22
10. vaja: KONSTRUIRANJE ARMATURE 1. Uvod Konstruiranje ali oblikovanje armiranobetonskih elementov in konstrukcij je pomembnejši del projektiranja. Projektant mora že v statičnem izračunu izbirati dejanske vrste in mere materialov, iz katerih bodo narejeni elementi in konstrukcije, ter upoštevati njihovo delovanje med gradnjo in uporabo. Elementi in konstrukcije morajo biti oblikovani tako, da se predpostavke v statičnem izračunu čim bolj približajo dejanskemu stanju med gradnjo in v času uporabe. Z oblikovanj em elementov in konstrukcij se zagotavljajo ustrezni nosilni sistemi za vse predvidene obtežbe, pri čemer so upoštevane geometrijske lastnosti elementov in konstrukcij. Zahtevam po varnosti, uporabnosti in trajnosti konstrukcij je zadoščeno le, če se poleg ustrezne zasnove in statičnega računa tudi glede detajliranja betonskih konstrukcij upošteva pravila navedena v standardu SIST EN 1992-1-1. Armaturo se oblikuje skladno z zahtevami, ki sledijo iz statičnega izračuna, in ob upoštevanju celotne konstrukcije, v katero bo vgrajena. Nosilno armaturo se oblikuje skladno z zahtevami, ki sledijo iz statičnega izračuna. Konstrukcijsko armaturo, ki se je praviloma v statičnem izračunu ne upošteva, se oblikuje po priporočilih in izkušnjah, upoštevajoč vplive, ki delujejo na nosilni sistem. Podrobnejše oblikovanje armature je potrebno na mestih stikovanja armature, na mestih prekinitev betoniranja, ob in v podporah, v vozliščih, v bližnji okolici delovanja točkovnih obtežb. Zaradi boljših mehanskih lastnosti, boljše sprijemnosti armature z betonom, manjše nevarnosti pojava in manjših velikosti razpok je ugodneje uporabljati tanjše armaturne palice. Pri razporeditvi armaturnih palic po prerezu se upoštevajo predpisane debeline zaščitnih slojev betona nad armaturo, predpisane razdalje med armaturnimi palicami, ki omogočajo vgradnjo betona, predpisane sidrne in preklopne dolžine armature, ki omogočajo nosilni armaturi polno nosilnost na mestih, kjer prevzemajo obremenitev. 2. PRIMER: Nosilec s previsnim poljem 2.1 Podatki Armiranobetnoski nosilec s previsnim poljem v garažni hiši podpirata stebra. Nosilec je konstantnega pravokotnega prečnega prereza po vzdolžni osi. V mejnem stanju nosilnosti bomo določili potrebno armaturo v nosilcu, jo ustrezno razporedili po prerezu in vzdolž nosilca. Slika 1 Nosilec s previsnim poljem. l l k

10. vaja: KKOONNSSTTRRUUIIRRAANNJJEE ...fgg-web.fgg.uni-lj.si/KMLK/Drago/BK/BK_2017_2018/2017_10...celotne konstrukcije, v katero bo vgrajena. Nosilno armaturo se oblikuje skladno

  • Upload
    others

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

  • 10. vaja: KKOONNSSTTRRUUIIRRAANNJJEE AARRMMAATTUURREE

    1. Uvod

    Konstruiranje ali oblikovanje armiranobetonskih elementov in konstrukcij je pomembnejši del

    projektiranja. Projektant mora že v statičnem izračunu izbirati dejanske vrste in mere materialov, iz

    katerih bodo narejeni elementi in konstrukcije, ter upoštevati njihovo delovanje med gradnjo in

    uporabo. Elementi in konstrukcije morajo biti oblikovani tako, da se predpostavke v statičnem

    izračunu čim bolj približajo dejanskemu stanju med gradnjo in v času uporabe. Z oblikovanjem

    elementov in konstrukcij se zagotavljajo ustrezni nosilni sistemi za vse predvidene obtežbe, pri

    čemer so upoštevane geometrijske lastnosti elementov in konstrukcij.

    Zahtevam po varnosti, uporabnosti in trajnosti konstrukcij je zadoščeno le, če se poleg ustrezne

    zasnove in statičnega računa tudi glede detajliranja betonskih konstrukcij upošteva pravila navedena

    v standardu SIST EN 1992-1-1.

    Armaturo se oblikuje skladno z zahtevami, ki sledijo iz statičnega izračuna, in ob upoštevanju

    celotne konstrukcije, v katero bo vgrajena. Nosilno armaturo se oblikuje skladno z zahtevami, ki

    sledijo iz statičnega izračuna. Konstrukcijsko armaturo, ki se je praviloma v statičnem izračunu ne

    upošteva, se oblikuje po priporočilih in izkušnjah, upoštevajoč vplive, ki delujejo na nosilni sistem.

    Podrobnejše oblikovanje armature je potrebno na mestih stikovanja armature, na mestih prekinitev

    betoniranja, ob in v podporah, v vozliščih, v bližnji okolici delovanja točkovnih obtežb.

    Zaradi boljših mehanskih lastnosti, boljše sprijemnosti armature z betonom, manjše nevarnosti

    pojava in manjših velikosti razpok je ugodneje uporabljati tanjše armaturne palice.

    Pri razporeditvi armaturnih palic po prerezu se upoštevajo predpisane debeline zaščitnih slojev

    betona nad armaturo, predpisane razdalje med armaturnimi palicami, ki omogočajo vgradnjo

    betona, predpisane sidrne in preklopne dolžine armature, ki omogočajo nosilni armaturi polno

    nosilnost na mestih, kjer prevzemajo obremenitev.

    2. PRIMER: Nosilec s previsnim poljem

    2.1 Podatki

    Armiranobetnoski nosilec s previsnim poljem v garažni hiši podpirata stebra. Nosilec je

    konstantnega pravokotnega prečnega prereza po vzdolžni osi.

    V mejnem stanju nosilnosti bomo določili potrebno armaturo v nosilcu, jo ustrezno razporedili po

    prerezu in vzdolž nosilca.

    Slika 1 Nosilec s previsnim poljem.

    l lk

  • BK – 10. vaja: Konstruiranje armature

    ~ 2 ~

    2.1.1 Materiali

    Beton

    Trdnostni razred betona v elementu je C40/50, armature pa S500.

    Preglednica 1 Trdnostne in deformacijske lastnosti betona

    Trd

    no

    stn

    i ra

    zred

    i b

    eto

    na

    90

    10

    5

    98

    5,0

    3,5

    6,6

    44

    2,8

    2,8

    2,6

    2,6

    1,4

    2,3

    2,6

    80

    95

    88

    4,8

    3,4

    6,3

    42

    2,8

    2,8

    2,5

    2,6

    1,4

    2,2

    2,6

    70

    85

    78

    4,6

    3,2

    6,0

    41

    2,7

    2,8

    2,4

    2,7

    1,4

    5

    2,0

    2,7

    60

    75

    68

    4,4

    3,1

    5,7

    39

    2,6

    3,0

    2,3

    2,9

    1,6

    1,9

    2,9

    55

    67

    63

    4,2

    3,0

    5,5

    38

    2,5

    3,2

    2,2

    3,1

    1,7

    5

    1,8

    3,1

    50

    60

    58

    4,1

    2,9

    5,3

    37

    2,4

    5

    3,5

    2,0

    3,5

    2,0

    1,7

    5

    3,5

    45

    55

    53

    3,8

    2,7

    4,9

    36

    2,4

    40

    50

    48

    3,5

    2,5

    4,6

    35

    2,3

    35

    45

    43

    3,2

    2,2

    4,2

    34

    2,2

    5

    30

    37

    38

    2,9

    2,0

    3,8

    33

    2,2

    25

    30

    33

    2,6

    1,8

    3,3

    31

    2,1

    20

    25

    28

    2,2

    1,5

    2,9

    30

    2,0

    16

    20

    24

    1,9

    1,3

    2,5

    29

    1,9

    12

    15

    20

    1,6

    1,1

    2,0

    27

    1,8

    f ck (

    MP

    a)

    f ck,c

    ube

    (MP

    a)

    f cm

    (M

    Pa)

    f ctm

    (M

    Pa)

    f ctk

    , 0,0

    5 (

    MP

    a)

    f ctk

    , 0,9

    5 (

    MP

    a)

    Ecm

    (G

    Pa)

    c1 (

    ‰)

    cu1 (

    ‰)

    c2 (

    ‰)

    cu2 (

    ‰)

    n

    c3 (

    ‰)

    cu3 (

    ‰)

  • BK – 10. vaja: Konstruiranje armature

    ~ 3 ~

    2cm

    kN0,4ckf … karakteristična tlačna trdnost betona

    0,1cc

    5,1c … materialni faktor varnosti za beton

    2

    2

    cm

    kN67,2

    5,1

    cm

    kN0,4

    0,1 c

    ckcccd

    ff

    … računska tlačna trdnost betona

    Klasična armatura

    S500 … trdnostni razred armature

    2cm

    kN50ykf … karakteristična trdnost armature pri deformaciji na meji elastičnosti

    15,1s … materialni faktor varnosti za armaturo

    2

    2

    cm

    kN5,43

    15,1

    cm

    kN50

    s

    yk

    yd

    ff

    … računska trdnost armature pri deformaciji na meji

    elastičnosti

    Specifična teža armiranega betona je

    3m

    kN25 .

    2.1.2 Geometrijske karakteristike

    m9l … dolžina nosilca v polju

    m3kl … dolžina previsnega polja

    cm60h … višina nosilca

    cm40b … širina nosilca

    cm5' aa … oddaljenost težišča vzdolžne armature od robu prereza

    cm55cm5cm60 ahd … statična višina nosilca

  • BK – 10. vaja: Konstruiranje armature

    ~ 4 ~

    Slika 2 Prečni prerez nosilca s previsnim poljem.

    Domača naloga

    Za suho okolje brez nevarnosti korozije preveri, če kritje betona nad armaturo zadošča.

    b = 40 cm

    h =

    60 c

    m

    a'

    = 5

    cm

    a =

    5 c

    m

  • BK – 10. vaja: Konstruiranje armature

    ~ 5 ~

    2.1.3 Obtežba

    m

    kN6

    m

    kN25m40,0m60,0

    3 hbgn … lastna teža nosilca

    m

    kN5g … preostala lastna teža

    m

    kN10q … koristna obtežba

    2.1.4 Statični sistem

    Slika 3 Statični sistem nosilca s previsnim poljem.

    Sile v podporah

    navpična sila v levi podpori, zaradi lastne teže

    kN44m92

    m3m9m

    kN5

    m

    kN6

    20

    22

    22

    l

    llggxR knz

    vodoravna sila v levi podpori, zaradi lastne teže

    kN00 xRx

    navpična sila v desni podpori, zaradi lastne teže

    kN88m92

    m3m3m92m9m

    kN5

    m

    kN6

    2

    2

    22

    22

    l

    llllgglxR kknz

    navpična sila v levi podpori, zaradi koristne obtežbe v polju

    kN452

    m9m

    kN10

    20

    lq

    xRz

    vodoravna sila v levi podpori, zaradi koristne obtežbe v polju

    kN00 xRx

    l lk

  • BK – 10. vaja: Konstruiranje armature

    ~ 6 ~

    navpična sila v desni podpori, zaradi koristne obtežbe v polju

    kN452

    m9m

    kN10

    2

    lq

    lxRz

    navpična sila v levi podpori, zaradi koristne obtežbe na previsu

    kN5m92

    m3m

    kN10

    20

    22

    l

    lqxR kz

    vodoravna sila v levi podpori, zaradi koristne obtežbe na previsu

    kN00 xRx

    navpična sila v desni podpori, zaradi koristne obtežbe na previsu

    kN35m92

    m3m3m92m

    kN10

    2

    22

    2

    l

    lllqlxR kkz

    2.1.5 Obremenitev

    Upogibni mometi

    k

    kkkprevisn

    kprevisnpoljen

    y

    llxll

    llxlxlllxlqgg

    lxl

    xlqggxxlqgg

    xM

    2

    2

    022

    22

    2

    upogibni moment v polju, zaradi lastne teže

    kNm625,86

    8

    m32m9m

    kN5

    m

    kN6

    8

    2

    2

    22

    22

    kng

    llgglxM

    upogibni moment nad podporo, zaradi lastne teže

    kNm5,49

    2

    m3m

    kN5

    m

    kN69,4

    2

    2

    2

    knglgg

    lxM

    upogibni moment v polju, zaradi koristne obtežbe v polju

    kNm25,101

    8

    m9m

    kN10

    82

    22

    lqlxM q

  • BK – 10. vaja: Konstruiranje armature

    ~ 7 ~

    upogibni moment v polju, zaradi koristne obtežbe na previsu

    kNm5,22

    4

    m3m

    kN10

    42

    22

    kq

    lqlxM

    upogibni moment nad podporo, zaradi koristne obtežbe

    kNm452

    m3m

    kN10

    2

    22

    kglq

    lxM

    Osne sile

    kN0xNx

    Prečne sile

    kkprevisn

    kprevisnpoljen

    z

    llxlxllqgg

    lxl

    lqggxlqgg

    xV0

    22

    2 2

    prečna sila tik desno ob levi podpori, zaradi lastne teže

    kN44m92

    m3m9m

    kN5

    m

    kN6

    20

    22

    22

    ,

    l

    llggxV knDg

    prečna sila tik levo ob desni podpori, zaradi lastne teže

    kN55m92

    m3m9m

    kN5

    m

    kN6

    2

    22

    22

    ,

    l

    llgglxV knLg

    prečna sila tik desno ob desni podpori, zaradi lastne teže

    kN33m3m

    kN5

    m

    kN6,

    knDg lgglxV

    prečna sila tik desno ob levi podpori, zaradi koristne obtežbe v polju

    kN452

    m9m

    kN10

    20,

    lq

    xV Dq

    prečna sila tik levo ob desni podpori, zaradi koristne obtežbe v polju

    kN452

    m9m

    kN10

    2,

    lq

    lxV Lq

    prečna sila tik desno ob desni podpori, zaradi koristne obtežbe v polju

    kN0, lxV Dq

  • BK – 10. vaja: Konstruiranje armature

    ~ 8 ~

    prečna sila tik desno ob levi podpori, zaradi koristne obtežbe na previsu

    kN5m92

    m3m

    kN10

    20

    22

    ,

    l

    lqxV kDq

    prečna sila tik levo ob desni podpori, zaradi koristne obtežbe na previsu

    kN5m92

    m3m

    kN10

    2

    22

    ,

    l

    lqlxV kLq

    prečna sila tik desno ob desni podpori, zaradi koristne obtežbe na previsu

    kN30m3m

    kN10, kDq lqlxV

    Slika 4 Konstrukcija kvadratne parabole.

    8

    2lpM

    2

    2

    klpM

    8

    2lpM

  • BK – 10. vaja: Konstruiranje armature

    ~ 9 ~

    Slika 5 Potek notranjih sil vzdolž nosilca.

    2.2 Dimenzioniranje po metodi mejnih stanj 2.2.1 Upogibno osna obremenitev

    Delni faktorji varnosti za obtežbo

    lastna teža

    plivneugoden v1,35

    ivugoden vpl00,1g

    koristna obtežba

    plivneugoden v1,50

    ivugoden vpl00,0q

    Mesto največjega upogibnega momenta v polju je

    -5,00 kN

    [M y]

    [V z]

    [N x]

    l= 9 m lk = 3 m

    g

    110 kNm

    100 kNm

    90 kNm

    80 kNm

    70 kNm

    60 kNm

    50 kNm

    40 kNm

    30 kNm

    20 kNm

    10 kNm

    0 kNm

    -10 kNm

    -20 kNm

    -30 kNm

    -40 kNm

    -50 kNm

    -50 kN

    -40 kN

    -30 kN

    -20 kN

    -10 kN

    0 kN

    10 kN

    20 kN

    30 kN

    40 kN

    50 kN

    -20 kN

    -10 kN

    0 kN

    10 kN

    20 kN

    -49,5 kNm

    86,625 kNm

    44 kN

    33 kN

    -55 kN

    [M y]

    [V z]

    [N x]

    l= 9 m lk = 3 m

    q

    110 kNm

    100 kNm

    90 kNm

    80 kNm

    70 kNm

    60 kNm

    50 kNm

    40 kNm

    30 kNm

    20 kNm

    10 kNm

    0 kNm

    -10 kNm

    -20 kNm

    -30 kNm

    -40 kNm

    -50 kNm

    -50 kN

    -40 kN

    -30 kN

    -20 kN

    -10 kN

    0 kN

    10 kN

    20 kN

    30 kN

    40 kN

    50 kN

    -20 kN

    -10 kN

    0 kN

    10 kN

    20 kN

    101,25 kNm

    45,00 kN

    -45,00 kN

    [M y]

    [V z]

    [N x]

    l= 9 m lk = 3 m

    q

    110 kNm

    100 kNm

    90 kNm

    80 kNm

    70 kNm

    60 kNm

    50 kNm

    40 kNm

    30 kNm

    20 kNm

    10 kNm

    0 kNm

    -10 kNm

    -20 kNm

    -30 kNm

    -40 kNm

    -50 kNm

    -50 kN

    -40 kN

    -30 kN

    -20 kN

    -10 kN

    0 kN

    10 kN

    20 kN

    30 kN

    40 kN

    50 kN

    -20 kN

    -10 kN

    0 kN

    10 kN

    20 kN

    -45,00 kNm

    30,00 kN

  • BK – 10. vaja: Konstruiranje armature

    ~ 10 ~

    lxV

    dx

    xdMmaxEdz

    Edy 00 ,

    ,,

    l

    lqggxlqgglxV

    kprevisugodnoqgngmaxpoljeneugodnoqgng

    Edz

    22

    20

    2

    ,,

    ,

    ,

    0

    22

    2 2,

    l

    lggxlqgg kgngmaxpoljeneugodnoqgng ,

    poljeneugodnoqng

    poljeneugodnoqkng

    maxqggl

    lqllggx

    ,

    2

    ,

    22

    2

    ,

    m251,4

    m

    kN1050,1

    m

    kN5

    m

    kN635,1m92

    m9m

    kN1050,1m3m9

    m

    kN5

    m

    kN635,1

    222

    maxx .

    Največji upogibni moment v polju nastopi v obtežnem primeru, ko je lastna teža razporejena vzdolž

    celotnega nosilca, koristna obtežba pa deluje le v polju

    22

    22

    maxmaxqmaxkmaxng

    maxEd,max

    xxlq

    l

    xlxllggxxM

    ,

    2

    m251,4m251,4m9m

    kN1050,1

    m92

    m251,4m3m251,4m9m9m

    kN5

    m

    kN635,1

    22

    Ed,maxM ,

    kNm74,269Ed,maxM .

    Največji upogibni moment nad podporo nastopi v obtežnem primeru, ko je lastna teža razporejena

    vzdolž celotnega nosilca, koristna obtežba pa deluje na previsu

    2

    2

    kqng

    Ed,min

    lqgglxM

    ,

    2

    m3m

    kN1050,1

    m

    kN5

    m

    kN635,1

    2

    Ed,minM ,

    kNm33,134Ed,minM .

    Določitev armature v polju

    084,0

    cm

    kN67,25cm50cm4

    kNm74,269

    2

    22

    cd

    Ed,max

    dfdb

    Mk ,

    izberemo ‰10/5,3/ sc , kjer je 187,0dk in 121,1sk . Potrebna armatura v najbolj

    obremenjenem prerezu v polju je

    2

    2

    , cm65,12

    cm

    kN5,435cm5

    kNm74,269121,1

    yd

    Ed,max

    spotrsfd

    MkA .

  • BK – 10. vaja: Konstruiranje armature

    ~ 11 ~

    Izberemo 16 . Potrebno število palic je

    29,6

    cm6,1

    cm65,12442

    2

    2

    ,

    d

    An

    potrs

    potr .

    Izberemo 167 in prerez je

    222

    cm07,144

    cm6,17

    4

    dnAs .

    Določitev armature nad podporo

    042,0

    cm

    kN67,25cm50cm4

    kNm33,134

    2

    22

    cd

    Ed,min

    dfdb

    Mk ,

    izberemo ‰10/5,3/ sc , kjer je 187,0dk in 121,1sk . Potrebna armatura v prerezu nad

    desno podporo je

    2

    2

    , cm30,6

    cm

    kN5,435cm5

    kNm33,134121,1

    yd

    Ed,min

    spotrsfd

    MkA .

    Izberemo 16 . Potrebno število palic je

    13,3

    cm6,1

    cm30,6442

    2

    2

    ,

    d

    An

    potrs

    potr .

    Izberemo 164 in prerez je

    222

    cm04,84

    cm6,14

    4

    dnAs .

    Najmanjša razdalja med armaturnimi palicami je

    vhgmin aada ;minmm20;mm5;max ,

    pri čemer sta premer armaturne palice in dg premer največjega zrna agregata,

    mm16gd ,

    pri vzdolžni armaturi 16

    mm21mm20;mm5mm16;mm16max mina .

    Najmanjši premer vretena za krivljenje armaturnih palic je

    cmcmcm

    cm

    kNcm

    kNcm

    af

    fA

    af

    F

    bcd

    yds

    bcd

    btminm 8,19

    6,12

    1

    4,3

    1

    67,2

    5,4301,2

    2

    11

    2

    11

    2

    2

    2

    1

    ,

    ,

    pri čemer sta Fbt natezna sila v palici, ki je pri polno nosilni armaturi ydsbt fAF , in ab polovična

    medosna oddaljenost notranjih palic v smeri pravokotno na ravnino krivljenja oziroma debelina

    krovnega sloja c=a-vzd/2-s=5cm-1,6cm/2-0,8cm=3,4cm.

  • BK – 10. vaja: Konstruiranje armature

    ~ 12 ~

    2.2.2 Strižna obremenitev

    Domača naloga

    Izračunaj potrebno strižno armaturo in izberi ustrezne palice – navpična stremena ter razdaljo med

    njimi.

  • BK – 10. vaja: Konstruiranje armature

    ~ 13 ~

    2.3 Konstruiranje 2.3.1 Prerez v polju, na mestu maksimalnega upogibnega

    momenta

    Izbrali smo 167 .

    Medosna razdalja med palicami vzdolžne armature je

    cm7,3cm6,1cm1,2cm517

    cm52cm40

    1

    2min

    a

    n

    abah .

    Slika 6 Razpored armature po prečnem prerezu v polju.

    2.3.2 Prerez nad podporo, na mestu minimalnega upogibnega momenta

    Izbrali smo 164 .

    Medosna razdalja med palicami vzdolžne armature je

    cm7,3cm6,1cm1,2cm1014

    cm52cm40

    1

    2min

    a

    n

    abah .

    b = 40 cm

    h =

    60 c

    m

    5 5 5 5 5 5 5 5

    55

    5

  • BK – 10. vaja: Konstruiranje armature

    ~ 14 ~

    Slika 7 Razpored armature po prečnem prerezu nad desno podporo.

    2.3.3 Razpored armature vzdolž nosilca

    Upogibni momenti, zaradi predvidenih obtežnih primerov

    Obtežni primeri:

    vpliv lastne teže, pomnožen s faktorjem γg = 1,0,

    vpliv lastne teže, pomnožen s faktorjem γg = 1,35, in vpliv koristne obtežbe delujoče v polju, pomnožen s faktorjem γg = 1,5,

    vpliv lastne teže, pomnožen s faktorjem γg = 1,35, in vpliv koristne obtežbe delujoče na previsu, pomnožen s faktorjem γg = 1,5,

    vpliv lastne teže, pomnožen s faktorjem γg = 1,35, in vpliv koristne obtežbe, pomnožen s faktorjem γg = 1,5.

    b = 40 cmh =

    60 c

    m

    5 10 10 10 55

    55

  • BK – 10. vaja: Konstruiranje armature

    ~ 15 ~

    Slika 8 Kombinacije predvidenih faktoriranih obtežnih primerov.

    Ovojnica upogibnih momentov

    Iz predvidenih obtežnih primerov izločimo največje in najmanjše vplive, v našem primeru

    upogibnih momentov. Ta diagram imenujemo ovojnica upogibnih momentov.

    Slika 9 Ovojnica upogibnih momentov.

    -200 kNm

    -150 kNm

    -100 kNm

    -50 kNm

    0 kNm

    50 kNm

    100 kNm

    150 kNm

    200 kNm

    250 kNm

    300 kNm

    0 m 1 m 2 m 3 m 4 m 5 m 6 m 7 m 8 m 9 m 10 m 11 m 12 m

    lastna teža

    lastna teža + koristna obtežba v polju

    lastna teža + koristna obtežba na previsu

    lastna teža + koristna obtežba

    -200 kNm

    -150 kNm

    -100 kNm

    -50 kNm

    0 kNm

    50 kNm

    100 kNm

    150 kNm

    200 kNm

    250 kNm

    300 kNm

    0 m 1 m 2 m 3 m 4 m 5 m 6 m 7 m 8 m 9 m 10 m 11 m 12 m

    minimum

    maximum

  • BK – 10. vaja: Konstruiranje armature

    ~ 16 ~

    Premik momentne črte

    Momentno črto premaknemo za dolžino al, s katero zajamemo dodatne natezne sile v vzdolžni

    armaturi, ki izhajajo iz delovanja Mörschevega paličja, ki prevzame prečne sile

    ctgctgz

    al 2

    ,

    pri čemer so

    z … ročica notranjih sil,

    θ … naklon tlačnih diagonal,

    α … naklon prečne armature,

    m245,09045121,12

    m55,0

    2

    ctgctgctgctg

    k

    da

    s

    l .

    Sidrna dolžina armaturne palice

    Sidranje armaturnih palic, žic ali varjenih mrež mora zagotoviti varen prenos njihovih sil na beton

    in preprečiti vzdolžno razpokanje ter cepljenje elemeta. Kadar je potrebno, se v ta namen namesti

    ustrezno prečno armaturo.

    Mejna sprijemna napetost fbd pri rebrastih palic je določena z

    ctdbd ff 2125,2 ,

    pri čemer sta

    η1 … koeficient odvisen od pogojev sidranja,

    primere druge vseza7,0

    sidranjapogojih dobrih pri0,11 ,

    η2 … koeficient odvisen od premera palic,

    mm 32

    10032,1

    mm 320,1

    2

    .

    Preglednica 2 Mejne sprijemne napetosti fbd [kN/cm2] za rebraste palice s premerom do

    32 mm.

    Beton C16/20 C20/25 C25/30 C30/37 C35/45 C40/50 C45/55 C50/60 C55/67 ≥C60/70

    Dobri pogoji

    sidranja 0,20 0,23 0,27 0,30 0,33 0,38 0,41 0,44 0,45 0,47

    Slabi pogoji

    sidranja 0,14 0,16 0,19 0,21 0,23 0,26 0,28 0,30 0,32 0,33

    Opomba: Vrednosti fbd [kN/cm2] veljajo za palice 32 mm, pri večjih premerih jih je potrebno pomnožiti s

    faktorjem 100

    32,12

    .

  • BK – 10. vaja: Konstruiranje armature

    ~ 17 ~

    45° α 90°

    za vse vrednosti h h 250 mm 250 mm < h 600 mm 600 mm < h

    Dobri pogoji sidranja

    za vse palice

    Dobri pogoji sidranja

    za vse palice

    Dobri pogoji sidranja v

    nešrafiranem področju

    Slabi pogoji sidranja v

    šrafiranem področju

    Dobri pogoji sidranja v

    nešrafiranem področju

    Slabi pogoji sidranja v

    šrafiranem področju

    Slika 10 Opis pogojev sidranja, v odvisnosti od lege armaturne palice v elementu.

    Osnovna sidrna dolžina ravne palice je določena

    yd

    sdrqdb

    yd

    sd

    bd

    yd

    bd

    sdrqdb

    fl

    ff

    f

    fl

    *,,

    44,

    pri čemer sta

    sd … projektna napetost armature v mejnem stanju nosilnosti na mestu, od katerega merimo

    sidrno dolžino,

    bdf … sprijemna napetost.

    Projektna sidrna dolžina vzdolžne armature elementov betonskih konstrukcij, ki se meri v osi palic,

    je

    yd

    sdrqdbbd

    fll

    *,54321 ,

    pri čemer mora biti izpolnjen pogoj 7,0531 . Koeficient α1 zajame vpliv oblike palic v

    področju sidranja, α2 ugoden učinek prečnih tlačnih napetosti, ki jih zagotavlja beton z ustrezno

    debelino krovnega sloja, α3 neprivarjene, α4 privarjene prečne palice, α5 posledice drugih vplivov.

    Projektna sidrna dolžina ne sme biti manjša od minimalne sidrne dolžine, ki znaša

    mm 100;10;30max, b,rqdminb l,l za sidranje palic v natezni coni,

    mm 100;10;60max, b,rqdminb l,l za sidranje palic v tlačni coni.

    smer betoniranja

    h

    h

    smer betoniranja

    h

    smer betoniranja

    250 m

    m

    h

    smer betoniranja

    300m

    m

    α

  • BK – 10. vaja: Konstruiranje armature

    ~ 18 ~

    Preglednica 3 Osnovne sidrne dolžine l*b,rqd [cm] za polno izkoriščene rebraste palice (σsd = fyd) iz jekla S500 pri dobrih pogojih sidranja.

    Beton

    [mm] C16/20 C20/25 C25/30 C30/37 C35/45 C40/50 C45/55 C50/60 C55/67 ≥C60/70

    5 28 24 20 18 16 14 13 12 12 12

    6 33 29 24 22 20 17 16 15 14 14

    7 39 34 28 25 23 20 19 17 17 16

    8 45 39 32 29 26 23 21 20 19 19

    9 50 43 36 33 30 26 24 22 22 21

    10 56 48 40 36 33 29 27 25 24 23

    12 67 58 48 43 40 35 32 30 29 28

    14 78 68 56 51 46 41 38 35 34 33

    16 89 77 64 58 53 46 43 40 39 37

    20 111 97 81 72 66 58 54 50 48 47

    25 139 121 101 91 82 72 67 62 60 58

    28 156 135 113 101 92 81 75 70 68 65

    32 178 155 129 116 105 93 86 80 77 75

    40 242 210 175 158 143 126 117 109 105 102

    Pri slabih pogojih sidranja je potrebno podane vrednosti deliti z 0,7.

    Premeri 5, 7 in 9 se uporabljajo le za palice varjenih mrež.

    Pri polno izkoriščenih palicah velja *

    ,, rqdbrqdb ll , sicer dobimo osnovne sidrne dolžine palic s korekcijo

    podanih vrednosti glede nivoja projektnih napetosti jekla

    yd

    sdrqdbrqdb

    fll

    *,, .

    V našem primeru so 0,154321 .

    V polju je projektna sidrna dolžina enaka

    cm16cm46

    cm

    kN38,0

    cm

    kN5,43

    4

    mm16

    2

    2*

    ,, b,minrqdbrqdbbd llll ,

    nad podporo pa

    cm16cm67

    cm

    kN38,0

    cm

    kN5,43

    4

    mm16

    7,0

    1

    2

    2*

    ,, b,minrqdbrqdbbd llll .

    Preklopna dolžina armaturne palice

    Stikovanj palic s prkrivanjem mora zagotoviti varen prenos sile iz ene palice na drugo, pri tem pa v

    okolici spoja ne sme priti do cepljenja betona niti se ne smejo pojaviti razpoke, ki bi vplivale na

    lastnosti konstrukcije.

  • BK – 10. vaja: Konstruiranje armature

    ~ 19 ~

    Določitev dolžin armaturnih palic

    Slika 11 Razširitev momentne linije in razpored armature vzdolž nosilca pri zanemaritvi sile v palicah vzdolž sidrne dolžine.

    [M y]

    220 kNm

    200 kNm

    180 kNm

    160 kNm

    140 kNm

    120 kNm

    100 kNm

    80 kNm

    60 kNm

    40 kNm

    20 kNm

    0 kNm

    -20 kNm

    -40 kNm

    -60 kNm

    -80 kNm

    -100 kNm

    -134,33 kNm

    240 kNm

    260 kNm

    280 kNm

    -120 kNm

    -140 kNm

    7,001 m

    8,505 m

    9 m 3 m

    269,74 kNm

    4,251 m

    3,34 m

    6,57 m

    8,45 m

    9,91 m

    3,04 m

    6,83 m

    2,42 mlbd = 0,46 m lbd = 0,46 m

    al = 0,25 m al = 0,25 m

    lbd = 0,46 m

    lbd = 0,46 m

    lbd = 0,46 m

    lbd = 0,67 m

    lbd = 0,67 m

    2 16 mm (l = 8,45 m)

    2 16 mm (l = 9,91 m)

    1 16 mm (l = 3,34 m)

    2 16 mm (l = 6,57 m)

    2 16 mm (l = 6,83 m)

    2 16 mm (l = 3,04 m)

  • BK – 10. vaja: Konstruiranje armature

    ~ 20 ~

    Slika 12 Razširitev momentne linije in razpored armature vzdolž nosilca pri upoštevanju linearnega spreminjanja sile vzdolž sidrne dolžine.

    [M y,Ed]

    220 kNm

    200 kNm

    180 kNm

    160 kNm

    140 kNm

    120 kNm

    100 kNm

    80 kNm

    60 kNm

    40 kNm

    20 kNm

    0 kNm

    -20 kNm

    -40 kNm

    -60 kNm

    -80 kNm

    -100 kNm

    -134,33 kNm

    240 kNm

    260 kNm

    280 kNm

    -120 kNm

    -140 kNm

    7,001 m

    8,505 m

    9 m 3 m

    269,74 kNm

    4,251 m

    2,42 m

    5,65 m

    7,53 m

    9 m

    1,7 m

    5,55 m

    lbd = 0,46 m lbd = 0,46 m

    al = 0,25 m al = 0,25 m

    lbd = 0,46 m

    lbd = 0,46 m

    lbd = 0,46 m

    lbd = 0,67 m

    lbd = 0,67 m

    2 16 mm (l = 1,70 m)

    2 16 mm (l = 5,55 m)

    1 16 mm (l = 2,42 m)

    2 16 mm (l = 5,65 m)

    2 16 mm (l = 7,53 m)

    2 16 mm (l = 9 m)

  • BK – 10. vaja: Konstruiranje armature

    ~ 21 ~

    Izvleček armature

    Slika 13 Armaturni načrt.

    b = 40 cm

    h =

    60 c

    m

    5 10 10 10 5

    55

    5

    b = 40 cm

    h =

    60 c

    m

    5 5 5 5 5 5 5 5

    555

    9 m 3 m

    2,42 m

    5,65 m

    7,53 m

    12,2 m

    1,7 m

    12,45 m

    12,1 m

    2 16 mm (l = 1,70 m)

    2 16 mm (l = 12,45 m)

    1 16 mm (l = 2,42 m)

    2 16 mm (l = 5,65 m)

    2 16 mm (l = 7,53 m)

    2 16 mm (l = 12,20 m)

    2 16 mm (l = 12,10 m)

  • BK – 10. vaja: Konstruiranje armature

    ~ 22 ~

    Preglednica 4 Izvleček armature v nosilcu s previsnim poljem.

    ARMATURA S500 BETON C40/50 oznaka dolžina število kosov 8 16

    1,70 m 16 mm 2 3,40 m

    * 12,45 m 16 mm 2 24,90 m

    * 12,10 m 16 mm 2 24,20 m

    2,42 m 16 mm 1 2,42 m

    5,65 m 16 mm 2 11,30 m

    7,53 m 16 mm 2 15,06 m

    * 12,20 m 16 mm 2 24,40 m

    2,16 m 8 mm m vsota dolžin po m 105,68 m

    teža po kg 166,80 kg

    * palico vlečemo vzdolž celega nosilca