Zarysowanie konstrukcji żelbetowych

Zarysowanie konstrukcji żelbetowych – wstęp

Pierwszym wrażeniem, kiedy spacerując widzimy zarysowany element żelbetowy, przychodzi nam myśl do głowy: „Dlaczego to się zarysowało? Czy to się zaraz nie zawali?” Tak właśnie reagują osoby, które nie znają specyfiki działania konstrukcji żelbetowych. Przypomnijmy sobie schemat działania elementów przekrojowych. Po wybudowaniu do pewnego momentu przekrój pracuje w I fazie pracy, czyli naprężania rozciągające są przenoszone przez beton, natomiast wykorzystanie stali jest znikome. Przy projektowaniu konstrukcji chodzi nam o maksymalne wykorzystanie właściwości zarówno samego betonu jak i stali. Dlatego dopuszczając większe obciążenia przekrój przechodzi w II fazę swojej pracy, gdzie naprężenia rozciągające są przejmowane przez stal zbrojeniową z uwagi na zniszczenie betonu poprzez przekroczenie wytrzymałości na rozciąganie. Wnioskiem z tego jest zdanie zawarte w Eurokodzie 2, które mówi, że: „Zarysowanie konstrukcji żelbetowych poddanych zginaniu, ścinaniu, skręcaniu lub rozciąganiu na skutek działania bezpośredniego obciążenia lub ograniczenia wymuszonych odkształceń jest zjawiskiem normalny”.

Pomimo tego, podobnie jak w przypadku stanu granicznego ugięć, Eurokod stawia warunki, które wymagają ograniczenia zarysowania do poziomu, który nie pogarsza stosownego funkcjonowania lub trwałości konstrukcji i nie powoduje, że wygląd konstrukcji nie nadaje się do akceptacji, za wyjątkiem sytuacji kiedy zarysowanie nie wpływa ujemnie na działanie konstrukcji.

Graniczna szerokość rys

                Przy czystym rozciąganiu {k_c} = 1,0

                Przy zginaniu lub jednoczesnym zginaniu i działaniu siły podłużnej:

                                – w przekrojach prostokątnych i w środnikach przekrojów skrzynkowych i teowych:

                                -w półkach przekrojów skrzynkowych i teowych:

{\sigma _c} – średnie naprężenie w betonie w rozpatrywanej części przekroju {\sigma _c} = \frac{{{N_{Ed}}}}{{bh}}

{N_{Ed}} – siła podłużna w stanie granicznym użytkowalności działająca na rozpatrywana część przekroju (przy ściskaniu dodatnią); wartość {N_{Ed}} określna się, biorąc pod uwagę charakterystyczne wartości siły sprężającej i sił podłużnych przy odpowiedniej kombinacji oddziaływań

{k_1} współczynnik zależny od wpływu siły podłużnej na rozkład naprężeń:

{k_1} = 1,5 jeśli {N_{Ed}} jest siłą ściskającą

{k_1} = \frac{{2{h^*}}}{{3h}} jeśli {N_{Ed}} jest siłą rozciągającą

{F_{cr}} wartość bezwzględna siły osiowej w półce bezpośrednio przed zarysowaniem wywołanym przez moment rysujący obliczony przy założeniu, że wytrzymałość na rozciąganie jest równa {f_{ct,eff}}