Uwagi na temat uwzględniania belek ukrytych w stropach oraz układów z przerywanymi podporami liniowymi w konstrukcjach żelbetowych

Artykuł techniczny na temat analizy statyczno-wytrzymałościowej w programach Dlubal Software

  • Baza informacji

Artykuł o tematyce technicznej

Zgodnie z wytycznymi DAfStb z broszury 631, Rozdział 2.4, sposób pracy płyt stropowych zmienia się, jeżeli ciągłość podparcia liniowego zostanie zakłócona przez wprowadzenie otworów w ścianach nośnych. W zależności od długości otworu i grubości płyty stropowej, konieczne jest przeprowadzenie dodatkowej analizy stropu w rejonie otworu.

Klasyfikacja

ln / h < 7: Wystarczy rozmieścić dodatkowe wkładki zbrojenia konstrukcyjnego w rejonie otworu bez dodatkowych obliczeń. W tym przypadku można przyjąć, że podpora jest ciągła.

7 < ln / h < 15: Otwór należy uwzględnić w obliczeniach. Uproszczone obliczenia, zgodnie z DAfStb 631 2.4.3., można przeprowadzić poprzez wykształtowanie wzmocnionego pasma nośnego (ukrytej belki w stropie). Przy wykorzystaniu komputerowych obliczeń płyt (RFEM i RF-CONCRETE) jest to uwzględniane w istniejącej geometrii i nie są konieczne dodatkowe zabiegi.

ln / h > 15: Uproszczone podejście gdzie rozpatruje się pasmo o dodatkowym zbrojeniu (ukryta w stropie belka) jest niedozwolone. Należy uwzględnić otwór w komputerowych obliczeniach płyty (RFEM i RF-CONCRETE).

Poniżej przedstawiono dwie możliwości uwzględnienia dozbrojonego pasma nośnego (ukrytej belki stropowej) w programie RFEM.

Analiza równoważnego układu dozbrojonego pasma nośnego stropu (belki ukrytej w grubości stropu)

Uwzględniając stosowny obszar zbierania obciążenia oraz szerokość efektywną, obliczenia można przeprowadzić na układzie równoważnym.

Obciążenie równoważne jest zbliżone do wartości z połowy rozpiętości między polami przyległymi, lecz o rozkładzie kopertowym o kącie wynoszącym 60 °.

Jeżeli nie są dostępne obliczenia płyty, a spełniony jest warunek 7 < l/ h <15, można przeprowadzić obliczenia na równoważnym układzie belkowym. Jednak, jeżeli obliczenia są przeprowadzane w programie RFEM, stosowanie tego podejścia nie jest konieczne. Aby dokonać sprawdzenia na belce, można skorzystać z funkcji belki wynikowej. Do pręta wynikowego można przydzielić szerokość zbierania sił wewnętrznych odpowiadającą przyłożonemu obciążeniu kopertowemu. Stosować tu można uśrednioną szerokość, zmienną skokowo, o wartości maksymalnej w środku przęsła.

Wymiarowanie płyty na podstawie istniejącej geometrii

Zgodnie z wytycznymi w broszurze 631 pkt. 2.4.3 b), dla wszystkich przypadków ln/h można przeprowadzić wymiarowanie na samej płycie. Jeżeli porównamy wyniki wymaganego zbrojenia obliczonego bezpośrednio z płyty do tych uzyskanych za pomocą układu równoważnego (belka wynikowa), wynik jest praktycznie taki sam.

W związku z wyznaczaniem skoncentrowanego zbrojenia pojawia się pytanie o rozkład sztywności w płycie. Jeżeli zbrojenie jest skupione wzdłuż linii, czyli podobnie jak zbrojenie belki, można przyjąć, że w tym obszarze wzrasta sztywność stropu. Jednak nie jest to praktycznie uzasadnione aby uwzględniać ten efekt w obliczeniach. Jeżeli na przykład zwiększymy sztywność płyty wzdłuż pasma otworu możemy zaobserwować co następuje.

Wymagane zbrojenie jest skoncentrowane w obszarze pasma płyty nad otworem. Sztywność pasma na zginanie została zwiększona o 50%. Jednak sumaryczna ilość wyznaczonego zbrojenia pozostaje w przybliżeniu bez zmian. Obciążenie nie wzrasta, a jedynie rozkłada się inaczej i większą jego część przejmuje element sztywniejszy.

Podsumowanie

Czy konieczne jest wymiarowanie belki ukrytej w stropie za pomocą równoważnego pręta?

Aby określić wymagane zbrojenie podłużne, nie jest trzeba przeprowadzać obliczeń na belce. Wymiarowanie powierzchni żelbetowej powoduje w przybliżeniu taką samą ilość zbrojenia, ale inny jego rozkład.

Czy z uwagi na skoncentrowane lokalnie zbrojenie konieczne jest lokalne zwiększenie sztywności stropu?

Nie zachodzi taka potrzeba. Rozkład sztywności zależy od rozkładu zbrojenia. Jeżeli zbrojenie jest skoncentrowane w obszarze przerwanej podpory liniowej (otwór w ścianie nośnej) można przyjąć, że zwiększona jest tam też sztywność, w konsekwencji fragment ten przejmuje większą część obciążenia. Rezultatem jest większe wymagane zbrojenie. Zachodzi też odwrotna zależność - jeżeli zbrojenie nie zostanie skoncentrowane w obszarze pasma otworowego, sztywność konstrukcji jest lokalnie zredukowana.

Autor

Dipl.-Ing. (FH) Adrian Langhammer

Dipl.-Ing. (FH) Adrian Langhammer

Product Engineering & Customer Support

Słowa kluczowe

Belka ukryta w stropie Podciąg Belka Wzmocniona strefa podparcia Przerywana podpora liniowa Otwór drzwiowy Otwór okienny Sztywność

Literatura

[1]   DAfStb-Heft 631-Hilfsmittel zur Schnitgrößenermittlung und zu besonderen Detailnachweisen bei Stahlbetontragwerken

Linki

Skomentuj...

Skomentuj...

  • Odwiedziny 2774x
  • Zaktualizowane 27. sierpnia 2021

Kontakt

Skontaktuj się z firmą Dlubal

Mają Państwo pytania lub potrzebują porady?
Zapraszamy do bezpłatnego kontaktu z nami drogą mailową, poprzez czat lub forum lub odwiedzenia naszej strony z FAQ z użytecznymi wskazówkami i rozwiązaniami.

+48 (32) 782 46 26

+48 730 358 225

info@dlubal.pl

Zaproszenie na wydarzenie

Międzynarodowa Konferencja na temat drewna

Konferencje 12. kwietnia 2022 - 14. kwietnia 2022

Zaproszenie na wydarzenie

Kongres Konstrukcji 2022

Konferencje 21. kwietnia 2022 - 22. kwietnia 2022

Projektowanie szkła za pomocą oprogramowania Dlubal

Projektowanie szkła za pomocą oprogramowania Dlubal

Webinar 8. czerwca 2021 14:00 - 14:45 CEST

Analiza historii czasu wybuchu w RFEM

Analiza czasowa eksplozji w RFEM

Webinar 13. maja 2021 14:00 - 15:00 EDT

CSA S16: 19 Wymiarowanie stali w RFEM

CSA S16: 19 Wymiarowanie stali w RFEM

Webinar 10. marca 2021 14:00 - 15:00 EDT

Wymiarowanie prętów zgodnie z ADM 2020 w RFEM

Wymiarowanie prętów zgodnie z ADM 2020 w RFEM

Webinar 19. stycznia 2021 14:00 - 15:00 EDT

Dzień informacyjny Dlubal

Dlubal Info Day Online | 15 grudnia 2020 r

Webinar 15. grudnia 2020 9:00 - 16:00 BST

MES - Rozwiązywanie problemów i optymalizacja w RFEM

Rozwiązywanie problemów i optymalizacja MES w RFEM

Webinar 11. listopada 2020 14:00 - 15:00 EDT

Interakcja struktura gruntu w RFEM

Interakcja konstrukcji z podłożem w RFEM

Webinar 27. października 2020 14:00 - 14:45 BST

Analiza spektrum odpowiedzi w RFEM zgodnie z NBC 2015

Webinar 30. września 2020 14:00 - 15:00 EDT

Dokumentowanie wyników w protokole wydruku programu RFEM

Webinar 25. sierpnia 2020 14:00 - 14:45 CEST

RFEM 5
RFEM

Program główny

Oprogramowanie do obliczeń płaskich i przestrzennych układów konstrukcyjnych, obejmujących płyty, ściany, powłoki, pręty (belki), bryły i elementy kontaktowe, z wykorzystaniem Metody Elementów Skończonych (MES)

Cena pierwszej licencji
3 540,00 USD
RFEM 5
RF-CONCRETE

Moduł dodatkowy

Wymiarowanie prętów i powierzchni (płyt, ścian, konstrukcji płaskich, powłok) z betonu zbrojonego

Cena pierwszej licencji
810,00 USD
RFEM 5
ec2-for-dlubal

Rozszerzenie modułu dla RFEM

Zaawansowane ustawienia pozwalające na analizę betonu zbrojonego według Eurokodu 2

Cena pierwszej licencji
360,00 USD