Płyta dwukierunkowo zbrojona – wstęp
Spis treści
Płyta dwukierunkowo zbrojona. Rozpoczęcie wymiarowania płyty dwukierunkowo zbrojonej w osiach budynku hali A-D oraz 1-3. Wstępne informacje o umiejscowieniu, wymiarach i model obliczeniowy.
Płyta dwukierunkowo zbrojona – wstęp
Do tej pory pokryliśmy już ponad 90% powierzchni projektowanego stropu przyjmując nad jego większą częścią płyty prefabrykowane oraz w jednym miejscu została zaprojektowana płyta monolityczna jednokierunkowo zbrojona wykonywana na budowie. Te rzeczy zostały już obliczone w poprzednich materiałach i serdecznie zachęcam do przerabiania tego kursu krok po kroku, zgodnie z konstrukcją menu po lewej stronie strony.
Teraz natomiast rozpoczniemy wymiarowanie płyty dwukierunkowo zbrojonej dla której wszystkie obliczenia będą musiały zostać przeprowadzone względem osi pionowej Y oraz osi poziomej X. Bardzo dużo wzorów oraz warunków poznaliście Państwo w poprzednich poradnikach, co bardzo się przyda w tym zadaniu projektowym, gdyż będzie można zauważyć, że projektowanie tej płyty, bądź poprzedniej polega na przebrnięciu przez bardzo podobne warunki, ale niech to Państwa nie zwiedzie. W budownictwie bardzo ciężko o powtarzalność, ale nawet jeśli taka się zdarzy to należy dobrze ją wykorzystać do lepszego utrwalenia danej wiedzy.
Widok hali i umiejscowienie płyty
Standardowo nie możemy obliczać elementów oraz ich wymiarować jeśli nie wiemy co to jest za element, gdzie się znajduje oraz jakie ma wymiary. Przynajmniej wstępnie musimy mieć jakieś założenia, dlatego też zaczniemy od przypomnienia sobie jak wygląda hala nad którą pracujemy.
Płyta stropowa monolityczna znajduje się w osiach stropu A-D oraz 1-3. Wymiary płyty są bardzo zbliżone do kwadratu, co zmusza nas do wymiarowania jej jako płyty dwukierunkowo zbrojoną, gdyż siły wewnętrzne działające w płycie są znaczące w obu kierunkach.
Płyta jednokierunkowo zbrojona, a dwukierunkowo
Korzystając z okazji, że jeszcze w poprzednim poradniku wymiarowaliśmy płytę jednokierunkowo zbrojoną, a ten materiał rozpoczął wymiarowanie płyty dwukierunkowo zbrojonej to stwarza świetną okazję do wyjaśnienia w jednym akapicie dlatego należy jedną projektować tak, a drugą tak.
Otóż cały sekret tkwi w wymiarach oraz kształcie płyt. Poprzednio mieliśmy długą płytę prawie na 6,00 metrów, ale jej szerokość to zaledwie 2,60 metra. Takie rozłożenie wymiarów sprawiało, że gdybyśmy przyjęli model obliczeniowy po długości płyty (podpory oddalone o siebie o 6,00m) nasz maksymalny moment zginający byłby nieporównywalnie większy, gdyż obciążenie działałoby na prawie 2,50 raza dłuższej powierzchni, niż w drugim przypadku, czyli długość efektywna 2,60 metra między podporami.
Jeśli ktoś ma jeszcze jakieś wątpliwość, to poniższe porównanie maksymalnego momentu zginającego powinno je rozwiać.
{M_{\max ,2,60}} = \frac{{q*{l^2}}}{8} = \frac{{13,50*{{2,60}^2}}}{8} = 11,41kNm\\
{M_{\max ,6,00}} = \frac{{q*{l^2}}}{8} = \frac{{13,50*{{6,00}^2}}}{8} = 60,75kNm
Różnica w oddziaływaniu sięga ponad 500%!
W przypadku płyty dwukierunkowo zginanej nie powinno być aż tak dużych różnic. Jej obydwa wymiary są do siebie zbliżone, a kształt jest prawie kwadratem. Zapytacie więc, dlatego nie można przyjąć większego momentu zginającego i na kierunku, na którym działa słabszy moment zginający nie przyjąć zbrojenia i parametrów z tego większego?
Wyobraźcie sobie, że jesteście inwestorem. Posiadacie kredyt obrotowy na 20 milionów polskich nowych złotych i waszym marzeniem jest zbudowanie budynku mieszkalnego, a następnie odsprzedanie pojedynczych mieszkań i zarobienie na tym. A więcej należy szukać oszczędności tam gdzie to możliwe i tam gdzie to bezpieczne. A różnica w zbrojeniu na jednej płycie jest znikoma, ale na stu takich płytach?
Model obliczeniowy i schemat statyczny

Nie przedłużając już bardziej, zahaczymy jeszcze o wygląd modelu obliczeniowego, przedstawimy schemat statyczny i na tym zakończymy. Obliczenia zostaną przeprowadzone na jedno metrowych wycinkach płyty w dwóch kierunkach, zgodnie z poniższym schematem.
Wszystkie obliczenia będą musiały został przeprowadzone dwukrotnie, raz dla osi Y, a następnie dla osi X. Schemat statyczny płyty został przyjęty jako belka swobodnie podparta, statycznie wyznaczalna oraz geometrycznie niezmienna.
Już od kolejnego poradnika zaczniemy właściwe wymiarowanie i pojawi się więcej matematyki, wzorów i obciążeń. Już teraz serdecznie zapraszam do kolejnego materiału, w którym wstępnie zbierzemy obciążenia w celu obliczenia potrzebnej grubości płyty.