Konstruktor budowlany

TomaszWasik

Mały słupek żelbetowy. Wysokość 1m. Przekrój 550x300mm. Siła ściskająca 2000 kN. Mi wychodzi 14 strzemion 12mm, koledze zbrojenie minimalne.
Jak wy byście podeszli do problemu?

focusdg

Czy to jest wspornik? i jak jest mocowany w stropie i czy ewentualnie przenosi jakieś momenty?

stanislove

Przy 12 MPa ściskania i tak małej smukłości, to raczej zbrojenie w kierunku minimum. Bez jakiegoś kontekstu trudno więcej powiedzieć.

TomaszWasik

Na tym słupku żelbetowym oparty jest słup stalowy. Teoretycznie nie ma zginania.
Podchodzę do problemu z prawa Hookea. Czyli naprężenie ściskające przekłada się na odkształcenie w drugim kierunku (współczynnik Poissona). Następnie mając te odkształcenie obliczam naprężenie rozciągające w tym kierunku (mnożąc odkształcenie przez moduł Younga), z którego wychodzi, że beton jest za słaby. Obliczam siłę rozciągającą (naprężenie mnożę przez powierzchnię boczną) i potrzebne zbrojenie. Z tego rachunku wychodzi mi siła rozciągająca o wartości około 1300 kN, która musi zostać przeniesiona przez strzemiona. Stąd wychodzi mi tyle strzemion.

Kolega argumentuje, że przy samym ściskaniu olewamy zbrojenie na ścinanie i on by dał 8 strzemion co 150 fi12. Mi wychodzi 14 strzemion co 7cm fi 12.

A jak wy byście podeszli do tego?

Te słupki żelebetowe wystają z ściany żelbetowej. Do obliczeń wycinam sam słupek nie uwzględniające ściany.

stanislove

Nie rozumiem za bardzo Twojego rozumowania. Jak liczysz słup osiowo ściskany to liczysz strzemiona z odkształceń poprzecznych wynikających z wsp. poissona, czy jednak przyjmujesz strzemiona w rozstawie wynikającym z wyboczenia prętów ściskanych?

Wg przedstawionej przez Ciebie teorii wszystkie słupy żelbetowe świata powinny się rozlecieć w skutek rozciągania poprzecznego. Odkształcenie poprzeczne nie jestem efektem powstania jakichś poprzecznych sił rozciągających, na które trzeba zbroić elementy.

TomaszWasik

Liczyłem z odkształceń poprzecznych.

Równie dobrze można założyć, że nie powstają siły rozciągające poprzeczne i nie potrzebujemy żadnych strzemion. Tylko z warunku konstrukcyjnego. Tylko czy to byłoby poprawne?

Byłem przekonany, że moje podejście jest poprawne. Może trochę zbyt konserwatywnie. No ale czy to oznacza, że zawsze małe słupy zbroimy strzemionami konstrukcyjnymi, niezależnie od tego jak wielka jest siła skupiona?

stanislove

Strzemion w słupach osiowo ściskanych w ogóle nie wymiaruje się na odkształcenia poprzeczne, tylko ich rozstaw jest dobierany z warunków konstrukcyjnych, które wynikają z długości wyboczeniowych prętów ściskanych.

Szczerze mówiąc, to pierwszy raz słyszę, by ktoś wymiarował strzemiona z odkształceń. Strzemiona mają niewiele wspólnego z powstającym odkształceniem poprzecznym. Oczywiście, że beton skrępowany przez strzemiona poniesie więcej, ale to jest efekt uboczny, którego w wymiarowaniu słupów żelbetowych się explicite nie uwzględnia.

Wg Ciebie słup osiowo ściskanych 25x25 cm z 4#12 obciążony na 100% to jakie powinien mieć strzemiona? Bo norma wymaga #6@24cm w części środkowej i tak projektowane słupy poniosą te 100%.

TomaszWasik

Załóżmy wysokość 2,5m
B25, współczynnik bezpieczeństwa 1,5.
Czyli maksymalne dopuszczalne naprężenie ściskające: 16,67 MPa.
Odkształcenie poprzeczne: 10^-4. (Poisson 0,2, E=33 GPa).
Naprężenie poprzeczne: 3,3 MPa.
Siła rozciągająca na cały słup: 2062 kN
Jedno strzemiono fi12, fyk= MPa, przeniesie 98 kN.
Wychodzi 22 strzemiona co 100mm.

Zbyt konserwatywnie?

stanislove

Nawet nie, że zbyt konserwatywnie. To nie ma nic wspólnego z rzeczywistością. Strzemiona #6@240 zagęszczone o 50% na długości zakładu i u góry słupa pod stropem czy tam belką to maks co należy w takim słupie projektować.

Pierwszy raz słyszę o takim wymiarowaniu strzemion. Powstające odkształcenie poprzeczne nie jest związane z powstaniem niezrównoważonych sił, które by trzeba było równoważyć strzemionami. Cos myślowo przekombinowałeś.

TomaszWasik

Ok. Dzięki za odpowiedź!

uszki

Zjawisko, które starasz się uchwycić wykorzystywane jest w słupach uzwojonych, w których to zwiększasz fcd na kierunku ściskanym krępując odkształcenia postaciowe. W normalnym przypadku, strzemion nie wymiaruje się dodatkowe siły poprzeczne od ściskania osiowego. Jeżeli ten kikut pod słupa stalowego musi przenieść siłę poprzeczną ze słupa stalowego to co innego, ale wtedy nie jest to słup osiowo ściskany tylko element ściskany, zginany, ścinany.