8810x
001663
2020-10-26

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

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 < ln / 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.

Uwagi końcowe

Muss ein deckengleicher Balken anhand eines Stabes bemessen werden?
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.

Muss die Steifigkeit des deckengleichen Balkens infolge konzentrierter Bewehrung erhöht werden?
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.


Odnośniki
Odniesienia
  1. Niemiecki Komitet ds. Betonów Konstrukcyjnych (DAfStb). (2019). DAfStb-Heft 631: Informacje szczegółowe dotyczące badań i projektów budowlanych . Berlin: DAfStb.


;