffffffff= 1.667%
0.9 A 17.5 A 1.57ffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 5.338 kN/cm2 = 53.38MPa
β1 = 1.0 za RA 400/500; β1= 0.5 za GA240/360
β2 = 0.5 za Ea = 2.1 A105 MPa
dugotrajna i više puta promenljiva opterećenja
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
77
ak = 1.7 A153.272.1 A105fffffffffffffffffffffff1@1.0 A 0.5 A
53.38153.27fffffffffffffffffffff
hj
ik
2HLLJ
IMMKA 8.95 = 0.0104cm = 0.104mm
ak < au 0.104mm < 0.2mm` a
Komentar: Karakteristična širina prslina nije veća od granične vrednosti širine prslina.
7.2. PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU DEFORMACIJA (Član 115-118.)
MB30 => fb
σν = 400MPa=20.5MPa
RA400/500 => b / d /h = 50/21/17.5cm a0 = 3 cm
Ea = 2.1 A105 MPa = 21000 kN/cm
Eb = 0.315 A105 MPa = 3150
2
kN/cm2 čl.52.
Mg = 2.94 kNm
Mp = 1.17 kNm
Mq = Mg+ Mp
dlfff≥ Ku
KlAKm
ffffffffffffffffffA 1 +
Mg
Mp
fffffffAα1
hj
ik
= 2.94+1.17=4.11kNm
čl.118.
Ako je ovaj uslov ispunjen nije potreban proračun prema graničnom stanju deformacija. Bez obzira na to ja ću u daljem sračunati. Koeficijent Ku prema čl. 117. za gredne elemente:
Ku = 300
Koeficijent prema čl. 118. tab. 19:
Kl = 9.6
Koeficijent Km, µzavisi od oblika poprečnog preseka, vrste armature i koeficijenta ,prikazan je jednostruko za
Aa1=µ
100fffffffffffA b A h[ µ =
AaA 100b A hfffffffffffffffffffffff
[
armirani pravougaoni presek dato u čl. 118. tab 20.
µ =1.57 A 1009 A 17.5fffffffffffffffffffffffffffff= 1.0% = > Km = 560
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
79
Kako je M > MI
III =b A x3
3ffffffffffffff+ n A Aa1 h@ x
` a2+Aa2 x@a2
b c2F G..........4.11kNm > 1.32kNm => II.
III =9 A5.213
3fffffffffffffffffffffff+ 6.667 A 1.57 A 17.5@5.21
` a2+ 0.57 5.21@3.5
` a2D E
III = 0.0000229m 4
Ief =MI
Mffffff
hj
ik
3
A Ib + 1@MI
Mffffff
hj
ik
3hllj
immkA III =
1.324.11fffffffffffff
hj
ik
3
A 0.0000694 + 1@1.324.11fffffffffffff
hj
ik
3hllj
immkA 0.0000229
Ief = 0.0000244m 4
a)
υ1=5 AMgA l2
48 AEb Ief
ffffffffffffffffffffffffff
Ugib pri dejstvu g u trenutku t=0:
Mg
EbA Ief = 31.5 A106A 0.0000244 = 769.87kNm 2
= 2.94kNm l = 3.54m
υ1=5 A 2.94 A3.542
48 A 769.87ffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 0.005m = 0.5cm
b)
υ2 = υ1A 1 +α1b c
Ugib pri dejstvu g u trenutku t=∞:
υ1= 0.5cm α1 = 1.56 υ2 = 0.5 A 1 + 1.56
` a= 1.28cm
c)
υ3 =5 AMqA l2
48 AEb Ief
ffffffffffffffffffffffffff
Ugib pri dejstvu g+p u trenutku t = 0:
Mq
EbA Ief = 31.5 A106A 0.0000244 = 769.87kNm 2
= 4.11kNm l = 3.54m
υ3 =5 A 4.11 A3.542
48 A 769.87ffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 0.007m = 0.7cm
d) t =1Ugib pri dejstvu p u trenutku je približno jednak t=0 υp,0 ≈ υp, 1 υ4 = υ5 υ4 = υ3@υ1= 0.7@0.5 = 0.2cm υ5 = 0.2cm
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
80
e)
Maksimalni ugib
υmax = υ2 + υ5 = 1.28 + 0.2 = 1.48cm
υdop =l
300fffffffffff ( za gredne nosače)
υdop =354300fffffffffff= 1.18cm
υmax >υdop 1.48cm > 1.18cm` a
8) OBLIKOVANJE I SIDRENJE ARMATURE
Standardne kuke na krajevima rebraste podužne armature su pravougaone kuke. Pravougaone kuke se oblikuju povijanjem armature za 90°. čl.143.
∆lk ≥3φ + 8cm za φ ≤ 10
11φ za φ ≥ 10
X\Z
Y][[ za Rφ10 ∆lk = 11 A 1.0 = 11cm[ usvajam ∆lk = 11cm
Podužnu armaturu prevodim preko oslonca 15cm.
∆lk ≥3φ + 8cm za φ ≤ 10
11φ za φ ≥ 10
X\Z
Y][[ za Rφ6 ∆lk = 3 A 0.6 + 8 = 9.8cm[ usvajam ∆lk = 10cm
Ukupna dužina podužne armature je: 3.37+2·0.15+2·0.11=3.89m
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
81
KONTINUALNA MONOLITNA PLOČA
d ≥
7@8 cm uvisokogradnji10@12 cm uniskogradnji
L0
35ffffffff
X^^\^^Z
Y^^]^^[
[ d =L0
35ffffffff= 565
35fffffffffffff= 16.14cm ≈ 17cm
Uzećemo ploču POS 101 za skeletni sistem sa kontinualnom pločom. Za preliminarnu debljinu ploče uzimamo svetli otvor podeljen sa 35:
L0 – razmak nultih tačaka momentne linije Usvajam............d = 17 cm
1) ANALIZA OPTEREĆENJA
Kontinualne monolitne ploče su ravni površinski nosači kod kojih su dve dimenzije izrazito veće u odnosu na treću debljinu ploče. Kontinualne monolitne ploče koje prenose opterećenje u jednom pravcu, proračunavaju se kao linijski nosači širine 1m:
Stalno opterećenje:
Proračun: Y - specif čna težina d - debljina sloja g' - površinsko opterećenje
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
82
Promenljivo (korisno) opterećenje:
Promenljivo (korisno) opterećenje uzećemo iz pravilnika o tehničkim normativima za beton i armirani beton za stambene prostorije koje iznosi 1.5 kN/m2.
[ ∑p' = 1.5 kN/m2
p =∑p'∙1.0m = 1.5kN/m2 ·1.0m= 1.5kN/m p = 1.5kN/m 2) PRORAČUNSKI MODEL
Smatram da je ploča oslonjena na tačno definisane stubove i odatle zaključujem da je osovinski razmak između polja jednak statičkom rasponu:
L=Lo
565 cm 565 cm
=5.65m
3) SHEMA OPTEREĆENJA
Statički uticaji se kod ploča u jednom pravcu računaju na isti način kao i za odgovarajući linijski nosač.
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
83
4) M,T,N uticaji
I konstalacija opterećenja
Stalno opterećenje
M A B = MB C = k · g · l 2 = 0.07·6.026·5.652 = 13.46kNm
M B = k·g · l 2 = - 0.125·6.026·5.652 = - 24.04kNm
TA = k·g · l = 0.375·6.026·5.65 = 12.77kN
TBL = k·g· l = -0.625·6.026·5.65 = - 21.28kN
TBD = k·g· l = 0.625·6.026·5.65 = 21.28kN
TC = k·g · l = - 0.375·6.026·5.65 = - 12.77kN
Povremeno opterećenje
M A B = MB C = k · p · l 2 = 0.07·1.5·5.652 = 3.35kNm
M B = k· p · l 2 = - 0.125·1.5·5.652 = - 5.98kNm
TA = k· p · l = 0.375·1.5·5.65 = 3.18kN
TBL = k·p · l = -0.625·1.5·5.65 = - 5.30kN
TBD = k·p· l = 0.625·1.5·5.65 = 5.30kN
TC = k· p · l = - 0.375·1.5·5.65 = - 3.18kN
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
84
II konstalacija opterećenja
Stalno opterećenje
M A B = MB C = k · g · l 2 = 0.07·6.026·5.652 = 13.46kNm
M B = k·g · l 2 = - 0.125·6.026·5.652 = - 24.04kNm
TA = k·g · l = 0.375·6.026·5.65 = 12.77kN
TBL = k·g· l = -0.625·6.026·5.65 = - 21.28kN
TBD = k·g· l = 0.625·6.026·5.65 = 21.28kN
TC = k·g · l = - 0.375·6.026·5.65 = - 12.77kN
Povremeno opterećenje
M A B = k · p · l 2 = 0.096·1.5·5.652 = 4.60kNm
MB C = k · p · l 2 = - 0.025·1.5·5.652 = -1.20kNm
M B = k· p · l 2 = - 0.063·1.5·5.652 = - 3.02kNm
TA = k· p · l = 0.437·1.5·5.65 = 3.70kN
TBL = k·p · l = -0.563·1.5·5.65 = - 4.77kN
TBD = k·p· l = 0.063·1.5·5.65 = 0.53kN
TC = k· p · l = 0.063·1.5·5.65 = 0.53
kN
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
85
III konstalacija opterećenja
Stalno opterećenje
M A B = MB C = k · g · l 2 = 0.07·6.026·5.652 = 13.46kNm
M B = k·g · l 2 = - 0.125·6.026·5.652 = - 24.04kNm
TA = k·g · l = 0.375·6.026·5.65 = 12.77kN
TBL = k·g· l = -0.625·6.026·5.65 = - 21.28kN
TBD = k·g· l = 0.625·6.026·5.65 = 21.28kN
TC = k·g · l = - 0.375·6.026·5.65 = - 12.77kN
Povremeno opterećenje
M A B = k · p · l 2 = - 0.025·1.5·5.652 = -1.20kNm
MB C = k · p · l 2 = 0.096·1.5·5.652 = 4.60kNm
M B = k· p · l 2 = - 0.063·1.5·5.652 = - 3.02kNm
TA = k· p · l = 0.063·1.5·5.65 = 0.53kN TBL = k·p · l = 0.063·1.5·5.65 = 0.53kN TBD = k·p· l = -0.563·1.5·5.65 = - 4.77kN
TC = k· p · l = 0.437·1.5·5.65 = 3.70kN
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
86
5) DIMENZIONISANJE
MB30 => fb=20.5MPa
fb
σν = 400MPa
– čvrstoća betona na pritisak
RA400/500 =>
σν - granica razvlačenja
Prema Pravilniku, kod ploča koje nose u jednom pravcu, minimalni procenat armiranja je 0.15% za GA, 0.1% za RA. (Član 211.).
µmin=0.1%
b=1.0m
Zaštitni sloj betona do armature za elemente i konstrukcije u slabo agresivnim sredinama, izvedene betoniranjem na licu mesta iznosi: a0
h=d-a
=1.5cm (Član 135.).
1
A
=17-2=15cm
a=? __________________________
Za dimenzionisanje koristimo najveće moguće vrednosti dobijene iz sve tri konstalacije.
OSLONAC B
Mg = 24.04 kNm ; Ng = 0kN
Mp = 5.98 kNm ; Np = 0 kN
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 24.04 + 1.8 A 5.98 = 49.23 kNm =
Nu
Mau =Mu@Nud2fff@a1
hj
ik=Mu = 49.23kNm
= 0kN
Pošto tražimo potrebnu površinu armature očitavaćemo vrednosti iz tablica za lom po armaturi tj. za tablice ε a = 10‰
µ@, i uzimamo vrednost koja nam daje veći mehanički koeficijent
armiranja :
za k= 3.061 => εb = 2.05 ‰ ; µ@ = 11.4 % s = 0.17
µ@ξ = 0.936
- mehanički koeficijent armiranja [%] s - koeficijent za
k =hMu
f b Abffffffffffffffswwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwfffffffffffffffffff= 15
Sada mogu da izračunam potrebnu površinu armature:
Usvajam prečnik čeličnih šipki za glavnu armaturu iz tablica za geometrijske karakteristike rebraste armature RA400/500:
usvajam RØ 10 ( A = 0.79 cm2 )
A – površina preseka jedne usvojene šipke
eφ ≤2 d
20 cm
V W[ eφ =
Aφ
Aa
ffffffffA100 =
0.798.76fffffffffffffffA100 = 9.01cm ≈ 9cm
Razmaci između šipki glavne armature u zonama najvećih naprezanja ne smeju biti veći od 2d za jednako podeljenja opterećenja, odnosno 1.5d za koncentrisana opterećenja, gde je d ukupna visina ploče, niti veća od 20 cm.
usvajam RØ 10/9cm (Aa=8.76cm2
)
konačno usvajam 12RØ10/9cm (Aa=9.43cm2)
Aap = 0.2D0.25` a
AAa = 0.25 A9.43 = 2.36cm2
Sada mogu da izračunam potrebnu površinu podeone armature:
Usvajam prečnik čeličnih šipki za podeonu armaturu iz tablica za geometrijske karakteristike rebraste armature RA400/500:
usvajam RØ 6 ( A = 0.28 cm2
eφ ≤4 d
30 cm
V W[ eφ =
Aφ
Aap
ffffffffffA 100 =
0.282.36fffffffffffffA 100 = 11.88cm ≈ 11cm
)
usvajam RØ 6/11cm (Aap=2.36cm2)
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
88
POLJE ( A-B ; B-C)
Mg = 13.46 kNm ; Ng = 0kN
Mp = 4.60 kNm ; Np = 0 kN
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 13.46 + 1.8 A 4.6 = 29.82 kNm =
Nu
Mau =Mu@Nud2fff@a1
hj
ik=Mu = 29.82kNm
= 0kN
Pošto tražimo potrebnu površinu armature očitavaćemo vrednosti iz tablica za lom po armaturi tj. za tablice ε a = 10‰
µ@, i uzimamo vrednost koja nam daje veći mehanički koeficijent
armiranja :
za k= 3.933 => εb = 1.425 ‰ ; µ@ = 6.776 % s = 0.125
µ@ξ = 0.955
- mehanički koeficijent armiranja [%] s - koeficijent za određivanje položaja neutralne ose ξ - koeficijent za određivanje kraka unutrašnjih sila
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
89
Aa1=µ
100fffffffffffA b A h =
0.35100fffffffffffffA 100 A 15 = 5.21cm 2
Sada mogu da izračunam potrebnu površinu armature:
Usvajam prečnik čeličnih šipki za glavnu armaturu iz tablica za geometrijske karakteristike rebraste armature RA400/500:
usvajam RØ 10 ( A = 0.79 cm2 )
A – površina preseka jedne usvojene šipke
eφ ≤2 d
20 cm
V W[ eφ =
Aφ
Aa
ffffffffA100 =
0.795.21fffffffffffffffA100 = 15.16cm ≈ 15cm
Razmaci između šipki glavne armature u zonama najvećih naprezanja ne smeju biti veći od 2d za jednako podeljenja opterećenja, odnosno 1.5d za koncentrisana opterećenja, gde je d ukupna visina ploče, niti veća od 20 cm.
usvajam RØ 10/15cm (Aa=5.21cm2
)
konačno usvajam 7RØ10/15cm (Aa=5.5cm2) i iznad oslonca A i C postavljam 50% glavne armature u gornju zonu 4RØ10/30cm
Aap = 0.2D0.25` a
AAa = 0.25 A5.5 = 1.38cm2
Sada mogu da izračunam potrebnu površinu podeone armature:
Usvajam prečnik čeličnih šipki za podeonu armaturu iz tablica za geometrijske karakteristike rebraste armature RA400/500:
usvajam RØ 6 ( A = 0.28 cm2
eφ ≤4 d
30 cm
V W[ eφ =
Aφ
Aap
ffffffffffA 100 =
0.281.38fffffffffffffA 100 = 20.36cm ≈ 20cm
)
usvajam RØ 6/20cm (Aap=1.38cm2)
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
90
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
91
6) PODACI ZA CRTANJE LINIJE ZATEŽUĆIH SILA
I konstalacija opterećenja
Polje ( A-B ; B-C )
Mg = 13.46kNm Mp = 3.35kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 13.46 + 1.8 A 3.35 = 27.57kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 27.57kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 27.57
0.955 A 0.15ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 192.46kN
= 0
Zau =AaAσv = 5.5 A 40 = 220kN Zau > Zu Oslonac B
Mg = 24.04kNm Mp = 5.98kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 24.04 + 1.8 A 5.98 = 49.23kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 49.23kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 49.23
0.936 A 0.15ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 350.64kN
= 0
Zau =AaAσv = 9.43 A 40 = 377.2kN Zau > Zu
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
92
II konstalacija opterećenja
Polje ( A-B )
Mg = 13.46kNm Mp = 4.6kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 13.46 + 1.8 A 4.6 = 29.82kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 29.82kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 29.82
0.955 A 0.15ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 208.17kN
= 0
Zau =AaAσv = 5.5 A 40 = 220kN Zau > Zu
Polje ( B-C )
Mg = 13.46kNm Mp = 1.2kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 13.46 + 1.8 A 1.2 = 23.7kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 23.7kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 23.7
0.955 A 0.15ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 165.44kN
= 0
Zau =AaAσv = 5.5 A 40 = 220kN Zau > Zu Oslonac B
Mg = 24.04kNm Mp = 3.02kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 24.04 + 1.8 A 3.02 = 43.9kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 43.9kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 43.9
0.936 A 0.15ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 312.68kN
= 0
Zau =AaAσv = 9.43 A 40 = 377.2kN Zau > Zu
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
93
III konstalacija opterećenja
Polje ( A-B )
Mg = 13.46kNm Mp = 1.2kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 13.46 + 1.8 A 1.2 = 23.7kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 23.7kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 23.7
0.955 A 0.15ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 165.44kN
= 0
Zau =AaAσv = 5.5 A 40 = 220kN Zau > Zu
Polje ( B-C )
Mg = 13.46kNm Mp = 4.6kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 13.46 + 1.8 A 4.6 = 29.82kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 29.82kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 29.82
0.955 A 0.15ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 208.17kN
= 0
Zau =AaAσv = 5.5 A 40 = 220kN Zau > Zu Oslonac B
Mg = 24.04kNm Mp = 3.02kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 24.04 + 1.8 A 3.02 = 43.9kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 43.9kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 43.9
0.936 A 0.15ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 312.68kN
= 0
Zau =AaAσv = 9.43 A 40 = 377.2kN Zau > Zu
V = 0.75 A h = 0.75 A 15 = 11.25 cm ≈ 12 cm
Veličina pomeranja linije:
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
94
7) PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU UPOTREBLJIVOSTI
7.1. PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU PRSLINA Čl. (111-114)
Radim samo na mestu gde je maksimalna vrednost momenta a to je u ovom slučaju oslonac B.
MB30 => fb
σν = 400MPa
=20.5MPa
RA400/500 =>
12RØ 10/9cm (Aa=9.43cm2)
RØ 6/11cm (Aap=2.36cm2)
=> Aa = 9.43 cm2
Mg = 24.04 kNm
Mp = 5.98 kNm
Armiranobetonski elementi proračunavaju se prema graničnim stanjima prslina radi obezbedivania potrebne trajnosti konstrukcije objekata u toku eksploatacije (Član 111.).
Proračun prema graničnim stanjima prslina zasniva se na dokazu da karakteristične širine prslina (ak) armiranobetonskih elemenata u toku eksploatacije, uzimajući u obzir uticaje skupljanja i tečenja u toku vremena, nisu veće od graničnih širina prslina au.
ak ≤ au
Iz tabele 18. član 114. Za stalno i dugotrajno promenljivo opterećenje u slabo agresivnoj
sredini očitavamo graničnu vrednost prslina (au): au = 0.20 mm
µz %` a
≥∅
kpAau
fffffffffffffffKontrola uslova iz člana 114. :
au ≤ 0.2 mm – iz tab. 18 čl. 113
k p = 35 za GA 240/360 i kp = 30 za RA
µz %` a
≥∅
kpAau
fffffffffffffff= 1030 A 0.2ffffffffffffffffffffff= 1.667%
0.9 A 15 A 9.43ffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 7.776 kN/cm2 = 77.76MPa
β1 = 1.0 za RA 400/500; β1= 0.5 za GA240/360
β2 = 0.5 za Ea = 2.1 A105 MPa
dugotrajna i više puta promenljiva opterećenja
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
96
ak = 1.7 A226.742.1 A105fffffffffffffffffffffff1@1.0 A 0.5 A
77.76226.74fffffffffffffffffffff
hj
ik
2HLLJ
IMMKA 7.98 = 0.0138cm = 0.14mm
ak < au 0.14mm < 0.2mm` a
Komentar: Karakteristična širina prslina nije veća od granične vrednosti širine prslina.
7.2. PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU DEFORMACIJA Čl. (115-118.)
Radim samo za polje 1-2 jer je identično za 2-3.
MB30 => fb
σν = 400MPa=20.5MPa
RA400/500 => b / d /h = 100/17/15cm a0 = 1.5 cm Ea = 2.1 A105 MPa = 21000 kN/cm
Eb = 0.315 A105 MPa = 3150
2
kN/cm2 čl.52.
Mg = 13.46kNm
Mp = 4.6kNm
Mq = Mg+ Mp
dlfff≥ Ku
KlAKm
ffffffffffffffffffA 1 +
Mg
Mp
fffffffAα1
hj
ik
= 13.46+4.6=18.06kNm
čl.118.
Ako je ovaj uslov ispunjen nije potreban proračun prema graničnom stanju deformacija. Bez obzira na to ja ću u daljem sračunati. Koeficijent Ku prema čl. 117. za gredne elemente:
Ku = 300
Koeficijent prema čl. 118. tab. 19:
Kl = 9.6
Koeficijent Km, µzavisi od oblika poprečnog preseka, vrste armature i koeficijenta ,prikazan je jednostruko za
Aa1=µ
100fffffffffffA b A h[ µ =
AaA 100b A hfffffffffffffffffffffff
[
armirani pravougaoni presek dato u čl. 118. tab 20.
µ =5.5 A 100100 A 15ffffffffffffffffffffffffff= 0.37% = > km = 640
α1 = 2@1.2 AAa.
Aa
ffffffffff= 2@1.2 A0
5.64fffffffffffff= 2.0 > 0.8
α1 - koeficijent uticaja skupljanja i tečenja betona Aa
' - površina pritisnute armature
dlfff= 17
354fffffffffff= 0.03
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
97
Ku
KlAKm
ffffffffffffffffffA 1 +
Mg
MfffffffAα1
hj
ik=
3009.6 A 640ffffffffffffffffffffffffff
A 1 +13.4618.06fffffffffffffffff
A 2.0
hj
ik= 0.122
dlfff< Ku
KlAKm
ffffffffffffffffffA 1 +
Mg
Mp
fffffffAα1
hj
ik
Kako je 0.03 < 0.122 (uslov iz člana 118. nije ispunjen) => Potrebno je sračunati ugib.
-
Sračunavanje ugiba u sredini (prema predlogu BRANSONA)
I.
Prema predlogu BRANSONA:
M< Ml[EbA Ib,ef =EbA Ib
II. M ≥Ml + > EbA Ib,ef =EbAMl
Mffffff
hj
ik
3
A Ib + 1@MI
Mffffff
hj
ik
3
A III
HLLJ
IMMK
x =n Aa1+Aa2
b c
bfffffffffffffffffffffffffffffffffffff
A @1 + 1 +2b h AAa1+a2AAa2
b c
n Aa1+Aa2
b c2fffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff
Kako je M > MI..........18.06 kNm > 9.9 kNm => II.
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
98
III =b A x3
3ffffffffffffff+ n A Aa1 h@ x
` a2+Aa2 x@a1
b c2F G
III =100 A2.973
3fffffffffffffffffffffffffffffff+ 6.667 A 5.5 A 15@2.97
` a2D E
III = 0.0000618cm 4
Ief =MI
Mffffff
hj
ik
3
A Ib + 1@MI
Mffffff
hj
ik
3hllj
immkA III =
9.918.06fffffffffffffffff
hj
ik
3
A 0.000409 + 1@9.9
18.06fffffffffffffffff
hj
ik
3hllj
immkA 0.0000618
Ief = 0.000119cm 4
a)
υ1=5 AMgA l2
48 AEb Ief
ffffffffffffffffffffffffff
Ugib pri dejstvu g u trenutku t=0:
Mg
EbA Ief = 31.5 A106A 0.000119 = 3748.23kNm 2
= 13.46 kNm l = 5.65 m
υ1=5 A 13.46 A5.652
48 A 3748.23ffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 0.0119 m = 1.19cm
b)
υ2 = υ1A 1 +α1b c
Ugib pri dejstvu g u trenutku t=∞:
υ1= 1.19 cm α1 = 2 υ2 = 1.19 A 1 + 2
` a= 3.58 cm
c)
υ3 =5 AMqA l2
48 AEb Ief
ffffffffffffffffffffffffff
Ugib pri dejstvu g+p u trenutku t = 0:
Mq
EbA Ief = 31.5 A106A 0.000119 = 3748.23kNm 2
= 18.06 kNm l = 5.65m
υ3 =5 A 18.06 A5.652
48 A 3748.23ffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 0.016m = 1.6cm
d) t =1Ugib pri dejstvu p u trenutku je približno jednak t=0 υp,0 ≈ υp, 1 υ4 = υ5 υ4 = υ3@υ1= 1.6@1.19 = 0.41cm υ5 = 0.41cm
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
99
e)
Maksimalni ugib
υmax = υ2 + υ5 = 3.58 + 0.41 = 3.99cm
υdop =l
300fffffffffff ( za gredne nosače)
υdop =565300fffffffffff= 1.88cm
υmax >υdpo 3.99cm > 1.88cm` a
Komentar: Maksimalna vrednost ugiba prelazi graničnu vrednost.
8) OBLIKOVANJE I SIDRENJE ARMATURE
Standardne kuke na krajevima rebraste podužne armature su pravougaone kuke. Pravougaone kuke se oblikuju povijanjem armature za 90°. čl.143.
∆lk ≥3φ + 8cm za φ ≤ 10
11φ za φ ≥ 10
X\Z
Y][[ za Rφ10 ∆lk = 11 A 1.0 = 11cm[ usvajam ∆lk = 11cm
Podužnu armaturu prevodim preko oslonca 15cm. Pošto mi je potrebno 50% armature iznad oslonca u gornjoj zoni usvajam tako da svaka bude na 30cm.
∆lk ≥3φ + 8cm za φ ≤ 10
11φ za φ ≥ 10
X\Z
Y][[ za Rφ6 ∆lk = 3 A 0.6 + 8 = 9.8cm[ usvajam ∆lk = 10cm
Ukupna dužina podužne armature u polju A-B odnosno B-C je: 5.45+0.15+0.2+0.15=5.95m
2·5.95=11.9m
Dužina podužne armature koja mi je potrebna u gornjoj zoni iznda oslonca A i C. ( 0.2÷0.25 ) · L = 0.25 · 5.65 = 1.41m
Ukupna dužina podužne armature koju prevodim preko oslonca A i C u gornju zonu : 1.41+2·0.11=1.63m
ls =φ Aσν
4 A τ pA γu
fffffffffffffffffffffffff
Podužnu armaturu iznad oslocna B sidrim za :
– prečnik profila koji se sidri σν – granica razvlačenja čelika γu – koeficijet sigurnosti ( γuτ p
=1.8 ) - dopušteni računski napon prijanjanja odredjen iz tabele 25. čl.149.
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
100
= 1 cm σν =400MPa γuτ p
=1.8 =1.75 ( za MB30 ; RA 400/500 )
ls =φ Aσν
4 A τ pA γu
fffffffffffffffffffffffff= 1 A 4004 A 1.75 A 1.8ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 31.75cm ≈ 32cm
Ukupna dužina podužne armature iznad oslonca B je :
2.56+2·0.32+2·0.11=3.42m
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
101
ARMIRANO-BETONSKA GREDA ( pravougaoni presek )
1) ANALIZA OPTEREĆENJA
Uzimam armirano-betonsku gredu POS 115 za skeletni sistem. Na gredu se oslanjaju i POS
105 i POS 103 ( proste monolitne ploče). Od pozicija 105 i 106 mi je već poznato opterecenje. iz POS 103 => Σg = 5.526 kN/m2 = > g' = Σg · 2.3 =5.526 · 2.3 = 12.71 kN/m' Σp = 1.5 kN/m2 = > p' = Σg · 2.3 =1.5 · 2.3 = 3.45 kN/m' iz POS 105 => Σg = 5.526 kN/m2 = > g' = Σg · 3.37=5.526 · 3.37 = 18.62 kN/m' Σp = 1.5 kN/m2
-
= > p' = Σg · 3.37=1.5 · 3.37 = 5.06 kN/m'
-
za gredu mi je potrebno polovina opterećenja: g.2fffffff=12.71
2ffffffffffffffff= 6.36iz POS 103 => g = kN/m'
p =p.2fffffff= 3.45
2fffffffffffff= 1.72 kN/m'
g.2fffffff= 18.62
2fffffffffffffffff= 9.31iz POS 105 => g = kN/m'
p =p.2fffffff= 5.06
2fffffffffffff= 2.53 kN/m'
Sopstvena težina grede je: g = 0.2 A 0.4 A 25 = 2.0 kN/m'
KN/m' 1 opterećenje od pozicije 103 6.36 2 opterećenje od pozicije 105 9.31 3 sopstvena težina grede 2.00
stalno opterećenje g...................... 17.66 1 opterećenje od pozicije 103 1.72 2 opterećenje od pozicije 105 2.53
povremeno opterećenje p.................. 4.25 2) PRORAČUNSKI MODEL
Ako
L =L0A 1.05 = 4.34m A 1.05 = 4.56m
rasponi slobodno oslonjenih greda nisu tačno utvrđeni konstruktivnim merama kao raspon se uzima svetli otvor uvećan za 5% (Član 172.).
4.56m
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
102
3) SHEMA OPTEREĆENJA
q = 21.92 kN/m
Statički uticaji se kod greda računaju na isti način kao i za odgovarajući linijski nosač.
4.56m
g=17.66kN/m p=4.25kN/m
4) M,T,N uticaji
4.56m 4.56m
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
103
5) DIMENZIONISANJE
MB30 => fb=20.5MPa
fb
σν = 400MPa
– čvrstoća betona na pritisak
RA400/500 =>
σν - granica razvlačenja
Prema Pravilniku, površina preseka glavne podužne armature na mestima najvećih momenata, u poljima i na osloncima, mora iznositi najmanje 0.25% površine pravougaonog preseka greda. Ako se upotrebi visokovredni čelik sa σν ≥ 400MPa , taj procenat mora iznositi najmanje 0.2%. (Član 180.).
µmin=0.2%
b=0.2m
d=0.4m
Zaštitni sloj betona do armature za elemente i konstrukcije u srednje agresivnim sredinama, izvedene betoniranjem na licu mesta iznosi: a0
h=0.9·d=0.9·40=36cm
=2.5cm (Član 135.).
a1=4cm
Aa=?
__________________________
Mg = 45.90 kNm ; Ng = 0kN
Mp = 11.05 kNm ; Np = 0 kN
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 45.9 + 1.8 A 11.05 = 93.33 kNm =
Nu
Mau =Mu@Nud2fff@a1
hj
ik=Mu = 93.33kNm
= 0kN
Pošto tražimo potrebnu površinu armature očitavaćemo vrednosti iz tablica za lom po armaturi tj. za tablice ε a = 10‰
µ@, i uzimamo vrednost koja nam daje veći mehanički koeficijent
armiranja :
za k= 2.386 => εb = 3.275 ‰ ; µ@ = 19.648 % s = 0.247
µ@ξ = 0.899
- mehanički koeficijent armiranja [%]
k =hMu
f b Abffffffffffffffswwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwfffffffffffffffffff= 36
Sada mogu da izračunam potrebnu površinu armature:
Usvajam prečnik čeličnih šipki za glavnu armaturu iz tablica za geometrijske karakteristike rebraste armature RA400/500:
usvajam 3RØ 19 (Aa=8.51cm2)
Usvajam konstruktivnu armaturu 2RØ12 (Aa=2.26cm2) u uglovima pritisnutog dela preseka. Iz razloga što je svetla visina između glavne armature u zategnutom delu preseka i konstruktivne armature u pritisnutom delu preseka veća od 30cm usvajam jos 2RØ12 (Aa=2.26cm2) na polovini visine preseka.
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
105
Mau =Mu = 93.33 kNm
6) PODACI ZA CRTANJE LINIJE ZATEŽUĆIH SILA
Nu = 0
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 93.33
0.899 A 0.36ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 288.38kN
Zau =AaAσv = 8.51 A40 = 340.4kN Zau > Zu
V = 0.75 A h = 0.75 A 36 = 27 cm
Veličina pomeranja linije:
7) PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU UPOTREBLJIVOSTI
7.1. PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU PRSLINA Čl. (111-114)
MB30 => fb
σν = 400MPa
=20.5MPa
RA400/500 =>
3RØ 19 (Aa=8.51cm2)
4RØ 12 (Aa=4.52cm2) - konstruktivna armatura
=> Aa = 8.51cm2
Mg = 45.90kNm
Mp = 11.05kNm
Armiranobetonski elementi proračunavaju se prema graničnim stanjima prslina radi obezbedivania potrebne trajnosti konstrukcije objekata u toku eksploatacije (Član 111.).
Proračun prema graničnim stanjima prslina zasniva se na dokazu da karakteristične širine prslina (ak) armiranobetonskih elemenata u toku eksploatacije, uzimajući u obzir uticaje skupljanja i tečenja u toku vremena, nisu veće od graničnih širina prslina au.
ak ≤ au
Iz tabele 18. član 114. Za stalno i dugotrajno promenljivo opterećenje u slabo agresivnoj
sredini očitavamo graničnu vrednost prslina (au): au = 0.20 mm
µz %` a
≥∅
kpAau
fffffffffffffffKontrola uslova iz člana 114. :
au ≤ 0.2 mm – iz tab. 18 čl. 113
k p = 35 za GA 240/360 i kp = 30 za RA 400/500
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
106
µz %` a
≥∅
kpAau
fffffffffffffff= 1930 A 0.2ffffffffffffffffffffff= 3.167%
µ =Aa
Abz
fffffffff
Abz b Ahbz= - zategnuta površina betona
hbz= 5∅ +∅
2ffffff+a0 = 5 A 1.9 +
1.92fffffffff+ 2.5 = 12.95cm
Abz= 20 A 12.95 = 259cm 2
µ =Aa
Abz
fffffffff=8.51259ffffffffffffA 100 = 3.286% - koeficijent armiranja zategnute površine betona
µ>µz
b cKako je 3.286 % > 3.167 %
Proračun otvora prslina nije potreban međutim u daljem ću sračunati otvor prslina.
Sračunavanje srednjeg rastojanja prslina lps
lps = 2 a0 + 0.1 Ae∅
b c+k1Ak2A
∅
µffffff
:
a0eφ = 4.1cm
= 2.5 cm
Ø = 1.9cm - prečnik armature
K1 = 0.4 za RA 400/500; K1= 0.8 za GA240/360 K2 = 0.125
k 1 , k 2 - koeficijenti
k2 - zavisi od punoće dijagrama napona zatezanja u betonu, neposredno pred pojavu prslina
Sada možemo da sračunamo srednje rastojanje prslina lps
0.9 A 36 A 8.51fffffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 3.583 kN/cm2 = 35.83MPa
β1 = 1.0 za RA 400/500; β1= 0.5 za GA240/360
β2 = 0.5 za Ea = 2.1 A105 MPa
dugotrajna i više puta promenljiva opterećenja
ak = 1.7 A206.782.1 A105fffffffffffffffffffffff1@1.0 A 0.5 A
35.83206.78fffffffffffffffffffff
hj
ik
2HLLJ
IMMKA 8.71 = 0.0144cm = 0.144mm
ak < au 0.144mm < 0.2mm` a
Komentar: Karakteristična širina prslina nije veća od granične vrednosti širine prslina.
7.2. PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU DEFORMACIJA (Član 115-118.)
MB30 => fb
σν = 400MPa=20.5MPa
RA400/500 => b / d /h = 20/40/36cm a0 = 2.5 cm
Ea = 2.1 A105 MPa = 21000 kN/cm
Eb = 0.315 A105 MPa = 3150
2
kN/cm2 čl.52.
Mg = 45.90 kNm
Mp = 11.05 kNm
Mq = Mg+ Mp
dlfff≥ Ku
KlAKm
ffffffffffffffffffA 1 +
Mg
Mp
fffffffAα1
hj
ik
= 45.9+11.05=56.95kNm
čl.118.
Ako je ovaj uslov ispunjen nije potreban proračun prema graničnom stanju deformacija. Bez obzira na to ja ću u daljem sračunati. Koeficijent Ku prema čl. 117. za gredne elemente:
Ku = 300
Koeficijent prema čl. 118. tab. 19:
Kl = 9.6
Koeficijent Km, µzavisi od oblika poprečnog preseka, vrste armature i koeficijenta ,prikazan je jednostruko za armirani pravougaoni presek dato u čl. 118. tab 20.
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
108
Aa1=µ
100fffffffffffA b A h[ µ =
AaA 100b A hfffffffffffffffffffffff
[
µ =8.51 A 100
20 A 36ffffffffffffffffffffffffffffff= 1.18% = > Km = 538.5
Standardne kuke na krajevima rebraste podužne armature su pravougaone kuke. Pravougaone kuke se oblikuju povijanjem armature za 90°. čl.143.
∆lk ≥3φ + 8cm za φ ≤ 10
11φ za φ ≥ 10
X\Z
Y][[ za Rφ19 ∆lk = 11 A 1.9 = 20.9cm[ usvajam ∆lk = 21cm
Podužnu armaturu prevodim preko oslonca 15cm.
∆lk ≥3φ + 8cm za φ ≤ 10
11φ za φ ≥ 10
X\Z
Y][[ za Rφ12 ∆lk = 11 A 1.2 = 13.2cm[ usvajam ∆lk = 13cm
Ukupna dužina podužne armature je: 4.34+2·0.15+2·0.21=5.06m
∆lku ≥8cm za φu ≤ 10
8φu za φu 10 ≤ φu ≤ 16
X\
Z
Y]
[[ za Uφ6 [ ∆lku = 8cm
Standardne kuke na krajevima uzengija od glatke armature oblikuju se kao kose kuke, povijanjem armature za 135°. čl.144.
lu ≥3au + 3bu + 15cm @6φu za φu ≤ 10
3au + 3bu + 10φu za 10 ≤ φu ≤ 16
X\
Z
Y]
[[ za Uφ6[
[ lu = 3 A 15 + 3 A 35 + 15@6 A 0.6 = 146.4cm
Ukupna dužina armature za izradu uzengija je: 1.46m
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
113
ARMIRANO-BETONSKA GREDA ( „Т“ presek )
1) ANALIZA OPTEREĆENJA
Uzimam armirano-betonsku gredu POS 115 za masivni sistem. Na gredu se oslanjaju i POS 105 i POS 103 ( proste monolitne ploče). Od pozicija 105 i 106 mi je već poznato opterecenje. iz POS 103 => Σg = 5.526 kN/m2 = > g' = Σg · 2.3 =5.526 · 2.3 = 12.71 kN/m' Σp = 1.5 kN/m2 = > p' = Σg · 2.3 =1.5 · 2.3 = 3.45 kN/m' iz POS 105 => Σg = 5.526 kN/m2 = > g' = Σg · 3.37=5.526 · 3.37 = 18.62 kN/m' Σp = 1.5 kN/m2
-
= > p' = Σg · 3.37=1.5 · 3.37 = 5.06 kN/m'
za gredu mi je potrebno polovina opterećenja: g.2fffffff=12.71
2ffffffffffffffff= 6.36iz POS 103 => g = kN/m'
p =p.2fffffff= 3.45
2fffffffffffff= 1.72 kN/m'
g.2fffffff= 18.62
2fffffffffffffffff= 9.31iz POS 105 => g = kN/m'
p =p.2fffffff= 5.06
2fffffffffffff= 2.53 kN/m'
Sopstvena težina grede je: g = 0.2 A 0.4 A 25 = 2.0 kN/m'
KN/m' 1 opterećenje od pozicije 103 6.36 2 opterećenje od pozicije 105 9.31 3 sopstvena težina grede 2.00
stalno opterećenje g...................... 17.66 1 opterećenje od pozicije 103 1.72 2 opterećenje od pozicije 105 2.53
povremeno opterećenje p.................. 4.25 2) PRORAČUNSKI MODEL
Ako
L =L0A 1.05 = 4.34m A 1.05 = 4.56m
rasponi slobodno oslonjenih ploča nisu tačno utvrđeni konstruktivnim merama kao raspon se uzima svetli otvor uvećan za 5%. čl. 172.
4.56m
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
114
3) SHEMA OPTEREĆENJA
q = 21.92 kN/m
Statički uticaji se kod greda računaju na isti način kao i za odgovarajući linijski nosač.
4.56m
g=17.66kN/m p=4.25kN/m
4) M,T,N uticaji
4.56m 4.56m
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
115
5) DIMENZIONISANJE
MB30 => fb=20.5MPa
fb
σν = 400MPa
– čvrstoća betona na pritisak
RA400/500 =>
σν - granica razvlačenja
Prema Pravilniku, površina preseka glavne podužne armature na mestima najvećih momenata, u poljima i na osloncima, mora iznositi najmanje 0.25% površine pravougaonog preseka greda. Ako se upotrebi visokovredni čelik sa σν ≥ 400MPa , taj procenat mora iznositi najmanje 0.2%. čl.180. br = 20 cm d = 40 cm dp = 15 cm h = 0.9·d = 0.9·40 = 36 cm a1=4 cm er = 2.1 m – osovinsko rastojanje rebra L0=4.56 m
Zaštitni sloj betona do armature za elemente i konstrukcije u srednje agresivnim sredinama, izvedene betoniranjem na licu mesta iznosi: a0=2.5cm. čl. 135.
Aa=?
__________________________
Mg = 45.90 kNm ; Ng = 0kN
Mp = 11.05 kNm ; Np = 0 kN
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 45.9 + 1.8 A 11.05 = 93.33 kNm =
Nu
Mau =Mu@Nud2fff@a1
hj
ik=Mu = 93.33kNm
= 0kN
b ≤
b =br + 20 Adp = 20 + 20 A 15 = 320cmb =br + 0.25 AL0 = 20 + 0.25 A 456 = 134cm
er = 210cm
X^\^Z
Y^]^[[ usvajam b = 134cm
Korisna sadejstvujuća širina pritisnute ploče kod greda „T“ preseka koja se uzima u proračun pri dimenzionisanju preseka, može da se odredi teorijski ili ispitivanjem. Za jednako podeljena opterećenja kao manja vrednost dobijena iz izraza: (čl.183.)
gde su:
b - širina pritisnutog dela grede d - visina grede h - statička visina
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Napomena: Kod grada „T“ preseka u ovakvim slučajevima kada je µ<µmin pri unosu podataka u
formulu za potrebnu površinu armature treba da usvojim minimalni procenat armiranja i umesto b pritisnutog dela ploče da uzmem br.
Aa1=µ
100fffffffffffA b A h =
0.2100fffffffffffA 20 A 36 = 1.44cm 2
Sada mogu da izračunam potrebnu površinu armature:
Usvajam prečnik čeličnih šipki za glavnu armaturu iz tablica za geometrijske karakteristike rebraste armature RA400/500:
usvajam 2RØ 12 (Aa=2.26cm2)
Usvajam konstruktivnu armaturu 2RØ12 (Aa=2.26cm2) u uglovima pritisnutog dela preseka. Iz razloga što je svetla visina između glavne armature u zategnutom delu preseka i konstruktivne armature u pritisnutom delu preseka veća od 30cm usvajam jos 2RØ12 (Aa=2.26cm2
k =hMu
f b Abffffffffffffffswwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwfffffffffffffffffff= 36
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
117
Mau =Mu = 93.33 kNm
6) PODACI ZA CRTANJE LINIJE ZATEŽUĆIH SILA
Nu = 0
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 93.33
0.974 A 0.36ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 266.17kN
Zau =AaAσv = 2.26 A40 = 90.4kN Zau < Zu Napomena: Iz razloga što nisam ispunio ovaj uslov idem dalje u proračun sa predhodno dobijenim vrednostima sve dok ne izračunam koeficijent armiranja zategnute površine betona ( koji računam kod proračuna prema graničnom stanju prslina ) sa kojim se vraćam u sračunavanje potrebne armature i usvajam konačan broj šipki potreban za dimenzionisanje.
V = 0.75 A h = 0.75 A 36 = 27cm
Veličina pomeranja linije:
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
118
7) PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU UPOTREBLJIVOSTI
7.1. PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU PRSLINA Čl. (111-114)
MB30 => fb
σν = 400MPa
=20.5MPa
RA400/500 =>
2RØ 12 (Aa=2.26cm2)
4RØ 12 (Aap=4.52cm2) - konstruktivna armatura
=> Aa = 2.26cm2
Mg = 45.90kNm
Mp = 11.05kNm
Armiranobetonski elementi proračunavaju se prema graničnim stanjima prslina radi obezbedivania potrebne trajnosti konstrukcije objekata u toku eksploatacije (Član 111.).
Proračun prema graničnim stanjima prslina zasniva se na dokazu da karakteristične širine prslina (ak) armiranobetonskih elemenata u toku eksploatacije, uzimajući u obzir uticaje skupljanja i tečenja u toku vremena, nisu veće od graničnih širina prslina au.
ak ≤ au
Iz tabele 18. član 114. Za stalno i dugotrajno promenljivo opterećenje u slabo agresivnoj
sredini očitavamo graničnu vrednost prslina (au): au = 0.20 mm
µz %` a
≥∅
kpAau
fffffffffffffffKontrola uslova iz člana 114. :
au ≤ 0.2 mm – iz tab. 18 čl. 113
k p = 35 za GA 240/360 i kp = 30 za RA
µz %` a
≥∅
kpAau
fffffffffffffff= 1230 A 0.2ffffffffffffffffffffff= 2.0%
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
119
µ<µz
b cKako je 1.242 % < 2.0 %
Proračun otvora prslina je neophodan.
Aa1=µ
100fffffffffffA b A h =
1.242100fffffffffffffffff
A 20 A 36 = 8.94cm 2
Sada mogu da izračunam potrebnu površinu armature:
Usvajam prečnik čeličnih šipki za glavnu armaturu iz tablica za geometrijske karakteristike rebraste armature RA400/500:
usvajam 2RØ 25 (Aa=9.82cm2)
Usvajam konstruktivnu armaturu 2RØ12 (Aa=2.26cm2) u uglovima pritisnutog dela preseka. Iz razloga što je svetla visina između glavne armature u zategnutom delu preseka i konstruktivne armature u pritisnutom delu preseka veća od 30cm usvajam jos 2RØ12 (Aa=2.26cm2) na polovini visine preseka.
Mau =Mu = 93.33 kNm
6) PODACI ZA CRTANJE LINIJE ZATEUĆIH SILA
Nu = 0
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 93.33
0.974 A 0.36ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 266.17kN
Zau =AaAσv = 9.82 A40 = 392.8kN Zau > Zu
V = 0.75 A h = 0.75 A 36 = 27cm
Veličina pomeranja linije:
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
120
7) PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU UPOTREBLJIVOSTI
7.1. PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU PRSLINA Čl. (111-114)
MB30 => fb
σν = 400MPa
=20.5MPa
RA400/500 =>
2RØ 25 (Aa=9.82cm2)
4RØ 12 (Aap=4.52cm2) - konstruktivna armatura
=> Aa = 9.82cm2
Mg = 45.90kNm
Mp = 11.05kNm
Armiranobetonski elementi proračunavaju se prema graničnim stanjima prslina radi obezbedivania potrebne trajnosti konstrukcije objekata u toku eksploatacije (Član 111.).
Proračun prema graničnim stanjima prslina zasniva se na dokazu da karakteristične širine prslina (ak) armiranobetonskih elemenata u toku eksploatacije, uzimajući u obzir uticaje skupljanja i tečenja u toku vremena, nisu veće od graničnih širina prslina au.
ak ≤ au
Iz tabele 18. član 114. Za stalno i dugotrajno promenljivo opterećenje u slabo agresivnoj
sredini očitavamo graničnu vrednost prslina (au): au = 0.20 mm
µz %` a
≥∅
kpAau
fffffffffffffffKontrola uslova iz člana 114. :
au ≤ 0.2 mm – iz tab. 18 čl. 113
k p = 35 za GA 240/360 i kp = 30 za RA
µz %` a
≥∅
kpAau
fffffffffffffff= 2530 A 0.2ffffffffffffffffffffff= 4.167%
0.9 A 36 A 9.82ffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 3.105 kN/cm2 = 31.05MPa
β1 = 1.0 za RA 400/500; β1= 0.5 za GA240/360
β2 = 0.5 za Ea = 2.1 A105 MPa
dugotrajna i više puta promenljiva opterećenja
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
122
ak = 1.7 A165.392.1 A105fffffffffffffffffffffff1@1.0 A 0.5 A
31.05165.39fffffffffffffffffffff
hj
ik
2HLLJ
IMMKA 11.04 = 0.0145cm = 0.145mm
ak < au 0.145mm < 0.2mm` a
Komentar: Karakteristična širina prslina nije veća od granične vrednosti širine prslina.
7.2. PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU DEFORMACIJA (Član 115-118.)
MB30 => fb
σν = 400MPa=20.5MPa
RA400/500 => b / d /h = 20/40/36cm a0 = 2.5 cm
Ea = 2.1 A105 MPa = 21000 kN/cm
Eb = 0.315 A105 MPa = 3150
2
kN/cm2 čl.52.
Mg = 45.90 kNm
Mp = 11.05 kNm
Mq = Mg+ Mp
dlfff≥ Ku
KlAKm
ffffffffffffffffffA 1 +
Mg
Mp
fffffffAα1
hj
ik
= 45.9+11.05=56.95kNm
čl.118.
Ako je ovaj uslov ispunjen nije potreban proračun prema graničnom stanju deformacija. Bez obzira na to ja ću u daljem sračunati. Koeficijent Ku prema čl. 117. za gredne elemente:
Ku = 300
Koeficijent prema čl. 118. tab. 19:
Kl = 9.6
Koeficijent Km, µzavisi od oblika poprečnog preseka, vrste armature i koeficijenta ,prikazan je jednostruko za
Aa1=µ
100fffffffffffA b A h[ µ =
AaA 100b A hfffffffffffffffffffffff
[
armirani pravougaoni presek dato u čl. 118. tab 20.
µ =9.82 A 100
20 A 36ffffffffffffffffffffffffffffff= 1.36% = > Km = 518.5
za gredu mi je potrebno polovina opterećenja: g.2fffffff= 15.42
2fffffffffffffffff= 7.71iz POS 105 => g = kN/m'
p =p.2fffffff= 5.06
2fffffffffffff= 2.53iz POS 106 kN/m'
- i celo opterećenje:
iz POS 103 => g = g' =5.7 kN/m'
- p = p' =2.85 kN/m'
sopstvena težina grede je: g = 0.25 A 0.5 A 25 = 3.125 kN/m'
- težina zida g = 4.6 A 2.6 = 11.96 kN/m'
KN/m' 1 opterećenje od pozicije 105 i 106 7.71 2 opterećenje od pozicije 103 5.70 3 sopstvena težina grede 3.125 4 težina zida 11.96
stalno opterećenje g...................... 28.495 1 opterećenje od pozicije 105 i 106 2.53 2 opterećenje od pozicije 103 2.85
povremeno opterećenje p.................. 5.38
ukupno opterećenje q=g+p=28.495+5.38=33.875kN/m'
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
129
2) PRORAČUNSKI MODEL
Smatram da je greda oslonjena na tačno definisane stubove i odatle zaključujem da je osovinski razmak između polja jednak statičkom rasponu:
L=Lo
565 cm 565 cm
=5.65m
3) SHEMA OPTEREĆENJA
Statički uticaji se kod greda u jednom pravcu računaju na isti način kao i za odgovarajući linijski nosač.
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
130
4) M,T,N uticaji
I konstalacija opterećenja
Stalno opterećenje
M A B = MB C = k · g · l 2 = 0.07·28.495·5.652 = 63.67kNm
M B = k·g · l 2 = - 0.125·28.495·5.652 = - 113.7kNm
TA = k·g · l = 0.375·28.495·5.65 = 60.37kN
TBL = k·g· l = -0.625·28.495·5.65 = - 100.62kN
TBD = k·g· l = 0.625·28.495·5.65 = 100.62kN
TC = k·g · l = - 0.375·28.495·5.65 = - 60.37kN
Povremeno opterećenje
M A B = MB C = k · p · l 2 = 0.07·5.38·5.652 = 12.02kNm
M B = k· p · l 2 = - 0.125·5.38·5.652 = - 21.47kNm
TA = k· p · l = 0.375·5.38·5.65 = 11.4kN
TBL = k·p · l = -0.625·5.38·5.65 = - 19.0kN
TBD = k·p· l = 0.625·5.38·5.65 = 19.0kN
TC = k· p · l = - 0.375·5.38·5.65 = - 11.4kN
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
131
II konstalacija opterećenja
Stalno opterećenje
M A B = MB C = k · g · l 2 = 0.07·28.495·5.652 = 63.67kNm
M B = k·g · l 2 = - 0.125·28.495·5.652 = - 113.7kNm
TA = k·g · l = 0.375·28.495·5.65 = 60.37kN
TBL = k·g· l = -0.625·28.495·5.65 = - 100.62kN
TBD = k·g· l = 0.625·28.495·5.65 = 100.62kN
TC = k·g · l = - 0.375·28.495·5.65 = - 60.37kN
Povremeno opterećenje
M A B = k · p · l 2 = 0.096·5.38·5.652 = 16.49kNm
MB C = k · p · l 2 = - 0.025·5.38·5.652 = - 4.29kNm
M B = k· p · l 2 = - 0.063·5.38·5.652 = - 10.82kNm
TA = k· p · l = 0.437·5.38·5.65 = 13.28kN
TBL = k·p · l = -0.563·5.38·5.65 = - 17.11kN
TBD = k·p· l = 0.063·5.38·5.65 = 1.92kN
TC = k· p · l = 0.063·5.38·5.65 = 1.92
kN
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
132
III konstalacija opterećenja
Stalno opterećenje
M A B = MB C = k · g · l 2 = 0.07·28.495·5.652 = 63.67kNm
M B = k·g · l 2 = - 0.125·28.495·5.652 = - 113.7kNm
TA = k·g · l = 0.375·28.495·5.65 = 60.37kN
TBL = k·g· l = -0.625·28.495·5.65 = - 100.62kN
TBD = k·g· l = 0.625·28.495·5.65 = 100.62kN
TC = k·g · l = - 0.375·28.495·5.65 = - 60.37kN
Povremeno opterećenje
M A B = k · p · l 2 = - 0.025·5.38·5.652 = - 4.29kNm
MB C = k · p · l 2 = 0.096·5.38·5.652 = 16.49kNm
M B = k· p · l 2 = - 0.063·5.38·5.652 = - 10.82kNm
TA = k· p · l = 0.063·5.38·5.65 = 1.92kN
TBL = k·p · l = 0.063·5.38·5.65 = 1.92kN
TBD = k·p· l = -0.563·5.38·5.65 = - 17.11kN
TC = k· p · l = 0.437·5.38·5.65 = 13.28kN
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
133
5) DIMENZIONISANJE
MB30 => fb=20.5MPa
fb
σν = 400MPa
– čvrstoća betona na pritisak
RA400/500 =>
σν - granica razvlačenja
Prema Pravilniku, površina preseka glavne podužne armature na mestima najvećih momenata, u poljima i na osloncima, mora iznositi najmanje 0.25% površine pravougaonog preseka greda. Ako se upotrebi visokovredni čelik sa σν ≥ 400MPa , taj procenat mora iznositi najmanje 0.2%. (Član 180.).
µmin=0.2%
b=0.25m
d=0.5m
Zaštitni sloj betona do armature za elemente i konstrukcije u srednje agresivnim sredinama, izvedene betoniranjem na licu mesta iznosi: a0
h=0.9·d=0.9·50=45cm
=2.5cm (Član 135.).
a1=5cm
Aa=?
__________________________
Za dimenzionisanje koristimo najveće moguće vrednosti dobijene iz sve tri konstalacije.
OSLONAC B
Mg = 113.7 kNm ; Ng = 0kN
Mp = 21.47 kNm ; Np = 0 kN
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 113.7 + 1.8 A 21.47 = 220.57 kNm =
Nu
Mau =Mu@Nud2fff@a1
hj
ik=Mu = 220.57kNm
= 0kN
Pošto tražimo potrebnu površinu armature očitavaćemo vrednosti iz tablica za lom po betonu tj. za tablice ε b = 3.5‰ µ@, i uzimamo vrednost koja nam daje veći mehanički koeficijent armiranja :
za k= 2.169 => εa = 8.15 ‰ ; µ@ = 24.320% s =
k =hMu
f b Abffffffffffffffswwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwfffffffffffffffffff= 45
Sada mogu da izračunam potrebnu površinu armature:
Usvajam prečnik čeličnih šipki za glavnu armaturu iz tablica za geometrijske karakteristike rebraste armature RA400/500:
usvajam 3RØ 25 (Aa=14.73cm2)
Usvajam konstruktivnu armaturu 2Ø12 (Aa=2.26cm2) u uglovima pritisnutog dela preseka. Iz razloga što je svetla visina između glavne armature u zategnutom delu preseka i konstruktivne armature u pritisnutom delu preseka veća od 30cm usvajam jos 2Ø12 (Aa=2.26cm2) na polovini visine preseka.
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
135
POLJE ( A-B ; B-C)
Mg = 63.67 kNm ; Ng = 0kN
Mp = 16.49 kNm ; Np = 0 kN
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 63.67 + 1.8 A 16.49 = 131.55 kNm =
Nu
Mau =Mu@Nud2fff@a1
hj
ik=Mu = 131.55kNm
= 0kN
Pošto tražimo potrebnu površinu armature očitavaćemo vrednosti iz tablica za lom po armaturi tj. za tablice ε a = 10‰
µ@, i uzimamo vrednost koja nam daje veći mehanički koeficijent
armiranja :
za k= 2.809 => εb = 2.375 ‰ ; µ@ = 13.805% s = 0.192
µ@ξ = 0.926
- mehanički koeficijent armiranja [%] s - koeficijent za određivanje položaja neutralne ose ξ - koeficijent za određivanje kraka unutrašnjih sila
Sada mogu da izračunam potrebnu površinu armature:
Usvajam prečnik čeličnih šipki za glavnu armaturu iz tablica za geometrijske karakteristike rebraste armature RA400/500:
usvajam 3RØ 19 (Aa=8.51cm2)
Usvajam konstruktivnu armaturu 2Ø12 (Aa=2.26cm2) u uglovima pritisnutog dela preseka. Iz razloga što je svetla visina između glavne armature u zategnutom delu preseka i konstruktivne armature u pritisnutom delu preseka veća od 30cm usvajam jos 2Ø12 (Aa=2.26cm2
k =hMu
f b Abffffffffffffffswwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwfffffffffffffffffff= 45
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
136
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
137
6) PODACI ZA CRTANJE LINIJE ZATEŽUĆIH SILA
I konstalacija opterećenja
Polje ( A-B ; B-C )
Mg = 63.67kNm Mp = 12.02kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 63.67 + 1.8 A 12.02 = 123.51kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 123.51kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 123.51
0.926 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 296.4kN
= 0
Zau =AaAσv = 8.51 A 40 = 340.4kN Zau > Zu Oslonac B
Mg = 113.7kNm Mp = 21.47kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 113.7 + 1.8 A 21.47 = 220.57kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 220.57kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 220.57
0.875 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 560.17kN
= 0
Zau =AaAσv = 14.73 A 40 = 589.2kN Zau > Zu
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
138
II konstalacija opterećenja
Polje ( A-B )
Mg = 63.67kNm Mp = 16.49kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 63.67 + 1.8 A 16.49 = 131.55kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 131.55kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 131.55
0.926 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 315.7kN
= 0
Zau =AaAσv = 8.51 A 40 = 340.4kN Zau > Zu Polje ( B-C )
Mg = 63.67kNm Mp = 4.29kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 63.67 + 1.8 A 4.29 = 109.59kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 109.59kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 109.59
0.926 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 263.0kN
= 0
Zau =AaAσv = 8.51 A 40 = 340.4kN Zau > Zu Oslonac B
Mg = 113.7Nm Mp = 10.82kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 113.7 + 1.8 A 10.82 = 201.4kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 201.4kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 201.4
0.875 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 511.48kN
= 0
Zau =AaAσv = 14.73 A 40 = 589.2kN Zau > Zu
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
139
III konstalacija opterećenja
Polje ( A-B )
Mg = 63.67kNm Mp = 4.29kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 63.67 + 1.8 A 4.29 = 109.59kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 109.59kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 109.59
0.926 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 263.0kN
= 0
Zau =AaAσv = 8.51 A 40 = 340.4kN Zau > Zu Polje ( B-C )
Mg = 63.67kNm Mp = 16.49kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 63.67 + 1.8 A 16.49 = 131.55kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 131.55kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 131.55
0.926 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 315.7kN
= 0
Zau =AaAσv = 8.51 A 40 = 340.4kN Zau > Zu Oslonac B
Mg = 113.7Nm Mp = 10.82kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 113.7 + 1.8 A 10.82 = 201.4kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 201.4kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 201.4
0.875 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 511.48kN
= 0
Zau =AaAσv = 14.73 A 40 = 589.2kN Zau > Zu
V = 0.75 A h = 0.75 A 45 = 33.75cm ≈ 34cm
Veličina pomeranja linije:
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
140
7) PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU UPOTREBLJIVOSTI
7.1. PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU PRSLINA Čl. (111-114)
Radim samo na mestu gde je maksimalna vrednost momenta a to je u ovom slučaju oslonac B.
MB30 => fb
σν = 400MPa
=20.5MPa
RA400/500 =>
3RØ 25 (Aa=14.73cm2)
4RØ 12 (Aa=4.52cm2) - konstruktivna armatura
=> Aa = 14.73 cm2
Mg = 113.7 kNm
Mp = 21.47 kNm
Armiranobetonski elementi proračunavaju se prema graničnim stanjima prslina radi obezbedivania potrebne trajnosti konstrukcije objekata u toku eksploatacije (Član 111.).
Proračun prema graničnim stanjima prslina zasniva se na dokazu da karakteristične širine prslina (ak) armiranobetonskih elemenata u toku eksploatacije, uzimajući u obzir uticaje skupljanja i tečenja u toku vremena, nisu veće od graničnih širina prslina au.
ak ≤ au
Iz tabele 18. član 114. Za stalno i dugotrajno promenljivo opterećenje u slabo agresivnoj
sredini očitavamo graničnu vrednost prslina (au): au = 0.20 mm
µz %` a
≥∅
kpAau
fffffffffffffffKontrola uslova iz člana 114. :
au ≤ 0.2 mm – iz tab. 18 čl. 113
k p = 35 za GA 240/360 i kp = 30 za RA
µz %` a
≥∅
kpAau
fffffffffffffff= 2530 A 0.2ffffffffffffffffffffff= 4.167%
400/500
µ =Aa
Abz
fffffffff
Abz b Ahbz= - zategnuta površina betona
hbz= 5∅ +∅
2ffffff+a0 = 5 A 2.5 +
2.52fffffffff+ 2.5 = 16.25cm
Abz= 25 A 16.25 = 406.25cm 2
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
141
µ =Aa
Abz
fffffffff= 14.73406.25ffffffffffffffffffffff
A 100 = 3.626% - koeficijent armiranja zategnute površine betona
µ<µz
b cKako je 3.626 % < 4.167 %
Proračun otvora prslina je nephodan.
Sračunavanje srednjeg rastojanja prslina lps
lps = 2 a0 + 0.1 Ae∅
b c+k1Ak2A
∅
µffffff
:
a0eφ = 5cm
= 2.5 cm
Ø = 2.5cm - prečnik armature
K1 = 0.4 za RA 400/500; K1= 0.8 za GA240/360 K2 = 0.125
k 1 , k 2 - koeficijenti
k2 - zavisi od punoće dijagrama napona zatezanja u betonu, neposredno pred pojavu prslina
Sada možemo da sračunamo srednje rastojanje prslina lps
0.9 A 45 A 14.73ffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 3.16 kN/cm2 = 31.6MPa
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
142
β1 = 1.0 za RA 400/500; β1= 0.5 za GA240/360 β2 = 0.5 za
Ea = 2.1 A105 MPadugotrajna i više puta promenljiva opterećenja
ak = 1.7 A233.052.1 A105fffffffffffffffffffffff1@1.0 A 0.5 A
31.6233.05fffffffffffffffffffff
hj
ik
2HLLJ
IMMKA 9.45 = 0.0177cm = 0.177mm
ak < au 0.177mm < 0.2mm` a
Komentar: Karakteristična širina prslina nije veća od granične vrednosti širine prslina.
7.2. PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU DEFORMACIJA Čl. (115-118.)
Radim samo za polje 1-2 jer je identično za 2-3.
MB30 => fb
σν = 400MPa=20.5MPa
RA400/500 => b / d /h = 25/50/45cm a0 = 2.5 cm Ea = 2.1 A105 MPa = 21000 kN/cm
Eb = 0.315 A105 MPa = 3150
2
kN/cm2 čl.52.
Mg = 63.67kNm
Mp = 16.49kNm
Mq = Mg+ Mp
dlfff≥ Ku
KlAKm
ffffffffffffffffffA 1 +
Mg
Mp
fffffffAα1
hj
ik
= 63.67+16.49=80.16kNm
čl.118.
Ako je ovaj uslov ispunjen nije potreban proračun prema graničnom stanju deformacija. Bez obzira na to ja ću u daljem sračunati. Koeficijent Ku prema čl. 117. za gredne elemente:
Ku = 300
Koeficijent prema čl. 118. tab. 19:
Kl = 9.6
Koeficijent Km, µzavisi od oblika poprečnog preseka, vrste armature i koeficijenta ,prikazan je jednostruko za
Aa1=µ
100fffffffffffA b A h[ µ =
AaA 100b A hfffffffffffffffffffffff
[
armirani pravougaoni presek dato u čl. 118. tab 20.
µ =8.51 + 2.26
` aA 100
25 A 45fffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 0.96% = > km = 554.5
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
147
10) OBLIKOVANJE I SIDRENJE ARMATURE
Standardne kuke na krajevima rebraste podužne armature su pravougaone kuke. Pravougaone kuke se oblikuju povijanjem armature za 90°. čl.143.
∆lk ≥3φ + 8cm za φ ≤ 10
11φ za φ ≥ 10
X\Z
Y][[ za Rφ25 ∆lk = 11 A 2.5 = 27.5cm[ usvajam ∆lk = 28cm
Podužnu armaturu prepuštam preko oslonca B sa leve i desne strane po 10cm, a iznad oslonca A i C prepuštam toliko da do spoljašnje strane oslonca ostane zaštitni sloj.
∆lk ≥3φ + 8cm za φ ≤ 10
11φ za φ ≥ 10
X\Z
Y][[ za Rφ19 ∆lk = 11 A 1.9 = 20.9cm[ usvajam ∆lk = 21cm
∆lk ≥3φ + 8cm za φ ≤ 10
11φ za φ ≥ 10
X\Z
Y][[ za Rφ12 ∆lk = 11 A 1.2 = 13.2cm[ usvajam ∆lk = 13cm
Ukupna dužina podužne armature u polju A-B odnosno B-C je: 5.45+0.15+0.2+0.15+2·0.21=6.37m
2·6.37=12.74m
∆lku ≥8cm za φu ≤ 10
8φu za φu 10 ≤ φu ≤ 16
X\
Z
Y]
[[ za Uφ8 [ ∆lku = 8cm
Standardne kuke na krajevima uzengija od glatke armature oblikuju se kao kose kuke, povijanjem armature za 135°. čl.144.
lu ≥3au + 3bu + 15cm @6φu za φu ≤ 10
3au + 3bu + 10φu za 10 ≤ φu ≤ 16
X\
Z
Y]
[[ za Uφ8[
[ lu = 3 A 20 + 3 A 45 + 15@6 A 0.8 = 205.2cm
Ukupna dužina armature za izradu uzengija je: 2.05m
Napomena: Pri postavljanju uzengija kod oslonca A i C koristim već proračunat raspored uzengija kao kod oslonca B jer sam računao za najopetrećeniji.
Ukupna dužina konstruktivne armature u polju A-B odnosno B-C je:
3.23+0.8+0.2+2·0.13=4.49m i 5.45+0.15+0.2+0.15+2·0.13=6.21m
2·(4.49+6.21)=21.4m
ls =φ Aσν
4 A τ pA γu
fffffffffffffffffffffffff
Podužnu armaturu iznad oslocna B sidrim za :
– prečnik profila koji se sidri σν – granica razvlačenja čelika γu – koeficijet sigurnosti ( γu=1.8 )
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
148
τ p - dopušteni računski napon prijanjanja odredjen iz tabele 25. čl.149. = 2.5 cm
σν =400MPa γuτ p
=1.8 =1.75 ( za MB30 ; RA 400/500 )
ls =φ Aσν
4 A τ pA γu
fffffffffffffffffffffffff= 2.5 A 4004 A 1.75 A 1.8ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 79.36cm ≈ 80cm
Ukupna dužina podužne armature iznad oslonca B je : 3.03+2·0.8+2·0.28=5.19m
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
stalno opterećenje g...................... 29.99 1 opterećenje od pozicije 101 2.53 2 opterećenje od pozicije 103 2.85
povremeno opterećenje p.................. 5.38
ukupno opterećenje q=g+p=29.99+5.38=35.37kN/m'
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
150
2) PRORAČUNSKI MODEL
Smatram da je greda oslonjena na tačno definisane stubove i odatle zaključujem da je osovinski razmak između polja jednak statičkom rasponu:
L=Lo
565 cm 565 cm
=5.65m
3) SHEMA OPTEREĆENJA
Statički uticaji se kod greda u jednom pravcu računaju na isti način kao i za odgovarajući linijski nosač.
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
151
4) M,T,N uticaji
I konstalacija opterećenja
Stalno opterećenje
M A B = MB C = k · g · l 2 = 0.07·29.99·5.652 = 67.01kNm
M B = k·g · l 2 = - 0.125·29.99·5.652 = - 119.67kNm
TA = k·g · l = 0.375·29.99·5.65 = 63.54kN
TBL = k·g· l = -0.625·29.99·5.65 = - 105.9kN
TBD = k·g· l = 0.625·29.99·5.65 = 105.9kN
TC = k·g · l = - 0.375·29.99·5.65 = - 63.54kN
Povremeno opterećenje
M A B = MB C = k · p · l 2 = 0.07·5.38·5.652 = 12.02kNm
M B = k· p · l 2 = - 0.125·5.38·5.652 = - 21.47kNm
TA = k· p · l = 0.375·5.38·5.65 = 11.4kN
TBL = k·p · l = -0.625·5.38·5.65 = - 19.0kN
TBD = k·p· l = 0.625·5.38·5.65 = 19.0kN
TC = k· p · l = - 0.375·5.38·5.65 = - 11.4kN
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
152
II konstalacija opterećenja
Stalno opterećenje
M A B = MB C = k · g · l 2 = 0.07·29.99·5.652 = 67.01kNm
M B = k·g · l 2 = - 0.125·29.99·5.652 = - 119.67kNm
TA = k·g · l = 0.375·29.99·5.65 = 63.54kN
TBL = k·g· l = -0.625·29.99·5.65 = - 105.9kN
TBD = k·g· l = 0.625·29.99·5.65 = 105.9kN
TC = k·g · l = - 0.375·29.99·5.65 = - 63.54kN
Povremeno opterećenje
M A B = k · p · l 2 = 0.096·5.38·5.652 = 16.49kNm
MB C = k · p · l 2 = - 0.025·5.38·5.652 = - 4.29kNm
M B = k· p · l 2 = - 0.063·5.38·5.652 = - 10.82kNm
TA = k· p · l = 0.437·5.38·5.65 = 13.28kN
TBL = k·p · l = -0.563·5.38·5.65 = - 17.11kN
TBD = k·p· l = 0.063·5.38·5.65 = 1.92kN
TC = k· p · l = 0.063·5.38·5.65 = 1.92kN
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
153
III konstalacija opterećenja
Stalno opterećenje
M A B = MB C = k · g · l 2 = 0.07·29.99·5.652 = 67.01kNm
M B = k·g · l 2 = - 0.125·29.99·5.652 = - 119.67kNm
TA = k·g · l = 0.375·29.99·5.65 = 63.54kN
TBL = k·g· l = -0.625·29.99·5.65 = - 105.9kN
TBD = k·g· l = 0.625·29.99·5.65 = 105.9kN
TC = k·g · l = - 0.375·29.99·5.65 = - 63.54kN
Povremeno opterećenje
M A B = k · p · l 2 = - 0.025·5.38·5.652 = - 4.29kNm
MB C = k · p · l 2 = 0.096·5.38·5.652 = 16.49kNm
M B = k· p · l 2 = - 0.063·5.38·5.652 = - 10.82kNm
TA = k· p · l = 0.063·5.38·5.65 = 1.92kN
TBL = k·p · l = 0.063·5.38·5.65 = 1.92kN
TBD = k·p· l = -0.563·5.38·5.65 = - 17.11kN
TC = k· p · l = 0.437·5.38·5.65 = 13.28kN
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
154
5) DIMENZIONISANJE
MB30 => fb=20.5MPa
fb
σν = 400MPa
– čvrstoća betona na pritisak
RA400/500 =>
σν - granica razvlačenja
Prema Pravilniku, površina preseka glavne podužne armature na mestima najvećih momenata, u poljima i na osloncima, mora iznositi najmanje 0.25% površine pravougaonog preseka greda. Ako se upotrebi visokovredni čelik sa σν ≥ 400MPa , taj procenat mora iznositi najmanje 0.2%. (Član 180.). br = 25 cm d = 50 cm dp = 17 cm h = 0.9·d = 0.9·50 = 45 cm
a1=5cm er = 5.65 m – osovinsko rastojanje rebra L0=0.8·L=0.8·5.65=4.52 m
Zaštitni sloj betona do armature za elemente i konstrukcije u srednje agresivnim sredinama, izvedene betoniranjem na licu mesta iznosi: a0=2.5cm (Član 135.).
Aa=?
__________________________
b ≤
b =br + 20 Adp = 25 + 20 A 17 = 365cmb =br + 0.25 AL0 = 25 + 0.25 A 452 = 138cm
er = 565cm
X^\^Z
Y^]^[[ usvajam b = 138cm
Korisna sadejstvujuća širina pritisnute ploče kod greda „T“ preseka koja se uzima u proračun pri dimenzionisanju preseka, može da se odredi teorijski ili ispitivanjem. Za jednako podeljena opterećenja kao manja vrednost dobijena iz izraza: (čl.183.)
gde su:
b - širina pritisnutog dela grede d - visina grede h - statička visina br
L - širina rebra grede
0
d - rastojanje nultih tačaka
p
- debljina ploče
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
155
Za dimenzionisanje koristimo najveće moguće vrednosti dobijene iz sve tri konstalacije.
OSLONAC B
Mg = 119.67 kNm ; Ng = 0kN
Mp = 21.47 kNm ; Np = 0 kN
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 119.67 + 1.8 A 21.47 = 230.12 kNm =
Nu
Mau =Mu@Nud2fff@a1
hj
ik=Mu = 230.12kNm
= 0kN
Pošto tražimo potrebnu površinu armature očitavaćemo vrednosti iz tablica za lom po betonu tj. za tablice ε b = 3.5‰ µ@, i uzimamo vrednost koja nam daje veći mehanički koeficijent armiranja :
za k= 2.124 => εa = 7.6 ‰ ; µ@ = 25.525% s = 0.315
µ@ξ = 0.869
- mehanički koeficijent armiranja [%] s - koeficijent za određivanje položaja neutralne ose ξ - koeficijent za određivanje kraka unutrašnjih sila
Sada mogu da izračunam potrebnu površinu armature:
Usvajam prečnik čeličnih šipki za glavnu armaturu iz tablica za geometrijske karakteristike rebraste armature RA400/500:
usvajam 3RØ 25 (Aa=14.73cm2)
Usvajam konstruktivnu armaturu 2Ø12 (Aa=2.26cm2) u uglovima pritisnutog dela preseka. Iz razloga što je svetla visina između glavne armature u zategnutom delu preseka i konstruktivne armature u pritisnutom delu preseka veća od 30cm usvajam jos 2Ø12 (Aa=2.26cm2
k =hMu
f b Abffffffffffffffswwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwfffffffffffffffffff= 45
Napomena: µ<µmin Kod grada „T“ i „Г“ preseka u ovakvim slučajevima kada je pri unosu podataka
u formulu za potrebnu površinu armature treba da usvojim minimalni procenat armiranja i umesto b pritisnutog dela ploče da uzmem br.
Aa1=µ
100fffffffffffA b A h =
0.2100fffffffffffA 25 A 45 = 2.25cm 2
Sada mogu da izračunam potrebnu površinu armature:
Usvajam prečnik čeličnih šipki za glavnu armaturu iz tablica za geometrijske karakteristike rebraste armature RA400/500:
usvajam 2RØ 14 (Aa=3.08cm2)
Usvajam konstruktivnu armaturu 2RØ12 (Aa=2.26cm2) u uglovima pritisnutog dela preseka. Iz razloga što je svetla visina između glavne armature u zategnutom delu preseka i konstruktivne armature u pritisnutom delu preseka veća od 30cm usvajam jos 2RØ12 (Aa=2.26cm2) na polovini visine preseka.
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
158
6) PODACI ZA CRTANJE LINIJE ZATEŽUĆIH SILA
I konstalacija opterećenja
Polje ( A-B ; B-C )
Mg = 67.01kNm Mp = 12.02kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 67.01 + 1.8 A 12.02 = 128.85kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 128.85kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 128.85
0.974 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 293.98kN
= 0
Zau =AaAσv = 3.08 A 40 = 123.2kN Zau < Zu Oslonac B
Mg = 119.67kNm Mp = 21.47kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 119.67 + 1.8 A 21.47 = 230.12kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 230.12kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 230.12
0.869 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 588.47kN
= 0
Zau =AaAσv = 14.73 A 40 = 589.2kN Zau > Zu
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
159
II konstalacija opterećenja
Polje ( A-B )
Mg = 67.01kNm Mp = 16.49kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 67.01 + 1.8 A 16.49 = 136.9kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 136.9kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 136.9
0.974 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 312.34kN
= 0
Zau =AaAσv = 3.08 A 40 = 123.2kN Zau < Zu Polje ( B-C )
Mg = 67.01kNm Mp = 4.29kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 67.01 + 1.8 A 4.29 = 114.94kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 114.94kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 114.94
0.974 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 262.24kN
= 0
Zau =AaAσv = 3.08 A 40 = 123.2kN Zau < Zu Oslonac B
Mg = 119.67Nm Mp = 10.82kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 119.67 + 1.8 A 10.82 = 210.95kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 210.95kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 210.95
0.869 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 539.44kN
= 0
Zau =AaAσv = 14.73 A 40 = 589.2kN Zau > Zu
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
160
III konstalacija opterećenja
Polje ( A-B )
Mg = 67.01kNm Mp = 4.29kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 67.01 + 1.8 A 4.29 = 114.94kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 114.94kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 114.94
0.974 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 262.24kN
= 0
Zau =AaAσv = 3.08 A 40 = 123.2kN Zau < Zu Polje ( B-C )
Mg = 67.01kNm Mp = 16.49kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 67.01 + 1.8 A 16.49 = 136.9kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 136.9kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 136.9
0.974 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 312.34kN
= 0
Zau =AaAσv = 3.08 A 40 = 123.2kN Zau < Zu Oslonac B
Mg = 119.67Nm Mp = 10.82kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 119.67 + 1.8 A 10.82 = 210.95kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 210.95kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 210.95
0.869 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 539.44kN
= 0
Zau =AaAσv = 14.73 A 40 = 589.2kN Zau > Zu Napomena: Zau > Zu Iz razloga što nisam ispunio uslov u polju A-B i B-C idem dalje u proračun sa predhodno dobijenim vrednostima sve dok ne izračunam koeficijent armiranja zategnute površine betona ( koji računam kod proračuna prema graničnom stanju prslina ) sa kojim se vraćam u sračunavanje potrebne armature i usvajam konačan broj šipki potreban za dimenzionisanje.
V = 0.75 A h = 0.75 A 45 = 33.75cm ≈ 34cm
Veličina pomeranja linije:
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
161
7) PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU UPOTREBLJIVOSTI
7.1. PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU PRSLINA Čl. (111-114)
Radim samo na mestu gde je maksimalna vrednost momenta a to je u ovom slučaju oslonac B, međutim moram da izračunam prvo u polju A-B odnosno B-C jer mi je potrebna površina armature koja će zadovoljiti Zau > Zu.
MB30 => fb
σν = 400MPa
=20.5MPa
RA400/500 =>
2RØ 14 (Aa=3.08cm2)
4RØ 12 (Aa=4.52cm2) - konstruktivna armatura
=> Aa = 3.08 cm2
Mg = 67.01 kNm
Mp = 16.49 kNm
Armiranobetonski elementi proračunavaju se prema graničnim stanjima prslina radi obezbedivania potrebne trajnosti konstrukcije objekata u toku eksploatacije (Član 111.).
Proračun prema graničnim stanjima prslina zasniva se na dokazu da karakteristične širine prslina (ak) armiranobetonskih elemenata u toku eksploatacije, uzimajući u obzir uticaje skupljanja i tečenja u toku vremena, nisu veće od graničnih širina prslina au.
ak ≤ au
Iz tabele 18. član 114. Za stalno i dugotrajno promenljivo opterećenje u slabo agresivnoj
sredini očitavamo graničnu vrednost prslina (au): au = 0.20 mm
µz %` a
≥∅
kpAau
fffffffffffffffKontrola uslova iz člana 114. :
au ≤ 0.2 mm – iz tab. 18 čl. 113
k p = 35 za GA 240/360 i kp = 30 za RA
µz %` a
≥∅
kpAau
fffffffffffffff= 1430 A 0.2ffffffffffffffffffffff= 2.333%
400/500
µ =Aa
Abz
fffffffff
Abz b Ahbz= - zategnuta površina betona
hbz= 5∅ +∅
2ffffff+a0 = 5 A 1.4 +
1.42fffffffff+ 2.5 = 10.2cm
Abz= 25 A 10.2 = 255.0cm 2
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Sada mogu da izračunam potrebnu površinu armature:
Usvajam prečnik čeličnih šipki za glavnu armaturu iz tablica za geometrijske karakteristike rebraste armature RA400/500:
usvajam 3RØ 25 (Aa=14.73cm2)
Usvajam konstruktivnu armaturu 2RØ12 (Aa=2.26cm2) u uglovima pritisnutog dela preseka. Iz razloga što je svetla visina između glavne armature u zategnutom delu preseka i konstruktivne armature u pritisnutom delu preseka veća od 30cm usvajam jos 2RØ12 (Aa=2.26cm2) na polovini visine preseka.
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
163
6) PODACI ZA CRTANJE LINIJE ZATEŽUĆIH SILA
I konstalacija opterećenja
Polje ( A-B ; B-C )
Mg = 67.01kNm Mp = 12.02kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 67.01 + 1.8 A 12.02 = 128.85kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 128.85kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 128.85
0.974 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 293.98kN
= 0
Zau =AaAσv = 14.73 A 40 = 589.2kN Zau > Zu Oslonac B
Mg = 119.67kNm Mp = 21.47kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 119.67 + 1.8 A 21.47 = 230.12kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 230.12kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 230.12
0.869 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 588.47kN
= 0
Zau =AaAσv = 14.73 A 40 = 589.2kN Zau > Zu
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
164
II konstalacija opterećenja
Polje ( A-B )
Mg = 67.01kNm Mp = 16.49kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 67.01 + 1.8 A 16.49 = 136.9kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 136.9kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 136.9
0.974 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 312.34kN
= 0
Zau =AaAσv = 14.73 A 40 = 589.2kN Zau > Zu Polje ( B-C )
Mg = 67.01kNm Mp = 4.29kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 67.01 + 1.8 A 4.29 = 114.94kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 114.94kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 114.94
0.974 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 262.24kN
= 0
Zau =AaAσv = 14.73 A 40 = 589.2kN Zau > Zu Oslonac B
Mg = 119.67Nm Mp = 10.82kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 119.67 + 1.8 A 10.82 = 210.95kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 210.95kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 210.95
0.869 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 539.44kN
= 0
Zau =AaAσv = 14.73 A 40 = 589.2kN Zau > Zu
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
165
III konstalacija opterećenja
Polje ( A-B )
Mg = 67.01kNm Mp = 4.29kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 67.01 + 1.8 A 4.29 = 114.94kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 114.94kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 114.94
0.974 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 262.24kN
= 0
Zau =AaAσv = 14.73 A 40 = 589.2kN Zau > Zu Polje ( B-C )
Mg = 67.01kNm Mp = 16.49kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 67.01 + 1.8 A 16.49 = 136.9kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 136.9kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 136.9
0.974 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 312.34kN
= 0
Zau =AaAσv = 14.73 A 40 = 589.2kN Zau > Zu Oslonac B
Mg = 119.67Nm Mp = 10.82kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 119.67 + 1.8 A 10.82 = 210.95kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 210.95kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 210.95
0.869 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 539.44kN
= 0
Zau =AaAσv = 14.73 A 40 = 589.2kN Zau > Zu
V = 0.75 A h = 0.75 A 45 = 33.75cm ≈ 34cm
Veličina pomeranja linije:
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
166
7) PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU UPOTREBLJIVOSTI
7.1. PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU PRSLINA Čl. (111-114)
Sada sam ispunio u svim delovima nosača uslov Zau > Zu i mogu da krenem u konačan proračun prema graničnom stanju prslina na mestu najveće vrednost momenta a to je u ovom slučaju oslonac B.
MB30 => fb
σν = 400MPa
=20.5MPa
RA400/500 =>
3RØ 25 (Aa=14.73cm2)
4RØ 12 (Aa=4.52cm2) - konstruktivna armatura
=> Aa = 14.73 cm2
Mg = 119.67 kNm
Mp = 21.47 kNm
Armiranobetonski elementi proračunavaju se prema graničnim stanjima prslina radi obezbedivania potrebne trajnosti konstrukcije objekata u toku eksploatacije (Član 111.).
Proračun prema graničnim stanjima prslina zasniva se na dokazu da karakteristične širine prslina (ak) armiranobetonskih elemenata u toku eksploatacije, uzimajući u obzir uticaje skupljanja i tečenja u toku vremena, nisu veće od graničnih širina prslina au.
ak ≤ au
Iz tabele 18. član 114. Za stalno i dugotrajno promenljivo opterećenje u slabo agresivnoj
sredini očitavamo graničnu vrednost prslina (au): au = 0.20 mm
µz %` a
≥∅
kpAau
fffffffffffffffKontrola uslova iz člana 114. :
au ≤ 0.2 mm – iz tab. 18 čl. 113
k p = 35 za GA 240/360 i kp = 30 za RA
µz %` a
≥∅
kpAau
fffffffffffffff= 2530 A 0.2ffffffffffffffffffffff= 4.167%
400/500
µ =Aa
Abz
fffffffff
Abz b Ahbz= - zategnuta površina betona
hbz= 5∅ +∅
2ffffff+a0 = 5 A 2.5 +
2.52fffffffff+ 2.5 = 16.25cm
Abz= 25 A 16.25 = 406.25cm 2
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
167
µ =Aa
Abz
fffffffff= 14.73406.25ffffffffffffffffffffff
A 100 = 3.626% - koeficijent armiranja zategnute površine betona
µ<µz
b cKako je 3.626 % < 4.167 %
Proračun otvora prslina je nephodan.
Sračunavanje srednjeg rastojanja prslina lps
lps = 2 a0 + 0.1 Ae∅
b c+k1Ak2A
∅
µffffff
:
a0eφ = 5cm
= 2.5 cm
Ø = 2.5cm - prečnik armature
K1 = 0.4 za RA 400/500; K1= 0.8 za GA240/360 K2 = 0.125
k 1 , k 2 - koeficijenti
k2 - zavisi od punoće dijagrama napona zatezanja u betonu, neposredno pred pojavu prslina
Sada možemo da sračunamo srednje rastojanje prslina lps
0.9 A 45 A 14.73ffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 3.16 kN/cm2 = 31.6MPa
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
168
β1 = 1.0 za RA 400/500; β1= 0.5 za GA240/360 β2 = 0.5 za
Ea = 2.1 A105 MPadugotrajna i više puta promenljiva opterećenja
ak = 1.7 A245.032.1 A105fffffffffffffffffffffff1@1.0 A 0.5 A
31.6245.03fffffffffffffffffffff
hj
ik
2HLLJ
IMMKA 9.45 = 0.0186cm = 0.186mm
ak < au 0.186mm < 0.2mm` a
Komentar: Karakteristična širina prslina nije veća od granične vrednosti širine prslina.
7.2. PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU DEFORMACIJA Čl. (115-118.)
Radim samo za polje 1-2 jer je identično za 2-3.
MB30 => fb
σν = 400MPa=20.5MPa
RA400/500 => b / d /h = 25/50/45cm a0 = 2.5 cm Ea = 2.1 A105 MPa = 21000 kN/cm
Eb = 0.315 A105 MPa = 3150
2
kN/cm2 čl.52.
Mg = 67.01kNm
Mp = 16.49kNm
Mq = Mg+ Mp
dlfff≥ Ku
KlAKm
ffffffffffffffffffA 1 +
Mg
Mp
fffffffAα1
hj
ik
= 67.01+16.49=83.5kNm
čl.118.
Ako je ovaj uslov ispunjen nije potreban proračun prema graničnom stanju deformacija. Bez obzira na to ja ću u daljem sračunati. Koeficijent Ku prema čl. 117. za gredne elemente:
Ku = 300
Koeficijent prema čl. 118. tab. 19:
Kl = 9.6
Koeficijent Km, µzavisi od oblika poprečnog preseka, vrste armature i koeficijenta ,prikazan je jednostruko za
Aa1=µ
100fffffffffffA b A h[ µ =
AaA 100b A hfffffffffffffffffffffff
[
armirani pravougaoni presek dato u čl. 118. tab 20.
µ =14.73 + 2.26` a
A 10025 A 45
fffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 1.51% = > km = 503.5
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
173
10) OBLIKOVANJE I SIDRENJE ARMATURE
Standardne kuke na krajevima rebraste podužne armature su pravougaone kuke. Pravougaone kuke se oblikuju povijanjem armature za 90°. čl.143.
∆lk ≥3φ + 8cm za φ ≤ 10
11φ za φ ≥ 10
X\Z
Y][[ za Rφ25 ∆lk = 11 A 2.5 = 27.5cm[ usvajam ∆lk = 28cm
Podužnu armaturu prepuštam preko oslonca B sa leve i desne strane po 10cm, a iznad oslonca A i C prepuštam toliko da do spoljašnje strane oslonca ostane zaštitni sloj.
∆lk ≥3φ + 8cm za φ ≤ 10
11φ za φ ≥ 10
X\Z
Y][[ za Rφ12 ∆lk = 11 A 1.2 = 13.2cm[ usvajam ∆lk = 13cm
Ukupna dužina podužne armature u polju A-B odnosno B-C je: 5.45+0.15+0.2+0.15+2·0.28=6.51m
2·6.51=13.02m
∆lku ≥8cm za φu ≤ 10
8φu za φu 10 ≤ φu ≤ 16
X\
Z
Y]
[[ za Uφ10 [ ∆lku = 8cm
Standardne kuke na krajevima uzengija od glatke armature oblikuju se kao kose kuke, povijanjem armature za 135°. čl.144.
lu ≥3au + 3bu + 15cm @6φu za φu ≤ 10
3au + 3bu + 10φu za 10 ≤ φu ≤ 16
X\
Z
Y]
[[ za Uφ10[
[ lu = 3 A 20 + 3 A 45 + 15@6 A 1 = 204cm
Ukupna dužina armature za izradu uzengija je: 2.04m
Napomena: Pri postavljanju uzengija kod oslonca A i C koristim već proračunat raspored uzengija kao kod oslonca B jer sam računao za najopetrećeniji.
Ukupna dužina konstruktivne armature u polju A-B odnosno B-C je:
3.18+0.8+0.2+2·0.13=4.44m i 5.45+0.15+0.2+0.15+2·0.13=6.21m
2·(4.44+6.21)=21.3m
ls =φ Aσν
4 A τ pA γu
fffffffffffffffffffffffff
Podužnu armaturu iznad oslocna B sidrim za :
– prečnik profila koji se sidri σν – granica razvlačenja čelika γu – koeficijet sigurnosti ( γuτ p
=1.8 ) - dopušteni računski napon prijanjanja odredjen iz tabele 25. čl.149.
= 2.5 cm σν =400MPa
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
174
γuτ p
=1.8 =1.75 ( za MB30 ; RA 400/500 )
ls =φ Aσν
4 A τ pA γu
fffffffffffffffffffffffff= 2.5 A 4004 A 1.75 A 1.8ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 79.36cm ≈ 80cm
Ukupna dužina podužne armature iznad oslonca B je : 3.1+2·0.8+2·0.28=5.26m
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
175
ARMIRANO-BETONSKA GREDA ( „Г“ presek kad se „oslanja“ polovina „FERT“ konstrukcije)
1) ANALIZA OPTEREĆENJA Uzimam armirano-betonsku kontinualnu gredu POS 115 za masivni sistem. Na gredu se
oslanjaju i POS 105 i POS 106 („FERT“ međuspratne konstrukcije) i POS 103 (konzola). Od pozicija 105 i 106 mi je već poznato opterecenje. iz POS 105 => Σg = 4.576 kN/m2 = > g' = Σg · 3.37=4.576 · 3.37 = 15.42 kN/m' iz POS 106 Σp = 1.5 kN/m2 = > p' = Σg · 3.37=1.5 · 3.37 = 5.06 kN/m'
za gredu mi je potrebno polovina opterećenja: g.2fffffff= 15.42
2fffffffffffffffff= 7.71iz POS 105 => g = kN/m'
p =p.2fffffff= 5.06
2fffffffffffff= 2.53iz POS 106 kN/m'
- i celo opterećenje:
iz POS 103 => g = g' =5.7 kN/m'
- p = p' =2.85 kN/m'
sopstvena težina grede je: g = 0.25 A 0.5 A 25 = 3.125 kN/m'
- težina zida g = 4.6 A 2.6 = 11.96 kN/m'
KN/m' 1 opterećenje od pozicije 105 i 106 7.71 2 opterećenje od pozicije 103 5.70 3 sopstvena težina grede 3.125 4 težina zida 11.96
stalno opterećenje g...................... 28.495 1 opterećenje od pozicije 105 i 106 2.53 2 opterećenje od pozicije 103 2.85
povremeno opterećenje p.................. 5.38
ukupno opterećenje q=g+p=28.495+5.38=33.875kN/m'
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
176
2) PRORAČUNSKI MODEL
Smatram da je greda oslonjena na tačno definisane stubove i odatle zaključujem da je osovinski razmak između polja jednak statičkom rasponu:
L=Lo
565 cm 565 cm
=5.65m
3) SHEMA OPTEREĆENJA
Statički uticaji se kod greda u jednom pravcu računaju na isti način kao i za odgovarajući linijski nosač.
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
177
4) M,T,N uticaji
I konstalacija opterećenja
Stalno opterećenje
M A B = MB C = k · g · l 2 = 0.07·28.495·5.652 = 63.67kNm
M B = k·g · l 2 = - 0.125·28.495·5.652 = - 113.7kNm
TA = k·g · l = 0.375·28.495·5.65 = 60.37kN
TBL = k·g· l = -0.625·28.495·5.65 = - 100.62kN
TBD = k·g· l = 0.625·28.495·5.65 = 100.62kN
TC = k·g · l = - 0.375·28.495·5.65 = - 60.37kN
Povremeno opterećenje
M A B = MB C = k · p · l 2 = 0.07·5.38·5.652 = 12.02kNm
M B = k· p · l 2 = - 0.125·5.38·5.652 = - 21.47kNm
TA = k· p · l = 0.375·5.38·5.65 = 11.4kN
TBL = k·p · l = -0.625·5.38·5.65 = - 19.0kN
TBD = k·p· l = 0.625·5.38·5.65 = 19.0kN
TC = k· p · l = - 0.375·5.38·5.65 = - 11.4kN
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
178
II konstalacija opterećenja
Stalno opterećenje
M A B = MB C = k · g · l 2 = 0.07·28.495·5.652 = 63.67kNm
M B = k·g · l 2 = - 0.125·28.495·5.652 = - 113.7kNm
TA = k·g · l = 0.375·28.495·5.65 = 60.37kN
TBL = k·g· l = -0.625·28.495·5.65 = - 100.62kN
TBD = k·g· l = 0.625·28.495·5.65 = 100.62kN
TC = k·g · l = - 0.375·28.495·5.65 = - 60.37kN
Povremeno opterećenje
M A B = k · p · l 2 = 0.096·5.38·5.652 = 16.49kNm
MB C = k · p · l 2 = - 0.025·5.38·5.652 = - 4.29kNm
M B = k· p · l 2 = - 0.063·5.38·5.652 = - 10.82kNm
TA = k· p · l = 0.437·5.38·5.65 = 13.28kN
TBL = k·p · l = -0.563·5.38·5.65 = - 17.11kN
TBD = k·p· l = 0.063·5.38·5.65 = 1.92kN
TC = k· p · l = 0.063·5.38·5.65 = 1.92
kN
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
179
III konstalacija opterećenja
Stalno opterećenje
M A B = MB C = k · g · l 2 = 0.07·28.495·5.652 = 63.67kNm
M B = k·g · l 2 = - 0.125·28.495·5.652 = - 113.7kNm
TA = k·g · l = 0.375·28.495·5.65 = 60.37kN
TBL = k·g· l = -0.625·28.495·5.65 = - 100.62kN
TBD = k·g· l = 0.625·28.495·5.65 = 100.62kN
TC = k·g · l = - 0.375·28.495·5.65 = - 60.37kN
Povremeno opterećenje
M A B = k · p · l 2 = - 0.025·5.38·5.652 = - 4.29kNm
MB C = k · p · l 2 = 0.096·5.38·5.652 = 16.49kNm
M B = k· p · l 2 = - 0.063·5.38·5.652 = - 10.82kNm
TA = k· p · l = 0.063·5.38·5.65 = 1.92kN
TBL = k·p · l = 0.063·5.38·5.65 = 1.92kN
TBD = k·p· l = -0.563·5.38·5.65 = - 17.11kN
TC = k· p · l = 0.437·5.38·5.65 = 13.28kN
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
180
5) DIMENZIONISANJE
MB30 => fb=20.5MPa
fb
σν = 400MPa
– čvrstoća betona na pritisak
RA400/500 =>
σν - granica razvlačenja
Prema Pravilniku, površina preseka glavne podužne armature na mestima najvećih momenata, u poljima i na osloncima, mora iznositi najmanje 0.25% površine pravougaonog preseka greda. Ako se upotrebi visokovredni čelik sa σν ≥ 400MPa , taj procenat mora iznositi najmanje 0.2%. (Član 180.). br = 25 cm d = 50 cm dp = 10 cm h = 0.9·d = 0.9·50 = 45 cm
a1=5cm er = 5.65 m – osovinsko rastojanje rebra L0=0.8·L=0.8·5.65=4.52 m
Zaštitni sloj betona do armature za elemente i konstrukcije u srednje agresivnim sredinama, izvedene betoniranjem na licu mesta iznosi: a0=2.5cm (Član 135.).
Aa=?
__________________________
b ≤
b =br + 20 Adp = 25 + 20 A 10 = 225cmb =br + 0.25 AL0 = 25 + 0.25 A 452 = 138cm
er = 565cm
X^\^Z
Y^]^[[ usvajam b = 138cm
Korisna sadejstvujuća širina pritisnute ploče kod greda „Г“ preseka koja se uzima u proračun pri dimenzionisanju preseka, može da se odredi teorijski ili ispitivanjem. Za jednako podeljena opterećenja kao manja vrednost dobijena iz izraza: (čl.183.)
gde su:
b - širina pritisnutog dela grede d - visina grede h - statička visina br
L - širina rebra grede
0
d - rastojanje nultih tačaka
p
- debljina ploče
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
181
Za dimenzionisanje koristimo najveće moguće vrednosti dobijene iz sve tri konstalacije.
OSLONAC B
Mg = 113.7 kNm ; Ng = 0kN
Mp = 21.47 kNm ; Np = 0 kN
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 113.7 + 1.8 A 21.47 = 220.57 kNm =
Nu
Mau =Mu@Nud2fff@a1
hj
ik=Mu = 220.57kNm
= 0kN
Pošto tražimo potrebnu površinu armature očitavaćemo vrednosti iz tablica za lom po betonu tj. za tablice ε b = 3.5‰ µ@, i uzimamo vrednost koja nam daje veći mehanički koeficijent armiranja :
za k= 2.169 => εa = 8.15 ‰ ; µ@ = 24.320% s = 0.300
µ@ξ = 0.875
- mehanički koeficijent armiranja [%] s - koeficijent za određivanje položaja neutralne ose ξ - koeficijent za određivanje kraka unutrašnjih sila
Sada mogu da izračunam potrebnu površinu armature:
Usvajam prečnik čeličnih šipki za glavnu armaturu iz tablica za geometrijske karakteristike rebraste armature RA400/500:
usvajam 3RØ 25 (Aa=14.73cm2)
Usvajam konstruktivnu armaturu 2Ø12 (Aa=2.26cm2) u uglovima pritisnutog dela preseka. Iz razloga što je svetla visina između glavne armature u zategnutom delu preseka i konstruktivne armature u pritisnutom delu preseka veća od 30cm usvajam jos 2Ø12 (Aa=2.26cm2
k =hMu
f b Abffffffffffffffswwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwfffffffffffffffffff= 45
Napomena: µ<µmin Kod grada „T“ i „Г“ preseka u ovakvim slučajevima kada je pri unosu podataka
u formulu za potrebnu površinu armature treba da usvojim minimalni procenat armiranja i umesto b pritisnutog dela ploče da uzmem br.
Aa1=µ
100fffffffffffA b A h =
0.2100fffffffffffA 25 A 45 = 2.25cm 2
Sada mogu da izračunam potrebnu površinu armature:
Usvajam prečnik čeličnih šipki za glavnu armaturu iz tablica za geometrijske karakteristike rebraste armature RA400/500:
usvajam 2RØ 14 (Aa=3.08cm2)
Usvajam konstruktivnu armaturu 2RØ12 (Aa=2.26cm2) u uglovima pritisnutog dela preseka. Iz razloga što je svetla visina između glavne armature u zategnutom delu preseka i konstruktivne armature u pritisnutom delu preseka veća od 30cm usvajam jos 2RØ12 (Aa=2.26cm2) na polovini visine preseka.
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
184
6) PODACI ZA CRTANJE LINIJE ZATEŽUĆIH SILA
I konstalacija opterećenja
Polje ( A-B ; B-C )
Mg = 63.67kNm Mp = 12.02kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 63.67 + 1.8 A 12.02 = 123.51kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 123.51kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 123.51
0.975 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 281.5kN
= 0
Zau =AaAσv = 3.08 A 40 = 123.2kN Zau < Zu Oslonac B
Mg = 113.7kNm Mp = 21.47kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 113.7 + 1.8 A 21.47 = 220.57kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 220.57kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 220.57
0.875 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 560.17kN
= 0
Zau =AaAσv = 14.73 A 40 = 589.2kN Zau > Zu
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
185
II konstalacija opterećenja
Polje ( A-B )
Mg = 63.67kNm Mp = 16.49kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 63.67 + 1.8 A 16.49 = 131.55kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 131.55kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 131.55
0.975 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 299.83kN
= 0
Zau =AaAσv = 3.08 A 40 = 123.2kN Zau < Zu Polje ( B-C )
Mg = 63.67kNm Mp = 4.29kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 63.67 + 1.8 A 4.29 = 109.59kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 109.59kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 109.59
0.975 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 249.78kN
= 0
Zau =AaAσv = 3.08 A 40 = 123.2kN Zau < Zu Oslonac B
Mg = 113.7Nm Mp = 10.82kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 113.7 + 1.8 A 10.82 = 201.4kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 201.4kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 201.4
0.875 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 511.48kN
= 0
Zau =AaAσv = 14.73 A 40 = 589.2kN Zau > Zu
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
186
III konstalacija opterećenja
Polje ( A-B )
Mg = 63.67kNm Mp = 4.29kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 63.67 + 1.8 A 4.29 = 109.59kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 109.59kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 109.59
0.975 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 249.78kN
= 0
Zau =AaAσv = 3.08 A 40 = 123.2kN Zau < Zu Polje ( B-C )
Mg = 63.67kNm Mp = 16.49kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 63.67 + 1.8 A 16.49 = 131.55kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 131.55kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 131.55
0.975 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 299.83kN
= 0
Zau =AaAσv = 3.08 A 40 = 123.2kN Zau < Zu Oslonac B
Mg = 113.7Nm Mp = 10.82kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 113.7 + 1.8 A 10.82 = 201.4kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 201.4kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 201.4
0.875 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 511.48kN
= 0
Zau =AaAσv = 14.73 A 40 = 589.2kN Zau > Zu Napomena: Zau > Zu Iz razloga što nisam ispunio uslov u polju A-B i B-C idem dalje u proračun sa predhodno dobijenim vrednostima sve dok ne izračunam koeficijent armiranja zategnute površine betona ( koji računam kod proračuna prema graničnom stanju prslina ) sa kojim se vraćam u sračunavanje potrebne armature i usvajam konačan broj šipki potreban za dimenzionisanje.
V = 0.75 A h = 0.75 A 45 = 33.75cm ≈ 34cm
Veličina pomeranja linije:
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
187
7) PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU UPOTREBLJIVOSTI
7.1. PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU PRSLINA Čl. (111-114)
Radim samo na mestu gde je maksimalna vrednost momenta a to je u ovom slučaju oslonac B, međutim moram da izračunam prvo u polju A-B odnosno B-C jer mi je potrebna površina armature koja će zadovoljiti Zau > Zu.
MB30 => fb
σν = 400MPa
=20.5MPa
RA400/500 =>
2RØ 14 (Aa=3.08cm2)
4RØ 12 (Aa=4.52cm2) - konstruktivna armatura
=> Aa = 3.08 cm2
Mg = 63.67 kNm
Mp = 16.49 kNm
Armiranobetonski elementi proračunavaju se prema graničnim stanjima prslina radi obezbedivania potrebne trajnosti konstrukcije objekata u toku eksploatacije (Član 111.).
Proračun prema graničnim stanjima prslina zasniva se na dokazu da karakteristične širine prslina (ak) armiranobetonskih elemenata u toku eksploatacije, uzimajući u obzir uticaje skupljanja i tečenja u toku vremena, nisu veće od graničnih širina prslina au.
ak ≤ au
Iz tabele 18. član 114. Za stalno i dugotrajno promenljivo opterećenje u slabo agresivnoj
sredini očitavamo graničnu vrednost prslina (au): au = 0.20 mm
µz %` a
≥∅
kpAau
fffffffffffffffKontrola uslova iz člana 114. :
au ≤ 0.2 mm – iz tab. 18 čl. 113
k p = 35 za GA 240/360 i kp = 30 za RA
µz %` a
≥∅
kpAau
fffffffffffffff= 1430 A 0.2ffffffffffffffffffffff= 2.333%
400/500
µ =Aa
Abz
fffffffff
Abz b Ahbz= - zategnuta površina betona
hbz= 5∅ +∅
2ffffff+a0 = 5 A 1.4 +
1.42fffffffff+ 2.5 = 10.2cm
Abz= 25 A 10.2 = 255.0cm 2
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Sada mogu da izračunam potrebnu površinu armature:
Usvajam prečnik čeličnih šipki za glavnu armaturu iz tablica za geometrijske karakteristike rebraste armature RA400/500:
usvajam 3RØ 25 (Aa=14.73cm2)
Usvajam konstruktivnu armaturu 2RØ12 (Aa=2.26cm2) u uglovima pritisnutog dela preseka. Iz razloga što je svetla visina između glavne armature u zategnutom delu preseka i konstruktivne armature u pritisnutom delu preseka veća od 30cm usvajam jos 2RØ12 (Aa=2.26cm2) na polovini visine preseka.
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
189
6) PODACI ZA CRTANJE LINIJE ZATEŽUĆIH SILA
I konstalacija opterećenja
Polje ( A-B ; B-C )
Mg = 63.67kNm Mp = 12.02kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 63.67 + 1.8 A 12.02 = 123.51kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 123.51kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 123.51
0.975 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 281.5kN
= 0
Zau =AaAσv = 14.73 A 40 = 589.2kN Zau > Zu Oslonac B
Mg = 113.7kNm Mp = 21.47kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 113.7 + 1.8 A 21.47 = 220.57kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 220.57kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 220.57
0.875 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 560.17kN
= 0
Zau =AaAσv = 14.73 A 40 = 589.2kN Zau > Zu
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
190
II konstalacija opterećenja
Polje ( A-B )
Mg = 63.67kNm Mp = 16.49kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 63.67 + 1.8 A 16.49 = 131.55kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 131.55kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 131.55
0.975 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 299.83kN
= 0
Zau =AaAσv = 14.73 A 40 = 589.2kN Zau > Zu Polje ( B-C )
Mg = 63.67kNm Mp = 4.29kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 63.67 + 1.8 A 4.29 = 109.59kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 109.59kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 109.59
0.975 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 249.78kN
= 0
Zau =AaAσv = 14.73 A 40 = 589.2kN Zau > Zu Oslonac B
Mg = 113.7Nm Mp = 10.82kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 113.7 + 1.8 A 10.82 = 201.4kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 201.4kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 201.4
0.875 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 511.48kN
= 0
Zau =AaAσv = 14.73 A 40 = 589.2kN Zau > Zu
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
191
III konstalacija opterećenja
Polje ( A-B )
Mg = 63.67kNm Mp = 4.29kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 63.67 + 1.8 A 4.29 = 109.59kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 109.59kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 109.59
0.975 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 249.78kN
= 0
Zau =AaAσv = 14.73 A 40 = 589.2kN Zau > Zu Polje ( B-C )
Mg = 63.67kNm Mp = 16.49kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 63.67 + 1.8 A 16.49 = 131.55kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 131.55kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 131.55
0.975 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 299.83kN
= 0
Zau =AaAσv = 14.73 A 40 = 589.2kN Zau > Zu Oslonac B
Mg = 113.7Nm Mp = 10.82kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 113.7 + 1.8 A 10.82 = 201.4kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 201.4kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 201.4
0.875 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 511.48kN
= 0
Zau =AaAσv = 14.73 A 40 = 589.2kN Zau > Zu
V = 0.75 A h = 0.75 A 45 = 33.75cm ≈ 34cm
Veličina pomeranja linije:
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
192
7) PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU UPOTREBLJIVOSTI
7.1. PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU PRSLINA Čl. (111-114)
Sada sam ispunio u svim delovima nosača uslov Zau > Zu i mogu da krenem u konačan proračun prema graničnom stanju prslina na mestu najveće vrednost momenta a to je u ovom slučaju oslonac B.
MB30 => fb
σν = 400MPa
=20.5MPa
RA400/500 =>
3RØ 25 (Aa=14.73cm2)
4RØ 12 (Aa=4.52cm2) - konstruktivna armatura
=> Aa = 14.73 cm2
Mg = 113.7 kNm
Mp = 21.47 kNm
Armiranobetonski elementi proračunavaju se prema graničnim stanjima prslina radi obezbedivania potrebne trajnosti konstrukcije objekata u toku eksploatacije (Član 111.).
Proračun prema graničnim stanjima prslina zasniva se na dokazu da karakteristične širine prslina (ak) armiranobetonskih elemenata u toku eksploatacije, uzimajući u obzir uticaje skupljanja i tečenja u toku vremena, nisu veće od graničnih širina prslina au.
ak ≤ au
Iz tabele 18. član 114. Za stalno i dugotrajno promenljivo opterećenje u slabo agresivnoj
sredini očitavamo graničnu vrednost prslina (au): au = 0.20 mm
µz %` a
≥∅
kpAau
fffffffffffffffKontrola uslova iz člana 114. :
au ≤ 0.2 mm – iz tab. 18 čl. 113
k p = 35 za GA 240/360 i kp = 30 za RA
µz %` a
≥∅
kpAau
fffffffffffffff= 2530 A 0.2ffffffffffffffffffffff= 4.167%
400/500
µ =Aa
Abz
fffffffff
Abz b Ahbz= - zategnuta površina betona
hbz= 5∅ +∅
2ffffff+a0 = 5 A 2.5 +
2.52fffffffff+ 2.5 = 16.25cm
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
193
Abz= 25 A 16.25 = 406.25cm 2
µ =Aa
Abz
fffffffff= 14.73406.25ffffffffffffffffffffff
A 100 = 3.626% - koeficijent armiranja zategnute površine betona
µ<µz
b cKako je 3.626 % < 4.167 %
Proračun otvora prslina je nephodan.
Sračunavanje srednjeg rastojanja prslina lps
lps = 2 a0 + 0.1 Ae∅
b c+k1Ak2A
∅
µffffff
:
a0eφ = 5cm
= 2.5 cm
Ø = 2.5cm - prečnik armature
K1 = 0.4 za RA 400/500; K1= 0.8 za GA240/360 K2 = 0.125
k 1 , k 2 - koeficijenti
k2 - zavisi od punoće dijagrama napona zatezanja u betonu, neposredno pred pojavu prslina
Sada možemo da sračunamo srednje rastojanje prslina lps
0.9 A 45 A 14.73ffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 3.16 kN/cm2 = 31.6MPa
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
194
β1 = 1.0 za RA 400/500; β1= 0.5 za GA240/360
β2 = 0.5 za Ea = 2.1 A105 MPa
dugotrajna i više puta promenljiva opterećenja
ak = 1.7 A233.052.1 A105fffffffffffffffffffffff1@1.0 A 0.5 A
31.6233.05fffffffffffffffffffff
hj
ik
2HLLJ
IMMKA 9.45 = 0.0177cm = 0.177mm
ak < au 0.177mm < 0.2mm` a
Komentar: Karakteristična širina prslina nije veća od granične vrednosti širine prslina.
7.2. PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU DEFORMACIJA Čl. (115-118.)
Radim samo za polje 1-2 jer je identično za 2-3.
MB30 => fb
σν = 400MPa=20.5MPa
RA400/500 => b / d /h = 25/50/45cm a0 = 2.5 cm Ea = 2.1 A105 MPa = 21000 kN/cm
Eb = 0.315 A105 MPa = 3150
2
kN/cm2 čl.52.
Mg = 63.67kNm
Mp = 16.49kNm
Mq = Mg+ Mp
dlfff≥ Ku
KlAKm
ffffffffffffffffffA 1 +
Mg
Mp
fffffffAα1
hj
ik
= 63.67+16.49=80.16kNm
čl.118.
Ako je ovaj uslov ispunjen nije potreban proračun prema graničnom stanju deformacija. Bez obzira na to ja ću u daljem sračunati. Koeficijent Ku prema čl. 117. za gredne elemente:
Ku = 300
Koeficijent prema čl. 118. tab. 19:
Kl = 9.6
Koeficijent Km, µzavisi od oblika poprečnog preseka, vrste armature i koeficijenta ,prikazan je jednostruko za
Aa1=µ
100fffffffffffA b A h[ µ =
AaA 100b A hfffffffffffffffffffffff
[
armirani pravougaoni presek dato u čl. 118. tab 20.
µ =14.73 + 2.26` a
A 10025 A 45
fffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 1.51% = > km = 503.5
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
199
10) OBLIKOVANJE I SIDRENJE ARMATURE
Standardne kuke na krajevima rebraste podužne armature su pravougaone kuke. Pravougaone kuke se oblikuju povijanjem armature za 90°. čl.143.
∆lk ≥3φ + 8cm za φ ≤ 10
11φ za φ ≥ 10
X\Z
Y][[ za Rφ25 ∆lk = 11 A 2.5 = 27.5cm[ usvajam ∆lk = 28cm
Podužnu armaturu prepuštam preko oslonca B sa leve i desne strane po 10cm, a iznad oslonca A i C prepuštam toliko da do spoljašnje strane oslonca ostane zaštitni sloj.
∆lk ≥3φ + 8cm za φ ≤ 10
11φ za φ ≥ 10
X\Z
Y][[ za Rφ12 ∆lk = 11 A 1.2 = 13.2cm[ usvajam ∆lk = 13cm
Ukupna dužina podužne armature u polju A-B odnosno B-C je: 5.45+0.15+0.2+0.15+2·0.28=6.51m
2·6.51=13.02m
∆lku ≥8cm za φu ≤ 10
8φu za φu 10 ≤ φu ≤ 16
X\
Z
Y]
[[ za Uφ8 [ ∆lku = 8cm
Standardne kuke na krajevima uzengija od glatke armature oblikuju se kao kose kuke, povijanjem armature za 135°. čl.144.
lu ≥3au + 3bu + 15cm @6φu za φu ≤ 10
3au + 3bu + 10φu za 10 ≤ φu ≤ 16
X\
Z
Y]
[[ za Uφ8[
[ lu = 3 A 20 + 3 A 45 + 15@6 A 0.8 = 205.2cm
Ukupna dužina armature za izradu uzengija je: 2.05m
Napomena: Pri postavljanju uzengija kod oslonca A i C koristim već proračunat raspored uzengija kao kod oslonca B jer sam računao za najopetrećeniji.
Ukupna dužina konstruktivne armature u polju A-B odnosno B-C je:
3.18+0.8+0.2+2·0.13=4.44m i 5.45+0.15+0.2+0.15+2·0.13=6.21m
2·(4.44+6.21)=21.3m
ls =φ Aσν
4 A τ pA γu
fffffffffffffffffffffffff
Podužnu armaturu iznad oslocna B sidrim za :
– prečnik profila koji se sidri σν – granica razvlačenja čelika γu – koeficijet sigurnosti ( γuτ p
=1.8 ) - dopušteni računski napon prijanjanja odredjen iz tabele 25. čl.149.
= 2.5 cm σν =400MPa γu=1.8
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
200
τ p =1.75 ( za MB30 ; RA 400/500 )
ls =φ Aσν
4 A τ pA γu
fffffffffffffffffffffffff= 2.5 A 4004 A 1.75 A 1.8ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 79.36cm ≈ 80cm
Ukupna dužina podužne armature iznad oslonca B je :
3.09+2·0.8+2·0.28=5.25m
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
201
ARMIRANO-BETONSKA GREDA ( „Г“ presek kad se „ne oslanja“ polovina „FERT“ konstrukcije)
1) ANALIZA OPTEREĆENJA
Uzimam armirano-betonsku kontinualnu gredu POS 115 za masivni sistem. Na gredu se
oslanjaju i POS 105 i POS 106 („FERT“ međuspratne konstrukcije) i POS 103 (konzola). Od pozicija 105 i 106 mi je već poznato opterecenje. iz POS 105 => Σg = 4.576 kN/m2 = > g' = Σg · 3.37=4.576 · 3.37 = 15.42 kN/m' iz POS 106 Σp = 1.5 kN/m2 = > p' = Σg · 3.37=1.5 · 3.37 = 5.06 kN/m'
za gredu mi je potrebno 0.1 od opterećenja: 0.1 A g. = 0.1 A 15.42 = 1.54iz POS 105 => g = kN/m' 0.1 A p. = 0.1 A 5.06 = 0.51iz POS 106 p = kN/m'
- i celo opterećenje:
iz POS 103 => g = g' =5.7 kN/m'
- p = p' =2.85 kN/m'
sopstvena težina grede je: g = 0.25 A 0.5 A 25 = 3.125 kN/m'
- težina zida g = 4.6 A 2.6 = 11.96 kN/m'
KN/m' 1 opterećenje od pozicije 105 i 106 1.54 2 opterećenje od pozicije 103 5.70 3 sopstvena težina grede 3.125 4 težina zida 11.96
stalno opterećenje g...................... 22.325 1 opterećenje od pozicije 105 i 106 0.51 2 opterećenje od pozicije 103 2.85
povremeno opterećenje p.................. 3.36
ukupno opterećenje q=g+p=22.325+3.36=25.685kN/m'
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
202
2) PRORAČUNSKI MODEL
Smatram da je greda oslonjena na tačno definisane stubove i odatle zaključujem da je osovinski razmak između polja jednak statičkom rasponu:
L=Lo
565 cm 565 cm
=5.65m
3) SHEMA OPTEREĆENJA
Statički uticaji se kod greda u jednom pravcu računaju na isti način kao i za odgovarajući linijski nosač.
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
203
4) M,T,N uticaji
I konstalacija opterećenja
Stalno opterećenje
M A B = MB C = k · g · l 2 = 0.07·22.325·5.652 = 49.89kNm
M B = k·g · l 2 = - 0.125·22.325·5.652 = - 89.08kNm
TA = k·g · l = 0.375·22.325·5.65 = 47.3kN
TBL = k·g· l = -0.625·22.325·5.65 = - 78.84kN
TBD = k·g· l = 0.625·22.325·5.65 = 78.84kN
TC = k·g · l = - 0.375·22.325·5.65 = - 47.3kN
Povremeno opterećenje
M A B = MB C = k · p · l 2 = 0.07·3.36·5.652 = 7.51kNm
M B = k· p · l 2 = - 0.125·3.36·5.652 = - 13.41kNm
TA = k· p · l = 0.375·3.36·5.65 = 7.12kN
TBL = k·p · l = -0.625·3.36·5.65 = - 11.86kN
TBD = k·p· l = 0.625·3.36·5.65 = 11.86kN
TC = k· p · l = - 0.375·3.36·5.65 = - 7.12kN
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
204
II konstalacija opterećenja
Stalno opterećenje
M A B = MB C = k · g · l 2 = 0.07·22.325·5.652 = 49.89kNm
M B = k·g · l 2 = - 0.125·22.325·5.652 = - 89.08kNm
TA = k·g · l = 0.375·22.325·5.65 = 47.3kN
TBL = k·g· l = -0.625·22.325·5.65 = - 78.84kN
TBD = k·g· l = 0.625·22.325·5.65 = 78.84kN
TC = k·g · l = - 0.375·22.325·5.65 = - 47.3kN
Povremeno opterećenje
M A B = k · p · l 2 = 0.096·3.36·5.652 = 10.3kNm
MB C = k · p · l 2 = - 0.025·3.36·5.652 = - 2.68kNm
M B = k· p · l 2 = - 0.063·3.36·5.652 = - 6.76kNm
TA = k· p · l = 0.437·3.36·5.65 = 8.3kN
TBL = k·p · l = -0.563·3.36·5.65 = - 10.69kN
TBD = k·p· l = 0.063·3.36·5.65 = 1.2kN
TC = k· p · l = 0.063·3.36·5.65 = 1.2
kN
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
205
III konstalacija opterećenja
Stalno opterećenje
M A B = MB C = k · g · l 2 = 0.07·22.325·5.652 = 49.89kNm
M B = k·g · l 2 = - 0.125·22.325·5.652 = - 89.08kNm
TA = k·g · l = 0.375·22.325·5.65 = 47.3kN
TBL = k·g· l = -0.625·22.325·5.65 = - 78.84kN
TBD = k·g· l = 0.625·22.325·5.65 = 78.84kN
TC = k·g · l = - 0.375·22.325·5.65 = - 47.3kN
Povremeno opterećenje
M A B = k · p · l 2 = - 0.025·3.36·5.652 = - 2.68kNm
MB C = k · p · l 2 = 0.096·3.36·5.652 = 10.3kNm
M B = k· p · l 2 = - 0.063·3.36·5.652 = - 6.76kNm
TA = k· p · l = 0.063·3.36·5.65 = 1.2kN
TBL = k·p · l = 0.063·3.36·5.65 = 1.2kN
TBD = k·p· l = -0.563·3.36·5.65 = - 10.69kN
TC = k· p · l = 0.437·3.36·5.65 = 8.3kN
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
206
5) DIMENZIONISANJE
MB30 => fb=20.5MPa
fb
σν = 400MPa
– čvrstoća betona na pritisak
RA400/500 =>
σν - granica razvlačenja
Prema Pravilniku, površina preseka glavne podužne armature na mestima najvećih momenata, u poljima i na osloncima, mora iznositi najmanje 0.25% površine pravougaonog preseka greda. Ako se upotrebi visokovredni čelik sa σν ≥ 400MPa , taj procenat mora iznositi najmanje 0.2%. (Član 180.). br = 25 cm d = 50 cm dp = 10 cm h = 0.9·d = 0.9·50 = 45 cm
a1=5cm er = 5.65 m – osovinsko rastojanje rebra L0=0.8·L=0.8·5.65=4.52 m
Zaštitni sloj betona do armature za elemente i konstrukcije u srednje agresivnim sredinama, izvedene betoniranjem na licu mesta iznosi: a0=2.5cm (Član 135.).
Aa=?
__________________________
b ≤
b =br + 20 Adp = 25 + 20 A 10 = 225cmb =br + 0.25 AL0 = 25 + 0.25 A 452 = 138cm
er = 565cm
X^\^Z
Y^]^[[ usvajam b = 138cm
Korisna sadejstvujuća širina pritisnute ploče kod greda „Г“ preseka koja se uzima u proračun pri dimenzionisanju preseka, može da se odredi teorijski ili ispitivanjem. Za jednako podeljena opterećenja kao manja vrednost dobijena iz izraza: (čl.183.)
gde su:
b - širina pritisnutog dela grede d - visina grede h - statička visina br
L - širina rebra grede
0
d - rastojanje nultih tačaka
p
- debljina ploče
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
207
Za dimenzionisanje koristimo najveće moguće vrednosti dobijene iz sve tri konstalacije.
OSLONAC B
Mg = 89.08 kNm ; Ng = 0kN
Mp = 13.41 kNm ; Np = 0 kN
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 89.08 + 1.8 A 13.41 = 166.67 kNm =
Nu
Mau =Mu@Nud2fff@a1
hj
ik=Mu = 166.67kNm
= 0kN
Pošto tražimo potrebnu površinu armature očitavaćemo vrednosti iz tablica za lom po armaturi tj. za tablice ε a = 10‰
µ@, i uzimamo vrednost koja nam daje veći mehanički koeficijent
armiranja :
za k= 2.459 => εb = 3.075 ‰ ; µ@ = 18.419% s = 0.235
µ@ξ = 0.904
- mehanički koeficijent armiranja [%] s - koeficijent za određivanje položaja neutralne ose ξ - koeficijent za određivanje kraka unutrašnjih sila
Sada mogu da izračunam potrebnu površinu armature:
Usvajam prečnik čeličnih šipki za glavnu armaturu iz tablica za geometrijske karakteristike rebraste armature RA400/500:
usvajam 3RØ 22 (Aa=11.4cm2)
Usvajam konstruktivnu armaturu 2Ø12 (Aa=2.26cm2) u uglovima pritisnutog dela preseka. Iz razloga što je svetla visina između glavne armature u zategnutom delu preseka i konstruktivne armature u pritisnutom delu preseka veća od 30cm usvajam jos 2Ø12 (Aa=2.26cm2
k =hMu
f b Abffffffffffffffswwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwfffffffffffffffffff= 45
Napomena: µ<µmin Kod grada „T“ i „Г“ preseka u ovakvim slučajevima kada je pri unosu podataka
u formulu za potrebnu površinu armature treba da usvojim minimalni procenat armiranja i umesto b pritisnutog dela ploče da uzmem br.
Aa1=µ
100fffffffffffA b A h =
0.2100fffffffffffA 25 A 45 = 2.25cm 2
Sada mogu da izračunam potrebnu površinu armature:
Usvajam prečnik čeličnih šipki za glavnu armaturu iz tablica za geometrijske karakteristike rebraste armature RA400/500:
usvajam 2RØ 14 (Aa=3.08cm2)
Usvajam konstruktivnu armaturu 2RØ12 (Aa=2.26cm2) u uglovima pritisnutog dela preseka. Iz razloga što je svetla visina između glavne armature u zategnutom delu preseka i konstruktivne armature u pritisnutom delu preseka veća od 30cm usvajam jos 2RØ12 (Aa=2.26cm2) na polovini visine preseka.
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
210
6) PODACI ZA CRTANJE LINIJE ZATEŽUĆIH SILA
I konstalacija opterećenja
Polje ( A-B ; B-C )
Mg = 49.89kNm Mp = 7.51kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 49.89 + 1.8 A 7.51 = 93.34kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 93.34kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 93.34
0.979 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 211.88kN
= 0
Zau =AaAσv = 3.08 A 40 = 123.2kN Zau < Zu Oslonac B
Mg = 89.08kNm Mp = 13.41kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 89.08 + 1.8 A 13.41 = 166.67kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 166.67kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 166.67
0.904 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 409.7kN
= 0
Zau =AaAσv = 11.4 A 40 = 456.0kN Zau > Zu
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
211
II konstalacija opterećenja
Polje ( A-B )
Mg = 49.89kNm Mp = 10.3kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 49.89 + 1.8 A 10.3 = 98.36kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 98.36kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 98.36
0.979 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 223.28kN
= 0
Zau =AaAσv = 3.08 A 40 = 123.2kN Zau < Zu Polje ( B-C )
Mg = 49.89kNm Mp = 2.68kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 49.89 + 1.8 A 2.68 = 84.65kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 84.65kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 84.65
0.979 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 192.14kN
= 0
Zau =AaAσv = 3.08 A 40 = 123.2kN Zau < Zu Oslonac B
Mg = 89.08kNm Mp = 6.76kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 89.08 + 1.8 A 6.76 = 154.7kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 154.7kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 154.7
0.904 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 380.28kN
= 0
Zau =AaAσv = 11.4 A 40 = 456.0kN Zau > Zu
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
212
III konstalacija opterećenja
Polje ( A-B )
Mg = 49.89kNm Mp = 2.68kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 49.89 + 1.8 A 2.68 = 84.65kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 84.65kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 84.65
0.979 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 192.14kN
= 0
Zau =AaAσv = 3.08 A 40 = 123.2kN Zau < Zu Polje ( B-C )
Mg = 49.89kNm Mp = 10.3kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 49.89 + 1.8 A 10.3 = 98.36kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 98.36kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 98.36
0.979 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 223.28kN
= 0
Zau =AaAσv = 3.08 A 40 = 123.2kN Zau < Zu Oslonac B
Mg = 89.08kNm Mp = 6.76kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 89.08 + 1.8 A 6.76 = 154.7kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 154.7kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 154.7
0.904 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 380.28kN
= 0
Zau =AaAσv = 11.4 A 40 = 456.0kN Zau > Zu Napomena: Zau > Zu Iz razloga što nisam ispunio uslov u polju A-B i B-C idem dalje u proračun sa predhodno dobijenim vrednostima sve dok ne izračunam koeficijent armiranja zategnute površine betona ( koji računam kod proračuna prema graničnom stanju prslina ) sa kojim se vraćam u sračunavanje potrebne armature i usvajam konačan broj šipki potreban za dimenzionisanje.
V = 0.75 A h = 0.75 A 45 = 33.75cm ≈ 34cm
Veličina pomeranja linije:
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
213
7) PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU UPOTREBLJIVOSTI
7.1. PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU PRSLINA Čl. (111-114)
Radim samo na mestu gde je maksimalna vrednost momenta a to je u ovom slučaju oslonac B, međutim moram da izračunam prvo u polju A-B odnosno B-C jer mi je potrebna površina armature koja će zadovoljiti Zau > Zu.
MB30 => fb
σν = 400MPa
=20.5MPa
RA400/500 =>
2RØ 14 (Aa=3.08cm2)
4RØ 12 (Aa=4.52cm2) - konstruktivna armatura
=> Aa = 3.08 cm2
Mg = 49.89 kNm
Mp = 10.3 kNm
Armiranobetonski elementi proračunavaju se prema graničnim stanjima prslina radi obezbedivania potrebne trajnosti konstrukcije objekata u toku eksploatacije (Član 111.).
Proračun prema graničnim stanjima prslina zasniva se na dokazu da karakteristične širine prslina (ak) armiranobetonskih elemenata u toku eksploatacije, uzimajući u obzir uticaje skupljanja i tečenja u toku vremena, nisu veće od graničnih širina prslina au.
ak ≤ au
Iz tabele 18. član 114. Za stalno i dugotrajno promenljivo opterećenje u slabo agresivnoj
sredini očitavamo graničnu vrednost prslina (au): au = 0.20 mm
µz %` a
≥∅
kpAau
fffffffffffffffKontrola uslova iz člana 114. :
au ≤ 0.2 mm – iz tab. 18 čl. 113
k p = 35 za GA 240/360 i kp = 30 za RA
µz %` a
≥∅
kpAau
fffffffffffffff= 1430 A 0.2ffffffffffffffffffffff= 2.333%
400/500
µ =Aa
Abz
fffffffff
Abz b Ahbz= - zategnuta površina betona
hbz= 5∅ +∅
2ffffff+a0 = 5 A 1.4 +
1.42fffffffff+ 2.5 = 10.2cm
Abz= 25 A 10.2 = 255.0cm 2
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Sada mogu da izračunam potrebnu površinu armature:
Usvajam prečnik čeličnih šipki za glavnu armaturu iz tablica za geometrijske karakteristike rebraste armature RA400/500:
usvajam 3RØ 25 (Aa=14.73cm2)
Usvajam konstruktivnu armaturu 2RØ12 (Aa=2.26cm2) u uglovima pritisnutog dela preseka. Iz razloga što je svetla visina između glavne armature u zategnutom delu preseka i konstruktivne armature u pritisnutom delu preseka veća od 30cm usvajam jos 2RØ12 (Aa=2.26cm2) na polovini visine preseka.
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
215
6) PODACI ZA CRTANJE LINIJE ZATEŽUĆIH SILA
I konstalacija opterećenja
Polje ( A-B ; B-C )
Mg = 49.89kNm Mp = 7.51kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 49.89 + 1.8 A 7.51 = 93.34kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 93.34kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 93.34
0.979 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 211.88kN
= 0
Zau =AaAσv = 14.73 A 40 = 589.2kN Zau > Zu Oslonac B
Mg = 89.08kNm Mp = 13.41kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 89.08 + 1.8 A 13.41 = 166.67kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 166.67kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 166.67
0.904 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 409.7kN
= 0
Zau =AaAσv = 11.4 A 40 = 456.0kN Zau > Zu
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
216
II konstalacija opterećenja
Polje ( A-B )
Mg = 49.89kNm Mp = 10.3kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 49.89 + 1.8 A 10.3 = 98.36kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 98.36kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 98.36
0.979 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 223.28kN
= 0
Zau =AaAσv = 14.73 A 40 = 589.2kN Zau > Zu Polje ( B-C )
Mg = 49.89kNm Mp = 2.68kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 49.89 + 1.8 A 2.68 = 84.65kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 84.65kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 84.65
0.979 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 192.14kN
= 0
Zau =AaAσv = 14.73 A 40 = 589.2kN Zau > Zu Oslonac B
Mg = 89.08kNm Mp = 6.76kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 89.08 + 1.8 A 6.76 = 154.7kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 154.7kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 154.7
0.904 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 380.28kN
= 0
Zau =AaAσv = 11.4 A 40 = 456.0kN Zau > Zu
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
217
III konstalacija opterećenja
Polje ( A-B )
Mg = 49.89kNm Mp = 2.68kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 49.89 + 1.8 A 2.68 = 84.65kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 84.65kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 84.65
0.979 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 192.14kN
= 0
Zau =AaAσv = 14.73 A 40 = 589.2kN Zau > Zu Polje ( B-C )
Mg = 49.89kNm Mp = 10.3kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 49.89 + 1.8 A 10.3 = 98.36kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 98.36kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 98.36
0.979 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 223.28kN
= 0
Zau =AaAσv = 14.73 A 40 = 589.2kN Zau > Zu Oslonac B
Mg = 89.08kNm Mp = 6.76kNm
Mu = 1.6Mg + 1.8Mp 1.6 A 89.08 + 1.8 A 6.76 = 154.7kNm = Nu = 0 kN Mau = Mu = 154.7kNm Nu
Zu =Mau
zffffffffff= Mau
ξ A hffffffffffff= 154.7
0.904 A 0.45ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 380.28kN
= 0
Zau =AaAσv = 11.4 A 40 = 456.0kN Zau > Zu
V = 0.75 A h = 0.75 A 45 = 33.75cm ≈ 34cm
Veličina pomeranja linije:
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
218
7) PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU UPOTREBLJIVOSTI
7.1. PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU PRSLINA Čl. (111-114)
Sada sam ispunio u svim delovima nosača uslov Zau > Zu i mogu da krenem u konačan proračun prema graničnom stanju prslina na mestu najveće vrednost momenta a to je u ovom slučaju oslonac B.
MB30 => fb
σν = 400MPa
=20.5MPa
RA400/500 =>
3RØ 22 (Aa=11.4cm2)
4RØ 12 (Aa=4.52cm2) - konstruktivna armatura
=> Aa = 11.4 cm2
Mg = 89.08 kNm
Mp = 13.41 kNm
Armiranobetonski elementi proračunavaju se prema graničnim stanjima prslina radi obezbedivania potrebne trajnosti konstrukcije objekata u toku eksploatacije (Član 111.).
Proračun prema graničnim stanjima prslina zasniva se na dokazu da karakteristične širine prslina (ak) armiranobetonskih elemenata u toku eksploatacije, uzimajući u obzir uticaje skupljanja i tečenja u toku vremena, nisu veće od graničnih širina prslina au.
ak ≤ au
Iz tabele 18. član 114. Za stalno i dugotrajno promenljivo opterećenje u slabo agresivnoj
sredini očitavamo graničnu vrednost prslina (au): au = 0.20 mm
µz %` a
≥∅
kpAau
fffffffffffffffKontrola uslova iz člana 114. :
au ≤ 0.2 mm – iz tab. 18 čl. 113
k p = 35 za GA 240/360 i kp = 30 za RA
µz %` a
≥∅
kpAau
fffffffffffffff= 2230 A 0.2ffffffffffffffffffffff= 3.667%
400/500
µ =Aa
Abz
fffffffff
Abz b Ahbz= - zategnuta površina betona
hbz= 5∅ +∅
2ffffff+a0 = 5 A 2.2 +
2.22fffffffff+ 2.5 = 14.6cm
Abz= 25 A 14.6 = 365.0cm 2
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
0.9 A 45 A 11.4ffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 4.083 kN/cm2 = 40.83MPa
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
220
β1 = 1.0 za RA 400/500; β1= 0.5 za GA240/360 β2 = 0.5 za
Ea = 2.1 A105 MPadugotrajna i više puta promenljiva opterećenja
ak = 1.7 A221
2.1 A105fffffffffffffffffffffff1@1.0 A 0.5 A
40.83221ffffffffffffffffff
hj
ik
2HLLJ
IMMKA 9.58 = 0.0168cm = 0.168mm
ak < au 0.168mm < 0.2mm` a
Komentar: Karakteristična širina prslina nije veća od granične vrednosti širine prslina.
7.2. PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU DEFORMACIJA Čl. (115-118.)
Radim samo za polje 1-2 jer je identično za 2-3.
MB30 => fb
σν = 400MPa=20.5MPa
RA400/500 => b / d /h = 25/50/45cm a0 = 2.5 cm Ea = 2.1 A105 MPa = 21000 kN/cm
Eb = 0.315 A105 MPa = 3150
2
kN/cm2 čl.52.
Mg = 49.89kNm
Mp = 10.3kNm
Mq = Mg+ Mp
dlfff≥ Ku
KlAKm
ffffffffffffffffffA 1 +
Mg
Mp
fffffffAα1
hj
ik
= 49.89+10.3=60.19kNm
čl.118.
Ako je ovaj uslov ispunjen nije potreban proračun prema graničnom stanju deformacija. Bez obzira na to ja ću u daljem sračunati. Koeficijent Ku prema čl. 117. za gredne elemente:
Ku = 300
Koeficijent prema čl. 118. tab. 19:
Kl = 9.6
Koeficijent Km, µzavisi od oblika poprečnog preseka, vrste armature i koeficijenta ,prikazan je jednostruko za
Aa1=µ
100fffffffffffA b A h[ µ =
AaA 100b A hfffffffffffffffffffffff
[
armirani pravougaoni presek dato u čl. 118. tab 20.
µ =14.73 + 2.26` a
A 10025 A 45
fffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 1.51% = > km = 503.5
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
225
10) OBLIKOVANJE I SIDRENJE ARMATURE
Standardne kuke na krajevima rebraste podužne armature su pravougaone kuke. Pravougaone kuke se oblikuju povijanjem armature za 90°. čl.143.
∆lk ≥3φ + 8cm za φ ≤ 10
11φ za φ ≥ 10
X\Z
Y][[ za Rφ25 ∆lk = 11 A 2.5 = 27.5cm[ usvajam ∆lk = 28cm
Podužnu armaturu prepuštam preko oslonca B sa leve i desne strane po 10cm, a iznad oslonca A i C prepuštam toliko da do spoljašnje strane oslonca ostane zaštitni sloj.
∆lk ≥3φ + 8cm za φ ≤ 10
11φ za φ ≥ 10
X\Z
Y][[ za Rφ22 ∆lk = 11 A 2.2 = 24.2cm[ usvajam ∆lk = 25cm
∆lk ≥3φ + 8cm za φ ≤ 10
11φ za φ ≥ 10
X\Z
Y][[ za Rφ12 ∆lk = 11 A 1.2 = 13.2cm[ usvajam ∆lk = 13cm
Ukupna dužina podužne armature u polju A-B odnosno B-C je: 5.45+0.15+0.2+0.15+2·0.28=6.51m
2·6.51=13.02m
∆lku ≥8cm za φu ≤ 10
8φu za φu 10 ≤ φu ≤ 16
X\
Z
Y]
[[ za Uφ6 [ ∆lku = 8cm
Standardne kuke na krajevima uzengija od glatke armature oblikuju se kao kose kuke, povijanjem armature za 135°. čl.144.
lu ≥3au + 3bu + 15cm @6φu za φu ≤ 10
3au + 3bu + 10φu za 10 ≤ φu ≤ 16
X\
Z
Y]
[[ za Uφ6[
[ lu = 3 A 20 + 3 A 45 + 15@6 A 0.6 = 206.4cm
Ukupna dužina armature za izradu uzengija je: 2.06m
Napomena: Pri postavljanju uzengija kod oslonca A i C koristim već proračunat raspored uzengija kao kod oslonca B jer sam računao za najopetrećeniji.
Ukupna dužina konstruktivne armature u polju A-B odnosno B-C je:
2.94+0.8+0.2+2·0.13=4.20m i 5.45+0.15+0.2+0.15+2·0.13=6.21m
2·(4.20+6.21)=20.82m
ls =φ Aσν
4 A τ pA γu
fffffffffffffffffffffffff
Podužnu armaturu iznad oslocna B sidrim za :
– prečnik profila koji se sidri σν – granica razvlačenja čelika γu – koeficijet sigurnosti ( γu=1.8 )
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
226
τ p - dopušteni računski napon prijanjanja odredjen iz tabele 25. čl.149. = 2.2 cm
σν =400MPa γuτ p
=1.8 =1.75 ( za MB30 ; RA 400/500 )
ls =φ Aσν
4 A τ pA γu
fffffffffffffffffffffffff= 2.2 A 4004 A 1.75 A 1.8ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 69.84cm ≈ 70cm
Ukupna dužina podužne armature iznad oslonca B je : 3.05+2·0.7+2·0.25=4.95m
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
227
CENTRIČNO OPTEREĆEN STUB Elementi kod kojih normalna sila pritiska deluje u težištu poprečnog preseka ili sa
ekscentričnošću do e≤l/300, računaju se kao centrično pritisnuti elementi. Stub koji uzimam za proračun jeste stub S1. Usvajam dimezije stuba b/d=30/30cm.
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
229
2) DIMENZIONISANJE
MB30 => fb=20.5MPa
fb
σν = 400MPa
– čvrstoća betona na pritisak
RA400/500 =>
σν - granica razvlačenja
b/d=30/30cm
Zaštitni sloj betona do armature za elemente i konstrukcije u slabo agresivnim sredinama, izvedene betoniranjem na licu mesta iznosi: a0=2 cm (Član 135.).
Aa=?
__________________________
Ng = 512.91 kN ( sila pritiska )
Mp = 87.93 kN ( sila pritiska )
Nu = 1.9Ng + 2.1Np 1.9 A 512.91 + 2.1 A 87.93 = 1159.18kN =
Nu=Ab·fb µ@·(1+ )
µ@ =Nu
AbA fb
ffffffffffffffff@1
Ab=b·d=30·30=900m2
µ@ =Nu
AbA fb
ffffffffffffffff@1 =
1159.18900 A 20.5 A10@ 1fffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff
@1 =@0.37
< 0 => µmin
Aa =µ
100fffffffffffA b A d =
0.6100fffffffffffA 30 A 30 = 5.4cm 2
=0.6%
Usvajam prečnik čeličnih šipki za glavnu armaturu iz tablica za geometrijske karakteristike rebraste armature RA400/500:
usvajam 4RØ 14 (Aa=6.16cm2
)
Građevinsko-arhitektonski fakultet u Nišu Grafički rad iz predmeta: Betonske konstrukcije I
Predrag Ćirić RG6482/06
2008./2009.
230
3) PRORAČUN UZENGIJA
Za obično armiranje stubova prečnik šipki uzengija, po pravilu, iznosi 6mm ako je prečnik glavne armature do 20mm, a za 8mm ako je prečnik glavne armature veći od 20mm. čl.194.
Usvajam uzengije: U 6/7.5/15cm
4) OBLIKOVANJE I SIDRENJE ARMATURE
Standardne kuke na krajevima rebraste podužne armature su pravougaone kuke. Pravougaone kuke se oblikuju povijanjem armature za 90°. čl.143. U seizmičkim područjima nastavke podužne armature preklapanjem vršiti u zoni gde su zatezanja manja (van plastičnih zglobova) ti.van područja za koie je propisano progušćenje uzengija (> 1m) .
∆lk ≥3φ + 8cm za φ ≤ 10
11φ za φ ≥ 10
X\Z
Y][[ za Rφ14 ∆lk = 11 A 1.4 = 15.4cm[ usvajam ∆lk = 16cm
Nastavci preklapanjem po strani izvode se samo za polovinu armature stuba, dok je druga polovina bez nastavaka ili sa zavarenim nastavcima.Nastavc u stubovima se vrše bez kuka.
∆lku ≥8cm za φu ≤ 10
8φu za φu 10 ≤ φu ≤ 16
X\
Z
Y]
[[ za Uφ6 [ ∆lku = 8cm
Standardne kuke na krajevima uzengija od glatke armature oblikuju se kao kose kuke, povijanjem armature za 135°. čl.144.
lu ≥3au + 3bu + 15cm @6φu za φu ≤ 10
3au + 3bu + 10φu za 10 ≤ φu ≤ 16
X\
Z
Y]
[[ za Uφ6[
[ lu = 3 A 26 + 3 A 26 + 15@6 A 0.6 = 167.4cm
ls =φ Aσν
4 A τ pA γu
fffffffffffffffffffffffff
Ukupna dužina armature za izradu uzengija je: 1.67m
– prečnik profila koji se sidri σν – granica razvlačenja čelika γu – koeficijet sigurnosti ( γuτ p
=1.8 ) - dopušteni računski napon prijanjanja odredjen iz tabele 25. čl.149.
= 1.4 cm σν =400MPa γuτ p
=1.8 =1.75 ( za MB30 ; RA 400/500 )
ls =φ Aσν
4 A τ pA γu
fffffffffffffffffffffffff= 1.4 A 4004 A 1.75 A 1.8ffffffffffffffffffffffffffffffffffff= 44.44cm ≈ 45cm