1. cvičení Návrh desky a trámu na ohyb

Transkript

1 . cvičení Návrh esky a trámu na ohyb Úvo Bueme navrhovat konstrukci objektu se zěnými stěnami a prefamonolitickými trámovými stropy Na zěné stěny se osaí prefabrikované trámy, na ně se uloží stropní panely typu FILIGRAN, které buou v průběhu výstavby poepřeny montážními stojkami. Ilustrační obrázky: Násleně bue celá konstrukce zmonolitněna. Schéma: Návrh stropní esky Stropní esky jsou spojité jenosměrně pnuté, plně spřažené, poepřené trámy. loušťka stropu by měla zhruba opovíat empirickému vztahu: h L, 5 30 ke L je osové rozpětí prvku (ve cvičení rozměr L ). Zvolíme velikost výztužného profilu 8 nebo 0 mm.

2 Stanovíme nominální krycí vrstvu výztuže a navrhneme honotu krytí c: c c nom c min c ke: c max c ; c c c c ;0 mm ke: c min c ev c min,b c min,ur c ur, c ur,st c ur,a min min,b min,ur ur, ur,st ev ur, a je minimální krycí vrstva, je příavek na návrhovou ochylku (0 0 mm le technologie a kvality prováění), ve cvičení brát c ev = 0 mm, je minimální krycí vrstva z hleiska souržnosti, v našem přípaě opovíá profilu použitých prutů, je minimální krycí vrstva z hleiska pomínek prostřeí, získá se z normové tabulky (viz pomůcky) pole konstrukční tříy a stupně vlivu prostřeí. Stupeň vlivu prostřeí je zaán. Záklaní honota konstrukční tříy S4 se upraví pole zaání s ohleem na životnost, tříu betonu a typ konstrukce. je příavná bezpečnostní složka, uvažovat 0 mm, je reukce minimální krycí vrstvy při použití nerezové oceli, brát 0 mm, je reukce minimální krycí vrstvy při použití příavné ochrany, brát 0 mm. Stanovíme výšku staticky účinné části průřezu: h c Spočteme pomínku vymezující ohybové štíhlosti. Její splnění zaručuje, že konstrukce bezpečně vyhoví z hleiska průhybů. Při nesplnění je potřeba provést porobný výpočet průhybů (konstrukce může, ale nemusí vyhovět) nebo zvýšit tloušťku esky (což se přípaně provee ve cvičení). Musí platit, že: ke: L c c c3 c L c je ohybová štíhlost posuzovaného prvku, je osové rozpětí prvku, je výška staticky účinné části průřezu, je vymezující ohybová štíhlost, je součinitel tvaru průřezu, pro -průřez s poměrem šířky příruby k šířce žebra větším než 3 je c = 0,8, jinak c =,0 uvažovat c =,0, je součinitel rozpětí, pro L 7 m je c =,0, jinak c = 7/L, 500 As,prov je součinitel napětí tahové výztuže, obecně c3, uvažovat c3 =,, f A,tab je tabulková honota vymezující ohybové štíhlosti, získá se z tabulky (viz pomůcky) pole typu prvku, tříy betonu a stupně vyztužení (uvažovat = 0,5 %). ve cvičení posouit esku v krajním poli krajní pole spojitého nosníku c3,tab yk s,req

3 Návrh tloušťky esky ve cvičení proveeme jako určitý kompromis mezi empirií a požaavkem na ohybovou štíhlost: h 5 L 30 h = + c + = L λ + c + Stanovíme celkové návrhové zatížení stropní esky f (vlastní tíha + polaha + proměnné) Návrhové honoty momentů na esce bueme uvažovat zjenoušeně stejné v poli i na poporou (kromě konzoly): m E, L f [knm/m] Navrhneme ohybovou výztuž esky. Vzorce známy z NNKB, pro připomenutí bez alšího komentáře: me as,prov as,req z f z 0, 9 Posouíme ohybovou výztuž (u esky je b = 000 mm): as,prov f x 0, 8b f y c z 0, 4 x y m R a s,prov f y z mr m E Zkontrolujeme oržení konstrukčních zása: x 700 min ;0, 45 bal, 700 f y 0,6 f ctm b a b s, prov as,min max ; 0, 003 f yk Osová vzálenost profilů min h ; 50 mm

4 Návrh trámu na ohyb Navrhujeme celkovou výšku trámu po zmonolitnění konstrukce (tj. ne pouze prefabrikovanou část, L je osové rozpětí trámu): h 5 0 L Šířka trámu se stanoví z empirického vztahu: b h 3 3 Zvolíme velikost profilu ohybové výztuže (cca 4 0 mm, větší jen v nezbytně nutných přípaech) a třmínků sw (8 nebo 0 mm) Stanovíme nominální krycí vrstvu výztuže (obobně jako u esky) a navrhneme konkrétní honotu krytí. POZOR, krycí vrstva musí být oržena pro všechny pruty výztuže, tj. i pro třmínky!!! Stanovíme výšku staticky účinné části průřezu: h c sw Ověříme pomínku vymezující ohybové štíhlosti pro obě stáia působení: a) pře zmonolitněním - trám působí jako prostý nosník b) po zmonolitnění - trám působí jako spojitý nosník o polích krajní pole spoj. nosníku nosník spolupůsobí s eskou (-průřez) c = 0,8 Násleně proveeme návrh ohybové výztuže pro více trám zatížení trámu o ABULKY!!!. Pro návrh výztuže trámu bueme uvažovat návrhové situace:. očasná návrhová situace: rámy působí jako prosté nosníky (bez nutnosti montážního poepření) a přenášejí očasné zatížení v průběhu výstavby: vlastní tíha prefabrikovaného nosníku g 0,trám vlastní tíha stropní esky g 0,eska = tíha filigránových panelů + nabetonávky - zatěžovací šířka závisí na montážním poepření: uvažujte montážní poepření esky v polovině rozpětí (při rozpětí esky o 6,0 m) nebo ve třetinách rozpětí (při rozpětí esky na 6,0 m) konzola montážně poepřena pouze na konci

5 užitné zatížení během výstavby q k,mont, = 0,75 kn/m, resp. q k,mont, =,5 kn/m ve střeních 3 m rozpětí nosníku. trvalá návrhová situace: rámy působí jako spojité nosníky o vou polích a přenášejí zatížení v provozním stavu: vlastní tíha prefabrikovaného nosníku g 0,trám vlastní tíha stropní esky g 0,eska = tíha filigránových panelů + nabetonávky - tentokrát již bez montážního poepření esek zat. šířka opovíající konečnému poepření: pro trám. b zat = L polaha g-g 0 užitné zatížení za provozu q: a) plné (obě pole) ZS b) stříavé (pouze pole) ZS

6 Navrhneme a posouíme ohybovou výztuž, která bue vyhovovat oběma návrhovým situacím. Zároveň zkontrolujeme oržení konstrukčních zása (u minimální plochy výztuže za šířku b osazujeme šířku nosníku b ). při očasné návrhové situaci vzoruje účinkům zatížení (moment M ) pouze prefabrikovaný nosník průřezu b h při trvalé návrhové situaci (momenty M a M 3 ) vzoruje zatížení spřažený nosník o průřezu b h, v přípaě sponího momentu v poli (moment M ) navíc zohleňujeme spolupůsobící šířku esky b eff - viz ále. Doporučení pro návrh ve cvičení: Za účelem omezení průhybu nosníku v montážním stáiu (nosník montážně nepoepřen) navrhněte plochu sponí výztuže A s,prov o min. 0% větší než je požaovaná plocha výztuže A s,req stanovená pro očasnou návrhovou situaci (moment M ). Mezipoporový moment v trvalé návrhové situaci M zvětšete pro účely návrhu výztuže o cca 0% - vliv vnesené eformace ůslekem nepoepření nosníku v montážním stáiu. M E,, M Poporový moment v trvalé návrhové situaci M 3 reukujte le praviel reukce pro prvky probíhající spojitě na poporou s možností volného natočení: M E F 8 E, sup t, ke F E,sup t je svislá reakce v místě popory je šířka popory (ze šířka ziva, tj. 380 mm) M E,3 M 3 M E

7 Výpočet spolupůsobící šířky: Při posouzení únosnosti mezipoporového průřezu v trvalé návrhové situaci (M R, ) uvažujeme b = b eff. Spolupůsobící šířka b eff se stanoví jako: ke: V našem přípaě b w = b. b eff b i eff,i b w b b 0 i L eff, i,b 0, L0 0, b eff, i b i 0 Honota L 0 je vzálenost nulových momentů na trámu - pro spojitý nosník o polích přibližně L0 0, 85 L. Význam ostatních symbolů je patrný z obrázku.