Beton - metoda ST

Analogię kratownicową stosuje się w elementach…

gdzie decydująca jest nośność na ścinanie

Objaśnij oznaczenia

• A - górny betonowy ściskany pas

• C - dolny pas z prętów stalowych

• B - krzyżulce betonowe

• D - krzyżulce stalowe

Pod jakim kątem nachylone są krzyżulce?

• Betonowe B - eta (26,6 - 45)

• Stalowe D - alfa (<45)

Wyjaśnij obszar typu B

Obszar w którym obowiązuje hipoteza Bernoulliego - prowadzi do liniowego przebiegu naprężeń w przekroju. Hipoteza jest skojarzona z prawem Hooke’a.

Wyjaśnij obszar typu D

Obszar w którym nie obowiązuje hipoteza Bernoulliego - występuje PSN, a przebiegi naprężeń są krzywoliniowe. Zasięg strefy wyznacza przekrój, w którym naprężenia stają się prostoliniowe

Gdzie tutaj jest strefa D i gdzie B?

Zastosowanie metody ST:

• ścinanie przy podporach belek

• krótkie wsporniki

• naroża ram

• belki o skokowo zmiennej wysokości

• płyty i tarcze z otworami

• wysokie belki

• belki skręcane

Przyjmuje się, że strefa D…

sięga na odległość równą wysokości przekroju w miejscu przyłożenia obciążenia

Jak sie określa miejsce przyłożenia siły?

Miejsce nagłej zmiany wysokości przekroju

Co powoduje zmiane położenia strefy D?

Powstanie zarysowań

Przykłady stref D

Jakie elementy w metodzie ST muszą być kontrolowane?

Pręty ściskane, pręty rozciągane i węzły

Gdzie powstają węzły?

W miejscach ustroju, gdzie zastrzały i cięgna spotykają się

Opisz model metody ST

Model rozpatrywany jest w dwuosiowym stanie naprężenia, traktowanym jako płaski, w którym naprężenia ściskające i rozciągające są przenoszone odpowiednio przez ściskane (struts) i rozciągane (ties) elementy wyodrębnione myślowo z analizowanej konstrukcji. Unowocześnienie modelu kratownicowego w metody ST polega na zastosowaniu zasad teorii plastyczności.

Podaj informacje o tworzeniu modeli prętowych:

• obliczenia dotyczą modelu konstrukcji, a nie stricte konstrukcji

• wyniki obliczeń pozwalają oszacować siły wewnętrzne

• wymiarowanie elementów belkowych sprowadza sie do znanych schematów kratownicowych

• istnieje możliwość stosowania różnych modeli obliczeniowych tej samej konstrukcji

Podaj dwie pierwsze zasady tworzenia modeli ST:

Ze wszystkich modeli należy wybrać ten, w którym długość prętów rozciąganych jest najmniejsza

Co wyraża ten warunek?

Zasadę minimum energii odkształcenia liniowo-sprężyscie zachowujących się prętów S i T po zarysowaniu betonu

Podaj dwie ostatnie zasady tworzenia modeli ST:

pręty mają przebiegać w miare prostopadle do potencjalnych zarysowań

Podaj schemat postępowania w metodzie ST:

1. Wyznaczenie obszarów D i określenie wypadkowych sił działających na brzegi tych obszarów

2. Budowa modelu ST każdego z obszarów D i obliczenie sił

3. Określenie szerokości prętów S oraz T i budowa stref węzłowych zapewniających odp. zakotwienie prętów

4. Sprawdzenie naprężeń w prętach i strefach

Ze względu na wymagania SGU…

przed osiągnięciem wymaganej nośności w żadnym elemencie modelu nie mogą wystąpić nadmierne deformacje

Opisz pręty ściskane - struts:

1. Rozchodzące się naprężenia ściskające wew. bloku betonowego sprowadzane są do postaci wachlarza, szyjki lub pryzmatycznego

2. Szyjki generują w bloku betonowym nap. rozciągające. Powstała z tego powodu siła T powinna być przeniesiona przez zbrojenie

Jakie są skrajne sytuacje stanu naprężeń w prętach S? (1)

Gdy poprzecznie do rozważanego kierunku występują naprężenia ściskające lub ich nie ma

Jakie są skrajne sytuacje stanu naprężeń w prętach S? (2)

Gdy rozważanym naprężeniom ściskającym towarzyszą poprzeczne naprężenia rozciągające

Opisz pręty rozciągane (ties)

• nośność prętów rozciąganych jest związana z wytrzymałością betonu na rozciąganie, a po zarysowaniu z nośnością zbrojenia umieszczonego wewnątrz umownych prętów rozciąganych

• środek ciężkości zbrojenia powinien pokrywać się ze środkiem ciężkości rozciąganych prętów modelu ST

• zbrojenie musi być przeprowadzone bez osłabienia na całej długości pręta rozciąganego pomiędzy węzłami i następnie odpowiednio zakotwione w węzłach lub za nimi (zakotwienie za pomocą płyt oporowych lub na zasadzie przyczepności).

Jakie to zakotwienie?

zakotwienie przez zjawisko przyczepnośc

Jakie to zakotwienie?

zakotwienie przez docisk (kształtki U)

Jakie to zakotwienie?

zakotwienie przez wprowadzenie mechanicznego zakotwienia, np. płyty oporowej