Mechanizmy zniszczenia zginanego przekroju żelbetowego

Mechanizmy zniszczenia zginanego przekroju żelbetowego

Kruche, niesygnalizowane zniszczenie następuje, gdy odkształcenia w strefie rozciąganej betonu osiągną wartość graniczną i zniszczenie jest nagłe. W tym przypadku naprężenia w stali są stosunkowo małe, wobec czego powstają rysy, ale są one pomijalnie małe, a ugięcia są niedostrzegalne.

Zniszczenie sygnalizowane następujące, gdy naprężenia w zbrojeniu są na tyle duże, że stal zaczyna płynąć i pręty wydłużają się bez wzrostu obciążeń. Występują silne zarysowania i znaczne ugięcia. Jedyny pożądany mechanizm ze względu na bezpieczeństwo.

Wpływ stopnia zbrojenia.

  1. Przekrój niedozbrojony – wysokość strefy ściskanej betonu jest mniejsza od wartości granicznej, więc odkształcenia w zbrojeniu są znacznie większe niż dopuszczalne, a naprężenia są na poziomie granicy plastyczności.
  2. Przekrój przezbrojony – wysokość strefy ściskanej jest większa od wartości granicznej, a naprężenia w zbrojeniu są mniejsze od granicy plastyczności. Odkształcenia w stali są małe, a zbrojenie nie jest w pełni wykorzystane.
Zbrojenie minimalne i maksymalne elementów zginanych

Norma EN 1992-1-1 w rozdziale 9 dotyczącym konstruowania elementów i reguł szczególnych mówi jasno o przekroju minimalnym i maksymalnym zbrojenia.  I tak dla belek przekrój zbrojenia minimalnego wynosi zgodnie ze wzorem 9.1N:

{{A}_{s,min}}=max~\left\{ \begin{matrix}0,26\cdot \frac{{{f}_{ctm}}}{{{f}_{yk}}}\cdot b\cdot d  \\0,0013\cdot b\cdot d  \\\end{matrix} \right.

gdzie:

{{f}_{ctm}} – średnia wytrzymałość betonu na rozciąganie określona wg Tablicy 3.1 w EC2

b – średnia szerokość strefy rozciąganej

d –  wysokość użyteczna przekroju

Natomiast zbrojenie maksymalne poza strefami zakładu powinno być nie większe niż

{{A}_{s,max}}=0,04\cdot {{A}_{c}}

gdzie:

{{A}_{c}} – pole przekroju betonowego

[/pms-restrict]

Innym typem elementu pracującym głownie na zginanie jest płyta, dla którego również Eurokod podaje wytyczne odnośnie zbrojenia minimalnego jak i maksymalnego. Na nasze szczęście są to te same zależności jak dla elementów belkowych wymieniowych powyżej. Dodatkowo Eurokod mówi o zbrojeniu drugorzędnym, które nie powinno być mniejsze niż 20% zbrojenia głównego (wynika to z pracy pasma płytowego, gdzie moment w kierunku drugorzędnym równy jest momentowi z kierunku głównego pomnożonego przez współczynnik Poissona dla betonu niezarysowanego równy 0,2).

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *