P2 - Metoda ST

Omówić metodę analogii kratownicowej (metoda ST) analizy konstrukcji żelbetowych.

Przedstaw model normowy

Wyjaśnij oznaczenia literowe

• A - pas betonowy ściskany

• B - betonowe krzyżulce nachylone pod kątem θ

• C - pas rozciągany z prętów zbrojeniowych

• D - stalowe krzyżulce nachylone pod kątem α

• z - ramię sił równe 0,9 * d

• d - wysokość użyteczna

Gdzie stosuje się analogię kratownicową?

• fragmenty elementów, gdzie nie można zastosować zasady płaskich przekrojów Bernoulliego

• tam gdzie następuje skokowa zmiana geometrii, albo przyłożone jest obciążenie skupione

Dla jakich założeń można wydzielić obszary B i D?

materiał jest izotropowy i liniowo sprężysty

Zdefiniuj obszar typu B

obszar, którym obowiązuje hipoteza Bernoulliego - liniowy przebieg naprężeń w przekroju

Zdefiniuj obszar typu D

obszar, którym nie obowiązuje hipoteza Bernoulliego - PSN, przebiegi naprężeń są krzywoliniowe

Co wyznacza zasięg strefy D?

przekrój, w którym rozkłady naprężeń tracą swój charakter krzywoliniowy i stają się prostoliniowe

Przedstaw założenia metody ST

• model rozpatrywany jest w dwuosiowym stanie naprężenia traktowanym jako płaski

• naprężenia ściskające i rozciągające przenoszone są przez elementy S i T

• w miejscach ustroju, gdzie zastrzały i cięgna spotykają się lub krzyżują, powstają węzły

Jakie elementy zawiera metoda ST?

• pręty ściskane S (strut) - podstawowe cechy pola naprężeń ściskających

• rozciągane (tie) - rozciągane zbrojenie

• węzły

Skomentuj nośność prętów rozciąganych

obliczeniowe w rozciąganych prętach nie mogą przekroczyć wartości fyd.

Opisz pręty ściskane

• Odwzorowują przebieg rozchodzących się naprężeń ściskających wewnątrz bloku betonowego.

• Idealizuje się je do trzech podstawowych postaci: wachlarz, szyjka butelki, pryzmatyczny.

Od czego zależy nośność węzła?

• wytrzymałości betonu na ściskanie w wieloosiowym stanie naprężenia

• nośności zakotwienia w węźle prętów zbrojeniowych lub cięgien sprężających

Nośność węzła nie może byc mniejsza od…

nośności prętów chodzących się w nim.

Jakie węzły można wyróżnić?

• CCC – tylko pręty ściskane

• CCT – odpowiednio jeden rozciągany i dwa pręty ściskane

• CTT – odpowiednio jeden ściskany i dwa pręty rozciągane

• TTT – tylko pręty rozciągane

Od czego zależy nośność obliczeniowa modelu?

• nośności wszystkich elementów składowych

• w żadnym elemencie modelu nie mogą wystąpić nadmierne deformacje

• tylko pręty rozciągane

Ze względu na złożony stan naprężeń trzeba…

uwzględniać zmniejszenie wytrzymałości betonu na ściskanie w prętach typu S.

Jakie są zastosowania metody ST?

• ścinanie przy podporach belek

• krótkie wsporniki

• naroża ram

• belki o skokowo zmiennej wysokości

• płyty i tarcze z otworami

• wysokie belki

• belki skręcane

Podaj schemat w metodzie ST:

1. wyznacza się obszar typu D i określa wypadkowe siły działające na brzegi tych obszarów

2. buduje się modele ST każdego z obszarów typu D i oblicza się siły w tych modelach

3. określa się szerokość prętów S i prętów T oraz buduje strefy węzłowe

4. Sprawdza się czy naprężenia w prętach i strefach węzłowych nie przekraczają wartości granicznych

Ze wszystkich możliwych modeli wybrać takie…

których długość prętów T jest najmniejsza

Pręty T i S, zwłaszcza te w których występują stosunkowo duże siły…

nie powinny być pod kątem zbyt małym w stosunku do prętów prostopadłych do kierunku działania obciążenia

Pręty zbrojenia powinny przebiegać…

w miarę możliwości prostopadle do potencjalnych zarysowań