Konstruktor budowlany

=LSD=

witam
mam pewna watpliwosc co do zbrojenia minimalnego na skurcz.
otoz liczac pierwszy raz pewien zbiornik zelbetowy z przekryciem w formie kopuly otrzymalem taka sytuacje. w kopule dostaje stan wytezenia jako sciskany/rozciagany z malym mimosrodem. poludnikowe i rownoleznikowe momenty zginajace sa wielkosci <1kNm/m. obliczylem zbrojenie poludnikowe i rownoleznikowe wg SGN wyszlo mniejsze niz minimalne ze wzgledu na stopien zbrojenia przekrojow betonowych (pkt.4.8. normy pn-b-03264:2002). zbrojenie jakie dostalem to 2x6fi6 na 1mb. teraz przydaloby sie policzyc zbrojenie minimalne z warunku o ktorym mowa w temacie - wzor 111.
moje pytania sa takie:
1.czy zbrojenie ze wzgledu na skurcz powinno byc przyjmowane tylko w przekrojach rozciaganych/zginanych?
2. czy w przekrojach sciskanych uwzglednia sie skurcz czy nie bo np. rozciaganie betonu pod wplywem skurczu jest kompensowane przez sciskanie od obciazen zewnetrznych?
3. przekroje sciskane z bardzo malym mimosrodem (jak w przypadku mojej kopuly) gdzie z SGN wychodzi As1<0 czyli brak zbrojenia rozciaganego mozna warunek 111 pominac czy jednak liczyc jak dla przekroju zginanego?
jak napisalem na poczatku jest to moj pierwszy tego typu obiekt i nie mam doswiadczenia w liczeniu takich konstrukcji. bede wdzieczny za jakakolwiek pomoc.
pozdrawiam

stanislove

Prawda taka, że skurcz wystąpi w betonie zawsze i w na pewnym etapie może to spowodować wystąpienie rys (np. jeżeli betonujemy etapami i w czasie prac występuje wysoka temperatura, a pielęgnacja nie jest najwyższej jakości).

Warto z tego warunku korzystać, wiem, że otrzymywane tam liczby czasami nokautują, ale prawda taka, że prętów nie ma co żałować, bo na to i tak inwestorzy nie patrzą, a jak tylko rysy się pojawią, to wiadomo, kto będzie musiał się tłumaczyć.

=LSD=

w takim razie w przypadku np.
slupa osiowo sciskanego wykonywanego na budowie w pierwszych dniach po wylaniu betonu nastepuje skurcz i chwilowo (w okresie dojrzewania) jest on rozciagany? a do wzoru 111 stosuje wspolczynnik kc=1,0 jak dla osiowego rozciagania?
moze to takie rozwazania na poziomie akademickim ale chcialbym wiedziec jak panowie doswiadczeni konstruktorzy podchodza do tego tematu?
oczywiscie chcialbym dowiedziec sie rowniez jak warunek 111 ma sie do mojego przypadku - powloka sciskana i minimalnie miejscowo zginana w strefie podporowej?

dead_avis

Może by zastosować w betonie włókna rozproszone polipropylenowe? One bardzo ładnie obniżają skurcz i działają jeszcze zanim beton dobrze zwiąże. Oczywiście to taka metoda bardziej do wypraktykowania na budowie niż do policzenia w biurze.

ryba

Żeby powstało rozciąganie od skurczu to na elemencie muszą być odpowiednie więzy blokujące przemieszczenia. W słupie który ma jeden koniec swobodny nigdy nie powstanie rozciąganie. W kopule może być różnie, zależy od jej wielkości i sposobu oparcia na ścianach.
Przy sporej konstrukcji zastanawiałbym się np. nad nierównomiernym ogrzaniem, które może w niektórych miejscach zwiększyć efekty skurczu.

burczynski

Myślę, że jednak w słupie ze swobodnym końcem rozciąganie powstanie, choć trudno mi określić jego wielkość. Część odkształceń skurczowych powstanie już po związaniu betonu ze stalą, która przecież nie kurczy się samoistnie. Realizacja pozostałej części odkształceń skurczowych spowoduje rozciąganie w betonie i ściskanie w stali prętów podłużnych. Im więcej będzie prętów podłużnych, tym trudniej będzie kurczącemu się betonowi ścisnąć te pręty, a co za tym idzie naprężenia skurczowe w betonie będą większe.

ryba

Teoretycznie to się zgadza jednak myślę że to są wielkości mało istotne, poza tym dochodzimy do sytuacji w której zbrojenie "generuje" naprężenia rozciągające (rysujące) zamiast zapobiegać zarysowaniu i stosowanie wzoru 111 w takim ujęciu jest bez sensu.
Możemy też rozważać naprężenia termiczne, niejednorodność mieszanki i nierównomierne wysychanie betonu – ale wg mnie w większości konstrukcji są to wielkości z punktu widzenia inżyniera pomijalnie małe. Oczywiście piszę o konstrukcjach prętowych i płytowych a nie konstr. masywnych.

=LSD=

szerze mowiac troche sie zamotalem po tych odpowiedziach...
1.
- burczynski napisal ze:
"Realizacja pozostałej części odkształceń skurczowych spowoduje rozciąganie w betonie i ściskanie w stali prętów podłużnych. Im więcej będzie prętów podłużnych, tym trudniej będzie kurczącemu się betonowi ścisnąć te pręty, a co za tym idzie naprężenia skurczowe w betonie będą większe."
z tym sie nie zgadzam. skurcz betonu powoduje rozciaganie betonu i stali zbrojeniowej.
- schemat statyczny slupa zelbetowego wg mnie nie ma wplywu na to czy skurcz powstanie czy nie. mysle ze koledzy myla to ze stopniem statycznej niewyznaczalnosci i jego wplywem na np podatnosc konstrukcji na osiadania temperature itp. skurcz zelbetu to nie jest zjawisko porownywalne z rozciaganiem stalowego slupa. element zelbetowy "niepodparty" - prefabrykat lezacy w formie - tez jest narazony na skurcz ze wzgledu na sily przyczepnosci na powierzchni beton-zbrojenie.
2.
warunek 111 jak okresla norma ma zastosowanie do zbrojenia rozciaganego.
- w elementach zelbetowych rozciaganych/zginanych zbrojenie wyliczone wg SGN gwarantuje ze konstrukcja bedzie bezpieczna. jednak zbrojenie te nie gwarantuje ze w strefach rozciaganych przekroju nie powstana rysy od skurczu. w zwiazku z tym stosuje sie warunek 111 by sprawdzic jakie zbrojenie przy zredukowanych naprezeniach przeniesie rozciaganie od skurczu. m.in. ze wzgledu na ta redukcje sigmaS<fyk moze wyjsc ze potrzebujemy wiecej zbrojenia
- mi chodzi o przypadek gdy element-slup jest sciskany tzn. zbrojenie ulozone pionowo jest sciskane i beton tez jest sciskany chociazby przez swoje ciezary. beton zaczyna wiazac i schnac - nastepuje skurcz. zbrojenie ktore jest sciskane i ma pracowac jak sciskane zostaje rozciagane przez skurcz.
- teraz moje pytania:
A. czy sciskanie kompensuje ten skurcz i element jest poprostu mniej sciskany?
B. czy |sciskanie-ciezar|-|rozciaganie-skurcz|>0 (wartosci bezwgledne) - i jak to sprawdzic?
C. czy rysy jesli nawet mialyby powstac to sa odrazu zamykane bo beton jest sciskany?
i w koncu czy jesli element jest sciskany to warunek 111 nie jest obowiazkowy? a jesli jest to jaka wartosc przyjac dla wspolczynnika kc?
3.
generalnie nie spodziewalem sie takich odpowiedzi. temat zalozylem bo nie wiem kiedy dokladnie ten warunek nalezy sprawdzac. podalem przyklad a doswiadczenia nie mam.
w zwiazku z tym bede wdzieczny za odpowiedzi pouczajace kiedy w praktyce inzynierskiej jest on zasadny (czy zawsze?) i ew. jakich sytuacjach i przy jakim uzasadnieniu mozna go nie uwzgledniac?
z gory wielkie dzieki!

stanislove

burczynski

Moja odpowiedź dotycząca skurczu słupa w jednym końcem swobodnym miała na celu wyłącznie doprecyzowanie, ponieważ ryba użył sformułowania kategorycznego ("nigdy"), które wydało mi się nie do końca prawdziwe. Oczywiście zgadzam się, że praktycznie naprężenia skurczowe we wzmiankowanym słupie będą niewielkie. Przepraszam, jeśli wprowadziłem jakieś zamieszanie.

Skurcz betonu zawsze powoduje jego rozciąganie, ale co do naprężeń w stali, to już nie jest takie proste. Wszystko zależy od schematu statycznego całego analizowanego układu. Z pewnością w tym konkretnym wyizolowanym przypadku słupa, o którym pisałem, w stali wystąpi ściskanie (zakładając pionową pozycję słupa). Wystarczy zamodelować w Robocie tarczę i pręt zbrojeniowy w jednej płaszczyźnie oraz zadać odpowiednie obciążenie spadkiem temperatury na panel (z pominięciem pręta), by się o tym przekonać. Proponuję jednak zostawić temat słupa, bo jak już pisałem, to był z mojej strony tylko doprecyzujący wtręt, być może całkiem niepotrzebny.

Pozdrawiam

adam_47

Poruszamy się w obszarze stanu granicznego zarysowania tzn. udowodnienia, że szerokość rys jest dopuszczalna tab. 7. Dla przekrojów rozciąganych i zginanych wiemy jak - wg obliczeń szczegółowych zgodnie z normą, dla ściskanych nie ma nawet potrzeby przeprowadzania dowodu. Wyliczone tak zbrojenie główne oraz konstrukcyjne (nawet dla elementów i stref ściskanych ) zapewnia warunki SGU rys - zgodnie z akapitem powyżej wzoru (111). Nie interesuje nas wpływ skurczu jeżeli spełnione są warunki pkt 9.4. Oznacza to, że każda rysa niezależnie od oddziaływania, które ją spowodowało będzie mniejsza równa dopuszczalnej wartości. Jeżeli jednak z jakiś powodów chcemy zastosować bardziej rygorystyczne podejście - nawet do tych ściskanych słupów (warunki dodatkowe: dla konkretnych konstrukcji np. ściany oporowe wzdłuż lub szczelność - odnośnik 1 tab. 7) i uniknąć jednak rys skurczowych to stosujemy wór (111) - dla słupa ściskanego o symetrycznym zbrojeniu jak dla rozciągania osiowego (bo do takiego działania zewnętrznego obciążenia można porównać oddziaływanie skurczu).

Maciek Mamah

A poza tym skurcz w dużej części zachodzi zaraz po wykonaniu elementu czyli już w momencie wiązania betonu. W tym czasie zbrojenie przeciwskurczowe ma przeciwdziałać przemieszczaniu się betonu między potencjalnymi rysami skurczowymi i ograniczać ich szerokość. Może tak być, że rysy skurczowe powstają gdy stan naprężeń w elemencie znacznie odbiega od tego co jest spodziewanie po zakończeniu inwestycji czyli tylko od obciążeń stałych. W takim przypadku rozwarcie rysy powyżej 0.5 mm jest niedopuszczalne. Nawet gdy wiemy, że taka rysa się zamknie. Czyli należy każdy przekrój ocenić indywidualnie jednak, oczywiście, bez zbytniej przesady. W powyższym przypadku przekrycia w postaci powłoki sferycznej, moim zdaniem, należy zwrócić uwagę tylko na zbrojenie równoleżnikowe.

=LSD=

ok.

w ramach uzupelnienia (wiedza jaka posiadam ze studiow):
- skurcz nastepuje w kilku pierwszych dniach - 2-5 dni
- wytrzymalosc betonu na rozciaganie po 2 dniach - 0,5fctm wytrzymalosci 28-dniowej
- wytrzymalosc betonu na rozciaganie po 7 dniach - 0,8fctm wytrzymalosci 28-dniowej

do Maciek Mamah:
zbrojenie rownoleznikowe jest rozciagane tylko w strefie przypodporowej - tam gdzie jest wieniec obwodowy + ok 1m powloki. reszta zbrojenia - w kopule jest sciskana i zginana momentami <1kNm/m.
ja zrobilem tkm ze w wiencu sprawdzilem skurcz i w tej czesci powloki ktora jest rozciagana (tylko) - tam musialem dozbroic w stosunku do czesci polozonych wyzej (sciskanych) w ktorych nie sprawdzalem skurczu - warunku 111.
bedzie dobrze? Smile