Płyta dwukierunkowo zginana – zbrojenie główne oś X

Wymiarowanie zbrojenia głównego ze względu na działanie maksymalnego momentu zginającego M_x,max w kierunku osi poziomej X.

Wstęp do wymiarowania

Oficjalnie rozpoczynamy właściwe wymiarowanie zbrojenia dla płyty dwukierunkowo zbrojonej w stropie żelbetowym dla budynku hali o przeznaczeniu magazynowym.

Do tej pory wykonany został kawał dobrej roboty polegający na obliczeniu i zebraniu potrzebnych danych do obliczenia minimalnego pola zbrojenia w wymiarowanej płycie na dwóch kierunkach A_sx oraz A_sy. Rzut poziomy stropu hali z zaznaczonym umiejscowieniem płyty dwukierunkowo zbrojonej oraz jej wymiarami w świetle ścian został umieszczony poniżej.

Wyniki obliczeń statycznych

W jednym z poprzednich materiałów zostały przeprowadzone obliczenia statyczne, z których otrzymaliśmy maksymalne siły wewnętrzne działające w płycie na dwóch kierunkach Y oraz X. Obliczenia zostały oczywiście wykonane na obciążeniach obliczeniowych, co jest wymagane podczas wykonywania obliczeń w stanie SGN (stan granicznej nośności), czyli ich wartości zostały odpowiednio zwiększone. Obciążenia stałe zostały zwiększone o 35%, a zmienne o 50%. Z tych obliczeń otrzymaliśmy następujące siły wewnętrzne.

Względem osi X

M_x,max= 22,74 kNm –wartość potrzebna w tym poradniku.
T_x,max= 39,18 kN

Względem osi Y

M_y,max= 19,41 kNm
T_y,max= 43,42 kN

Obliczenia te zostały przedstawione na podstawie wykresów sił wewnętrznych na poniższym obrazku.

Dane do wymiarowania zbrojenia

f_cd = 20,00MPa – obliczeniowa wytrzymałość betonu C30/37 na ściskanie
f_yd = 260MPa – obliczeniowa granica plastyczności stali B300
M_x,max = 22,74kNm – maksymalny obliczeniowy moment zginający
d_x = 0,10m – użyteczna wysokość przekroju
c = 0,02m – grubość otuliny
h = 0,13m – całkowita wysokość płyty
b = 1,00m – szerokość płyty (jej wycinek potrzebny do wymiarowania)

Moment bezwymiarowy

m_x = \frac{{{M_{x,\max }}}}{{{f_{cd}}*b*{d_x^2}}} 

m_x= \frac{{{0,02274}}}{{{20}*1,00*{0,10^2}}}

m_x=0,1137[-]

Względna strefa ściskana

\xi_x  = 1 - \sqrt {1 - 2*m_x} 

\xi_x  =1-\sqrt {1 - 2*0,1137}

\xi_x  = 0,12[-]

Minimalne pole powierzchni zbrojenia

Rozstaw prętów

Rozstaw prętów zbrojenia głównego A_sx nie powinien przekraczać w obszarze działania maksymalnej wartości momentu zginającego 25,00 centymetrów lub podwojonej wysokości całkowitej przekroju płyty, zobaczmy.

Widzimy więc, że w tym przypadku maksymalna odległość między prętami dolnej warstwy zbrojenia głównego w kierunku osi X – Ax,s nie może być większa niż 25,00 cm.

Przyjęcie końcowych wartości

Na podstawie powyższych obliczeń wiemy ile wynosi wymagane pole powierzchni zbrojenia na metr bieżący płyty oraz jaki jest maksymalny rozstaw prętów zbrojenia, który możemy przyjąć. Na tej podstawie przyjęto co następuje.

Przyjęto 5 prętów o średnicy 16,00mm w rozstawie prętów co 20,00cm. Taka ilość prętów o tej  średnicy daje nam 10,05 cm² pola powierzchni zbrojenia na jednym metrze szerokości płyty, co daje nam 0,82cm² więcej niż jest to wymagane, a więc warunek jest spełniony. W kolejnym poradniku obliczymy wymagane pole powierzchni zbrojenia ze względu na moment zginający w kierunku osi Y, do którego już teraz serdecznie zapraszam.