OSNOVE BETONSKIH KONSTRUKCIJA
OSNOVE BETONSKIH KONSTRUKCIJA
OSNOVE BETONSKIH KONSTRUKCIJA
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
SVEUČILIŠTE U SPLITU<br />
GRAĐEVINSKO-ARHITEKTONSKI FAKULTET<br />
Alen Harapin<br />
Jure Radnić<br />
<strong>OSNOVE</strong> <strong>BETONSKIH</strong><br />
<strong>KONSTRUKCIJA</strong><br />
INTERNA SKRIPTA<br />
Split, 2009.
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 2<br />
SADRŽAJ:<br />
1 Uvod u Armirani beton...........................................................................................................................................4<br />
1.1 Uvod 4<br />
1.2 Povijest..................................................................................................................................................................4<br />
1.3 Karakteristike.........................................................................................................................................................6<br />
1.4 Norme za proračun AB konstrukcija ......................................................................................................................7<br />
1.5 Opterećenja...........................................................................................................................................................7<br />
2 Fizičko-mehanička svojstva materijala ................................................................................................................8<br />
2.1 Beton .....................................................................................................................................................................8<br />
2.2 Armatura................................................................................................................................................................8<br />
2.3 Uvjeti okoliša .........................................................................................................................................................8<br />
2.4 Zahtjevi trajnosti ....................................................................................................................................................8<br />
2.5 Zaštitni slojevi betona ............................................................................................................................................8<br />
3 Proračun prema Graničnim stanjima nosivosti (GSN)........................................................................................9<br />
3.1 Općenito ................................................................................................................................................................9<br />
3.2 Osnovne pretpostavke.........................................................................................................................................11<br />
3.3 Radni dijagram betona ........................................................................................................................................12<br />
3.4 Radni dijagram čelika ..........................................................................................................................................13<br />
3.5 Koeficijenti sigurnosti...........................................................................................................................................14<br />
3.6 Klase okoliša .......................................................................................................................................................15<br />
4 Dimenzioniranje AB konstrukcija prema Graničnim stanjima nosivosti.........................................................17<br />
4.1 Minimalna i maksimalna armatura u presjeku......................................................................................................17<br />
4.2 Jednostruko armirani pravokutni presjek opterećen momentom savijanja...........................................................17<br />
4.2.1 Teoretske postavke.....................................................................................................................................17<br />
4.2.2 Slučaj 1 .......................................................................................................................................................20<br />
4.2.3 Slučaj 2 .......................................................................................................................................................21<br />
4.2.4 Slučaj 3 .......................................................................................................................................................23<br />
4.2.5 Slučaj 4 .......................................................................................................................................................25<br />
4.3 Dvostruko armirani pravokutni presjek opterećen momentom savijanja ..............................................................26<br />
4.4 Dimenzioniranje T i Γ presjeka ............................................................................................................................30<br />
4.5 Kratki elementi opterećeni centričnom tlačnom silom..........................................................................................35<br />
4.6 Kratki elementi opterećeni centričnom vlačnom silom .........................................................................................35<br />
4.7 Dimenzioniranje pravokutnog presjeka na moment savijanja i uzdužnu silu........................................................36<br />
4.7.1 Uzdužna vlačna sila – postupak Wuczkowskog ..........................................................................................36<br />
4.7.2 Uzdužna tlačna sila – postupak Wuczkowskog...........................................................................................37<br />
4.7.3 Uzdužna tlačna/vlačna sila – dimenzioniranje pomoću dijagrama interakcije..............................................42<br />
4.8 Dimenzioniranje okruglog presjeka naprezanih momentom savijanja i uzdužnom silom .....................................45<br />
4.9 Dimenzioniranje presjeka na Poprečnu silu.........................................................................................................47<br />
4.9.1 Općenito......................................................................................................................................................47<br />
4.9.2 Postupak .....................................................................................................................................................47<br />
4.9.3 Standardna metoda.....................................................................................................................................48<br />
4.9.4 Metoda slobodnog odabira nagiba tlačnih štapova .....................................................................................49<br />
4.9.5 Minimalna (konstruktivna) armatura ............................................................................................................50<br />
4.10 Dimenzioniranje presjeka na Moment torzije .......................................................................................................54<br />
4.10.1 Općenito......................................................................................................................................................54<br />
4.10.2 Postupak .....................................................................................................................................................54<br />
4.10.3 Zajedničko djelovanje Momenta torzije i Poprečne sile...............................................................................56<br />
4.11 Proračun ploča na proboj.....................................................................................................................................61<br />
4.11.1 Općenito......................................................................................................................................................61<br />
4.11.2 Postupak .....................................................................................................................................................61<br />
4.12 Koso savijanje .....................................................................................................................................................64
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 3<br />
4.12.1 Općenito......................................................................................................................................................64<br />
4.12.2 Postupak .....................................................................................................................................................64<br />
4.13 Vitki elementi naprezani ekscentričnom tlačnom silom........................................................................................68<br />
4.13.1 Općenito......................................................................................................................................................68<br />
4.13.2 Pojam izvijanja ............................................................................................................................................68<br />
4.13.3 Približni postupak prema EC-2....................................................................................................................70<br />
5 Dimenzioniranje presjeka prema Graničnim stanjima uporabe .......................................................................74<br />
5.1 Općenito ..............................................................................................................................................................74<br />
5.2 Granično stanje naprezanja.................................................................................................................................74<br />
5.3 Granično stanje pukotina.....................................................................................................................................75<br />
5.3.1 Općenito......................................................................................................................................................75<br />
5.3.2 Minimalna armatura ....................................................................................................................................75<br />
5.3.3 Dokazni postupak bez kontrole širine pukotina ...........................................................................................76<br />
5.3.4 Proračun širine pukotina .............................................................................................................................76<br />
5.4 Granično stanje progiba ......................................................................................................................................80<br />
5.4.1 Općenito......................................................................................................................................................80<br />
5.4.2 Dokaz graničnog stanja progibanja .............................................................................................................81<br />
6 Detalji ugradnje armature ....................................................................................................................................88<br />
6.1 Općenito ..............................................................................................................................................................88<br />
6.2 Razmak šipki .......................................................................................................................................................88<br />
6.3 Dozvoljeni promjeri savijanja šipki .......................................................................................................................88<br />
6.4 Sidrenje uzdužne armature..................................................................................................................................88<br />
6.5 Sidrenje poprečne armature ................................................................................................................................88<br />
6.6 Posebna pravila za šipke velikog promjera..........................................................................................................88<br />
7 PRILOZI .................................................................................................................................................................89<br />
Prilog 1: Tablice za dimenzioniranje pravokutnih presjeka prema graničnim stanjima sloma ........................................90<br />
Prilog 2: Tablice za dimenzioniranje T i Γ presjeka........................................................................................................91<br />
Prilog 2: Tablice za dimenzioniranje T i Γ presjeka........................................................................................................91<br />
Prilog 3: Tablice za proračun pravokutnih križno armiranih ploča opterećenih jednolikim kontinuiranim opterećenjem.92<br />
Prilog 4: Dijagram za dimenzioniranje simetrično armiranih pravokutnih presjeka.........................................................93<br />
Prilog 5: Dijagram za dimenzioniranje simetrično armiranih pravokutnih presjeka.........................................................94<br />
Prilog 6: Dijagram za dimenzioniranje simetrično armiranih pravokutnih presjeka.........................................................95<br />
Prilog 7: Dijagram za dimenzioniranje simetrično armiranih kružnih presjeka ...............................................................96<br />
Prilog 8: Dijagram za dimenzioniranje simetrično armiranih kružnih presjeka ...............................................................97<br />
Prilog 9: Dijagram za dimenzioniranje pravokutnih presjeka na koso savijanje – armatura simetrično raspoređena u<br />
kutovima......................................................................................................................................................98<br />
Prilog 10: Dijagram za dimenzioniranje pravokutnih presjeka na koso savijanje – armatura simetrično raspoređena po<br />
stranicama ..................................................................................................................................................99<br />
Prilog 11: Armaturne tablice ........................................................................................................................................100
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 4<br />
1 UVOD U ARMIRANI BETON<br />
1.1 Uvod<br />
U usporedbi s konstrukcijama od drugih materijala (kamen, drvo, čelik), betonske konstrukcije od armiranog i<br />
prednapetog betona relativno su nove.<br />
Betonske konstrukcije pojavljuju se u građevinarstvu u drugoj polovici 19. stoljeća i za kratko vrijeme ulaze u široko<br />
područje upotrebe. Za veliki broj objekata, kao što su: tvornički dimnjaci, silosi, temelji strojeva, piloti, kesoni, a osobito<br />
zgrade, mostovi i hidrotehnički objekti armirani beton i prednapeti beton su se nametnuli kao gotovo nezamjenjiv materijal.<br />
Betonske su konstrukcije u usporedbi s konstrukcijama od drugih materijala u mnoštvu primjera povoljnija rješenja u<br />
ekonomskom, funkcionalnom i estetskom pogledu.<br />
1.2 Povijest<br />
Iskustva u dobivanju betona vrlo su stara. Još su davno Azijati, Hebreji i Egipćani, a preko njih stari Grci i Rimljani,<br />
poznavali hidraulička svojstva mješavine pucolana, pržene gline i vapna. Pucolani su vulkanski pepeli koji nastaju erupcijom<br />
vulkana a imaju vezivna svojstva. Ime dolazi od mjesta Pozzuoli kod Napulja gdje se pucolan koristio kao vezivo u staroj<br />
vijeku. Termički procesi dobivanja pucolana su slični onima dobivanja zgure ili proizvodnji cementa. Sam pucolan nije<br />
vezivno sredstvo ali to postaje mješavina pucolana i vapna.<br />
Stari narodi su hidraulička veziva miješali s pijeskom i drobljenom opekom te na taj način izrađivali mort. Neke rimske<br />
građevine zidane takvim mortom, kao što je rimski Koloseum ili Pont du Gard kod Nimesa u južnoj Francuskoj, održale su se<br />
do danas jer je cementni mort još uvijek jak i čvrst. U ruševinama Pompeja neki mortovi, stari gotovo 2000 godina, često su<br />
bolje očuvani od nekog kamena u zidu.<br />
Slika 1 – Rimski koloseum<br />
Slika 2 – Akvadukt Pont du Gard<br />
Nakon propasti Rimskog carstva način njegovog spravljanja je gotovo izgubljen. Moderna znanstvena iskustva počinju<br />
1818. godine, kad je Vicat otkrio uzroke hidrauličkih svojstava nekih vrsta veziva. Prvi portland-cement proizveo je 1824.<br />
godine graditelj Joseph Aspdin iz Leedsa, ali on nije bio dovoljno pečen, pa je tek 1845. godine Isaac Johnson, pečenjem<br />
mješavine gline i vapnenca sve do nastajanja klinkera, uspio dobiti portland-cement sa svojstvima po kojima je i danas<br />
poznat. Sam naziv nastao je prema boji tog očvrslog cementa sličnoj boji vapnenca iz okolice Portlanda.<br />
Ocem armiranog betona obično se, pogrešno, smatra francuz Monier, koji je 1876. patentirao izradu velikih betonskih<br />
lonaca. Kasnije je patentirao i rezervoare, cijevi montažne ploče i svodove. Monier nije poznavao filozofiju nošenja armiranog<br />
betona, te je on žičanu mrežu postavljao u sredini presjeka. Međutim znatno ranije, francuz Joseph-Louis Lambot počeo je<br />
eksperimentirati s izradom betonskih vodospremnika ojačanih čeličnom žicom. Godine 1848. konstruirao je svoj prvi brod<br />
koristeći isti sustav. Brod je patentiran i prikazan na svjetskoj izložbi u Parizu 1955.<br />
U otprilike isto doba, u Njemačkoj, Weiss i Bauschinger rade prve pokuse utvrđivanja čvrstoće betona. Koenen, 1866.<br />
izlaže prvu metodu proračuna armirano-betonskih konstrukcija, što daje snažan poticaj za širenje uporabe ovih konstrukcija<br />
po Austriji i Njemačkoj.
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 5<br />
François Hennebique, francuski inženjer, razvojem novog sustava rebrastih stropova daje novi podstrek razvoju<br />
armiranog betona. Također je integrirao do tada razdvojene elemente konstrukcije (greda, ploča, stup) u jednu jedinstvenu<br />
monolitnu cjelinu i uveo armirano betonske stropove ojačane čeličnim šipkama na donjoj strani, što je znatno pojeftinilo do<br />
tadašnja rješenja, te je u praksu uveo armiranobetonske pilote.<br />
Vrijeme Hennebiquea, kraj 19. stoljeća, može se smatrati prvom etapom razvoja armiranog betona u kojem nastaju<br />
raznovrsni sustavi armiranobetonskih konstrukcija. U ovoj etapi treba posebno naglasiti i istraživače: u Francuskoj –<br />
Considèra I Masnagera, u Njemačkoj – Mörscha, Bacha i Empergera, u Austriji – Salingera. Za proračun ab konstrukcija se<br />
koristila Coignetova i de Tedescova metoda proračuna prema dopuštenim naprezanjima.<br />
U SAD-u 1906. pojavljuju se nove monolitne ab konstrukcije poznate po imenom ravni gljivasti stropovi. Oni se sastoje od<br />
ploča bez greda sa stupovima koji se u spoju s pločom proširuju. Također u to doba snažan uzlet dobivaju ab okvirne<br />
konstrukcije, kojima se postižu kruti čvorovi, što je u drugim materijalima (čelik, drvo) teže postići.<br />
Počevši od 1928. u građevinsku praksu se uvode i tankostijene prostorne konstrukcije: cilindrične i rotacijske ljuske,<br />
složenice i šatori. Veliku zaslugu u razvoju ljusaka imaju Ellers i Dischinger. Istodobno se počinju razvijati i montažne ab<br />
konstrukcije.<br />
Slika 3 – Tipični Hennebiqueov strop<br />
Slika 4 – Freyssinetovi prednapeti mostni elementi<br />
Kao početak praktične uporabe prednapetog betona smatra se 1928. kada je francuski inženjer-konstrukter Eugène<br />
Freyssinet izveo prvu uporabljivu prednapetu konstrukciju – Most na rijeci Elorn. Iako je prednapeti beton bio poznat i<br />
patentiran ranije, Freyssinetov nesumnjiv doprinos bilo razumijevanje da samo visoko kvalitetni čelik za prednapinjanje može<br />
umanjiti efekte puzanja betona.<br />
Na osnovi ideje A. F. Lolejta, 30-ih godina 20. stoljeća razvija se nova metoda proračuna, prijelomna metoda, koja će<br />
kasnije postati metoda graničnih stanja. Poseban podstrek dali su sovjetski znanstvenici: Lolejt, Gvozdjev, Stoljarov i dr.<br />
Nešto nakon toga ova metoda se počinje primjenjivati u SAD-u i Francuskoj, a zatim i u cijelom svijetu. Uvođenje prijelomne<br />
metode označava početak druge faze razvoja armirano betonskih konstrukcija.<br />
Znanstveni i tehnološki razvoj od 70. godina 20. stoljeća dao je i snažan poticaj razvoju armiranobetonskih konstrukcija.<br />
Razvija se čitav niz novih konstrukcija i poboljšavaju metode proračuna. Specijalnim recepturama i dodacima (aditivima)<br />
postižu se betoni visokih i vrlo visokih čvrstoća, a također se razvijaju i novi materijali.<br />
Kompozitni vlaknasti materijali omotani polimernom smolom, moguća su alternativa čeličnim armaturnim<br />
šipkama/mrežama. Polimerna aramidna armaturna vlakna (aramid fiber reinforced polymer (AFRP), Karbonska polimerna<br />
armaturna vlakna (carbon fiber reinforced polymer (CFRP)), i staklena polimerna armaturna vlakna (glass fiber reinforced<br />
polymer (GFRP) već predstavljaju komercijalni proizvod u građevinskoj industriji. Predviđena su za uporabu kao zamjena za<br />
armaturni i prednapeti čelik (ACI 440R 1996). S njima se izbjegava problem korozije, a imaju i neke druge poboljšane<br />
karakteristike u odnosu na obični čelik.<br />
Betoni od reaktivnog praha (RPC – Reactive Powder Concrete) je mikroarmirani beton vrlo visoke čvrstoće i drugih<br />
poboljšanih svojstava. RPC posjeduje vrlo visoke tlačne čvrstoće 200-800 Mpa, te vrlo velike svijajuće čvrstoće 25-150 Mpa.<br />
Ovo sve ukazuje da su armirani beton i prednapeti beton još uvijek u fazi intenzivnog razvoja.
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 6<br />
1.3 Karakteristike<br />
Beton se može najlakše opisati kao umjetni kamen, dakle materijal koji, kao i svaki kamen ima veliku tlačnu ali malu<br />
vlačnu čvrstoću. Ova loša osobina betona onemogućava širu primjenu nearmiranog betona. Da bi popravili ovaj osnovni<br />
nedostatak betonu dodajemo čelik (armaturu) i time dobivamo jedan novi kompozitni materijal, kojeg nazivamo armirani<br />
beton. Ovaj kompozit omogućava dobru iskoristivost oba materijala i to na mjestima gdje su najbolji: beton – u tlaku i čelik –<br />
u vlaku.<br />
Armirani beton, u odnosu na druge materijale, ima niz prednosti:<br />
− Nezapaljivost. Armirani beton po otpornosti prema požaru pripada povoljnijim građevinskim materijalima. Kako<br />
je poznato, čelik sam po sebi nije otporan na visoke temperature i jako se deformira. Beton je materijal otporan<br />
na djelovanje požara, na što osobito utječe vrsta upotrebljenog agregata. Najbolje vrste agregata prema požaru<br />
su od bazalta, diabaza, vapnenca i dolomita a posebno od šamota i zgure iz visokih peći. Za vrijeme požara<br />
voda ispari iz betona, što znatno povećava njegovu termičku otpornost.<br />
− Trajnost. Trajnost armiranobetonskih konstrukcija osigurana je velikim dijelom time što beton štiti armaturu od<br />
korozije i što mu se čvrstoća u tijeku vremena povećava. To sve vrijedi uz uvjet da je konstrukcija načinjena od<br />
kompaktnog betona.<br />
− Relativno mali troškovi održavanja. Troškovi održavanja armiranobetonskih konstrukcija vrlo su mali, kao<br />
uostalom i za građevine od kamena, za razliku od troškova održavanja čeličnih i drvenih konstrukcija. U pogledu<br />
higijene armiranobetonske su konstrukcije u prednosti pred drvenim i čeličnim zbog svoje monolitnosti, u kojoj<br />
nema šupljina za leglo parazita i skupljanje prašine.<br />
− Mogućnost izrade najraznovrsnijih oblika. Prilagodljivost armiranog betona svim potrebnim oblicima dopušta<br />
projektantu zadovoljenje najrazličitijih zahtjeva konstrukcijske, izvođačke ili arhitektonske prirode.<br />
Međutim, beton ima i niz mana, od kojih se može nabrojati nekoliko:<br />
− znatna vlastita težina<br />
− velika provodljivost topline i zvuka<br />
− niska vlačna čvrstoća<br />
− teško naknadno provjeravanje količine ugrađene armature<br />
− otežani radovi kod niskih i visokih temperatura. Ne bi trebalo betonirati kada je temperatura niža od +5°C. Kod<br />
visokih temperatura (>30°C) voda naglo hlapi iz betona i potrebne su specijalne mjere njege.<br />
− otežana naknadna adaptacija ili pojačanje gotove konstrukcije<br />
− korozija armature u betonu<br />
− dimenzionalna nestabilnost izazvana puzanjem i skupljanjem betona<br />
− poroznost<br />
− osjetljivost na mraz<br />
− mogućnost pojave pukotina koje ne narušavaju sigurnost i trajnost kada su ograničene širine, ali ipak kvare<br />
vanjski izgled.<br />
− beton izložen duže vrijeme visokim temperaturama (>250°C) naglo gubi čvrstoću i prionljivost s čelikom, a<br />
osobito ako se prilikom gašenja požara polijeva vodom, kada zbog naglog hlađenja još više raspucava.<br />
Iako je lista mana betona veća od liste prednosti, prednosti su ipak veće pa je beton danas jedan od najraširenijih<br />
gradiva.<br />
Efikasno djelovanje betona i armature koji su po mehaničkim karakteristikama dva različitih materijala, omogućeno je<br />
sljedećim:<br />
− Beton tokom svog stvrdnjavanja čvrsto prianja uz čelik (armaturu), tako da pri djelovanju vanjskih sila oni zajedno<br />
sudjeluju u nošenju. Prianjanje čelika i betona glavni je faktor njihovog zajedničkog sudjelovanja u nošenju.
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 7<br />
− Beton i čelik imaju približno jednake temperaturne koeficijente. Betonu, ovisno o agregata temperaturni<br />
−5<br />
−5<br />
koeficijent je: α c = 1.<br />
4 ⋅10<br />
− 0.<br />
7⋅<br />
10 1<br />
o<br />
−5<br />
C , a čeliku: α c = 1.<br />
2⋅<br />
10 1<br />
o<br />
C , zbog čega u kombinaciji ova dva<br />
−<br />
materijala dolazi do neznatnog unutrašnjeg naprezanja pri temperaturnim promjenama.<br />
Beton štiti čelik od korozije, ako je dovoljno kompaktan, zbog bazičnog karaktera kemijskih reakcija i obilnog<br />
lučenja Ca(OH)2.<br />
1.4 Norme za proračun AB konstrukcija<br />
Osnovne norme za proračun konstrukcija podijeljene su u 9 knjiga Euro Kodova, koji su navedeni u tablici:<br />
1.5 Opterećenja<br />
Osnovne norme za proračun konstrukcija podijeljene su u 9 knjiga Euro Kodova, koji su navedeni u tablici:
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 8<br />
2 FIZIČKO-MEHANIČKA SVOJSTVA MATERIJALA<br />
2.1 Beton<br />
Osnovne mehaničke karakteristike betona su čvrstoća i deformabilnost. Struktura očvrslog betona se može zamisliti kao<br />
kostur od stvrdnutog cementnog tijesta u kojem je raspoređena kamena ispuna sastavljena od sitnog i krupnog kamena<br />
(agregat).<br />
2.2 Armatura<br />
2.3 Uvjeti okoliša<br />
2.4 Zahtjevi trajnosti<br />
2.5 Zaštitni slojevi betona
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 9<br />
3 PRORAČUN PREMA GRANIČNIM STANJIMA NOSIVOSTI (GSN)<br />
3.1 Općenito<br />
Pod pojmom graničnog stanja nosivosti presjeka odnosno konstrukcije, podrazumijeva se ono stanje pri kojem presjek<br />
odnosno konstrukcija gubi sposobnost da se odupre vanjskim utjecajima ili pak dobiva nedopušteno velike deformacije ili<br />
lokalna oštećenja, čime prestaje ispunjavati postavljene kriterije u pogledu nosivosti, trajnosti i funkcionalnosti. Prema tome,<br />
konstrukcija (ili jedan njen dio) smatrat će se nepodobnom za predviđenu uporabu ako je prekoračeno bar jedno od graničnih<br />
stanja. Ovakav pristup, zasnovan na teoriji pouzdanosti konstrukcija, zahtijeva da se odabere ograničeni skup stanja za<br />
opisivanje ponašanja konstrukcije. Takva se stanja obično nazivaju graničnim stanjima pri kojima konstrukcija zadovoljava<br />
uvjete za koje je projektirana.<br />
Općenito, uobičajeno je da se granična stanja dijele u dvije velike grupe:<br />
a) granično stanje koje odgovara maksimalnoj nosivosti, a postiže se:<br />
− lomom materijala u kritičnom presjeku ili dosezanjem znatnijih deformacija;<br />
− otkazivanjem nosivosti konstrukcije praćeno pojavom tzv. plastičnih zglobova, gdje se formira mehanizam<br />
loma kod statički neodređenih nosača (kod ploča se formiraju tzv. linije loma);<br />
− dovođenjem konstrukcije ili elementa konstrukcije koje promatramo kao kruta tijela u stanje gubitka ravnoteže;<br />
− izvijanjem u elastičnom ili plastičnom području;<br />
− zamorom materijala (npr. za mostove i nosače kranskih staza);<br />
− nestabilnošću uslijed velikih pomaka i deformacija.<br />
b) granična stanja upotrebljivosti, a postižu se:<br />
− graničnim stanjem deformacija vezano za upotrebljivost i izgled elementa i konstrukcije u cjelini - proračun<br />
deformacija;<br />
− graničnim stanjem pukotina - proračun pukotina.<br />
− graničnim stanjem naprezanja – kontrola naprezanja.<br />
Bitno je napomenuti da se još uvijek često proračun konstrukcija vrši po teoriji elastičnosti (linearna teorija), dok se<br />
dimenzioniranje vrši po metodi graničnih stanja. Dakle, očiti je nesklad takvog postupka jer, naime, nedjeljiva je nelinearna<br />
ovisnost naprezanje-deformacija za armirano betonski presjek od preraspodjele unutarnjih sila u statički neodređenoj<br />
konstrukciji ("plastifikacija" presjeka i "plastifikacija" sistema).<br />
Metoda graničnih stanja promatra stanje deformacija i naprezanja neposredno pred slom presjeka. Da bi se mogla<br />
odrediti nosivost presjeka neposredno pred slom, valja poznavati i stanja naprezanja koja prethode graničnome.<br />
Greda od armiranog betona opterećena koncentriranom silom u sredini raspona ima različite stupnjeve iskorištenosti u<br />
raznim presjecima zavisno od momentnog dijagrama. Idući od ležajeva prema sredini raspona vide se tri različita stanja<br />
naprezanja, poznata u armiranom betonu kao stanja naprezanja I, II i III (crtež 1).
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 10<br />
R<br />
SREDINA<br />
PRESJEKA<br />
I Ia II III<br />
n.o.<br />
n.o.<br />
Bez pukotina Sitne pukotine Pukotine pred<br />
slom<br />
1/2 l<br />
n.o.<br />
M M M M<br />
I Ia II III<br />
Crtež 5 - Stanja naprezanja AB grede<br />
Za stanje I, naprezanja tlaka i vlaka su mala, pa je opravdano pretpostaviti da je raspodjela naprezanja linearna. Kraj<br />
stanja I (Ia) označava da je vlačna čvrstoća betona pred iscrpljenjem, pa raspodjela naprezanja u vlačnoj zoni ide po krivulji<br />
dok je raspodjela tlačnih naprezanja još uvijek linearna. Stanje naprezanja II karakteristično je po tome što u vlačnoj zoni<br />
nastaju pukotine i vlačna se zona isključuje iz nosivosti, a raspodjela tlačnih naprezanja ima oblik krivulje. Stanje naprezanja<br />
III (stanje neposredno pred slom) karakteristično je po tome što raspodjela tlačnih naprezanja ima oblik krivulje, a u vlačnoj<br />
zoni, kao i u zoni II, nastaju pukotine koje su još veće i dosežu neutralnu os. Tlačna zona se smanjuje i neutralna os putuje<br />
prema gore.<br />
Način sloma armirano betonskih elemenata ovisi o postotku armiranja, o djelovanju unutrašnjih sila i o mehaničkim<br />
karakteristikama betona i armature.<br />
Općenito slom presjeka može nastati:<br />
1. uslijed popuštanja armature i to na 2 načina:<br />
− nedovoljnim armiranjem (ρ < ρmin) tako da prilikom prijelaza iz faze I u fazu II dolazi do naglog povećanja<br />
naprezanja u armaturi, plastifikacije armature, formiranja većih pukotina i loma armature. Slom nastaje trenutno.<br />
Da se takav slom ne dogodi, potrebno je presjek armirati minimalnom armaturom;<br />
− iscrpljenošću armature, kod čega se slom presjeka ne događa odmah poslije pojave pukotina, već mu prethode<br />
sve veće pukotine i naglašene deformacije armature u vlačnoj zoni (duktilan slom);<br />
2. uslijed popuštanja betona nastaje neduktilan slom. Takav slom nastaje kod jako armiranih presjeka, pri čemu<br />
naprezanje u čeliku ne doseže granicu popuštanja. Slom nastaje iznenadno bez naglašenih pukotina i većih<br />
deformacija, osobito za betone visokih kvaliteta;<br />
3. uslijed istodobnog popuštanja betona i armature nastaje tkz. balansirani slom, koji je karakteriziran prethodnom<br />
pojavom naglašenih deformacija i pukotina.<br />
Ako postoji mogućnost slobodnog izbora presjeka, preporučuje se dimenzioniranje uz pretpostavku istodobne<br />
iscrpljenosti armature i betona, tj uz potpuno iskorištenje obaju materijala ili samo čelika.<br />
F<br />
d
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 11<br />
3.2 Osnovne pretpostavke<br />
Elementi konstrukcija kod dimenzioniranja trebaju zadovoljiti uvjete:<br />
− postojanje dovoljne sigurnosti na lom,<br />
− zadovoljenje uvjet ograničenja pukotina za radna opterećenja (uvjet trajnosti),<br />
− da ukupne deformacije, s utjecajem puzanja, skupljanja i temperature, ne izazovu nepovoljne utjecaje na<br />
konstrukciju u eksploataciji (uvjet uporabljivosti).<br />
U proračunu se po pravilu izračuna jedno granično stanje, koje se smatra mjerodavnim, a zatim se, za usvojenu<br />
geometriju poprečnih presjeka i kvaliteta materijala, dokazuje da su i ostala granična stanja zadovoljena.<br />
U velikom broju slučajeva, u inženjerskoj praksi, najkritičnije je stanje granične nosivosti - loma. Stoga se detaljan<br />
proračun - dimenzioniranje karakterističnih poprečnih presjeka nosača sprovodi prema teoriji granične nosivosti, a zatim se<br />
daje dokaz odnosno provjera ispunjenosti uvjeta koje traže granična stanja upotrebljivosti.<br />
Međutim, zavisno od namjene objekta, okolne sredine, primijenjenog sistema konstrukcije i sl., može se dogoditi da ne<br />
bude (uvijek) mjerodavno stanje loma, već jedno od dva granična stanja upotrebljivosti. Tako, na primjer, u jako agresivnim<br />
sredinama, gdje se u toku eksploatacije dopuštaju vrlo male širine pukotina u betonu, može biti najkritičnije granično stanje<br />
pukotina, pa kao takvo i mjerodavno za proračun. Kod vitkih AB konstrukcija velikih raspona može pak biti mjerodavno<br />
granično stanje deformacija, koje se kod savijenih elemenata svodi na granično stanje progiba. Uvjeti koje ovo granično<br />
stanje traži moraju se poštivati radi osiguranja funkcionalnosti konstrukcije, posebno radi osiguranja kompatibilnosti<br />
deformacija (progiba) konstrukcije sa opremom, pregradnim zidovima, oblogama, izolacijama; zatim izbjegavanja nepovoljnih<br />
psiholoških efekata, itd.<br />
Proračun prema graničnim stanjima dakle obuhvaća proračune i kontrole ponašanja konstrukcija i to:<br />
a) granično stanje loma:<br />
− proračun statičke ravnoteže konstrukcije (gdje se konstrukcija promatrana kao kruto tijelo provjerava na klizanje,<br />
izvijanje, prevrtanje, isplivavanje, odizanje oslonaca...);<br />
− proračun unutarnjih sila koje vladaju u konstrukciji bilo linearnom teorijom (teorijom elastičnosti) ili<br />
transformacijom konstrukcije u mehanizme loma (proračun teorije plastičnosti);<br />
− proračun granične nosivosti kritičnih presjeka za djelovanje momenata savijanja i uzdužnih sila, poprečnih sila,<br />
momenata torzije, lokalnih naprezanja, probijanja, adhezije i sl.;<br />
− proračun graničnog stanja loma uslijed zamora materijala (za posebne elemente konstrukcija).<br />
b) granično stanje u eksploataciji:<br />
− dokaz razmaka i otvora pukotina u vlačnoj zoni betona;<br />
− dokaz maksimalnih deformacija i progiba za upotrebljivost konstrukcije.<br />
Proračun po graničnoj nosivosti lomu vrši se na osnovu sljedećih pretpostavki:<br />
− presjeci i nakon deformiranja ostaju ravni (vrijedi hipoteza Bernoulli-a), iz čega proističe da je raspored<br />
deformacija po visini presjeka pravolinijski;<br />
− nosivost betona u vlačnoj zoni se ne uzima u obzir. Vlačnu silu prima armatura;<br />
− prianjanje betona i čelika nije narušeno sve do samog loma konstrukcije. Dakle deformacije betona i armature<br />
su iste za istu udaljenost od neutralne osi presjeka;<br />
− poznata je veza naprezanje-deformacija za armaturu i beton, čime je određena veličina i raspored tlačnih<br />
naprezanja po visini tlačnog dijela presjeka.
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 12<br />
3.3 Radni dijagram betona<br />
Eksperimentalna istraživanja su pokazala da stvarni oblik veze između naprezanja σc i deformacije εc za beton ovisi o<br />
nizu faktora: vrsti opterećenja, stanju naprezanja u elementu (jednoosno, dvoosno ili višeosno), kvaliteti betona, brzini<br />
nanošenja opterećenja, dužine trajanja opterećenja, obliku poprečnog presjeka nosača, količine armature u tlačnoj zoni<br />
presjeka, gustoći vilica itd.<br />
Za potrebe proračuna-dimenzioniranja betonskih i armirano betonskih presjeka potrebno je iznaći analitičku vezu između<br />
naprezanja σc i deformacija εc betona, koja će s jedne strane biti vrlo jednostavna i primjenjiva u praksi, a s druge što vjernije<br />
opisivati stvarnu vezu. Ova analitička veza, koja se u literaturi naziva radni dijagram betona (RDB), u pravilnicima raznih<br />
zemalja poprima čitav niz oblika: parabole drugog ili trećeg stupnja, pravokutnika, parabole+pravokutnika i sl.<br />
U našoj zemlji, a prema prijedlogu EC 2, usvojen je radni dijagram betona oblika parabola+pravokutnik (crtež 2).<br />
f ck<br />
α f cd<br />
Računski radni dijagram betona je dakle parabola:<br />
tj pravac<br />
gdje je:<br />
fck<br />
(MPa)<br />
fc,cub<br />
(MPa)<br />
fct,m<br />
(MPa)<br />
τRd<br />
(MPa)<br />
Ecm<br />
(MPa)<br />
σ c<br />
fck<br />
σc<br />
=<br />
4<br />
( 4−ε<br />
c)<br />
εc<br />
2.0 ‰ 3.5 ‰<br />
ε c [‰]<br />
Crtež 6 – Radni dijagram betona<br />
α f<br />
4<br />
( 4 − εc<br />
) εc<br />
cd σ c =<br />
pri 0 εc<br />
≤ 2.<br />
0 ‰<br />
c<br />
cd<br />
≤ (2.1)<br />
σ = α f pri 2. 0 c 3.<br />
5‰<br />
≤ ε < (2.2)<br />
− fcd - računska tlačna čvrstoća betona, koja se dobiva iz karakteristične tlačne čvrstoće<br />
Karakteristika betona C 12/15 C 16/20 C 20/25 C 25/30 C 30/37 C 35/45 C 40/50 C 45/55 C 50/60<br />
Čvrstoća na valjku 12.0 16.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 50.0<br />
Čvrstoća na kocki 15.0 20.0 25.0 30.0 37.0 45.0 50.0 55.0 60.0<br />
Srednja vlačna<br />
čvrstoća<br />
1.6 1.9 2.2 2.6 2.9 3.2 3.5 3.8 4.1<br />
Posmična čvrstoća 0.18 0.22 0.26 0.30 0.34 0.37 0.41 0.44 0.48<br />
Početni modul<br />
elastičnosti<br />
26000.0 27500.0 29000.0 30500.0 32000.0 33500.0 35000.0 36000.0 37000.0<br />
U tabeli su također dane i vrijednosti početnog modula elastičnosti te vlačne čvrstoće za pojedine klase betona,<br />
izračunate po izrazima<br />
E<br />
f<br />
cm<br />
ct,<br />
m<br />
= 9500<br />
≈ 0.<br />
3⋅<br />
⋅ 3 fck<br />
+ 8 [ MPa]<br />
; fck<br />
[ MPa]<br />
( f<br />
2 3 ) [ MPa]<br />
; f [ MPa]<br />
ck<br />
ck<br />
(2.3)
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 13<br />
3.4 Radni dijagram čelika<br />
Idealna veza između naprezanja i deformacija za čelik, kao računski model za proračun-dimenzioniranje armirano<br />
betonskih presjeka, koja se u literaturi naziva radni dijagram čelika (RDČ), uzima se u obliku bilinearnog dijagrama (crtež 3).<br />
Maksimalno (granično) naprezanje čelika fyk jednako je granici tečenja (razvlačenja). Dakle usvaja se da je granična nosivost<br />
armature po naprezanjima dostignuta kada naprezanje u armaturi bude jednako granici razvlačenja.<br />
fyk fyd ±σ s<br />
20.0 ‰<br />
ε s [‰]<br />
Crtež 7 – Radni dijagram čelika<br />
Dakle smatra se da je dostignuta granična nosivost presjeka po vlačnoj uzdužnoj armaturi znatno prije no što čelik uđe u<br />
zonu očvršćivanja. To je iz razloga što već pri deformacijama od 5 ‰ do 20 ‰ armirano betonski nosači se toliko deformiraju<br />
da se praktički iscrpljuje nosivost presjeka - deformacije rastu iako se vanjska sila ne mijenja (armatura "teče"). Pri<br />
prekoračenju deformacija od 20 ‰ dolazi do značajnih rotacija presjeka i do znatne redukcije tlačne zone što ima za<br />
posljedicu drobljenje i lom betona u tlaku.<br />
U tablici su date mehaničke karakteristike i uvjeti za pojedina svojstva čelika za armiranje, koji u stvari predstavljaju<br />
tražene kvalitete za pojedina svojstva.<br />
Naziv i oznaka (broj) čelika<br />
Nazivni promjer, d (mm)<br />
Šipkasta armatura<br />
(nHRN EN 10080-2, nHRN EN 10080-3 i nHRN EN 10080-4)<br />
B 500A<br />
(1.0438)<br />
Namot: 4-16<br />
Šipke: 6-40<br />
B 500B<br />
(1.0439)<br />
Namot: 6-16<br />
Šipke: 6-40<br />
B 450C<br />
(1.04…)<br />
B 500A<br />
(1.0438)<br />
Mrežasta armatura<br />
(nHRN EN 10080-5)<br />
B 500B<br />
(1.0439)<br />
B 450C<br />
(1.04…)<br />
Namot: 6-16 5-16 6-16 6-16<br />
Granica razvlačenja fyk (MPa) ≥ 500 ≥ 500 ≥ 450 ≥ 500 ≥ 500 ≥ 450<br />
Omjer vlačne čvrstoće i granice<br />
razvlačenja<br />
≥ 1.05 ≥ 1.08<br />
≥ 1.15<br />
≤ 1.35<br />
≥ 1.05 ≥ 1.08<br />
≥ 1.15<br />
≤ 1.35
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 14<br />
3.5 Koeficijenti sigurnosti<br />
Metoda graničnih stanja je semiprobabilistička metoda u kojoj se na principu vjerojatnoće intenziteta opterećenja<br />
definiraju reprezentativne vrijednosti. Tim se vrijednostima pridružuju koeficijenti sigurnosti, pa se dobivaju računske<br />
vrijednosti. Željeni stupanj sigurnosti postiže se dakle preko koeficijenata sigurnosti. Zavisno o kakvom se opterećenju radi<br />
imamo i različite koeficijente sigurnosti. Koeficijenti sigurnosti variraju prema tome da li se radi o stalnom (vlastita težina,<br />
težina stalne opreme...), promjenjivom (korisno opterećenje, snijeg, vjetar...) ili specijalnom opterećenjenju (utjecaji<br />
temeperature, puzanja i skupljanja betona, seizmički udari...).<br />
Koeficijent sigurnosti, u biti, služi nam da "pokrijemo" neke netočne pretpostavke koje smo uveli u račun, kao što su:<br />
− Netočnost procjene stalnog i pokretnog opterećenja;<br />
− Netočnost određivanja čvrstoća i deformacija materijala;<br />
− Netočnost usvojenog statičkog sistema u odnosu na stvarnu konstrukciju;<br />
− Odstupanje računskih radnih dijagrama σ−ε od stvarnih za pojedine materijale;<br />
− Tolerantne greške proračuna;<br />
− Greške određivanja kritičnih presjeka kod dimenzioniranja konstrukcije;<br />
− Utjecaj puzanja i skupljanja betona na konačnu čvrstoću, kao i utjecaj nejednolike temperature;<br />
− Neke netočnosti kod izvođenja (tolerantna odstupanja vertikalnosti elemenata, netočnost dimenzija presjeka,<br />
itd.);<br />
− Netočnost u položaju armature, naročito odstupanje u veličini zaštitnog sloja u odnosu na projektiranu statičku<br />
visinu presjeka;<br />
− Moguću koroziju čelika, koja utječe na smanjenje nosivosti;<br />
− Zanemarivanje prostornog djelovanja konstrukcije i zanemarivanje prostornog stanja naprezanja na čvrstoće;<br />
Zavisno od deformacije betona i čelika definiraju se područja za određivanje stanja naprezanja, odnosno jedinstvenog<br />
koeficijenta sigurnosti, prema crtežu 4.<br />
d d<br />
2<br />
d<br />
1<br />
A s2<br />
A s1<br />
A<br />
a<br />
1<br />
b<br />
2<br />
3<br />
20.0‰ 3.0‰<br />
Vlak Tlak<br />
2.0‰ 3.5‰<br />
B<br />
c<br />
d<br />
e f<br />
4<br />
g h<br />
Crtež 8 – Dijagram deformacija AB presjeka<br />
1. Centrični i ekscentrični vlak u fazi malog ekscentriciteta u području 1 omeđeni su linijama a i b. Cijeli betonski<br />
presjek je vlačno opterećen. Ukupnu vlačnu silu prima armatura. Točka A je točka rotacije presjeka.<br />
2. Između linija deformacija b i c, u području 2, dolaze slučajevi čistog savijanja i savijanja sa uzdužnom silom<br />
(±N). Neutralna os uvijek se nalazi u presjeku, a po položaju ide i do tlačnog ruba. Mogući položaji linija<br />
deformacije b i c imaju rotaciju u točki A. Samo u slučaju linije c beton je potpuno iskorišten.<br />
3. Slučajevi čistog savijanja i savijanja sa uzdužnom silom mogu biti omeđeni i linijama c i d, u području 3. Beton je<br />
u ovom području uvijek iskorišten do čvrstoće (fcd). Presjeci su jače armirani za liniju deformacije d. Mogući<br />
položaji linije deformacija imaju za rotaciju točku B.<br />
5<br />
C
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 15<br />
4. Između linija d i f u području 4, spadaju svi slučajevi složenog savijanja sa ekscentričnom tlačnom silom. Vlačna<br />
armatura, As1, u pravilu nije uvijek iskorištena kod loma zbog malih deformacija čelika. Točka rotacije linija<br />
deformacije je točka B. Za deformacije armature: ε s1<br />
< εv<br />
= fyd<br />
Es<br />
lom nastaje po betonu, prije nego što čelik<br />
5.<br />
dostigne granicu razvlačenja fyd. Naprezanja u čeliku nisu iskorištena između linija e i f, dok su iskorištena<br />
između linija d i e. Linija f predstavlja granicu kod koje je εc=3.5‰ i εc=0‰. U području iznad ove linije (prema<br />
liniji d) presjeci se računaju na složeno savijanje po velikom ekscentricitetu.<br />
Područje 5 određeno je linijama g i h, a odnosi se na slučajeve ekscentrične tlačne sile u fazi malog<br />
ekscentriciteta. Neutralna linija nalazi se uvijek izvan presjeka. U presjeku se javljaju samo tlačna naprezanja.<br />
Moguća točka rotacije linija deformacije je točka C. Lom uvijek nastaje po betonu. Za krajnje tlačno vlakno<br />
betona εc= 2.0-3.5‰, naprezanja su praktično na granici gnječenja, dok su naprezanja u armaturi na suprotnom<br />
rubu od σs= 0 do σs= fyd. Maksimalna deformacija tlačne armature iznosi 2.0‰.<br />
3.6 Klase okoliša<br />
Beton u eksploataciji može biti izložen različitim djelovanjima. Prema uvjetima u kojima se beton nalazi propisani su<br />
minimalni tehnološki zahtjevi u vezi sastava betona, karakteristične tlačne čvrstoće, minimalnog zaštitnog sloja,<br />
vodocementni omjer i sl. prema kojima treba odabirati i projektirati klasu betona.<br />
Razredi izloženosti i minimalne vrijednosti dane su u tablici.<br />
Razred Opis okoliša<br />
1. Nema rizika od oštećenja<br />
X0<br />
Bez rizika<br />
djelovanja<br />
2. Korozija armature uzrokovana karbonitizacijom<br />
XC1<br />
XC2<br />
XC3<br />
XC4<br />
Suho ili trajno<br />
vlažno<br />
Vlažno, rijetko<br />
suho<br />
Umjerena<br />
vlažnost<br />
Cikličko vlažno<br />
i suho<br />
Informativni primjer moguće pojave razreda<br />
izloženosti<br />
Elementi bez armature u neagresivnom okolišu (npr.<br />
Nearmirani temelji koji nisu izloženi smrzavanju i<br />
odmrzavanju, nearmirani unutarnji elementi)<br />
Elementi u prostorijama obične vlažnosti zraka<br />
(uključujući kuhinje, kupaonice, praonice rublja u<br />
stambenim zgradama); elementi stalno uronjeni u<br />
vodu<br />
Dijelovi spremnika za vodu; dijelovi temelja<br />
Dijelovi do kojih vanjski zrak ima stalni ili povremeni<br />
pristup (npr. Zgrade otvorenih oblika); prostorije s<br />
atmosferom visoke vlažnosti (npr. Javne kuhinje,<br />
kupališta, praonice, vlažni prostori zatvorenih<br />
bazena za kupanje,…)<br />
Vanjski betonski elementi izravno izloženi kiši;<br />
elementi u području vlaženja vodom (slatkovodna<br />
jezera i/ili rijeke,…<br />
3. Korozija armature uzrokovana kloridima koji nisu iz mora<br />
XD1<br />
XD2<br />
XD3<br />
Suho ili trajno<br />
vlažno<br />
Vlažno, rijetko<br />
suho<br />
Cikličko vlažno<br />
i suho<br />
4. Korozija armature uzrokovana kloridima iz mora<br />
Područja prskanja vode s prometnih površina;<br />
privatne garaže<br />
Bazeni za plivanje i kupališta sa slanom vodom;<br />
elementi izloženi industrijskim vodama koji sadrže<br />
kloride<br />
Elementi izloženi prskanju vode s prometnih<br />
površina na koja se nanose sredstva za odleđivanje;<br />
parkirališne ploče bez zaštitnog sloja<br />
Najmanji<br />
razred<br />
tlačne<br />
čvrstoće<br />
betona<br />
Minim.<br />
Zaštitni<br />
sloj<br />
cmin (mm)<br />
Maksim.<br />
v/c omjer<br />
Min.<br />
količina<br />
cementa<br />
Ostali<br />
zahtjevi<br />
C 20/25 15 - - -<br />
C 20/25 20 0.65 260 -<br />
C 30/37 35 0.60 280 -<br />
C 30/37 35 0.55 280 -<br />
C 30/37 40 0.50 300 -<br />
C 30/37 55 0.55 300<br />
C 30/37 55 0.55 320<br />
C 35/45 55 0.45 320<br />
XS1<br />
Izloženi soli iz zraka,<br />
ali ne u direktnom<br />
dodiru s morskom<br />
vodom<br />
Vanjski elementi u blizini obale C 30/37 55 0.50 300 -<br />
XS2 Uronjeno Stalno uronjeni elementi u lukama C 35/45 55 0.45 320 -<br />
XS3<br />
U zonama plime i<br />
prskanja vode<br />
Zidovi lukobrana i molova C 35/45 55 0.45 340 -<br />
5. Djelovanje smrzavanja i odmrzavanja, sa li bez sredstava za odleđivanje<br />
XF1 Umjereno zasićeno Vanjski elementi C 30/37 - 0.55 300<br />
Agregat
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 16<br />
XF2<br />
XF3<br />
XF4<br />
vodom bez sredstava<br />
za odleđivanje<br />
Umjereno zasićeno<br />
vodom sa sredstvom<br />
za odleđivanje ili<br />
morska voda<br />
Jako zasićeno vodom<br />
bez sredstava za<br />
odleđivanje<br />
Jako zasićeno vodom<br />
sa sredstvom za<br />
odleđivanje ili morska<br />
voda<br />
6. Beton izložen kemijskom djelovanju<br />
XA1<br />
XA2<br />
XA3<br />
Slabo kemijski<br />
agresivan okoliš<br />
Umjereno kem.<br />
agresivan okoliš;<br />
konstrukcije u<br />
marinama<br />
Jako kemijski<br />
agresivan okoliš<br />
7. Beton izložen habanju<br />
XM1 Umjereno habanje<br />
XM2 Znatno habanje<br />
XM3 Ekstremno habanje<br />
Područja prskanja vode s prometnih<br />
površina, sa sredstvom za odleđivanje (ali<br />
drukčije od onog kod XF4); područje prskanja<br />
morskom vodom<br />
Otvoreni spremnici za vodu; elementi u<br />
području kvašenja vodom (slatkovodna<br />
jezera i/ili rijeke)<br />
Prometne površine tretirane sredstvima za<br />
odleđivanje; pretežno vodoravni elementi<br />
izloženi prskanju vode s prometnih površina<br />
na koja se nanose sredstva za odleđivanje;<br />
parkirališne ploče bez zaštitnog sloja);<br />
elementi u području morske plime; mjesta na<br />
kojima može doći do struganja u<br />
postrojenjima za tretiranje voda iz<br />
kanalizacije<br />
Spremnici u postrojenjima za tretiranje voda<br />
iz kanalizacije; spremnici tekućih umjetnih<br />
gnojiva<br />
Betonski elementi u dodiru s morskom<br />
vodom; elementi u agresivnom tlu<br />
Kemijski agresivne vode u postrojenjima za<br />
tretiranje otpadnih voda; spremnici za silažu i<br />
korita (žlijebovi) za hranjenje životinja;<br />
rashladni tornjevi s dimnjacima za odvođenje<br />
dimnih plinova<br />
Elementi industrijskih konstrukcija izloženi<br />
prometu vozila s pneumatskim gumama na<br />
kotačima<br />
Elementi industrijskih konstrukcija izloženi<br />
prometu viljuškara s pneumatskim ili tvrdim<br />
gumama na kotačima<br />
Elementi industrijskih konstrukcija izloženi<br />
prometu viljuškara s pneumatskim gumama ili<br />
čeličnim kotačima; hidrauličke konstrukcije u<br />
vrtložnim (uzburkanim) vodama (npr. Bazeni<br />
za destilaciju); površine izložene prometu<br />
gusjeničara<br />
C 25/30 - 0.55 300<br />
C 30/37 - 0.50 320<br />
C 30/37 - 0.45 340<br />
C 30/37 - 0.55 300<br />
C 35/45 - 0.50 320<br />
C 35/45 - 0.45 360<br />
C 30/37 25 - -<br />
C 30/37 45 - -<br />
C 35/45 50 - -<br />
prema HRN<br />
EN 12620<br />
s dovoljnom<br />
otpornošću na<br />
smrzavanje;<br />
Minimalna<br />
količina zraka<br />
4.0%<br />
-<br />
Sulfatno<br />
otporni<br />
cement<br />
Manje maks.<br />
zrno agregata
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 17<br />
4 DIMENZIONIRANJE AB <strong>KONSTRUKCIJA</strong> PREMA GRANIČNIM<br />
STANJIMA NOSIVOSTI<br />
4.1 Minimalna i maksimalna armatura u presjeku<br />
Slom slabo armiranih presjeka, kao što je prije istaknuto, nastaje trenutno. Da bi spriječili takav slom potrebno je presjek<br />
armirati minimalnom armaturom.<br />
Minimalna vlačna armatura određuje se iz uvjeta sprečavanja krtog loma, tj. iz uvjeta da ukupnu vlačnu silu u betonu kod<br />
pojave pukotina preuzme vlačna armatura. Osim toga ova armatura smanjuje širinu pukotina kod loma betona.<br />
EC-2 utvrđuje jedinstveni minimalni postotak armiranja za presjeke opterećenje dominantno na savijanje: ρ = 0.<br />
1%<br />
Maksimalna vlačna armatura u presjeku određuje se iz uvjeta da kapacitet rotacije pri lomu bude dovoljan da bi se mogla<br />
izvršiti redistribucija momenata duž nosača. Plastifikacija armature se mora izvršiti prije iscrpljenja nosivosti betona da do<br />
sloma ne bi došlo drobljenjem betona u tlaku.<br />
EC-2 utvrđuje jedinstveni maksimalni postotak armiranja za presjeke opterećenje dominantno na savijanje:<br />
ρ = 4.<br />
0%<br />
l , max<br />
4.2 Jednostruko armirani pravokutni presjek opterećen momentom savijanja<br />
4.2.1 Teoretske postavke<br />
U presjeku opterećenom momentom savijanja javlja se stanje deformacije-naprezanja kakvo je prikazano na crtežu 5.<br />
h<br />
d<br />
d 1<br />
2<br />
1<br />
Msd<br />
b<br />
As1<br />
d-x<br />
x=ξ*d<br />
Neutralna os<br />
ε c2<br />
2<br />
d-d<br />
z=ζ*d<br />
0.85 f cd<br />
Fc<br />
εs1 A Fs1 Crtež 9 - Naprezanja i deformacije jednostruko armiranog pravokutnog AB presjeka<br />
Linija deformacije je pravac jer vrijedi Bernoullieva hipoteza ravnih presjeka. Naprezanje u betonu je određeno radnim<br />
dijagramom betona (parabola+pravokutnik) - crtež 2, a naprezanje u armaturi po radnom dijagramu čelika – crtež 3.<br />
Za dimenzioniranje presjeka koristi se uvjetom ravnoteže koji se za ovaj slučaj može iskazati<br />
∑<br />
∑<br />
M = 0<br />
H = 0<br />
⇒<br />
⇒<br />
M<br />
c<br />
sd<br />
F = F<br />
= F ⋅ z = F ⋅ z<br />
gdje su:<br />
− Msd ∑ i Mi<br />
γ = - računska vrijednost utjecaja (računski moment);<br />
− F c - računska sila u betonu (tlačna sila);<br />
− F s1 - računska sila u armaturi (vlačna sila);<br />
− z - krak unutrašnjih sila;<br />
− x - udaljenost neutralne osi od tlačnog ruba presjeka;<br />
s1<br />
c<br />
s1<br />
B<br />
l , min<br />
(3.1)
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 18<br />
− d - udaljenost težišta vlačne armature od tlačnog ruba presjeka, statička visina presjeka;<br />
− b, h - dimenzije presjeka (širina i visina);<br />
− d 1 - udaljenost težišta vlačne armature od ruba presjeka.<br />
Tlačna sila u betonu za opći poprečni presjek može se izraziti kao integral naprezanja po površini poprečnog presjeka:<br />
Fb<br />
∫ c dA σ = (3.2)<br />
Za pravokutni poprečni presjek kod kojeg je širina (b) konstantna izraz 3.2 se transformira u:<br />
c<br />
x<br />
0<br />
c<br />
A<br />
F = b∫<br />
σ dx = α x b α f<br />
(3.3)<br />
gdje je αv koeficijent punoće RDB-a, ovisan o stupnju iskorištenosti betona, a predstavlja odnos površine RDB-a i površine<br />
pravokutnika ( fcd ⋅ x ).<br />
α<br />
α<br />
v<br />
v<br />
εc2<br />
=<br />
12<br />
3 εc2<br />
− 2<br />
=<br />
3 ε<br />
( 6 − ε )<br />
c2<br />
c2<br />
v<br />
0 ‰<br />
2 ‰<br />
< ε<br />
< ε<br />
c2<br />
c2<br />
≤<br />
≤<br />
cd<br />
2 ‰<br />
3.<br />
5 ‰<br />
Vlačna sila u armaturi dobiva se umnoškom površine armature sa naprezanjem u čeliku sa:<br />
Položaj neutralne osi x može se lako izračunati iz geometrijskih odnosa (crtež 5):<br />
x<br />
εc2<br />
d<br />
=<br />
εs1<br />
+ εc2<br />
εc2<br />
⇒ x = d = ξ d<br />
εs1<br />
+ εc2<br />
gdje je:<br />
− ξ - koeficijent položaja neutralne osi.<br />
Krak unutrašnjih sila (z) također se može lako izračunati:<br />
s1<br />
s1<br />
yd<br />
(3.4)<br />
F = A f<br />
(3.5)<br />
( 1−<br />
k ⋅ ξ)<br />
⋅ d = ζ ⋅ d<br />
z = d − ka<br />
⋅ x = d − ka<br />
⋅ ξ ⋅ d = a<br />
(3.7)<br />
gdje su:<br />
− z - krak unutrašnjih sila;<br />
− ζ - koeficijent kraka unutrašnjih sila;<br />
− ka - koeficijent položaja tlačne sile betona.<br />
k<br />
k<br />
a<br />
a<br />
8 − ε<br />
=<br />
4<br />
ε<br />
=<br />
( 6 − εc2<br />
)<br />
c2<br />
( 3εc2<br />
− 4)<br />
+<br />
2ε<br />
( 3ε<br />
− 2)<br />
c2<br />
c2<br />
c2<br />
2<br />
0 ‰<br />
2 ‰<br />
< ε<br />
< ε<br />
c2<br />
c2<br />
≤<br />
≤<br />
2 ‰<br />
3.<br />
5 ‰<br />
Unutrašnji reaktivni moment (računska nosivost presjeka) može se izraziti kao umnožak unutrašnje sile i kraka:<br />
= F ⋅ z = 0.<br />
85 ⋅ α ⋅ ξ ⋅ d⋅<br />
b ⋅ f ⋅ ζ ⋅ d<br />
(3.9)<br />
tj.<br />
gdje su:<br />
− b - širina pravokutnog presjeka;<br />
− d - statička visina presjeka;<br />
Msd c<br />
v<br />
cd<br />
sd<br />
2<br />
⋅ fcd<br />
(3.6)<br />
(3.8)<br />
M<br />
µ sd = 0.<br />
85 ⋅ αv<br />
⋅ ξ ⋅ ζ =<br />
(3.10)<br />
b ⋅ d
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 19<br />
− f cd - računska čvrstoća betona;<br />
− µ sd - bezdimenzionalna vrijednost momenta savijanja.<br />
Potrebna površina armature dobit će se iz:<br />
M<br />
sd<br />
= A<br />
Na isti način može se postaviti jednadžba preko sume horizontalnih sila:<br />
∑<br />
gdje su:<br />
− ω - mehanički koeficijent armiranja;<br />
− ρ - stvarni koeficijent armiranja;<br />
M<br />
sd<br />
s1 ⋅ fyd<br />
⋅ ζ ⋅ d ; As1<br />
=<br />
(3.11)<br />
ζ ⋅ d⋅<br />
fyd<br />
N = 0 ⇒ Fc<br />
= Fs1<br />
0.<br />
85 ⋅ αv<br />
⋅ ξ ⋅ d⋅<br />
b ⋅ fcd<br />
= A<br />
A f s1<br />
ω = 0.<br />
85 ⋅ αv<br />
⋅ ξ = ⋅<br />
d⋅<br />
b f<br />
Kod praktičnog rješavanja pojedinih zadataka dimenzioniranja armirano betonskih presjeka, niz uvedenih koeficijenata se<br />
očitava iz tablica. Jedne takve tablice dane su u prilogu 1, a njihovo a njihovo praktično korištenje biti će prikazano na<br />
konkretnim primjerima koji se javljaju u praksi.<br />
s1<br />
yd<br />
cd<br />
⋅ f<br />
yd<br />
= ρ ⋅<br />
f<br />
f<br />
yd<br />
cd<br />
(3.12)
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 20<br />
4.2.2 Slučaj 1<br />
Postupak<br />
Poznate su dimenzije betonskog presjeka, kvaliteta materijala i računsko opterećenje. Potrebno je odrediti potrebnu<br />
površinu armature.<br />
Iz izraza (3.10). odredi se bezdimenzionalna vrijednost momenta savijanja:<br />
µ sd<br />
M<br />
bd<br />
sd<br />
= 2<br />
fcd<br />
te se iz tablica (prilog 1) za odabranu deformaciju armature εs1 očitaju vrijednosti εc2, ξ i ζ. Potrebna površina armature<br />
dobiva se prema izrazu (3.11).<br />
Numerički primjer<br />
h = 60<br />
d 1 = 5 d = 55<br />
Msd<br />
b = 40<br />
A s1<br />
c<br />
x = 10.67<br />
Msd<br />
A s1<br />
=<br />
ζ d fyd<br />
Zadan je betonski presjek dimenzija b/h=40/60 cm, udaljenost težišta vlačne armature od ruba presjeka d1=5 cm.<br />
Element je izrađen iz betona klase C 30/37 (klasa okoliša XC2), armiran s B 500B. Element je opterećen računskim<br />
opterećenjem Msd=260 kNm. Potrebno je odrediti potrebnu površinu armature.<br />
materijal:<br />
C 30/37 ; fck = 30.0 MPa<br />
= f γ = 30.<br />
0 1.<br />
5 = 20.<br />
0 MPa<br />
geometrija<br />
b = 40 cm<br />
h = 60 cm<br />
µ<br />
sd<br />
d<br />
1<br />
=<br />
5.<br />
0<br />
cm<br />
d = h − d = 60 − 5 = 55 cm<br />
Msd<br />
= 2<br />
bd f<br />
cd<br />
1<br />
260 ⋅100<br />
=<br />
=<br />
2<br />
40 ⋅ 55 ⋅ 2.<br />
0<br />
0.<br />
107<br />
fcd ck c<br />
B 500B ; fyk = 500.0 MPa<br />
fyd = fyk<br />
γ s =<br />
opterećenje<br />
Msd = 260.<br />
0 kNm<br />
iz tablica ⇒ εs1 = 10.0 ‰; εc2 = 2.4 ‰; ζ = 0.925; ξ = 0.194<br />
x = ξ ⋅ d = 0.<br />
194 ⋅ 55 = 10.<br />
67 cm<br />
sd A s1<br />
=<br />
=<br />
ζ d fyd<br />
0.<br />
925 ⋅ 55 ⋅ 43.<br />
48<br />
500.<br />
0 1.<br />
15<br />
M 260 ⋅100<br />
2<br />
= 11.<br />
75 cm ⇒ odabrano 6∅16 (As=12.06 cm2 )<br />
=<br />
434.<br />
8 MPa
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 21<br />
3 0.8<br />
1.6<br />
4.56<br />
4.2.3 Slučaj 2<br />
Postupak<br />
1.6<br />
4.56<br />
1.6<br />
4.56<br />
40<br />
1.6<br />
A s1<br />
4.56<br />
1.6<br />
4.56<br />
1.6<br />
0.8 3<br />
Poznate su dimenzije betonskog presjeka b/d i kvaliteta materijala. Potrebno je odrediti moment nosivosti i potrebnu<br />
površinu armature. (Nepoznato nam je As1, εs1, εc2 i moment nosivosti).<br />
Moment nosivosti presjeka je onaj moment za kojega su oba materijala (beton i čelik) u potpunosti iskorišteni. Dakle εc2<br />
=3.5 ‰ a εs1=3-20 ‰.<br />
Izborom εs1=3 ‰ dobiva se veliki moment nosivosti i više armature, a izborom εs1=20 ‰ mali moment nosivosti i malo<br />
armature<br />
Za pretpostavljene deformacije iz tablica se očitaju koeficijenti µ sd i ζ. Izrazima (3.10) i (3.11) dobivamo tražene veličine.<br />
Numerički primjer<br />
h = 60<br />
d 1 = 5 d = 55<br />
Msd<br />
b = 40<br />
A s1<br />
c<br />
M = µ<br />
Rd,<br />
lim<br />
A<br />
s1<br />
sd,<br />
lim<br />
MRd<br />
=<br />
ζ df<br />
Zadan je betonski presjek dimenzija b/h=40/60 cm, udaljenost težišta vlačne armature od ruba presjeka d1=5 cm.<br />
Element je izrađen iz betona klase C 30/37 (klasa okoliša XC2), armiran s B 500B. Potrebno je odrediti moment nosivosti i<br />
potrebnu površinu armature.<br />
materijal:<br />
C 30/37 ; fck = 30.0 MPa<br />
= f γ = 30.<br />
0 1.<br />
5 = 20.<br />
0 MPa<br />
geometrija<br />
bd<br />
, lim<br />
yd<br />
2<br />
f<br />
cd<br />
fcd ck c<br />
3.5 0.8 1.6<br />
5.1<br />
B 500B ; fyk = 500.0 MPa<br />
fyd = fyk<br />
γ s =<br />
500.<br />
0 1.<br />
15<br />
=<br />
434.<br />
8 MPa
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 22<br />
b = 40 cm<br />
h = 60 cm<br />
d<br />
1<br />
=<br />
5.<br />
0<br />
cm<br />
d = h − d = 60 − 5 = 55 cm<br />
Pretpostavimo: εs1 = 20.0 ‰ i εc2 = 3.5 ‰<br />
1<br />
iz tablica ⇒ µsd,lim = 0.096; ζlim = 0.938; ξ lim = 0.149<br />
M<br />
Rd , lim<br />
= µ<br />
sd<br />
bd<br />
2<br />
f<br />
cd<br />
x = ξlim<br />
⋅ d = 0.<br />
149 ⋅ 55 =<br />
Rd,<br />
lim<br />
s1<br />
= =<br />
ζlim<br />
d fyd<br />
0<br />
Pretpostavimo: εs1 = 3.0 ‰ i εc2 = 3.5 ‰<br />
= 0.<br />
096 ⋅ 40 ⋅ 55 ⋅ 2.<br />
0 =<br />
8.<br />
19<br />
cm<br />
M 232.<br />
32 ⋅100<br />
A =<br />
. 938 ⋅ 55 ⋅ 43.<br />
48<br />
2<br />
10.<br />
36<br />
232.<br />
32 kNm<br />
cm<br />
iz tablica ⇒ µsd,lim = 0.288; ζlim = 0.776; ξ lim = 0.538<br />
M<br />
Rd , lim<br />
= µ<br />
sd<br />
bd<br />
2<br />
f<br />
cd<br />
x = ξlim<br />
⋅ d = 0.<br />
538 ⋅ 55 =<br />
lim<br />
yd<br />
= 0.<br />
288 ⋅ 40 ⋅ 55 ⋅ 2.<br />
0 =<br />
29.<br />
59<br />
cm<br />
MRd,<br />
lim 696.<br />
96 ⋅100<br />
A s1<br />
= =<br />
=<br />
ζ d f 0.<br />
776 ⋅ 55 ⋅ 43.<br />
48<br />
2<br />
37.<br />
56<br />
2<br />
696.<br />
96 kNm<br />
U tablici su dani odnosi momenta nosivosti i uzdužne armature za još neke deformacije čelika:<br />
εs1 εc2 ξlim ζlim µRd,lim x MRd,lim As1<br />
3.0 3.5 0.538 0.776 0.288 29.59 696.96 37.56<br />
5.0 3.5 0.412 0.829 0.235 22.65 568.23 28.67<br />
10.0 3.5 0.259 0.892 0.159 14.26 385.16 18.05<br />
15.0 3.5 0.189 0.921 0.120 10.41 290.24 13.17<br />
20.0 3.5 0.149 0.938 0.096 8.19 232.32 10.36<br />
d = 5 d = 55<br />
h = 60<br />
1<br />
b = 40<br />
A s1<br />
ε s1<br />
cm<br />
14.26<br />
22.65<br />
29.60<br />
2<br />
10.41<br />
8.19<br />
=3.5‰<br />
ε c2<br />
20 ‰ 15 ‰ 10 ‰ 5 ‰ 3 ‰
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 23<br />
4.2.4 Slučaj 3<br />
Postupak<br />
Poznati su kvaliteta materijala i računsko opterećenje. Potrebno je odrediti dimenzije betonskog presjeka i potrebnu<br />
površinu armature. (Nepoznato nam je: b, h, As1, εs1, εc2).<br />
Unaprijed se odabere širina presjeka b, te se izračunavanjem izraza (3.10) po d odredi potrebna visina presjeka.<br />
µ<br />
sd,<br />
lim<br />
M<br />
=<br />
bd<br />
sd<br />
2<br />
fcd<br />
te se za odabrano d, potrebna površina armature dobiva prema izrazu (3.11)<br />
Numerički primjer<br />
h = 60<br />
d 1 = 5 d = 55<br />
Msd<br />
b = 40<br />
A s1<br />
c<br />
A<br />
s1<br />
;<br />
d<br />
pot<br />
M<br />
=<br />
ζ d f<br />
sd<br />
yd<br />
≥<br />
µ<br />
Msd<br />
b f<br />
Potrebno je odrediti optimalni betonski presjek, za računski moment Msd=300 kNm.. Element je izrađen iz betona klase C<br />
30/37 (klasa okoliša XC2), armiran s B 500B. Potrebno je odrediti moment nosivosti i potrebnu površinu armature.<br />
materijal:<br />
C 30/37 ; fck = 30.0 MPa<br />
= f γ = 30.<br />
0 1.<br />
5 = 20.<br />
0 MPa<br />
Pretpostavimo: εs1 = 10.0 ‰ i εc2 = 3.5 ‰<br />
sd,<br />
lim<br />
fcd ck c<br />
cd<br />
B 500B ; fyk = 500.0 MPa<br />
fyd = fyk<br />
γ s =<br />
iz tablica ⇒ µsd,lim = 0.159; ζlim = 0.892; ξ lim = 0.259<br />
d<br />
pot<br />
≥<br />
µ<br />
Msd<br />
b f<br />
sd,<br />
lim<br />
cd<br />
b (cm) d (cm)<br />
10.0 97.1<br />
20.0 68.7<br />
30.0 56.1<br />
40.0 48.6<br />
50.0 43.4<br />
60.0 39.7<br />
70.0 36.7<br />
120.0<br />
100.0<br />
80.0<br />
60.0<br />
40.0<br />
h (cm)<br />
500.<br />
0 1.<br />
15<br />
20.0<br />
b<br />
0.0<br />
0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0<br />
Za presjeke koji su opterećeni momentom savijanja povoljan odnos dimenzija je d/b = 1.5-2.0.<br />
=<br />
434.<br />
8 MPa
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 24<br />
µ<br />
sd<br />
b<br />
h<br />
d<br />
od<br />
od<br />
1<br />
= 35 cm<br />
=<br />
=<br />
60 cm<br />
5.<br />
0 cm<br />
d = h − d = 60 − 5 = 55 cm<br />
Msd<br />
= 2<br />
bd f<br />
cd<br />
1<br />
300 ⋅100<br />
=<br />
=<br />
2<br />
35 ⋅ 55 ⋅ 2.<br />
0<br />
0.<br />
142<br />
iz tablica ⇒ εs1 = 10.0 ‰; εc2 = 3.1 ‰; ζ = 0.904; ξ = 0.237<br />
x = ξ ⋅ d = 0.<br />
237 ⋅ 55 = 13.<br />
04 cm<br />
M 300 ⋅100<br />
2<br />
= 13.<br />
88 cm ⇒ 7∅16 (As=14.07 cm2 )<br />
sd A s1<br />
=<br />
=<br />
ζ dfyd<br />
0.<br />
904 ⋅ 55 ⋅ 43.<br />
48<br />
A s1<br />
1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6<br />
0.8<br />
3.5 2.53 2.53 2.53 2.53 2.53 2.53<br />
0.8<br />
3.5<br />
s1<br />
2<br />
35<br />
A = 13.<br />
88 cm ⇒ 6∅18 (As=15.27 cm2 )<br />
A s1<br />
1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8<br />
0.8<br />
3.5 3.12 3.12 3.12 3.12 3.12<br />
0.8<br />
3.5<br />
35<br />
3.5 0.8 1.6<br />
5.1<br />
3.5 0.8 1.8<br />
5.2<br />
Armatura nije dobro odabrana jer je razmak<br />
između šipki premali.<br />
Ova armatura je bolje odabrana.
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 25<br />
4.2.5 Slučaj 4<br />
Postupak<br />
Poznate su dimenzije betonskog presjeka (b/h), površina armature i kvaliteta materijala. Potrebno je odrediti moment<br />
nosivosti. (Nepoznato nam je: Msd).<br />
Uz pretpostavku deformacija armature εs1 = 20.0 ‰, nađe se mehanički koeficijent armiranja (izraz 3.12):<br />
A f<br />
⋅<br />
s1 yd<br />
ω =<br />
d ⋅ b fcd<br />
te nakon što se iz tablica (prilog 1) očitaju koeficijenti µ sd, lim ili ζ lim moment nosivosti se odredi prema jednom od sljedećih<br />
izraza<br />
M<br />
M<br />
Rd,<br />
lim<br />
Rd,<br />
lim<br />
= µ<br />
= A<br />
sd, lim<br />
s1<br />
lim<br />
2<br />
bd<br />
f<br />
ζ df<br />
Važno je napomenuti da se na ovaj način dobiva najmanji moment nosivosti. Odabirom manjih deformacija<br />
Numerički primjer<br />
Potrebno je odrediti optimalni betonski presjek, za računski moment Msd=300 kNm.. Element je izrađen iz betona klase C<br />
30/37 (klasa okoliša XC2), armiran s B 500B. Potrebno je odrediti moment nosivosti i potrebnu površinu armature.<br />
materijal:<br />
C 30/37 ; fck = 30.0 MPa<br />
= f γ = 30.<br />
0 1.<br />
5 = 20.<br />
0 MPa<br />
h = 60<br />
d 1 = 5 d = 55<br />
Msd<br />
b = 40<br />
A s1<br />
c<br />
Pretpostavimo: εs1 = 10.0 ‰ i εc2 = 3.5 ‰, i b=60 cm<br />
yd<br />
cd<br />
ili<br />
fcd ck c<br />
B 500B ; fyk = 500.0 MPa<br />
fyd = fyk<br />
γ s =<br />
iz tablica ⇒ µsd,lim = 0.159; ζlim = 0.892; ξ lim = 0.259<br />
d<br />
pot<br />
≥<br />
µ<br />
Msd<br />
b f<br />
sd,<br />
lim<br />
cd<br />
=<br />
300 ⋅100<br />
=<br />
0.<br />
159 ⋅60<br />
⋅ 2.0<br />
39.<br />
65 cm<br />
500.<br />
0 1.<br />
15<br />
=<br />
434.<br />
8 MPa
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 26<br />
4.3 Dvostruko armirani pravokutni presjek opterećen momentom savijanja<br />
Dvostruko armirani presjeci su oni presjeci koji posjeduju vlačnu i tlačnu armaturu (crtež 6). Dvostruko armirani presjeci<br />
upotrebljavaju se kada je računski moment Msd veći od momenta nosivosti MRd,lim kojeg presjek može preuzeti bez tlačne<br />
armature.<br />
h<br />
d<br />
d 1<br />
2<br />
1<br />
Msd<br />
b<br />
As2<br />
Nsd<br />
As1<br />
2<br />
d<br />
d-x<br />
x=ξ*d<br />
εs2<br />
Neutralna os<br />
ε c2<br />
2<br />
d-d<br />
z=ζ*d<br />
0.85 f cd<br />
Fs2<br />
εs1 Fs1 Crtež 10 - Naprezanja i deformacije dvostruko armiranog pravokutnog AB presjeka<br />
U dvostruko armiranom presjeku utjecaj tlačne armature na njegovu nosivost može se uzeti u obzir ako je ona povezana<br />
sponama na razmaku: sw ≤ 15∅ (∅ - promjer šipke tlačne armature) i ako je zadovoljen uvjet x ≥ 2d2 (x - udaljenost<br />
neutralne osi od tlačnog ruba presjeka , d2 -udaljenost težišta tlačne armature od ruba presjeka). Time se tlačna armatura<br />
osigurava od izvijanja!<br />
Za betone razreda ≤C 35/45 prema normi HRN EN 1992-1-1 najveća dopuštena granična vrijednost koeficijenta položaja<br />
neutralne osi iznosi ξlim=0.45. S tim u vezi mogu se izračunati i ostali parametri:<br />
ε<br />
ξ<br />
c2<br />
lim<br />
= 3.5<br />
‰<br />
= 0.45<br />
;<br />
;<br />
ζ<br />
ε<br />
s1<br />
lim<br />
= 4.278<br />
‰<br />
=<br />
0.813<br />
;<br />
µ<br />
sd, lim<br />
= 0.252<br />
Prema tome najveći moment savijanja koji jednostruko armirani presjek može preuzeti je:<br />
Rd,<br />
lim<br />
sd,<br />
lim<br />
2<br />
cd<br />
2 ( bd f )<br />
cd<br />
F<br />
c<br />
(3.13)<br />
M = µ bd f = 0.<br />
252 ⋅<br />
(3.14)<br />
Za betone razreda ≥C 40/50 prema normi HRN EN 1992-1-1 najveća dopuštena granična vrijednost koeficijenta položaja<br />
neutralne osi iznosi ξlim=0.35. S tim u vezi mogu se izračunati i ostali parametri:<br />
ε<br />
ξ<br />
c2<br />
lim<br />
= 3.5<br />
‰<br />
= 0.35<br />
;<br />
;<br />
ζ<br />
ε<br />
s1<br />
lim<br />
= 6.5<br />
‰<br />
=<br />
0.854<br />
;<br />
µ<br />
sd, lim<br />
= 0.206<br />
Prema tome najveći moment savijanja koji jednostruko armirani presjek može preuzeti je:<br />
Rd,<br />
lim<br />
sd,<br />
lim<br />
2<br />
cd<br />
2 ( bd f )<br />
cd<br />
(3.15)<br />
M = µ bd f = 0.<br />
206 ⋅<br />
(3.16)<br />
Limitirajući moment preuzimaju beton i vlačna armatura, dok razliku do stvarnog momenta preuzimaju dodatna vlačna i<br />
tlačna armatura. Prema tome potrebna armatura će se izračunati prema izrazima:<br />
A<br />
s1<br />
MRd,<br />
lim Msd<br />
− MRd,<br />
lim<br />
= +<br />
- ukupna vlačna armatura (3.17)<br />
ζ df<br />
f<br />
lim<br />
A<br />
s2<br />
yd<br />
( d − d )<br />
( d − d )<br />
2<br />
yd<br />
Msd<br />
− MRd,<br />
lim<br />
= - tlačna armatura (3.18)<br />
σ<br />
2<br />
s2<br />
Gdje je σs2 tlačno naprezanje u armaturi. Pri deformaciji ε s2<br />
≤ εv<br />
uzima se da je ε s2<br />
= fyd<br />
a za ε s2<br />
> εv<br />
, sa se<br />
izračunava iz izraza:
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 27<br />
gdje je:<br />
− ε s2<br />
- vlačna deformacija čelika promatrana kao apsolutna vrijednost,<br />
− Es - modul elastičnosti čelika ( Es = 200GPa<br />
),<br />
− εv - Granična deformacija pri kojoj dolazi do tečenja armature (= f yd Es<br />
).<br />
Numerički primjer 1<br />
d2<br />
ξ −<br />
σ = ε d<br />
s 2 Es<br />
s2<br />
(3.19)<br />
1−<br />
ξ<br />
Zadan je betonski presjek dimenzija b/h=40/60 cm, udaljenost težišta vlačne i tlačne armature od ruba presjeka d1=d2=5<br />
cm. Element je izrađen iz betona klase C 30/37 (klasa okoliša XC2), armiran s B 500B. Element je opterećen računskim<br />
opterećenjem Msd=760 kNm. Potrebno je odrediti potrebnu površinu armature.<br />
d 1 = 5 d = 55<br />
d = 5<br />
2<br />
Msd<br />
b = 40<br />
geometrija<br />
b = 40 cm<br />
h = 60 cm<br />
µ<br />
sd<br />
d = d =<br />
1<br />
2<br />
A s2<br />
A s1<br />
5.<br />
0 cm<br />
c<br />
c<br />
d = h − d = 60 − 5 = 55 cm<br />
Msd<br />
= 2<br />
bd f<br />
cd<br />
1<br />
760 ⋅100<br />
=<br />
=<br />
2<br />
40 ⋅ 55 ⋅ 2.<br />
0<br />
0.<br />
314<br />
materijal:<br />
C 30/37 ; fck = 30.0 MPa<br />
= f γ = 30.<br />
0 1.<br />
5 = 20.<br />
0 MPa<br />
fcd ck c<br />
B 500B ; fyk = 500.0 MPa<br />
fyd = fyk<br />
γ s =<br />
opterećenje<br />
Msd = 760.<br />
0 MPa<br />
500.<br />
0 1.<br />
15<br />
=<br />
434.<br />
8 MPa<br />
Vidljivo je da izračunati µ sd veći od maksimalnog kojeg možemo očitati iz tablica. Presjek je potrebno dvostruko armirati.<br />
Računamo moment nosivosti:<br />
ε<br />
ξ<br />
M<br />
c2<br />
lim<br />
= 3.5<br />
‰<br />
= 0.45<br />
Rd , lim<br />
= µ<br />
Vlačna armatura:<br />
;<br />
;<br />
sd,<br />
lim<br />
ζ<br />
bd<br />
ε<br />
s1<br />
lim<br />
2<br />
f<br />
= 4.278<br />
‰<br />
=<br />
cd<br />
0.813<br />
=<br />
;<br />
µ<br />
2<br />
0.<br />
252 ⋅ bd<br />
sd, lim<br />
f<br />
cd<br />
=<br />
= 0.252<br />
2<br />
0.<br />
252 ⋅ 40 ⋅ 55<br />
⋅ 2.0 =<br />
609.<br />
8 kNm
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 28<br />
A s2<br />
A s1<br />
A<br />
s1<br />
s1<br />
M<br />
=<br />
ζ df<br />
lim<br />
x = 24.75<br />
=<br />
Rd,<br />
lim<br />
yd<br />
31.<br />
36<br />
d = 5<br />
2<br />
M<br />
+<br />
+<br />
sd<br />
( d − d )<br />
6.<br />
91<br />
− M<br />
2<br />
=<br />
ε = 3.5 ‰<br />
c2<br />
2<br />
Rd,<br />
lim<br />
f<br />
yd<br />
ε = 2.79 ‰<br />
s2<br />
38.<br />
27<br />
609.<br />
8 ⋅100<br />
=<br />
+<br />
0.813<br />
⋅ 55 ⋅ 43.<br />
48<br />
cm<br />
2<br />
x = ξlim<br />
⋅ d = 0.<br />
45 ⋅ 55 =<br />
( 760.<br />
0 − 609.<br />
8)<br />
( 55 − 5)<br />
⋅ 43.<br />
24.<br />
75 cm<br />
⋅100<br />
=<br />
48<br />
εc<br />
2 εs2<br />
x − d2<br />
24.<br />
75 − 5.<br />
0<br />
= ⇒ εs2<br />
= εc2<br />
=<br />
⋅ 3.<br />
5 =<br />
x x − d<br />
x 24.<br />
75<br />
2<br />
fyd<br />
434.<br />
8<br />
ε v(<br />
B 500)<br />
= = ⋅1000<br />
(‰) = 2.17 ‰<br />
E 200000<br />
ε<br />
s2<br />
> ε<br />
v<br />
s<br />
⇒ σ<br />
s2<br />
( d − d )<br />
A = 38.<br />
27 cm ⇒ odabrano 5∅32 (As=40.21 cm2 )<br />
s2<br />
2<br />
A = 6.<br />
91cm<br />
⇒ odabrano 3∅20 (As=9.42 cm2 )<br />
3.2<br />
0.8<br />
3.5 3.85<br />
M<br />
Rd , lim<br />
3.2<br />
= µ<br />
Vlačna armatura:<br />
A<br />
s1<br />
lim<br />
3.85<br />
sd,<br />
lim<br />
M<br />
=<br />
ζ df<br />
=<br />
Tlačna armatura<br />
Rd,<br />
lim<br />
( d − d )<br />
yd<br />
bd<br />
30.<br />
80<br />
2<br />
yd<br />
3.2<br />
40<br />
2<br />
f<br />
M<br />
+<br />
+<br />
A s2<br />
cd<br />
sd<br />
3.85<br />
A s1<br />
=<br />
3.2<br />
( d − d )<br />
8.<br />
16<br />
3.85<br />
0.<br />
252 ⋅ bd<br />
− M<br />
2<br />
=<br />
Rd,<br />
lim<br />
f<br />
yd<br />
38.<br />
96<br />
2<br />
= f<br />
yd<br />
yd<br />
( 760.<br />
0 − 609.<br />
8)<br />
( 55 − 5)<br />
⋅ 43.<br />
Msd<br />
− MRd,<br />
lim<br />
⋅100<br />
A s2<br />
=<br />
=<br />
=<br />
f<br />
48<br />
3.2<br />
0.8<br />
3.5<br />
2<br />
cm<br />
( 760.<br />
0 − 587.<br />
9)<br />
( 54 − 5.<br />
5)<br />
⋅ 43.<br />
f<br />
2<br />
cd<br />
=<br />
0.8 3.5<br />
5.33<br />
2<br />
3.5 0.8 3.2<br />
5.9<br />
0.<br />
252 ⋅ 40 ⋅ 54<br />
587.<br />
9 ⋅100<br />
=<br />
+<br />
0.813<br />
⋅ 54 ⋅ 43.<br />
48<br />
Msd<br />
− MRd,<br />
lim<br />
⋅100<br />
A s2<br />
=<br />
=<br />
=<br />
f<br />
48<br />
8.<br />
16<br />
cm<br />
2<br />
6.<br />
91<br />
cm<br />
2.<br />
79 ‰<br />
Krivo su pretpostavljene veličine d1 i d2, pa<br />
ponavljamo proračun.<br />
b = 40 cm<br />
h = 60 cm<br />
2<br />
⋅ 2.0 =<br />
d<br />
d<br />
1<br />
2<br />
=<br />
=<br />
6.<br />
0 cm<br />
5.<br />
5 cm<br />
d = h − d = 60 − 6 = 54 cm<br />
587.<br />
9 kNm<br />
( 760.<br />
0 − 587.<br />
9)<br />
( 54 − 5.<br />
5)<br />
⋅ 43.<br />
Vidljivo je da se armatura nije značajno promijenila. Vrijede odabrane šipke.<br />
1<br />
⋅100<br />
=<br />
48<br />
2
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 29<br />
Numerički primjer 2<br />
Zadan je betonski presjek dimenzija b/h=40/60 cm, udaljenost težišta vlačne armature od ruba presjeka d1=6 cm, a<br />
udaljenost težišta tlačne armature od ruba presjeka d2=12 cm. Element je izrađen iz betona klase C 30/37 (klasa okoliša<br />
XC2), armiran s B 500B. Element je opterećen računskim opterećenjem Msd=760 kNm. Potrebno je odrediti potrebnu<br />
površinu armature.<br />
d 1 = 5 d = 55<br />
d = 12<br />
2<br />
Msd<br />
b = 40<br />
geometrija<br />
b = 40 cm<br />
h = 60 cm<br />
µ<br />
M<br />
sd<br />
d<br />
d<br />
1<br />
2<br />
=<br />
6.<br />
0 cm<br />
A s2<br />
A s1<br />
= 12.<br />
0 cm<br />
c<br />
c<br />
d = h − d = 60 − 6 = 54 cm<br />
Msd<br />
= 2<br />
bd f<br />
Rd , lim<br />
= µ<br />
Vlačna armatura:<br />
A s2<br />
A s1<br />
A<br />
s1<br />
lim<br />
=<br />
cd<br />
sd,<br />
lim<br />
M<br />
=<br />
ζ df<br />
Rd,<br />
lim<br />
d = 12<br />
2<br />
x = 24.75<br />
1<br />
760 ⋅100<br />
=<br />
=<br />
2<br />
40 ⋅ 55 ⋅ 2.<br />
0<br />
yd<br />
bd<br />
30.<br />
80<br />
2<br />
f<br />
M<br />
+<br />
+<br />
cd<br />
sd<br />
=<br />
( d − d )<br />
9.<br />
42<br />
0.<br />
314<br />
2<br />
0.<br />
252 ⋅ bd<br />
− M<br />
2<br />
=<br />
ε = 3.5 ‰<br />
c2<br />
Rd,<br />
lim<br />
f<br />
yd<br />
ε = 1.80 ‰<br />
s2<br />
40.<br />
22<br />
cm<br />
f<br />
2<br />
cd<br />
=<br />
materijal:<br />
C 30/37 ; fck = 30.0 MPa<br />
= f γ = 30.<br />
0 1.<br />
5 = 20.<br />
0 MPa<br />
fcd ck c<br />
B 500B ; fyk = 500.0 MPa<br />
fyd = fyk<br />
γ s =<br />
opterećenje<br />
Msd = 760.<br />
0 MPa<br />
2<br />
0.<br />
252 ⋅ 40 ⋅ 54<br />
587.<br />
9 ⋅100<br />
=<br />
+<br />
0.813<br />
⋅ 54 ⋅ 43.<br />
48<br />
x = ξlim<br />
⋅ d = 0.<br />
45 ⋅ 55 =<br />
⋅ 2.0 =<br />
500.<br />
0 1.<br />
15<br />
587.<br />
9 kNm<br />
( 760.<br />
0 − 587.<br />
9)<br />
( 54 − 12)<br />
⋅ 43.<br />
24.<br />
75 cm<br />
=<br />
⋅100<br />
=<br />
48<br />
434.<br />
8 MPa<br />
εc<br />
2 εs2<br />
x − d2<br />
24.<br />
75 − 12.<br />
0<br />
= ⇒ εs2<br />
= εc2<br />
=<br />
⋅ 3.<br />
5 = 1.<br />
80 ‰<br />
x x − d<br />
x<br />
24.<br />
75<br />
2<br />
fyd<br />
434.<br />
8<br />
ε v(<br />
B 500)<br />
= = ⋅1000<br />
(‰) = 2.17 ‰<br />
E 200000<br />
ε<br />
s 2<br />
> ε<br />
v<br />
s<br />
⇒ σ<br />
s2<br />
( d − d )<br />
2<br />
= E ⋅ ε<br />
s2<br />
s<br />
s2<br />
= 200000 ⋅ 0.<br />
0018 =<br />
( 760.<br />
0 − 587.<br />
9)<br />
( 55 − 12)<br />
⋅ 36.<br />
360.<br />
6 MPa<br />
Msd<br />
− MRd,<br />
lim<br />
⋅100<br />
A s2<br />
=<br />
=<br />
= 11.<br />
36 cm<br />
σ<br />
06<br />
2
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 30<br />
s1<br />
2<br />
A = 40.<br />
22 cm ⇒ odabrano 5∅32 (As=40.21 cm2 )<br />
s2<br />
2<br />
A = 11.<br />
36 cm ⇒ odabrano 4∅20 (As=12.57 cm2 )<br />
3.2<br />
0.8<br />
3.5 3.85<br />
3.2<br />
3.85<br />
3.2<br />
40<br />
A s2<br />
3.85<br />
A s1<br />
3.2<br />
3.85<br />
3.2<br />
0.8<br />
3.5<br />
Napomena: Ovim postupkom se praktički može odrediti armatura za bilo koji zadani moment Msd. No, potrebno je uvijek<br />
imati na umu da ukupni postotak armature u presjeku ne prijeđe maksimalnu dopuštenu vrijednost.<br />
ρ l =<br />
A<br />
As1<br />
+ As<br />
=<br />
60 ⋅ 40<br />
Asl 2<br />
c<br />
40.<br />
21+<br />
12.<br />
57<br />
=<br />
=<br />
60 ⋅ 40<br />
2.<br />
2%<br />
Maksimalna vrijednost količine armature za presjeke naprezanje savijanjem je (prema EC2) ρl,max=4%, što je više od<br />
dobivene vrijednosti, te zaključujemo da je presjek ispravno dimenzioniran. Međutim, ovaj postotak armature je praktično<br />
prevelik za dani presjek, te je potrebno povećati presjek i/ili smanjiti opterećenje.<br />
4.4 Dimenzioniranje T i Γ presjeka<br />
T presjecima nazivamo one presjeke čija tlačna zona ima oblik slova "T", crtež 7.<br />
h<br />
d<br />
d 1<br />
f<br />
h<br />
2<br />
Msd<br />
1<br />
b eff<br />
b<br />
A s1<br />
d<br />
A s2 x 2<br />
w<br />
d-x<br />
Neutralna os<br />
εs2<br />
ε c2<br />
ε<br />
*<br />
c<br />
2<br />
d-d<br />
z<br />
0.8 3.5<br />
5.33<br />
2<br />
3.5 0.8 3.2<br />
5.9<br />
0.85 f cd<br />
F<br />
F<br />
εs1 Fs1 Crtež 11 – T - presjek<br />
Dakle, osim oblika, da bi presjek bio T presjek mora biti ispunjen i uvjet da je x>hf . Ako je x5bw<br />
primjenjuje se pojednostavljeni proračun, koji je za praksu dovoljno točan, a nalazi se na strani sigurnosti. Pri tome se<br />
s2<br />
c
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 31<br />
pretpostavlja da ukupnu tlačnu silu prima samo ploča, i da ova sila djeluje u srednjoj ravnini ploče, tj. da je krak unutrašnjih<br />
sila z=(d-hf/2). Dakle, zanemaruje se tlačna sila koju prima dio rebra između neutralne osi i donje ivice ploče<br />
h<br />
d<br />
d 1<br />
f<br />
h<br />
2<br />
Msd<br />
1<br />
b eff<br />
b<br />
w<br />
A s1<br />
d<br />
x 2<br />
d-x<br />
Neutralna os<br />
εs2<br />
εs1<br />
ε c2<br />
ε<br />
*<br />
c<br />
z = d - h /2<br />
f<br />
Crtež 12 – "T" presjek s odnosom beff/bw>5<br />
Koristeći uvjete ravnoteže, dobiva se izraz za potrebnu površinu presjeka vlačne armature.<br />
A<br />
M<br />
( d − hf<br />
/ 2)<br />
fyd<br />
0.85 f cd<br />
sd<br />
s1<br />
= (3.20)<br />
U praksi se najčešće pretpostave-usvoje dimenzije presjeka, a zatim se određuje armatura. Pri tom se, u pravilu, ne ide<br />
na potpuno iskorištavanje betona, jer bi to dalo neracionalne, previše armirane presjeke. Dakle granična nosivost ovakvih<br />
presjeka dostiže se po armaturi (10-20 ‰). S obzirom na veliku nosivost ploče, tlačna računska armatura je u pravilu<br />
nepotrebna i ekonomski neopravdana.<br />
Izuzetno kada aktivna širina ploče beff nije mnogo veća od širine rebra bw, a T presjek izložen savijanju s velikom tlačnom<br />
silom, može se javiti potreba i za tlačnom računskom armaturom.<br />
Ako je beff≤5bw, obično se ne zadovoljavamo prethodnim, pojednostavljenim postupkom proračuna T presjeka, posebno<br />
ako je nosač T presjeka većeg raspona i opterećenja. Tada primjenjujemo točniji postupak u kojem ne zanemarujemo<br />
doprinos tlačnog dijela rebra. Točniji postupak primjenjujemo i onda kada je beff>5bw ako je x >>hf. To će se dogoditi kod<br />
presjeka opterećenih na savijanje s velikom tlačnom silom. Tada se doprinos nosivosti presjeka velike tlačne zone rebra ne<br />
smije zanemariti.<br />
U praksi se dimenzioniranje T presjeka svodi na dimenzioniranje zamjenjujućeg presjeka širine bi. Širina bi određuje se iz<br />
uvjeta da se, pri jednakim položajima neutralne osi, dobiju jednake tlačne sile u zadanom i zamjenjujućem presjeku.<br />
Polazišna osnova nam je pravokutni presjek širine jednake širini ploče.<br />
Nakon izračunavanja koeficijenta µsd i očitavanja koeficijenta ξ, određujemo položaj neutralne osi (3.6), pri čemu se<br />
mogu pojaviti dvije mogućnosti:<br />
− neutralna os prolazi kroz ploču ili njenim donjim rubom. Takav presjek proračunavamo kao pravokutni dimenzija<br />
beff/d, dakle za očitani ζ određujemo armaturu prema (3.11).<br />
− neutralna os siječe rebro.<br />
h<br />
d<br />
d 1<br />
f<br />
h<br />
2<br />
Msd<br />
Nsd<br />
1<br />
beff bi b<br />
A s1<br />
d<br />
A s2 x 2<br />
w<br />
d-x<br />
Neutralna os<br />
εs2<br />
ε c2<br />
ε<br />
*<br />
c<br />
2<br />
d-d<br />
z<br />
0.85 f cd<br />
F s1<br />
Fc<br />
F<br />
F<br />
εs1 Fs1 s2<br />
c
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 32<br />
Širinu fiktivnog T presjeka bi<br />
Crtež 13 – Zamjenjujući "T" presjek<br />
možemo odrediti iz izraza:<br />
b = λ ⋅ b<br />
(3.21)<br />
i<br />
pri čemu se koeficijent λb može izračunati iz formule (3.22) ili dovoljno točno očitati iz tablica danih u prilogu 2, što u praksi<br />
predstavlja uobičajeni postupak.<br />
b<br />
eff<br />
⎟ α ⎛ ⎞<br />
v ⎛ hf<br />
⎞ b<br />
⎜ ⎟<br />
⎜ eff<br />
= 1 − 1−<br />
1−<br />
(3.22)<br />
αv<br />
⎝ ξ d ⎠⎝<br />
bw<br />
⎠<br />
λb ∗<br />
pri čemu su:<br />
− α v - koeficijent punoće radnog dijagrama betona za deformaciju ε c2<br />
;<br />
−<br />
∗<br />
αv - koeficijent punoće radnog dijagrama betona za deformaciju ∗<br />
εc ;<br />
Nakon pronalaženja aktivne širine bi zamjenjujućeg T presjeka provodi se dimenzioniranje kao za pravokutni presjek<br />
poznatih dimenzija bi/d. Dobivene nova vrijednost ξ uspoređuje se sa starom, pa nastane li razlika, postupak se ponavlja.<br />
Na ovaj način T presjek je zamijenjen s pravokutnim presjekom pa se mogu koristiti sva pomoćna sredstva za proračun<br />
pravokutnih presjeka (tablice, dijagrami i sl.)<br />
Numerički primjer 1<br />
Zadan je betonski presjek dimenzija prema slici. Element je izrađen iz betona klase C 25/30 (klasa okoliša XC2), armiran<br />
s B 500B. Element je opterećen računskim opterećenjem Msd=700 kNm. Potrebno je odrediti potrebnu površinu armature.<br />
b eff = 150<br />
materijal:<br />
C 25/30 ; fck = 25.0 MPa<br />
= f γ = 25.<br />
0 1.<br />
5 = 16.<br />
7 MPa<br />
h = 100<br />
d = 95<br />
d 1 = 5<br />
Msd<br />
A s1<br />
b = 40<br />
w<br />
c<br />
h = 15<br />
f<br />
fcd ck c<br />
B 500B ; fyk = 500.0 MPa<br />
fyd = fyk<br />
γ s =<br />
opterećenje<br />
Msd =<br />
700.<br />
0 MPa<br />
500.<br />
0 1.<br />
15<br />
=<br />
434.<br />
8 MPa
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 33<br />
početni presjek: beff/d = 150/95:<br />
µ<br />
sd<br />
Msd<br />
= 2<br />
b d f<br />
eff<br />
cd<br />
700 ⋅100<br />
=<br />
=<br />
2<br />
150 ⋅ 95 ⋅1.<br />
67<br />
0.<br />
031<br />
iz tablica ⇒ εs1 = 10.0 ‰; εc2 = 1.0 ‰; ζ = 0.968; ξ = 0.091<br />
x d 0.<br />
091 95 8.<br />
65 cm hf<br />
15.<br />
0 cm = <<br />
= ⋅ = ⋅ ξ = − neutralna os siječe ploču!<br />
M 700 ⋅100<br />
2<br />
= 17.<br />
51cm<br />
⇒ odabrano 6∅20 (As=18.85 cm2 )<br />
sd A s1<br />
=<br />
=<br />
ζ dfyd<br />
0.<br />
968 ⋅ 95 ⋅ 43.<br />
48<br />
Numerički primjer 2<br />
Zadan je isti betonski presjek kao u prethodnom primjeru, ali opterećen računskim opterećenjem Msd=3000 kNm.<br />
početni presjek: beff/d = 150/95:<br />
µ<br />
sd<br />
Msd<br />
= 2<br />
b d f<br />
eff<br />
cd<br />
3000 ⋅100<br />
=<br />
=<br />
2<br />
150 ⋅ 95 ⋅1.<br />
67<br />
0.<br />
133<br />
iz tablica ⇒ εs1 = 10.0 ‰; εc2 = 2.9 ‰; ζ = 0.910; ξ = 0.225<br />
x = ξ ⋅ d = 0.<br />
225 ⋅ 95 = 21.<br />
38 cm > hf<br />
= 15.<br />
0 cm − neutralna os siječe rebro!<br />
⇒ Potrebno je odrediti aktivnu širinu fiktivnog T presjeka.<br />
Aktivnu širinu očitavamo iz Tablice u Prilogu 2, prethodno izračunavši parametre:<br />
beff<br />
150<br />
hf 15<br />
= = 3.<br />
75 , = = 0.<br />
16 , ξ = 0.<br />
225<br />
b 40<br />
d 95<br />
w<br />
Te iz tablice očitamo λb:<br />
λ b = 0.<br />
91<br />
Fiktivna širina je:<br />
bi = λb<br />
⋅ beff<br />
= 0.<br />
91⋅150<br />
= 136.<br />
5 cm<br />
h f<br />
d<br />
0.550 0.525 0.500 0.475 0.450 0.425 0.400 0.375 0.350 0.325 0.300 0.275 0.250 0.225 0.200 0.175 0.150 0.125 0.100 0.075 0.050 0.025 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0<br />
ξ = x d<br />
λ b<br />
0.550 0.525 0.500 0.475 0.450 0.425 0.400 0.375 0.350 0.325 0.300 0.275 0.250 0.225 0.200 0.175 0.150 0.125 0.100 0.075 0.050 0.025 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00<br />
0.550 0.513 0.489 0.464 0.437 0.413 0.386 0.362 0.335 0.309 0.284 0.259 0.232 0.207 0.181 0.155 0.130 0.103 0.078 0.052 0.026 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00<br />
0.550 0.513 0.487 0.461 0.436 0.409 0.383 0.357 0.330 0.303 0.276 0.249 0.221 0.194 0.166 0.139 0.111 0.083 0.056 0.028 0.99 0.99 0.99 0.99 0.99 0.99 0.99 0.99<br />
0.550 0.513 0.487 0.460 0.434 0.407 0.379 0.351 0.323 0.295 0.266 0.237 0.208 0.178 0.149 0.119 0.090 0.060 0.030 0.99 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98<br />
0.550 0.512 0.485 0.459 0.431 0.403 0.374 0.345 0.315 0.285 0.254 0.223 0.192 0.160 0.129 0.097 0.065 0.032 0.98 0.97 0.97 0.97 0.96 0.96 0.96 0.96<br />
0.550 0.512 0.485 0.457 0.428 0.399 0.368 0.337 0.306 0.273 0.240 0.207 0.173 0.139 0.105 0.070 0.035 0.97 0.96 0.95 0.94 0.94 0.94 0.94 0.93<br />
0.550 0.511 0.483 0.454 0.425 0.394 0.362 0.329 0.295 0.260 0.224 0.188 0.151 0.114 0.076 0.038 0.96 0.94 0.93 0.92 0.91 0.91 0.91 0.90<br />
0.550 0.510 0.481 0.451 0.420 0.388 0.354 0.318 0.281 0.243 0.204 0.164 0.124 0.083 0.042 0.95 0.92 0.90 0.89 0.88 0.88 0.87 0.87<br />
0.550 0.509 0.479 0.448 0.415 0.381 0.344 0.305 0.265 0.223 0.180 0.136 0.091 0.046 0.93 0.90 0.87 0.86 0.85 0.84 0.84 0.83<br />
0.550 0.508 0.477 0.444 0.409 0.372 0.331 0.289 0.244 0.198 0.150 0.101 0.051 0.91 0.87 0.84 0.83 0.81 0.80 0.80 0.79<br />
0.550 0.507 0.473 0.439 0.401 0.360 0.316 0.268 0.218 0.166 0.112 0.056 0.90 0.84 0.81 0.79 0.78 0.76 0.76 0.75<br />
0.550 0.505 0.469 0.432 0.391 0.345 0.295 0.241 0.184 0.125 0.063 0.88 0.82 0.78 0.75 0.74 0.72 0.71 0.70<br />
0.550 0.502 0.464 0.423 0.378 0.326 0.268 0.206 0.140 0.071 0.86 0.79 0.74 0.72 0.70 0.68 0.67 0.66<br />
0.550 0.499 0.457 0.412 0.360 0.299 0.232 0.158 0.081 0.84 0.76 0.71 0.68 0.65 0.64 0.62 0.61<br />
0.550 0.494 0.448 0.397 0.335 0.262 0.181 0.093 0.82 0.73 0.68 0.64 0.61 0.59 0.58 0.57<br />
0.550 0.488 0.435 0.374 0.298 0.208 0.108 0.80 0.70 0.64 0.60 0.57 0.55 0.53 0.52<br />
0.550 0.479 0.418 0.342 0.243 0.127 0.78 0.67 0.60 0.56 0.53 0.51 0.49 0.48<br />
0.550 0.467 0.392 0.288 0.154 0.76 0.64 0.58 0.53 0.49 0.47 0.45 0.43<br />
b eff<br />
0.550 0.449 0.347 0.192 0.74 0.62 0.54 0.49 0.45 0.42 0.40 0.38<br />
0.550 0.420 0.252 0.72 0.59 0.50 0.45 0.41 0.38 0.36 0.34<br />
0.550 0.351 0.71 0.56 0.47 0.41 0.37 0.34 0.31 0.29<br />
0.550 0.69 0.53 0.43 0.37 0.33 0.29 0.27 0.25<br />
b
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 34<br />
⇒ Analiziramo novi presjek: bi/d = 136.5/100<br />
µ<br />
sd<br />
M<br />
=<br />
b d<br />
i<br />
sd<br />
2<br />
fcd<br />
=<br />
3000<br />
⋅<br />
136.<br />
5<br />
⋅100<br />
2<br />
95 ⋅1.<br />
67<br />
=<br />
0.<br />
146<br />
iz tablica ⇒ εs1 = 10.0 ‰; εc2 = 3.2 ‰; ζ = 0.901; ξ = 0.242<br />
⇒ Ponovno je potrebno odrediti aktivnu širinu fiktivnog T presjeka (ξ = 0.242):<br />
Te iz tablice očitamo λb:<br />
λ b = 0.<br />
88<br />
Fiktivna širina je:<br />
bi = λb<br />
⋅ beff<br />
= 0.<br />
88 ⋅150<br />
= 132.<br />
0 cm<br />
⇒ Analiziramo novi presjek: b/d = 132.0/100<br />
µ<br />
sd<br />
M<br />
=<br />
b d<br />
i<br />
sd<br />
2<br />
fcd<br />
3000 ⋅100<br />
=<br />
=<br />
2<br />
132 ⋅ 95 ⋅1.<br />
67<br />
0.<br />
151<br />
iz tablica ⇒ εs1 = 10.0 ‰; εc2 = 3.3 ‰; ζ = 0.898; ξ = 0.248<br />
pošto je promjena ξ mala, zadovoljavamo se dobivenim rezultatom.<br />
M 3000 ⋅100<br />
2<br />
= 80.<br />
87 cm ⇒ odabrano 6∅20 (As=18.85 cm2 )<br />
sd A s1<br />
=<br />
=<br />
ζ dfyd<br />
0.<br />
898 ⋅ 95 ⋅ 43.<br />
48<br />
Da smo prihvatili da je zadani presjek vitak (beff>5bw):<br />
M<br />
3000 ⋅100<br />
sd<br />
A s1<br />
=<br />
=<br />
=<br />
( d − hf<br />
2)<br />
fyd<br />
( 95 −15<br />
2)<br />
⋅ 43.<br />
48<br />
78.<br />
85<br />
Napomena uz primjer 2: Potrebna površina armature je korektno izračunata danim formulama, međutim postava ove<br />
armature u presjek bi bila prilično nezgodna.<br />
ρ<br />
s<br />
A<br />
=<br />
A<br />
s1<br />
c<br />
80.<br />
87<br />
= =<br />
150 ⋅100<br />
0.<br />
5%<br />
h f<br />
d<br />
0.550 0.525 0.500 0.475 0.450 0.425 0.400 0.375 0.350 0.325 0.300 0.275 0.250 0.225 0.200 0.175 0.150 0.125 0.100 0.075 0.050 0.025 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0<br />
ξ = x d<br />
λ b<br />
0.550 0.525 0.500 0.475 0.450 0.425 0.400 0.375 0.350 0.325 0.300 0.275 0.250 0.225 0.200 0.175 0.150 0.125 0.100 0.075 0.050 0.025 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00<br />
0.550 0.513 0.489 0.464 0.437 0.413 0.386 0.362 0.335 0.309 0.284 0.259 0.232 0.207 0.181 0.155 0.130 0.103 0.078 0.052 0.026 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00<br />
0.550 0.513 0.487 0.461 0.436 0.409 0.383 0.357 0.330 0.303 0.276 0.249 0.221 0.194 0.166 0.139 0.111 0.083 0.056 0.028 0.99 0.99 0.99 0.99 0.99 0.99 0.99 0.99<br />
0.550 0.513 0.487 0.460 0.434 0.407 0.379 0.351 0.323 0.295 0.266 0.237 0.208 0.178 0.149 0.119 0.090 0.060 0.030 0.99 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98<br />
0.550 0.512 0.485 0.459 0.431 0.403 0.374 0.345 0.315 0.285 0.254 0.223 0.192 0.160 0.129 0.097 0.065 0.032 0.98 0.97 0.97 0.97 0.96 0.96 0.96 0.96<br />
0.550 0.512 0.485 0.457 0.428 0.399 0.368 0.337 0.306 0.273 0.240 0.207 0.173 0.139 0.105 0.070 0.035 0.97 0.96 0.95 0.94 0.94 0.94 0.94 0.93<br />
0.550 0.511 0.483 0.454 0.425 0.394 0.362 0.329 0.295 0.260 0.224 0.188 0.151 0.114 0.076 0.038 0.96 0.94 0.93 0.92 0.91 0.91 0.91 0.90<br />
0.550 0.510 0.481 0.451 0.420 0.388 0.354 0.318 0.281 0.243 0.204 0.164 0.124 0.083 0.042 0.95 0.92 0.90 0.89 0.88 0.88 0.87 0.87<br />
0.550 0.509 0.479 0.448 0.415 0.381 0.344 0.305 0.265 0.223 0.180 0.136 0.091 0.046 0.93 0.90 0.87 0.86 0.85 0.84 0.84 0.83<br />
0.550 0.508 0.477 0.444 0.409 0.372 0.331 0.289 0.244 0.198 0.150 0.101 0.051 0.91 0.87 0.84 0.83 0.81 0.80 0.80 0.79<br />
0.550 0.507 0.473 0.439 0.401 0.360 0.316 0.268 0.218 0.166 0.112 0.056 0.90 0.84 0.81 0.79 0.78 0.76 0.76 0.75<br />
0.550 0.505 0.469 0.432 0.391 0.345 0.295 0.241 0.184 0.125 0.063 0.88 0.82 0.78 0.75 0.74 0.72 0.71 0.70<br />
0.550 0.502 0.464 0.423 0.378 0.326 0.268 0.206 0.140 0.071 0.86 0.79 0.74 0.72 0.70 0.68 0.67 0.66<br />
0.550 0.499 0.457 0.412 0.360 0.299 0.232 0.158 0.081 0.84 0.76 0.71 0.68 0.65 0.64 0.62 0.61<br />
0.550 0.494 0.448 0.397 0.335 0.262 0.181 0.093 0.82 0.73 0.68 0.64 0.61 0.59 0.58 0.57<br />
0.550 0.488 0.435 0.374 0.298 0.208 0.108 0.80 0.70 0.64 0.60 0.57 0.55 0.53 0.52<br />
0.550 0.479 0.418 0.342 0.243 0.127 0.78 0.67 0.60 0.56 0.53 0.51 0.49 0.48<br />
cm<br />
0.550 0.467 0.392 0.288 0.154 0.76 0.64 0.58 0.53 0.49 0.47 0.45 0.43<br />
2<br />
b eff<br />
0.550 0.449 0.347 0.192 0.74 0.62 0.54 0.49 0.45 0.42 0.40 0.38<br />
0.550 0.420 0.252 0.72 0.59 0.50 0.45 0.41 0.38 0.36 0.34<br />
0.550 0.351 0.71 0.56 0.47 0.41 0.37 0.34 0.31 0.29<br />
0.550 0.69 0.53 0.43 0.37 0.33 0.29 0.27 0.25<br />
b
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 35<br />
Moguća armatura bila bi 8∅36 (As1=81.43 cm 2 ), pa skica armature jasno pokazuje da je potrebno ponoviti proračun s<br />
novom vrijednosti d1≈10.0 cm.<br />
3.6<br />
0.8<br />
3.5<br />
5.67<br />
3.6<br />
5.67<br />
40<br />
3.6<br />
Težište armature<br />
5.67<br />
3.6<br />
0.8<br />
3.5<br />
4.5 Kratki elementi opterećeni centričnom tlačnom silom<br />
Pošto je beton materijal koji posjeduje veliku tlačnu čvrstoću, često nema potrebe za armiranjem kratkih elemenata<br />
opterećenih centričnom tlačnom silom. Kratkim elementima smatramo one elemente kod kojih nema pojave izvijanja.<br />
Potrebna armatura u presjeku, uz poznate dimenzije, proračunava se po izrazu:<br />
A<br />
s,<br />
req<br />
N − A ⋅ 0.<br />
85 ⋅ f<br />
f − 0.<br />
85 ⋅ f<br />
yd<br />
cd<br />
9.7<br />
sd c<br />
cd<br />
= (3.23)<br />
Ako je vrijednost A s,<br />
req negativna, armatura nije potrebna i tada se postavlja minimalna armatura.<br />
Važno je napomenuti da bi presjeci opterećeni na centrični tlak u svakom slučaju trebali biti minimalno armirani. Pojava<br />
armature, posebno veće količine, u takvim presjecima ukazuje na iscrpljenost betona i nedostatne dimenzije presjeka.<br />
4.6 Kratki elementi opterećeni centričnom vlačnom silom<br />
Elementi naprezani na centrični vlak mogu se proračunavati na dva načina:<br />
1. Ako monolitnost betona nije važna i u njemu mogu nastati pukotine, sve sile vlaka preuzima armatura<br />
N<br />
sd A s,<br />
req = (3.24)<br />
fyd<br />
2. Ako treba paziti na trajnu monolitnost betona, što znači da beton konstrukcije ne smije imati pukotina, tada:<br />
N<br />
A<br />
⋅ f<br />
+ A<br />
pri čemu su:<br />
− Nsd ∑ i Ni<br />
γ = - računska vrijednost utjecaja (računska uzdužna sila);<br />
⋅ f<br />
c ct,<br />
m s s<br />
sd ≤ NRd<br />
=<br />
(3.25)<br />
γ1<br />
− N Rd - računska nosivost;<br />
− A c - ukupna površina betonskog presjeka;<br />
− f ct, m - srednja vlačna čvrstoća betona (tablica u poglavlju 2.4);<br />
− f s - stvarna čvrstoća čelika;<br />
− γ 1 - koeficijent sigurnosti od pojave pukotina: 1.2-1.5 i ovisi o važnosti konstrukcije;;<br />
3.6 3.6<br />
3.5 0.8 3.6
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 36<br />
Stvarno naprezanje u armaturi nalazi se iz uvjeta da su relativne deformacije betona εc i čelika εs u trenutku nastanka<br />
pukotina jednake (uvjet monolitnosti):<br />
ε<br />
s<br />
= ε<br />
c<br />
f<br />
=<br />
E<br />
ct,<br />
m<br />
cm<br />
;<br />
f<br />
s<br />
= E ⋅ ε<br />
Prema pokusima opasnost od pojave pukotina u betonu nastaje kada relativna deformacija betona dosegne vrijednost εc<br />
= 0.1‰.<br />
Iz izraza (3.25) može se odrediti potrebna količina armature za zadani betonski presjek odnosno potrebna površina<br />
betonskog presjeka za zadani koeficijent armiranja.<br />
Ovdje je također važno napomenuti da je generalno potrebno izbjegavati armiranog betonske elemente opterećene na<br />
centrični vlak. Takve elemente je znatno ekonomičnije izvesti iz čelika ili nekog drugog materijala (npr. karbonska vlakna i<br />
sl.).<br />
4.7 Dimenzioniranje pravokutnog presjeka na moment savijanja i uzdužnu silu<br />
4.7.1 Uzdužna vlačna sila – postupak Wuczkowskog<br />
Kada na pravokutni presjek osim momenta savijanja Msd djeluje i uzdužna vlačna sila Nsd govorimo o ekscentričnom<br />
vlaku ili savijanju s uzdužnom vlačnom silom. Primjer takvog slučaja prikazan je na crtežu 10.<br />
h<br />
d<br />
d 1<br />
2<br />
1<br />
Nsd<br />
Msd<br />
b<br />
As2<br />
As1<br />
2<br />
d<br />
d-x<br />
x=ξ*d<br />
εs2<br />
Neutralna os<br />
ε c2<br />
s<br />
2<br />
d-d<br />
z=ζ*d<br />
s<br />
0.85 f cd<br />
Fs2<br />
εs1 Fs1 Crtež 14 – Pravokutni presjek opterećen momentom savijanja i tlačnom silom<br />
Dimenzioniranju presjeka pristupa se tako da se sila prebaci u težište vlačne armature, crtež 11.<br />
d-h/2<br />
Nsd<br />
Msds<br />
h<br />
d<br />
d 1<br />
2<br />
1<br />
b<br />
As2<br />
As1<br />
2<br />
d<br />
d-x<br />
x=ξ*d<br />
εs2<br />
Neutralna os<br />
ε c2<br />
2<br />
d-d<br />
z=ζ*d<br />
εs1 Fs1 Crtež 15 – Prebacivanje sile u težište vlačne armature<br />
Računski moment savijanja s obzirom na vlačnu armaturu bit će:<br />
F<br />
c<br />
0.85 f cd<br />
⎛ h ⎞<br />
sds = Msd<br />
− N ⋅ ⎜d<br />
− ⎟ (3.26)<br />
⎝ 2 ⎠<br />
M sd<br />
Moment nosivosti (najveći moment savijanja koji jednostruko armirani presjek može preuzeti) je:<br />
F<br />
F<br />
s2<br />
c
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 37<br />
Rd,<br />
lim<br />
Pa se potrebna armatura može dobiti po slijedećim izrazima:<br />
A<br />
s 1<br />
sd,<br />
lim<br />
2<br />
M = µ bd f<br />
(3.27)<br />
( d − d )<br />
cd<br />
MRd,<br />
lim Msd<br />
− MRd,<br />
lim Nsd<br />
= +<br />
+ - ukupna vlačna armatura (3.28)<br />
ζ df<br />
f f<br />
lim<br />
yd<br />
A<br />
s2<br />
2<br />
( d − d )<br />
gdje je<br />
− σs2 tlačno naprezanje u armaturi (izraz 3.19)<br />
yd<br />
yd<br />
Msd<br />
− MRd,<br />
lim<br />
= - tlačna armatura (3.29)<br />
σ<br />
2<br />
s2<br />
Kada je računski moment Msd nije veći od momenta nosivosti MRd,lim, prethodni izrazi za potrebnu količinu armature se<br />
reduciraju:<br />
A<br />
s 1<br />
Msd<br />
Nsd<br />
= + - ukupna vlačna armatura (3.30)<br />
ζ df<br />
f<br />
yd<br />
A 2<br />
4.7.2 Uzdužna tlačna sila – postupak Wuczkowskog<br />
yd<br />
s = 0 - tlačna armatura (3.31)<br />
U slučaju kada na pravokutni presjek osim momenta savijanja Msd djeluje i uzdužna tlačna sila Nsd govorimo o<br />
ekscentričnom tlaku ili savijanju s uzdužnom tlačnom silom. Primjer takvog slučaja prikazan je na crtežu 12.<br />
h<br />
d<br />
d 1<br />
2<br />
1<br />
Nsd<br />
b<br />
As2<br />
Msd<br />
As1<br />
2<br />
d<br />
d-x<br />
x=ξ*d<br />
εs2<br />
Neutralna os<br />
ε c2<br />
2<br />
d-d<br />
z=ζ*d<br />
0.85 f cd<br />
Fs2<br />
εs1 Fs1 Crtež 16 – Pravokutni presjek opterećen momentom savijanja i tlačnom silom<br />
Dimenzioniranju presjeka također se pristupa tako da se sila prebaci u težište vlačne armature, crtež 13.<br />
d-h/2<br />
Nsd<br />
Msds<br />
h<br />
d<br />
d 1<br />
2<br />
1<br />
b<br />
As2<br />
As1<br />
2<br />
d<br />
d-x<br />
x=ξ*d<br />
εs2<br />
Neutralna os<br />
ε c2<br />
2<br />
d-d<br />
z=ζ*d<br />
εs1 Fs1 Crtež 17 – Prebacivanje sile u težište vlačne armature<br />
F<br />
c<br />
0.85 f cd<br />
F<br />
F<br />
s2<br />
c
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 38<br />
Računski moment savijanja s obzirom na vlačnu armaturu bit će:<br />
⎛ h ⎞<br />
sds = Msd<br />
+ N ⋅ ⎜d<br />
− ⎟ (3.32)<br />
⎝ 2 ⎠<br />
M sd<br />
Moment nosivosti (najveći moment savijanja koji jednostruko armirani presjek može preuzeti) je:<br />
Rd,<br />
lim<br />
Pa se potrebna armatura može dobiti po slijedećim izrazima:<br />
A<br />
s1<br />
sd,<br />
lim<br />
2<br />
M = µ bd f<br />
(3.33)<br />
( d − d )<br />
cd<br />
MRd,<br />
lim Msd<br />
− MRd,<br />
lim Nsd<br />
= +<br />
− - ukupna vlačna armatura (3.34)<br />
ζ df<br />
f f<br />
lim<br />
yd<br />
2<br />
yd<br />
Msd<br />
− MRd,<br />
lim<br />
As2<br />
= - tlačna armatura (3.35)<br />
( d − d2<br />
) σs2<br />
gdje je<br />
− σs2 tlačno naprezanje u armaturi (izraz 3.19)<br />
Kada je računski moment Msd nije veći od momenta nosivosti MRd,lim, prethodni izrazi za potrebnu količinu armature se<br />
reduciraju:<br />
A<br />
s1<br />
yd<br />
Msd<br />
Nsd<br />
= − - ukupna vlačna armatura (3.36)<br />
ζ df<br />
f<br />
yd<br />
A 2<br />
yd<br />
s = 0 - tlačna armatura (3.37)
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 39<br />
Numerički primjer 1<br />
Zadan je betonski presjek dimenzija b/h=40/60 cm, udaljenost težišta vlačne armature od ruba presjeka d1=5 cm.<br />
Element je izrađen iz betona klase C 30/37 (klasa okoliša XC2), armiran s B 500B. Element je opterećen računskim<br />
opterećenjem Msd=260 kNm i Nsd=-120 kN (tlačna sila). Potrebno je odrediti potrebnu površinu armature.<br />
materijal:<br />
C 30/37 ; fck = 30.0 MPa<br />
= f γ = 30.<br />
0 1.<br />
5 = 20.<br />
0 MPa<br />
h = 60<br />
d 1 = 5 d = 55<br />
Msd<br />
Nsd<br />
b = 40<br />
A s1<br />
c<br />
geometrija<br />
b = 40 cm<br />
d1<br />
= 5.<br />
0 cm<br />
h = 60 cm<br />
d = h − d1<br />
= 60 − 5 = 55 cm<br />
Moment s obzirom na težište vlačne armature<br />
x = 10.67<br />
x = 11.33<br />
fcd ck c<br />
B 500B ; fyk = 500.0 MPa<br />
fyd = fyk<br />
γ s =<br />
opterećenje<br />
Msd = 260.<br />
0 kNm<br />
N sd<br />
500.<br />
0 1.<br />
15<br />
=<br />
= −120.<br />
0 kN (tlačna sila)<br />
⎛ h ⎞<br />
⎛ 0.<br />
60 ⎞<br />
Msds = Msd<br />
+ Nsd⎜<br />
d − ⎟ = 260.<br />
0 + 120.<br />
0 ⋅ ⎜0.<br />
55 − ⎟ = 290.<br />
0 kNm<br />
⎝ 2 ⎠<br />
⎝ 2 ⎠<br />
Moment nosivosti za εs1 = 10.0 ‰ ( µ = 0.<br />
159 )<br />
Rd,<br />
lim<br />
sd,<br />
lim<br />
2<br />
cd<br />
sd , lim<br />
2<br />
M = µ bd f = 0.<br />
159 ⋅ bd f = 0.<br />
159 ⋅ 40 ⋅ 55 ⋅ 2.0 = 384.<br />
8 kNm > M<br />
µ<br />
sd<br />
M<br />
=<br />
bd<br />
sds<br />
2<br />
fcd<br />
290 ⋅100<br />
=<br />
=<br />
2<br />
40 ⋅ 55 ⋅ 2.<br />
0<br />
cd<br />
0.<br />
120<br />
iz tablica ⇒ εs1 = 10.0 ‰; εc2 = 2.6 ‰; ζ = 0.919; ξ = 0.206<br />
x = ξ ⋅ d = 0.<br />
206 ⋅ 55 = 11.<br />
33 cm<br />
A<br />
A<br />
s1<br />
s2<br />
M<br />
=<br />
ζ df<br />
=<br />
0.<br />
0<br />
sd<br />
yd<br />
N<br />
−<br />
f<br />
s1<br />
sd<br />
yd<br />
290 ⋅100<br />
120.<br />
0<br />
=<br />
− = 13.<br />
20 −<br />
0.<br />
919 ⋅ 55 ⋅ 43.<br />
48 43.<br />
48<br />
2<br />
2<br />
2.<br />
76<br />
A = 10.<br />
44 cm ⇒ odabrano 6∅16 (As=12.06 cm2 )<br />
=<br />
10.<br />
44<br />
Kao usporedba mogu se navesti rezultati za čisto savijanje (djelovanje samog momenta) iz točke 3.2.2.<br />
Položaj neutralne osi: xsav = 10.<br />
67 cm < xexc , tl = 11.<br />
33 cm<br />
Potrebna armatura: A = 11.<br />
75 cm > A =<br />
10.<br />
44 cm<br />
s1,<br />
sav<br />
2<br />
s1,<br />
exc,<br />
tl<br />
2<br />
cm<br />
2<br />
434.<br />
8 MPa<br />
sds
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 40<br />
Numerički primjer 2<br />
Zadan je betonski presjek dimenzija b/h=40/60 cm, udaljenost težišta vlačne armature od ruba presjeka d1=5 cm.<br />
Element je izrađen iz betona klase C 30/37 (klasa okoliša XC2), armiran s B 500B. Element je opterećen računskim<br />
opterećenjem Msd=260 kNm i Nsd=120 kN (vlačna sila). Potrebno je odrediti potrebnu površinu armature.<br />
materijal:<br />
C 30/37 ; fck = 30.0 MPa<br />
= f γ = 30.<br />
0 1.<br />
5 = 20.<br />
0 MPa<br />
h = 60<br />
d 1 = 5 d = 55<br />
Msd<br />
Nsd<br />
b = 40<br />
A s1<br />
c<br />
geometrija<br />
b = 40 cm<br />
d1<br />
= 5.<br />
0 cm<br />
h = 60 cm<br />
d = h − d1<br />
= 60 − 5 = 55 cm<br />
Moment s obzirom na težište vlačne armature<br />
x = 9.57<br />
x = 11.33<br />
fcd ck c<br />
B 500B ; fyk = 500.0 MPa<br />
fyd = fyk<br />
γ s =<br />
opterećenje<br />
Msd = 260.<br />
0 kNm<br />
500.<br />
0 1.<br />
15<br />
Nsd = 120.<br />
0 kN (vlačna sila)<br />
⎛ h ⎞<br />
⎛ 0.<br />
60 ⎞<br />
Msds = Msd<br />
− Nsd⎜<br />
d − ⎟ = 260.<br />
0 − 120.<br />
0 ⋅ ⎜0.<br />
55 − ⎟ = 230.<br />
0 kNm<br />
⎝ 2 ⎠<br />
⎝ 2 ⎠<br />
Moment nosivosti za εs1 = 10.0 ‰ ( µ = 0.<br />
159 )<br />
Rd,<br />
lim<br />
sd,<br />
lim<br />
2<br />
cd<br />
sd , lim<br />
2<br />
M = µ bd f = 0.<br />
159 ⋅ bd f = 0.<br />
159 ⋅ 40 ⋅ 55 ⋅ 2.0 = 384.<br />
8 kNm > M<br />
µ<br />
sd<br />
M<br />
=<br />
bd<br />
sds<br />
2<br />
fcd<br />
230 ⋅100<br />
=<br />
=<br />
2<br />
40 ⋅ 55 ⋅ 2.<br />
0<br />
cd<br />
0.<br />
095<br />
iz tablica ⇒ εs1 = 10.0 ‰; εc2 = 2.1 ‰; ζ = 0.934; ξ = 0.174<br />
x = ξ ⋅ d = 0.<br />
174 ⋅ 55 = 9.<br />
57 cm<br />
A<br />
A<br />
s1<br />
s2<br />
M<br />
=<br />
ζ df<br />
=<br />
0.<br />
0<br />
sd<br />
yd<br />
N<br />
−<br />
f<br />
s1<br />
sd<br />
yd<br />
230 ⋅100<br />
120.<br />
0<br />
=<br />
+ = 10.<br />
30 +<br />
0.<br />
934 ⋅ 55 ⋅ 43.<br />
48 43.<br />
48<br />
2<br />
2<br />
2.<br />
76<br />
A = 13.<br />
06 cm ⇒ odabrano 7∅16 (As=14.07 cm2 )<br />
=<br />
13.<br />
06<br />
cm<br />
2<br />
=<br />
434.<br />
8 MPa<br />
Kao usporedba mogu se navesti rezultati za čisto savijanje (djelovanje samog momenta) iz točke 3.2.2. i rezultati iz<br />
prethodnog primjera:<br />
Položaj neutralne osi: xexc , vl = 9.<br />
57 cm < xsav = 10.<br />
67 cm < xexc , tl = 11.<br />
33 cm<br />
2<br />
Potrebna armatura: A = 13.<br />
06 cm > A = 11.<br />
75 cm > A =<br />
10.<br />
44 cm<br />
s1,<br />
exc,<br />
vl<br />
s1,<br />
sav<br />
2<br />
s1,<br />
exc,<br />
tl<br />
2<br />
sds
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 41<br />
Numerički primjer 3<br />
Zadan je betonski presjek dimenzija b/h=40/60 cm, udaljenost težišta vlačne armature od ruba presjeka d1=5 cm.<br />
Element je izrađen iz betona klase C 30/37 (klasa okoliša XC2), armiran s B 500B. Element je opterećen računskim<br />
opterećenjem Msd=360 kNm i Nsd=-240 kN (tlačna sila). Potrebno je odrediti potrebnu površinu armature.<br />
A s2<br />
A s1<br />
h = 60<br />
d 1 = 5 d = 55<br />
Msd<br />
Nsd<br />
b = 40<br />
A s2<br />
A s1<br />
c<br />
geometrija<br />
b = 40 cm<br />
d1<br />
= 5.<br />
0 cm<br />
h = 60 cm<br />
d = h − d1<br />
= 60 − 5 = 55 cm<br />
Moment s obzirom na težište vlačne armature<br />
materijal:<br />
C 30/37 ; fck = 30.0 MPa<br />
= f γ = 30.<br />
0 1.<br />
5 = 20.<br />
0 MPa<br />
fcd ck c<br />
B 500B ; fyk = 500.0 MPa<br />
fyd = fyk<br />
γ s =<br />
opterećenje<br />
Msd = 360.<br />
0 kNm<br />
N sd<br />
500.<br />
0 1.<br />
15<br />
=<br />
= −240.<br />
0 kN (tlačna sila)<br />
⎛ h ⎞<br />
⎛ 0.<br />
60 ⎞<br />
Msds = Msd<br />
+ Nsd⎜<br />
d − ⎟ = 360.<br />
0 + 240.<br />
0 ⋅ ⎜0.<br />
55 − ⎟ = 420.<br />
0 kNm<br />
⎝ 2 ⎠<br />
⎝ 2 ⎠<br />
Moment nosivosti za εs1 = 10.0 ‰ ( µ = 0.<br />
159 )<br />
Rd,<br />
lim<br />
sd,<br />
lim<br />
2<br />
cd<br />
sd , lim<br />
2<br />
M = µ bd f = 0.<br />
159 ⋅ bd f = 0.<br />
159 ⋅ 40 ⋅ 55 ⋅ 2.0 = 384.<br />
8 kNm < M<br />
iz tablica ⇒<br />
presjek je dvostruko armiran<br />
εs1 = 10.0 ‰; εc2 = 3.5 ‰; ζ = 0.892; ξ = 0.259<br />
A<br />
s1<br />
M<br />
=<br />
ζ df<br />
lim<br />
x = 14.25<br />
Rd,<br />
lim<br />
d = 5<br />
2<br />
yd<br />
s1<br />
M<br />
+<br />
sds<br />
− M<br />
( d − d )<br />
2<br />
Rd,<br />
lim<br />
f<br />
yd<br />
N<br />
−<br />
f<br />
sd<br />
yd<br />
cd<br />
384.<br />
8 ⋅100<br />
=<br />
+<br />
0.892<br />
⋅ 55 ⋅43.<br />
48<br />
2<br />
2<br />
( 420.<br />
0 − 384.<br />
8)<br />
( 55 − 5)<br />
⋅43.<br />
434.<br />
8 MPa<br />
sds<br />
⋅100<br />
240.<br />
0<br />
−<br />
48 43.<br />
48<br />
A = 18.<br />
04 + 1.<br />
62 − 5.<br />
52 = 14.<br />
14 cm ⇒ odabrano 5∅20 (As=15.71 cm2 )<br />
ε = 3.5 ‰<br />
c2<br />
ε = 2.27 ‰<br />
s2<br />
x = ξlim<br />
⋅ d = 0.<br />
259 ⋅ 55 = 14.<br />
25 cm<br />
εc<br />
2 εs2<br />
x − d2<br />
14.<br />
25 − 5.<br />
0<br />
= ⇒ εs2<br />
= εc2<br />
=<br />
⋅ 3.<br />
5 =<br />
x x − d<br />
x 14.<br />
25<br />
2<br />
fyd<br />
434.<br />
8<br />
ε v(<br />
B 500)<br />
= = ⋅1000<br />
(‰) = 2.17 ‰<br />
E 200000<br />
ε<br />
s2<br />
> ε<br />
v<br />
s<br />
⇒ σ<br />
s2<br />
( d − d )<br />
2<br />
= f<br />
yd<br />
( 420.<br />
0 − 384.<br />
8)<br />
( 55 − 5)<br />
⋅43.<br />
Msds<br />
− MRd,<br />
lim<br />
⋅100<br />
A s2<br />
=<br />
=<br />
= 1.<br />
62 cm<br />
f<br />
48<br />
yd<br />
⇒ odabrano 2∅12 (As=2.26 cm2 )<br />
2.<br />
27 ‰<br />
2
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 42<br />
4.7.3 Uzdužna tlačna/vlačna sila – dimenzioniranje pomoću dijagrama interakcije<br />
Pravokutni presjeci pri djelovanju momenta savijanja i uzdužne tlačne ili vlačne sile mogu se također proračunati pomoću<br />
dijagrama interakcije. Dijagrami su napravljeni za različite vrste armature i za različite omjere d1/h (d2/h) i za različite omjere<br />
As2/As1. Dijagrami za armaturu B500, simetričnu armaturu (As2=As1) i tri odnosa d1/h (d2/h) prikazani su u prilozima 4, 5 i 6.<br />
Postupak je vrlo jednostavan. Za proračunate bezdimenzionalne vrijednosti:<br />
µ<br />
ν<br />
sd<br />
sd<br />
M<br />
=<br />
b ⋅ h<br />
sd<br />
2<br />
⋅ fcd<br />
Nsd<br />
=<br />
b ⋅ h ⋅ f<br />
u dijagramima interakcije se očita mehanički koeficijent armiranja ω, te se proračuna potrebna armatura prema izrazima<br />
Numerički primjer 1<br />
A<br />
A<br />
s1<br />
s2<br />
= ω ⋅<br />
= A<br />
s1<br />
A<br />
c<br />
f<br />
⋅<br />
f<br />
cd<br />
yd<br />
cd<br />
f<br />
= ω ⋅ b ⋅ h ⋅<br />
f<br />
Zadan je betonski presjek dimenzija b/h=40/60 cm, udaljenost težišta armatura od ruba presjeka d1=d2=5 cm. Element je<br />
izrađen iz betona klase C 30/37 (klasa okoliša XC2), simetrično armiran s B 500B. Element je opterećen računskim<br />
opterećenjem Msd=260 kNm i Nsd=-120 kN (tlačna sila). Potrebno je odrediti potrebnu površinu armature.<br />
h = 60<br />
d 1 = 5 d = 55<br />
d = 5<br />
2<br />
Nsd<br />
Msd<br />
geometrija<br />
b = 40 cm<br />
h = 60 cm<br />
b = 40<br />
A s2<br />
A s1<br />
c<br />
Koristimo dijagram: α=0.075 (prilog 5)<br />
ν<br />
µ<br />
sd<br />
sd<br />
d = d =<br />
1<br />
α = d<br />
1<br />
2<br />
5.<br />
0 cm<br />
h = 5 60 =<br />
Nsd<br />
=<br />
bh fcd<br />
120<br />
=<br />
= 0.<br />
025<br />
40 ⋅ 60 ⋅ 2.<br />
0<br />
Msd<br />
= 2<br />
bh f<br />
260 ⋅100<br />
=<br />
= 0.<br />
090<br />
2<br />
40 ⋅ 60 ⋅ 2.<br />
0<br />
cd<br />
cd<br />
yd<br />
materijal:<br />
C 30/37 ; fck = 30.0 MPa<br />
= f γ = 30.<br />
0 1.<br />
5 = 20.<br />
0 MPa<br />
fcd ck c<br />
B 500B ; fyk = 500.0 MPa<br />
fyd = fyk<br />
γ s =<br />
opterećenje<br />
Msd = 260.<br />
0 kNm<br />
0.<br />
083<br />
N sd<br />
500.<br />
0 1.<br />
15<br />
=<br />
= −120.<br />
0 kN (tlačna sila)<br />
434.<br />
8 MPa<br />
(3.38)<br />
(3.39)
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 43<br />
ν<br />
0.10<br />
ω=0.05<br />
B 500<br />
α = As2<br />
As1<br />
= 1.<br />
0<br />
β = d h = d h = 0.<br />
075<br />
0.15<br />
0.35<br />
0.30<br />
0.25<br />
0.20<br />
1<br />
0.45<br />
0.40<br />
2<br />
0.50<br />
1.00<br />
0.95<br />
0.90<br />
0.85<br />
0.80<br />
0.75<br />
0.70<br />
0.65<br />
0.60<br />
0.55<br />
Nsd<br />
νsd<br />
=<br />
bh<br />
fcd<br />
Msd<br />
µ sd = 2<br />
bh<br />
fcd<br />
fcd<br />
As1<br />
= As2<br />
= ωb<br />
h<br />
fyd<br />
Msd<br />
Nsd<br />
b<br />
As1<br />
As1<br />
d 2<br />
d<br />
h<br />
d 1<br />
µ<br />
Očitano<br />
ω = 0.<br />
090<br />
Armatura<br />
A<br />
A<br />
s1<br />
s2<br />
s1<br />
0.10<br />
ω=0.05<br />
0.15<br />
30<br />
0.25<br />
0.20<br />
2.<br />
0<br />
= 0.<br />
09 ⋅ 40 ⋅ 60 ⋅ = 9.<br />
94 cm<br />
43.<br />
48<br />
2<br />
= A = 9.<br />
94 cm<br />
Vidljivo je da je armatura izračunata na ovakav način znatno veća nego armatura izračunata postupkom Wuczkowskog,<br />
iako je sama vlačna armatura (As1) nešto manja:<br />
A<br />
A<br />
sl, tot, dij<br />
sl, tot, Wuc<br />
= A<br />
s1<br />
= A<br />
+ A<br />
s1<br />
s2<br />
+ A<br />
=<br />
s2<br />
9.<br />
94<br />
+<br />
9.<br />
94<br />
= 10.<br />
44 +<br />
=<br />
0.<br />
0<br />
19.<br />
88<br />
=<br />
10.<br />
44<br />
cm<br />
U slučaju da je moment alternirajući (mijenja smjer), vidljivo je da bi ukupna armatura tada bila manja.<br />
2<br />
cm<br />
2<br />
2
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 44<br />
Numerički primjer 2<br />
Zadan je betonski presjek dimenzija b/h=40/60 cm, udaljenost težišta armatura od ruba presjeka d1=d2=5 cm. Element je<br />
izrađen iz betona klase C 30/37 (klasa okoliša XC2), simetrično armiran s B 500B. Element je opterećen računskim<br />
opterećenjem Msd=860 kNm i Nsd=-420 kN (tlačna sila). Potrebno je odrediti potrebnu površinu armature.<br />
h = 60<br />
d 1 = 5 d = 55<br />
d = 5<br />
2<br />
Nsd<br />
Msd<br />
geometrija<br />
b = 40 cm<br />
h = 60 cm<br />
ν<br />
b = 40<br />
A s2<br />
A s1<br />
Koristimo dijagram: α=0.075<br />
0.10<br />
ω=0.05<br />
0.15<br />
ν<br />
µ<br />
sd<br />
sd<br />
0.35<br />
0.30<br />
0.25<br />
0.20<br />
c<br />
d = d =<br />
1<br />
α = d<br />
Nsd<br />
=<br />
bh fcd<br />
420<br />
=<br />
=<br />
40 ⋅ 60 ⋅ 2.<br />
0<br />
Msd<br />
= 2<br />
bh f<br />
860 ⋅100<br />
=<br />
=<br />
2<br />
40 ⋅ 60 ⋅ 2.<br />
0<br />
0.45<br />
0.40<br />
0.50<br />
cd<br />
B 500<br />
α = As2<br />
As1<br />
= 1.<br />
0<br />
β = d h = d h = 0.<br />
075<br />
1<br />
2<br />
1.00<br />
0.95<br />
0.90<br />
0.85<br />
0.80<br />
0.75<br />
0.70<br />
0.65<br />
0.60<br />
0.55<br />
Nsd<br />
νsd<br />
=<br />
bh<br />
fcd<br />
Msd<br />
µ sd = 2<br />
bh<br />
fcd<br />
fcd<br />
As1<br />
= As2<br />
= ωb<br />
h<br />
fyd<br />
1<br />
2<br />
5.<br />
0 cm<br />
h = 5 60 =<br />
0.<br />
088<br />
0.<br />
300<br />
Msd<br />
Nsd<br />
b<br />
As1<br />
As1<br />
d 2<br />
d 1<br />
materijal:<br />
C 30/37 ; fck = 30.0 MPa<br />
= f γ = 30.<br />
0 1.<br />
5 = 20.<br />
0 MPa<br />
fcd ck c<br />
B 500B ; fyk = 500.0 MPa<br />
fyd = fyk<br />
γ s =<br />
opterećenje<br />
Msd = 860.<br />
0 kNm<br />
0.<br />
083<br />
d<br />
h<br />
µ<br />
N sd<br />
500.<br />
0 1.<br />
15<br />
=<br />
= −420.<br />
0 kN (tlačna sila)<br />
Očitano<br />
ω = 0.<br />
31<br />
Armatura<br />
A<br />
A<br />
s1<br />
s2<br />
s1<br />
0.10<br />
ω=0.05<br />
0.15<br />
0.35<br />
0.30<br />
0.25<br />
0.20<br />
434.<br />
8 MPa<br />
0.45<br />
0.40<br />
2.<br />
0<br />
=<br />
0.<br />
31⋅<br />
40 ⋅ 60 ⋅ = 34.<br />
22 cm<br />
43.<br />
48<br />
2<br />
= A = 34.<br />
22 cm<br />
0.50<br />
2<br />
0
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 45<br />
4.8 Dimenzioniranje okruglog presjeka naprezanih momentom savijanja i uzdužnom<br />
silom<br />
Određivanje potrebne armature za elemente okruglog presjeka najlakše je sprovesti pomoću dijagrama interakcije.<br />
Na sličan način kao za pravokutne presjeke izrađeni su dijagrami za dimenzioniranje kružnih presjeka. Dijagrami,<br />
izrađeni za armaturu B500 simetrično raspoređenu po opsegu, te za odnose ϕ = rs priloženi su u prilozima 7 i 8.<br />
r = 0.<br />
85 i ϕ = rs r = 0.<br />
90 ,<br />
d=2r<br />
d 1<br />
Nsd<br />
Msd<br />
As<br />
r s<br />
r<br />
Neutralna os<br />
εs,max<br />
Crtež 18 – Kružni presjek opterećen momentom savijanja i tlačnom silom<br />
Dijagram se koristi na sličan način kao i dijagram za pravokutne presjeke. Dakle, za proračunati odnos: ϕ = rs r ,<br />
proračunaju se bezdimenzionalne vrijednosti:<br />
M<br />
sd<br />
sd<br />
µ sd =<br />
; νsd<br />
=<br />
(3.40)<br />
r ⋅ Ac<br />
⋅ fcd<br />
Ac<br />
⋅ fcd<br />
te se iz dijagrama interakcije očita mehanički koeficijent armiranja ω i proračuna ukupna potrebna armatura prema izrazu:<br />
Proračunatu armaturu je potrebno jednoliko raspodijeliti po opsegu.<br />
Numerički primjer<br />
cd<br />
yd<br />
N<br />
ε c2<br />
f<br />
As = ω ⋅ Ac<br />
⋅<br />
(3.41)<br />
f<br />
Okrugli betonski stup dimenzija d=50 cm (udaljenost težišta armatura od ruba presjeka d1 =4 cm), izrađen je iz betona<br />
klase C 40/50 (klasa okoliša XC2), simetrično armiran s B 500B. Stup je opterećen računskim opterećenjem Msd=160 kNm i<br />
Nsd=-320 kN (tlačna sila). Potrebno je odrediti potrebnu površinu armature.<br />
materijal:<br />
geometrija<br />
Nsd<br />
Msd<br />
4 42<br />
50<br />
A s<br />
4<br />
C 40/50 ; fck = 40.0 MPa<br />
fcd = fck<br />
γc<br />
= 40.<br />
0 1.<br />
5 = 26.<br />
7 MPa<br />
B 500B ; fyk = 500.0 MPa<br />
fyd = fyk<br />
opterećenje<br />
γ s = 500.<br />
0 1.<br />
15 = 434.<br />
8 MPa<br />
Msd = 160.<br />
0 kNm<br />
= −320.<br />
0 kN (tlačna sila)<br />
N sd
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 46<br />
cm<br />
21<br />
d<br />
r<br />
r<br />
cm<br />
25<br />
r<br />
1<br />
s<br />
=<br />
−<br />
=<br />
=<br />
84<br />
.<br />
0<br />
25<br />
21<br />
r<br />
r<br />
cm<br />
0<br />
.<br />
4<br />
d<br />
s<br />
1<br />
=<br />
=<br />
=<br />
ϕ<br />
=<br />
Koristimo dijagram: 85<br />
.<br />
0<br />
=<br />
ϕ (prilog 7)<br />
122<br />
.<br />
0<br />
67<br />
.<br />
2<br />
25<br />
5<br />
.<br />
1963<br />
100<br />
160<br />
f<br />
r<br />
A<br />
M<br />
061<br />
.<br />
0<br />
67<br />
.<br />
2<br />
5<br />
.<br />
1963<br />
320<br />
f<br />
A<br />
N<br />
cm<br />
5<br />
.<br />
1963<br />
25<br />
r<br />
A<br />
cd<br />
c<br />
sd<br />
sd<br />
cd<br />
c<br />
sd<br />
sd<br />
2<br />
2<br />
2<br />
c<br />
=<br />
⋅<br />
⋅<br />
⋅<br />
=<br />
=<br />
µ<br />
=<br />
⋅<br />
−<br />
=<br />
=<br />
ν<br />
=<br />
π<br />
⋅<br />
=<br />
π<br />
=<br />
ν<br />
µ<br />
ω=0.05<br />
0.10<br />
0.15<br />
0.20<br />
0.25<br />
0.30<br />
0.35<br />
0.40<br />
0.45<br />
0.50<br />
0.55<br />
0.60<br />
0.65<br />
0.70<br />
0.75<br />
0.80<br />
0.85<br />
0.90<br />
0.95<br />
1.00<br />
s<br />
A<br />
r<br />
sd<br />
N<br />
sd<br />
M<br />
s<br />
r<br />
c<br />
cd<br />
sd<br />
sd<br />
cd<br />
sd<br />
sd<br />
r<br />
A<br />
f<br />
M<br />
f<br />
N<br />
π<br />
=<br />
=<br />
µ<br />
=<br />
ν<br />
0.85<br />
r<br />
r<br />
500<br />
B<br />
s<br />
ϕ =<br />
=<br />
c<br />
A<br />
c<br />
A r<br />
yd<br />
cd<br />
2<br />
s<br />
1<br />
s<br />
f<br />
f<br />
A<br />
A ω<br />
=<br />
=<br />
2<br />
c<br />
A<br />
ω=0.05<br />
0.10<br />
0.15<br />
Očitano<br />
010<br />
.<br />
0<br />
=<br />
ω<br />
Armatura<br />
2<br />
yd<br />
cd<br />
c<br />
s<br />
cm<br />
1<br />
.<br />
12<br />
48<br />
.<br />
43<br />
67<br />
.<br />
2<br />
5<br />
.<br />
1963<br />
100<br />
.<br />
0<br />
f<br />
f<br />
A<br />
A<br />
=<br />
⋅<br />
⋅<br />
=<br />
=<br />
⋅<br />
⋅<br />
ω<br />
=<br />
Odabrana simetrična armatura:<br />
12∅12 As=13.57 cm 2<br />
%<br />
7<br />
.<br />
0<br />
5<br />
.<br />
1963<br />
13.57<br />
A<br />
A<br />
c<br />
s =<br />
=<br />
=<br />
ρ<br />
50<br />
4<br />
4 42<br />
s<br />
A =12Ø12
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 47<br />
4.9 Dimenzioniranje presjeka na Poprečnu silu<br />
4.9.1 Općenito<br />
Poprečne sile se proračunavaju prema poboljšanoj Mörsch-Ritterovoj analogiji rešetke. Po toj metodi pretpostavlja se da<br />
jedan dio poprečne sile prihvaća beton i uzdužna armatura nakon razvoja dijagonalnih pukotina u betonu, a ostatak<br />
poprečne sile se prihvaća vertikalnim sponama (stremenovima) i/ili kosom armaturom (Standardna metoda).<br />
Po drugoj metodi – Metodi slobodnog odabira nagiba tlačnih štapova, koja se kao alternativa predlaže s EC2, nosivost<br />
betona se ne uzima u obzir, već se uzima blaži kut nagiba tlačnih dijagonala od 45°, čime se postižu uštede na poprečnoj<br />
armaturi, ali se povećava uzdužna armatura, izravno ili preko pomaka dijagrama vlačnih sila prilikom raspodijele armature.<br />
4.9.2 Postupak<br />
s w<br />
V wd<br />
Uvjet nosivosti na poprečne sile:<br />
gdje je:<br />
s w<br />
− Vsd – računska poprečna sila<br />
− VRd – računska nosivost na poprečne sile<br />
l<br />
s w<br />
F<br />
z<br />
d<br />
h<br />
F<br />
V Rd1<br />
Crtež 19 – Model Mörsch-Ritterove rešetke<br />
sd<br />
Rd<br />
V wd<br />
V V ≤ (3.42)<br />
Računska armatura za prihvaćanje poprečnih sila (tj. glavnih kosih vlačnih naprezanja) neće biti potrebna ako je<br />
zadovoljen uvjet:<br />
[ τ ⋅ k ⋅ ( 1.<br />
2 + 40 ⋅ ρ ) + 0.<br />
15 ⋅ σ ] ⋅ b ⋅ d<br />
Vsd ≤ VRd1<br />
= Rd<br />
l<br />
cp w<br />
(3.43)<br />
gdje je:<br />
− τRd – računska čvrstoća na djelovanje glavnih kosih naprezanja<br />
− k = 1.<br />
6 − d ≤ 1 - korekcijski faktor (d u metrima)<br />
− ρl – koeficijent armiranja uzdužnom armaturom (As/Ac) < 0.02 (2.0%)<br />
− bw – najmanja širina presjeka u vlačnoj zoni<br />
− d – statička visina presjeka<br />
− σcp = Nsd/Ac – središnje naprezanje (+ za tlak, - za vlak)<br />
− Nsd – računska uzdužna sila u presjeku<br />
− Ac – površina betonskog presjeka<br />
Za presjek u kojem je zadovoljen izraz 3.43, računska poprečna armatura nije potrebna, ali je uvijek potrebno postaviti<br />
minimalnu (konstruktivnu) poprečnu armaturu.<br />
Ako na presjek istovremeno s poprečnim silama djeluje i moment torzije, tada se uzima VRd 1 = 0.<br />
0 , i cjelokupnu<br />
poprečnu silu preuzima armatura.
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 48<br />
Nosivost tlačnih štapova biti će zadovoljena ako je:<br />
≤ V = 0.<br />
5 ⋅ ν ⋅ f ⋅ b ⋅ z ≈ 0.<br />
5 ⋅ ν ⋅ f ⋅ b ⋅ 0.<br />
9 ⋅ d<br />
(3.44)<br />
pri čemu je:<br />
Vsd Rd2<br />
cd w<br />
cd w<br />
−<br />
fck<br />
ν = 0. 7 − ≥ 0.<br />
5 – redukcijski faktor (fck u N/mm2 )<br />
200<br />
Tablica Karakteristika betona:<br />
Karakteristika betona C12/15 C16/20 C20/25 C25/30 C30/37 C35/45 C40/50 C45/55 C50/60<br />
fck (MPa)<br />
fc,cub<br />
(MPa)<br />
τRd (MPa)<br />
Čvrstoća na<br />
valjku<br />
Čvrstoća na<br />
kocki<br />
Posmična<br />
čvrstoća<br />
12 16 20 25 30 35 40 45 50<br />
15 20 25 30 37 45 50 55 60<br />
0.18 0.22 0.26 0.30 0.34 0.37 0.41 0.44 0.48<br />
Ako u elementu djeluje uzdužna tlačna sila, potrebno je reducirati nosivost tlačnih štapova:<br />
pri čemu je:<br />
⎛ σcp,<br />
eff ⎞<br />
VRd2, red = 1.<br />
67 ⋅ VRd2<br />
⋅<br />
⎜<br />
⎜1−<br />
≤ VRd2<br />
f ⎟<br />
(3.45)<br />
⎝ cd ⎠<br />
−<br />
⎛ A ⎞ s2<br />
σ cp,<br />
eff =<br />
⎜<br />
⎜Nsd<br />
− fyk<br />
⎟<br />
⎝ γs<br />
⎠<br />
Ac<br />
- tlačno naprezanje u betonu<br />
Ako nije zadovoljen uvjet Vsd ≤ VRd1<br />
potrebno je proračunati računsku armaturu za prijem poprečnih sila.<br />
4.9.3 Standardna metoda<br />
0<br />
Konstrukcijska poprecna<br />
armatura<br />
Proracun poprecne<br />
armature<br />
VRd1 Vsd Vwd Nedopušteno<br />
podrucje<br />
V Rd2<br />
V sd<br />
Crtež 20 – Područja poprečnih sila<br />
Standardna metoda proračuna presjeka na djelovanje poprečnih sila pretpostavlja nagib tlačnih štapova u betonu od 45°.<br />
Poprečna armatura (stremenovi, vilice, spone) se proračunava iz uvjeta:<br />
gdje je:<br />
− Asw – površina jedne grane spone<br />
− m – reznost spona<br />
− z – krak unutrašnjih sila (z ≈ 0.9 d)<br />
− sw – razmak spona<br />
V<br />
V<br />
sd<br />
wd<br />
≤ V<br />
A<br />
=<br />
Rd3<br />
sw<br />
= V<br />
⋅ f<br />
Rd1<br />
yw,<br />
d<br />
− fyw,d – računska granica popuštanja poprečne armature<br />
s<br />
w<br />
+ V<br />
wd<br />
⋅ m ⋅ z<br />
(3.46)
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 49<br />
Nosivost kose armature može se izračunati po izrazu:<br />
A sw ⋅ fyw,<br />
d ⋅ z<br />
Vwd<br />
= ⋅ ( 1+<br />
ctgα)<br />
⋅ sinα<br />
(3.47)<br />
s<br />
gdje je:<br />
− s – razmak kose armature mjeren uzduž osi elementa<br />
− α – kut nagiba kosih šipki prema osi nosača (crtež 17)<br />
Θ<br />
α<br />
s s s<br />
Crtež 21 – Kutovi kod proračuna poprečnih sila<br />
4.9.4 Metoda slobodnog odabira nagiba tlačnih štapova<br />
Ovaj postupak dopušta veću slobodu rasporeda armature od normalnog postupka, što dovodi do racionalnijeg<br />
razmještaja poprečne armature, ali može dovesti do povećanja uzdužne vlačne armature. Ovaj se postupak preporuča kad<br />
je element istodobno napregnut poprečnim silama i torzijom.<br />
Nagib tlačnih štapova prema uzdužnoj osi (Θ) bira se u granicama:<br />
o<br />
21. 8 ≤ Θ ≤ 68.<br />
2 ⇒ 0.<br />
4 ≤ tgΘ<br />
≤<br />
o<br />
26. 6 ≤ Θ ≤ 63.<br />
4 ⇒ 0.<br />
5 ≤ tgΘ<br />
≤<br />
o<br />
o<br />
2.<br />
5<br />
2.<br />
0<br />
- Kada se glavna uzdužna armatura vodi do ležaja<br />
- Kada se glavna uzdužna armatura postupno prekida u polju<br />
Kod elemenata s vertikalnom poprečnom armaturom (sponama), nosivost na poprečne sile dobiva se iz izraza:<br />
V<br />
V<br />
Rd2<br />
Rd3<br />
= ν ⋅<br />
= V<br />
0<br />
f<br />
wd<br />
cd<br />
⋅ b<br />
w<br />
A<br />
=<br />
sw<br />
s<br />
z<br />
⋅<br />
ctgΘ<br />
+ tgΘ<br />
⋅ f<br />
w<br />
yw,<br />
d<br />
s<br />
w<br />
A<br />
=<br />
⋅ z ⋅ m<br />
⋅ ctgΘ<br />
sw<br />
⋅ f<br />
yw,<br />
d<br />
V<br />
Proracun poprecne<br />
armature<br />
V wd<br />
Sd<br />
;<br />
⋅ z ⋅ m<br />
⋅ ctgΘ<br />
V sd<br />
uz uvjet :<br />
Nedopušteno<br />
podrucje<br />
V Rd2<br />
Kod elemenata s kosom poprečnom armaturom, nosivost na poprečne sile:<br />
V sd<br />
⎛ A sw ⋅ m ⋅ f<br />
⎜<br />
⎝ bw<br />
⋅ sw<br />
yw,<br />
d<br />
1<br />
≤ ⋅ ν ⋅ f<br />
2<br />
cd<br />
⎞<br />
⎟<br />
⎠<br />
(3.48)
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 50<br />
V<br />
V<br />
Rd2<br />
Rd3<br />
= ν ⋅<br />
= V<br />
f<br />
wd<br />
cd<br />
⋅ b<br />
w<br />
A<br />
=<br />
ctgΘ<br />
+ ctgα<br />
⋅ z ⋅<br />
2<br />
1+<br />
ctg Θ<br />
sw<br />
⋅ f<br />
yw,<br />
d<br />
s<br />
uz uvjet<br />
⋅ z<br />
⋅<br />
:<br />
( ctgΘ<br />
+ ctgα)<br />
⎛ A<br />
⎜<br />
⎝ b<br />
sw<br />
w<br />
⋅ f<br />
⋅ s<br />
yw,<br />
d<br />
w<br />
⋅ sinα<br />
1 ν ⋅ f ⎞<br />
cd ⋅ sinα<br />
≤ ⋅<br />
⎟<br />
2 1−<br />
cosα<br />
⎠<br />
Da bi se ustanovila najmanja količina poprečne armature za mala i srednja posmična naprezanja, gornje granice za ctg<br />
Θ, bit će u običnom slučaju mjerodavne za dimenzioniranje. Za veća posmična naprezanja najveću vrijednost za ctg Θ (što<br />
odgovara najmanjoj količini poprečne armature) može se naći izjednačavanjem vrijednosti proračunskih poprečnih sila VSd i<br />
VRd2.<br />
Nakon raspucavanja nosača, sila u donjem pojasu bit će:<br />
MSd<br />
1<br />
Fs = + ⋅ VSd<br />
⋅ ( ctgΘ<br />
− ctgα)<br />
(3.50)<br />
z 2<br />
te je za drugi član potrebno povećati uzdužnu armaturu u polju.<br />
4.9.5 Minimalna (konstruktivna) armatura<br />
Ukupna poprečna armatura (spone) ne smije biti manja od minimalne:<br />
ρmin<br />
⋅ sw<br />
⋅ bw<br />
A sw,<br />
min =<br />
m<br />
Tablica 4.1 - Minimalni postoci armiranja<br />
(3.51)<br />
Klasa betona C12/15 C16/20 C20/25 C25/30 C30/37 C35/45 C40/50 C45/55 C50/60<br />
ρmin 0.0007 0.0011 0.0013<br />
Tablica 4.2 - Maksimalni razmaci spona<br />
Broj Računska poprečna sila Vsd<br />
Maksimalni razmak spona u smjeru glavne<br />
vlačne armature sw,max<br />
(3.49)<br />
Maksimalni razmak vertikalnih krakova spona u<br />
poprečnom smjeru sp,max<br />
1 Vsd ≤ 0.2 VRd2 0.8 d; 30 cm 1.0 d; 80 cm<br />
2 0.2 VRd2 ≤ Vsd ≤ 0.67 VRd2 0.6 d; 30 cm 0.6 d; 30 cm<br />
3 Vsd > 0.67 VRd2 0.3 d; 20 cm 0.3 d; 20 cm<br />
gdje je:<br />
− d – statička visina presjeka<br />
s<br />
w,max<br />
s<br />
w,max<br />
s<br />
w,max<br />
s<br />
w,max<br />
s<br />
w,max<br />
d d<br />
h<br />
1<br />
s<br />
p,max<br />
s<br />
p,max<br />
b<br />
s<br />
p,max
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 51<br />
Numerički primjer<br />
Potrebno je dimenzionirati ab gredu, l=8.0 m, dimenzija 30×80 cm, udaljenost težišta armatura od ruba presjeka d1 =7<br />
cm. Greda je izrađena iz betona klase C 30/37 i armirana s B 500B.<br />
Greda je opterećena opterećenjem prema skici. Potrebno je odrediti potrebnu površinu armature.<br />
G, Q g, q<br />
1.0 7.0<br />
8.0<br />
beton:<br />
C 30/37<br />
fck = 30.0 MPa<br />
fcd = fck<br />
γc<br />
= 30.<br />
0 1.<br />
5 = 20.<br />
0 MPa<br />
τRd = 0.34 MPa<br />
Opterećenje:<br />
g =<br />
s = γ<br />
S = γ<br />
V (kN)<br />
sd<br />
M (kNm)<br />
sd<br />
8.<br />
0 kN m'<br />
q = 11.<br />
0 kN m'<br />
g<br />
g<br />
⋅ g + γ<br />
q<br />
⋅ G + γ<br />
⋅ q =<br />
q<br />
⋅ Q =<br />
G, Q<br />
1.<br />
35<br />
;<br />
;<br />
⋅<br />
1.<br />
35<br />
8.<br />
0<br />
⋅<br />
G =<br />
Q =<br />
+<br />
40.<br />
0<br />
40.<br />
0 kN<br />
67.<br />
0 kN<br />
1.<br />
5<br />
+<br />
⋅<br />
11.<br />
0<br />
1.<br />
5<br />
⋅<br />
=<br />
67.<br />
0<br />
1.0 7.0<br />
8.0<br />
244.4<br />
217.1<br />
62.6<br />
3.3<br />
27.<br />
3 kN m'<br />
=<br />
A s1<br />
30<br />
73<br />
80<br />
7<br />
armatura:<br />
B 500B<br />
fyk = 500.0 MPa<br />
= f γ = 500.<br />
0 1.<br />
15 = 434.<br />
8 MPa<br />
154.<br />
5 kN<br />
g, q<br />
fyd yk s<br />
a b<br />
c d<br />
R =244.4 kN R =128.5 kN<br />
a b<br />
230.8<br />
302.4<br />
Nosač je prvo potrebno dimenzionirati na moment savijanja.<br />
128.5<br />
A s1<br />
30<br />
73<br />
80<br />
7
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 52<br />
µ<br />
sd<br />
Msd<br />
= 2<br />
bd<br />
f<br />
M<br />
cd<br />
302.<br />
40 ⋅100<br />
=<br />
=<br />
2<br />
30 ⋅ 73 ⋅ 2.<br />
0<br />
0.<br />
095<br />
iz tablica ⇒ εs1 = 10.0 ‰; εc2 = 2.1 ‰; ζ = 0.934<br />
30240<br />
sd A s1<br />
= =<br />
=<br />
ζ dfyd<br />
0.<br />
934 ⋅ 73 ⋅ 43.<br />
48<br />
Odabrana armatura prikazana je na skici:<br />
10.<br />
20<br />
73<br />
7<br />
cm<br />
30<br />
2<br />
2Ø14 (A s2=3.08<br />
cm ) 2<br />
2Ø14 (A s =3.08 cm ) 2<br />
5Ø16 (A s1=10.05<br />
cm ) 2<br />
Za proračun nosača na poprečne sile koristi se standardna metoda proračuna.<br />
∑<br />
ρ<br />
l<br />
=<br />
A<br />
s<br />
∑<br />
= 10.<br />
5 + 2 ⋅ 3.<br />
08 = 16.<br />
21cm<br />
A<br />
A<br />
c<br />
s<br />
16.<br />
21<br />
= =<br />
30 ⋅ 80<br />
0.<br />
00675<br />
Dio poprečne sile koju preuzima beton i uzdužna armatura:<br />
V<br />
V<br />
Rd1<br />
Rd1<br />
=<br />
=<br />
[ τ ⋅ k ⋅ ( 1.<br />
2 + 40 ⋅ ρ ) + 0.<br />
15 ⋅ σ ]<br />
Rd<br />
2<br />
k = 1.<br />
6 − d = 1.<br />
6 − 0.<br />
73 = 0.<br />
87 < 1.<br />
0<br />
σ<br />
[ 0.<br />
034 ⋅1.<br />
0 ⋅ ( 1.<br />
2 + 40 ⋅ 0.<br />
00675)<br />
+ 0.<br />
15 ⋅ 0.<br />
0]<br />
V<br />
cp<br />
Rd1<br />
= N<br />
sd<br />
A<br />
c<br />
=<br />
= 109.<br />
5 kN<br />
l<br />
0.<br />
0<br />
Dio poprečne sile koju mogu preuzeti tlačne dijagonale:<br />
V<br />
V<br />
Rd2<br />
Rd2<br />
=<br />
0.<br />
5<br />
⋅<br />
ν ⋅<br />
f<br />
cd<br />
⋅ b<br />
w<br />
⋅ z<br />
cp<br />
⋅ b<br />
w<br />
⋅ d<br />
fck<br />
30<br />
ν = 0.<br />
7 − = 0.<br />
7 − = 0.<br />
55 > 0.<br />
5<br />
200 200<br />
= 0.<br />
5 ⋅ 0.<br />
55 ⋅ 2.<br />
0 ⋅ 30 ⋅<br />
⇒<br />
( 0.<br />
9 ⋅ 73)<br />
= 1084.<br />
1kN<br />
k = 1.<br />
0<br />
⋅ 30 ⋅ 73<br />
⇒<br />
ν =<br />
0.<br />
55
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 53<br />
V (kN)<br />
sd<br />
M (kNm)<br />
sd<br />
a<br />
G, Q<br />
1.0<br />
c d<br />
7.0<br />
8.0<br />
R =244.4 kN<br />
a<br />
244.4<br />
230.8<br />
217.1<br />
62.6<br />
3.3<br />
Odabrane spone ∅7/20, B 500B<br />
f<br />
yw,<br />
d<br />
V<br />
Rd<br />
f<br />
=<br />
γ<br />
= V<br />
yk<br />
s<br />
f<br />
;<br />
yw,<br />
d<br />
Rd1<br />
+ V<br />
sd,<br />
a<br />
wd<br />
Rd<br />
302.4<br />
B 500B<br />
500<br />
= =<br />
1.<br />
15<br />
= V<br />
⇒<br />
Rd1<br />
g, q<br />
434.<br />
8 MPa<br />
m ⋅ A<br />
+<br />
sw<br />
2 ⋅ 0.<br />
38 ⋅ 43.<br />
48 ⋅<br />
109.<br />
5 +<br />
20<br />
V > V<br />
s<br />
⋅ f<br />
w<br />
=<br />
V<br />
V<br />
s<br />
ρ<br />
sd,<br />
max<br />
sd,<br />
max<br />
w,<br />
max<br />
min<br />
= V<br />
V<br />
sd,<br />
a<br />
Rd2<br />
= min<br />
=<br />
min<br />
= 0.<br />
0011<br />
=<br />
244.<br />
4 kN<br />
244.<br />
4 1084.<br />
1<br />
≈<br />
0.<br />
23<br />
{ 0.<br />
6 ⋅ d;<br />
30.<br />
0cm}<br />
=<br />
{ 0.<br />
6 ⋅ 73 = 43.<br />
8;<br />
30.<br />
0}<br />
⇒ V<br />
⇒<br />
sd<br />
s<br />
=<br />
w,<br />
max<br />
0.<br />
23<br />
=<br />
V<br />
Rd2<br />
30.<br />
0cm<br />
Maksimalni razmak spona:<br />
m ⋅ Asw<br />
sw<br />
≤<br />
ρmin<br />
⋅ bw<br />
2 ⋅ Asw<br />
=<br />
0.<br />
0011⋅<br />
30<br />
Profil Površina (Asw) (cm2 ) Razmak (sw) (cm)<br />
∅6 0.28 17.0<br />
yw,<br />
d<br />
( 0.<br />
9 ⋅ 73)<br />
∅7 0.38 23.0<br />
∅8 0.50 30.3<br />
∅10 0.79 47.9<br />
43.<br />
48 kN<br />
⋅ z<br />
Odabrane spone zadovoljavaju na cijelom nosaču osim kod ležaja a.<br />
244.4<br />
V Rd=218.1<br />
kN<br />
217.1<br />
62.6<br />
Prikaz armature nosača:<br />
s<br />
w , pot<br />
m ⋅ A<br />
≤<br />
V<br />
cm<br />
2<br />
= 109.<br />
5 + 108.<br />
6 =<br />
sw<br />
sd<br />
⋅ f<br />
− V<br />
yw,<br />
d<br />
Rd1<br />
Odabrane spone ∅7/15, B 500B<br />
218.<br />
1kN<br />
⋅ z 2 ⋅ 0.<br />
38 ⋅ 43.<br />
48 ⋅<br />
=<br />
244.<br />
4 − 109.<br />
5<br />
( 0.<br />
9 ⋅ 73)<br />
= 16.<br />
09 cm
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 54<br />
1.0 7.0<br />
Ø7/15 Ø7/20<br />
8.0<br />
4.10 Dimenzioniranje presjeka na Moment torzije<br />
4.10.1 Općenito<br />
Kod betonskih konstrukcija, s obzirom na značenje, a potom i daljnje tretiranje, razlikujemo kompatibilnu (sekundarnu) i<br />
ravnotežnu (primarnu) torziju.<br />
Kompatibilna torzija je ona koja nastaje kod monolitnih spojeva elemenata, nije nužno bitna za ravnotežu, pa se za<br />
granično stanje nosivosti može zanemariti. Naime, konstrukcija u graničnom stanju doživljava velike deformacije i pukotine<br />
što znano smanjuje torzijsku krutost, te kompatibilna torzija iščezava. Može se reći da konstrukcija koja je ispravno<br />
dimenzionirana na momente savijanja, poprečne sile i ostale utjecaje je sigurna i na djelovanje kompatibilne torzija.<br />
Nasuprot tome primarna torzija nastaje kao posljedica zadovoljavanja uvjeta ravnoteže. Zanemarivanjem primarne torzije<br />
dolazi do sloma konstrukcije, te stoga ona ne smije biti zanemarena.<br />
Dva karakteristična primjera za primarnu i sekundarnu torziju prikazani su na crtežu 18.<br />
4.10.2 Postupak<br />
Primarna torzija Sekundarna torzija<br />
Crtež 22 – Primjer primarne (ravnotežne) i sekundarne (kompatibilne) torzije<br />
Proračun elemenata naprezanih torzijom provodi se uporabom modela oblika prostorne rešetke. Puni presjeci zamjenjuju<br />
se šupljim presjecima debljine t. Nagib tlačnih štapova slobodno se odabire u granicama navedenim pri proračunu na<br />
poprečne sile.<br />
A s1<br />
30<br />
73<br />
80<br />
7
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 55<br />
Uvjet nosivosti na moment torzije:<br />
gdje je:<br />
− Tsd – računski moment torzije<br />
− TRd – računska nosivost na torziju<br />
A k<br />
Kontura u<br />
Kontura u k<br />
Crtež 23 – Presjek opterećen momentom torzije<br />
sd<br />
t /2<br />
t<br />
Rd<br />
c<br />
T ≤ T<br />
(3.52)<br />
Nosivost tlačnih štapova biti će zadovoljena ako je:<br />
2 ⋅ ν′ ⋅ fcd<br />
⋅ Ak<br />
⋅ t<br />
Tsd<br />
≤ TRd1<br />
=<br />
(3.53)<br />
ctgΘ<br />
+ tgΘ<br />
gdje je:<br />
⎛ fck<br />
⎞<br />
− ν′ = 0. 7 ⋅ ⎜0.<br />
7 − ⎟ ≥ 0.<br />
35 – - redukcijski faktor (fck u N/mm<br />
⎝ 200 ⎠<br />
2 )<br />
− t=A/u – debljina stjenke zamjenjujućeg šupljeg presjeka<br />
− Ak – površina unutar srednje konture šupljeg presjeka<br />
− u – opseg vanjske konture<br />
− A – ukupna površina presjeka<br />
0<br />
Proracun poprecne<br />
armature<br />
TRd2 TRd3 T sd<br />
Nedopušteno<br />
podrucje<br />
T Rd1<br />
Crtež 24 – Područja momenata torzije<br />
Površina poprečne armature za prihvaćanje momenta torzije određuje se iz uvjeta:<br />
T<br />
Sd<br />
w<br />
T Sd<br />
ctgΘ<br />
≤ TRd2<br />
= 2 ⋅ Asw<br />
⋅ Ak<br />
⋅ fyw,<br />
d ⋅<br />
(3.54)<br />
s
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 56<br />
Površina uzdužne armature za prihvaćanje momenta torzije određuje se iz uvjeta:<br />
gdje je:<br />
− Asw – presjek spone koja obuhvaća presjek na razmaku sw<br />
− Asl – površina svih uzdužnih šipki<br />
T<br />
Sd<br />
− fyw,d, fyl,d – računske granice popuštanja poprečne i uzdužne armature<br />
tgΘ<br />
≤ TRd3<br />
= 2 ⋅ A sl ⋅ Ak<br />
⋅ fyl,<br />
d ⋅<br />
(3.55)<br />
u<br />
Uzdužne šipke treba raspodijeliti po opsegu. U svakom kutu treba postaviti jednu šipku, a ostale jednoliko raspodijeliti po<br />
opsegu, s tim da razmak između njih ne bude veći od 35.0 cm.<br />
Kada su poznate armature Asw i Asl, te kut Θ i nosivost TRd2, moraju biti zadovoljene i sljedeće jednadžbe:<br />
2 A<br />
tg Θ =<br />
s<br />
T<br />
Rd2<br />
sw<br />
w<br />
= 2 ⋅ A<br />
k<br />
fyw,<br />
d<br />
⋅<br />
A sl ⋅ f<br />
u<br />
⋅<br />
k<br />
A<br />
s<br />
sw<br />
w<br />
yl,<br />
d<br />
⋅ f<br />
yw,<br />
d<br />
4.10.3 Zajedničko djelovanje Momenta torzije i Poprečne sile<br />
A<br />
⋅<br />
u<br />
Pri istodobnom djelovanju poprečne sile i momenta torzije valja zadovoljiti uvjet:<br />
2<br />
2<br />
⎛ T ⎞ ⎛ V ⎞<br />
Sd Sd<br />
⎜<br />
≤ 1 ; uz : VRd2<br />
= 0.<br />
5 ⋅ ν′ ⋅ fcd<br />
⋅ bw<br />
⋅ z<br />
T ⎟ +<br />
⎜<br />
Rd1<br />
V ⎟<br />
(3.57)<br />
⎝ ⎠ ⎝ Rd2<br />
⎠<br />
Poprečna armatura se posebno određuje za svako djelovanje te superponira.<br />
Pri simultanom djelovanju momenta savijanja i momenta torzije valja posebno za svako naprezanje izračunati uzdužnu<br />
armaturu, samo što se one u vlačnoj zoni od savijanja zbrajaju, a u tlačnoj redovito nije potrebno dodavati onu zbog<br />
naprezanja torzijom, jer je ona često manja od konstruktivne.<br />
Kad istodobno djeluju moment torzije i veliki moment savijanja (sandučasti presjeci), može biti kritično glavno naprezanje<br />
u tlačnoj zoni od savijanja, pa valja zadovoljiti uvjet:<br />
gdje je:<br />
−<br />
M Sd<br />
sl<br />
k<br />
k<br />
⋅ f<br />
yl,<br />
d<br />
(3.56)<br />
2<br />
σSd<br />
⎛ σSd<br />
⎞ 2<br />
σ 2 = − ⎜ ⎟ + τSd<br />
≤ 0.<br />
85 ⋅ fcd<br />
(3.58)<br />
2<br />
⎝<br />
σ Sd = – Računsko normalno tlačno naprezanje koje se uvrštava s predznakom +<br />
z ⋅ b ⋅ t<br />
2<br />
TSd<br />
− τ Sd =<br />
– Računsko posmično naprezanje uzrokovano torzijom<br />
2 ⋅ Ak<br />
⋅ t<br />
Spone za prihvaćanje torzije moraju biti zatvorene i preklopljene po kraćoj stranici. Uvjeti za minimalnu armaturu i<br />
maksimalne razmake spona su isti kao i kod proračuna na poprečne sile.<br />
Numerički primjer 1<br />
Isti presjek kao kod proračuna na poprečne sile, opterećen momentom torzije Tsd=20.0 kNm<br />
⎠
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 57<br />
80<br />
7<br />
73<br />
7 68<br />
5<br />
4 22 4<br />
30<br />
Nosivost tlačnih štapova:<br />
T<br />
T<br />
T<br />
Rd1<br />
Rd1<br />
Rd1<br />
A<br />
Θ = 45<br />
2<br />
2Ø14 (A s2=3.08<br />
cm )<br />
2<br />
2Ø14 (A s =3.08 cm )<br />
2<br />
5Ø16 (A s1=10.05<br />
cm )<br />
2 ⋅ ν′ ⋅ fcd<br />
⋅ Ak<br />
⋅ t<br />
=<br />
ctgΘ<br />
+ tgΘ<br />
ν′ =<br />
k<br />
=<br />
0<br />
. 7<br />
⎛ fck<br />
⎞ ⎛<br />
⋅ ⎜0.<br />
7 − ⎟ = 0.<br />
7 ⋅ ⎜0.<br />
7 −<br />
⎝ 200 ⎠ ⎝<br />
A = b ⋅ h = 30 ⋅ 80 = 2400 cm<br />
u = 2 ⋅ ( b + h)<br />
= 2 ⋅ ( 30 + 80)<br />
= 220 cm<br />
A 2400<br />
t = = = 10.<br />
91cm<br />
u 220<br />
beton:<br />
C 30/37<br />
fck = 30.0 MPa<br />
fcd = fck<br />
γc<br />
= 30.<br />
0 1.<br />
5<br />
τRd = 0.34 MPa<br />
armatura:<br />
B 500B<br />
fyk = 500.0 MPa<br />
fyd = fyk<br />
γs<br />
=<br />
30<br />
200<br />
( b − t)<br />
⋅ ( h − t)<br />
= ( 30 − 10.<br />
91)<br />
⋅ ( 80 − 10.<br />
91)<br />
o<br />
2 ⋅ ν′ ⋅ fcd<br />
⋅ Ak<br />
⋅ t 2 ⋅ 0.<br />
385 ⋅ 2.<br />
0 ⋅1319<br />
⋅10.<br />
91<br />
=<br />
=<br />
=<br />
o<br />
o<br />
ctgΘ<br />
+ tgΘ<br />
ctg45<br />
+ tg45<br />
= 11080.<br />
5 kNcm = 110.<br />
8 kNcm<br />
2<br />
⎞<br />
⎟ =<br />
⎠<br />
0.<br />
385<br />
=<br />
500.<br />
0 1.<br />
15<br />
= 1319 cm<br />
2<br />
20.<br />
0 MPa<br />
=<br />
434.<br />
8 MPa
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 58<br />
Odabrane spone ∅10 (Asw=0.79 cm 2 ):<br />
T<br />
s<br />
Sd<br />
w,<br />
pot<br />
≤ T<br />
Rd2<br />
2 ⋅ A<br />
≤<br />
Uzdužna armatura:<br />
T<br />
Sd<br />
≤ T<br />
= 2 ⋅ A<br />
sw<br />
sw<br />
⋅ A<br />
k<br />
T<br />
⋅ A<br />
⋅ f<br />
Sd<br />
k<br />
yw,<br />
d<br />
⋅ f<br />
yw,<br />
d<br />
⋅ ctgΘ<br />
ctgΘ<br />
⋅<br />
s<br />
2 ⋅ 0.<br />
79 ⋅1319<br />
⋅ 20.<br />
87 ⋅1<br />
=<br />
= 21.<br />
74 cm<br />
2000<br />
Odabrana poprečna armatura: ∅10/20.<br />
Rd2<br />
u<br />
k<br />
A<br />
= 2 ⋅ A<br />
sl<br />
= 2 ⋅<br />
sl<br />
⋅ A<br />
w<br />
( ( b − t)<br />
+ ( h − t)<br />
) = 2 ⋅ ( ( 30 − 10.<br />
91)<br />
+ ( 80 − 10.<br />
91)<br />
)<br />
k<br />
k<br />
⋅ f<br />
yl,<br />
d<br />
yl,<br />
d<br />
tgΘ<br />
⋅<br />
u<br />
k<br />
TSd<br />
⋅ uk<br />
2000 ⋅176.<br />
36<br />
=<br />
=<br />
=<br />
2 ⋅ A ⋅ f ⋅ tgΘ<br />
2 ⋅1319<br />
⋅ 43.<br />
48 ⋅1<br />
Odabrana uzdužna armatura: 8∅10 (Asl=6.28 cm 2 ).<br />
3.<br />
08<br />
cm<br />
2<br />
= 176.<br />
36 cm<br />
Numerički primjer 2<br />
Pretpostavimo da na gredu zadanu kod numeričkog primjera za poprečne sile, djeluje i moment torzije. Koristimo metodu<br />
slobodnog odabira nagiba tlačnih štapova. Odaberimo Θ=45°.<br />
VRd1<br />
= 0.<br />
0<br />
fck<br />
30<br />
ν = 0.<br />
7 − = 0.<br />
7 − = 0.<br />
55 > 0.<br />
50<br />
200 200<br />
z<br />
0.<br />
9 ⋅ 73<br />
VRd2<br />
= ν ⋅ fcd<br />
⋅ bw<br />
⋅<br />
= 0.<br />
55 ⋅ 2.<br />
0 ⋅ 30 ⋅ = 1084.<br />
1kN<br />
ctgΘ<br />
+ tgΘ<br />
1+<br />
1<br />
Ukupnu poprečnu silu, u ovom slučaju potrebno je preuzeti armaturom. Odabrani profil spona: ∅10. Presjek uz ležaj a:<br />
Asw<br />
⋅ fyw,<br />
d ⋅ z ⋅ m<br />
VRd3<br />
= Vwd<br />
=<br />
⋅ ctgΘ<br />
sw<br />
2 ⋅ 0.<br />
79 ⋅ 43.<br />
48 ⋅ 0.<br />
9 ⋅ 73<br />
sw<br />
=<br />
⋅1<br />
= 18.<br />
47 cm<br />
244.<br />
4<br />
Odabrane spone uz ležaj a: ∅10/18. Kontroliramo zadani uvjet:<br />
0.<br />
79 ⋅ 2 ⋅ 43.<br />
48 1<br />
≤ ⋅ 0.<br />
55 ⋅ 2.<br />
0<br />
30 ⋅18<br />
2<br />
0.<br />
191≤<br />
0.<br />
55<br />
Ostali presjeci duž nosača:<br />
V<br />
wd<br />
A<br />
=<br />
sw<br />
⋅ f<br />
yw,<br />
d<br />
s<br />
w<br />
⋅ z ⋅ m 2 ⋅ 0.<br />
79 ⋅ 43.<br />
48 ⋅ 0.<br />
9 ⋅ 73<br />
⋅ ctgΘ<br />
=<br />
⋅1.<br />
0 = 180.<br />
5 kN<br />
s<br />
Odabrane spone na ostalom dijelu nosača: ∅10/25<br />
w
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 59<br />
Presjek (element) smo dosad dimenzionirali odvojeno na moment savijanja, poprečnu silu i torziju. U slučaju da sva tri<br />
djelovanja su istovremena armaturu je potrebno sumirati.<br />
Uzdužna armatura:<br />
Msd Tsd Ukupno<br />
2Ø14<br />
2Ø14<br />
5Ø16<br />
"+"<br />
2Ø10<br />
2Ø10<br />
2Ø10<br />
2Ø10<br />
"="<br />
− U gornjoj zoni i sredini presjeka armatura od savijanja je konstruktivna, a armatura od torzije je računska.<br />
Usvaja se armatura od torzije.<br />
2Ø10<br />
2Ø10<br />
2Ø10<br />
6Ø16<br />
− U donjoj zoni obje armature (i od savijanja i od torzije su računske. Potrebno ih je zbrojiti.<br />
5∅16 (As=10.05 cm2 ); 2∅10 (As=1.57 cm2 )<br />
6∅16 (As=12.06 cm2 ) > 5∅16+2∅10<br />
Poprečna armatura:<br />
1.0 7.0<br />
Ø10/18 Ø10/25<br />
"+"<br />
8.0<br />
Ø10/20<br />
"="<br />
1.0 7.0<br />
Ø10/9.5 Ø10/11.1<br />
Vsd<br />
Tsd<br />
Ukupno<br />
Spone na prvih 1 m grede:<br />
s<br />
wt<br />
s<br />
≤<br />
s<br />
w,<br />
V<br />
w,<br />
V<br />
⋅ s<br />
+ s<br />
w,<br />
T<br />
w,<br />
T<br />
=<br />
18 ⋅ 20<br />
= =<br />
18 + 20<br />
9.<br />
5 cm<br />
Spone na ostalom dijelu grede:<br />
s<br />
wt<br />
s<br />
≤<br />
s<br />
w,<br />
V<br />
w,<br />
V<br />
⋅ s<br />
+ s<br />
w,<br />
T<br />
w,<br />
T<br />
=<br />
25 ⋅ 20<br />
= = 11.<br />
1cm<br />
25 + 20
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 60<br />
Kontrola zajedničkog djelovanja poprečne sile i momenta torzije<br />
⎛<br />
T ⎞ Sd<br />
⎜<br />
T ⎟<br />
⎝ Rd1<br />
⎠<br />
⎛ V ⎞ Sd +<br />
⎜<br />
V ⎟<br />
⎝ Rd ′ 2 ⎠<br />
≤ 1<br />
T = 20.<br />
0 kNm ; T<br />
V<br />
Sd<br />
Sd<br />
=<br />
2<br />
⎛ 20.<br />
0 ⎞<br />
⎜ ⎟<br />
⎝110.<br />
8 ⎠<br />
244.<br />
4 kN<br />
V′<br />
2<br />
Rd2<br />
=<br />
2<br />
;<br />
0.<br />
7 ⋅ V<br />
⎛ 244.<br />
4 ⎞<br />
+ ⎜ ⎟<br />
⎝ 758.<br />
8 ⎠<br />
V<br />
Rd2<br />
2<br />
Rd1<br />
Rd2<br />
=<br />
= 110.<br />
8 kNm<br />
=<br />
= 1084.<br />
1kN<br />
758.<br />
8 kN<br />
0.<br />
129<br />
≤ 1
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 61<br />
4.11 Proračun ploča na proboj<br />
4.11.1 Općenito<br />
Proboj ploče nastaje kad na ploči leži teret na maloj površini, ili kad je ploča na stupovima male površine. U<br />
građevinarstvu to nastaje kod gljivastih stropova, temeljnih ploča, stropova opterećenih koncentriranim teretom i sl.<br />
Granično stanje sloma manifestira se stvaranjem zaobljenog probojnog stošca kojem je vodilica kontura opterećene<br />
površine, a izvodnica pravac koji u normalnim okolnostima zatvara s ravninom ploče kut β=33.7° (tg β=1/1.5).<br />
Provjeru na proboj potrebno je provesti kod:<br />
− kružnih presjeka s promjerom manjim od 3.5 d,<br />
− pravokutnih presjeka s opsegom manjim od 11d, ako je omjer širine i dužine presjeka stupa najviše 2.0,<br />
− proizvoljnih presjeka koji se približno svode na jedan od gornja dva kriterija.<br />
pri čemu je d statička visina ploče.<br />
4.11.2 Postupak<br />
Uvjet nosivosti na proboj:<br />
gdje je:<br />
1.5 d l c 1.5 d<br />
Kriticna površina<br />
1.5 d l 1.5 d<br />
c<br />
Crtež 25 – Proboj ploče<br />
− vsd – računska poprečna sila po jedinici kritičnog opsega<br />
− vRd – računska nosivost na proboj po jedinici kritičnog opsega<br />
sd<br />
Rd<br />
β<br />
Kriticni presjek<br />
d d1<br />
h<br />
Kriticni presjek<br />
v ≤ v<br />
(3.59)
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 62<br />
Računska nosivost na proboj:<br />
gdje je:<br />
1.5 d<br />
− Vsd – računska sila proboja od vanjskog opterećenja<br />
− ucr – duljina kritičnog opsega<br />
v<br />
sd<br />
βp<br />
= Vsd<br />
⋅<br />
(3.60)<br />
u<br />
− βp – korekcijski faktor kojim se uzima u obzir ekscentrično djelovanje sile proboja u odnosu na kritičan presjek<br />
1.5 d<br />
b 1 /2<br />
b 1 /2<br />
− βp = 1.0 – za simetrično naprezane stupove<br />
− βp = 1.15 – za unutrašnje stupove nesimetrično naprezanje<br />
− βp = 1.4 – za stupove na rubu<br />
− βp = 1.5 – za stupove u kutu<br />
1.5 d<br />
1.5 d<br />
⎧ a<br />
⎪<br />
⎧ b<br />
a1≤⎨2⋅b ; b1≤⎨<br />
⎪<br />
⎩2.<br />
8⋅d<br />
⎩5.<br />
6⋅d−b<br />
1<br />
a 1/2<br />
a 1/2<br />
a > b<br />
Stup pri rubu Stup u kutu<br />
1.5 d<br />
1.5 d<br />
b<br />
cr<br />
Crtež 26 – Kritični opseg<br />
β = 1.4 β = 1.0 β = 1.0<br />
β = 1.4<br />
β = 1.5<br />
β = 1.15<br />
Instalacijski šaht<br />
β = 1.0<br />
β = 1.4 β = 1.4<br />
Armatura za osiguranje od proboja neće biti potrebna ako je zadovoljen uvjet<br />
v sd ≤ vRd1<br />
= τRd<br />
⋅ k ⋅ ( 1.<br />
2 + 40 ⋅ ρl<br />
) ⋅ d<br />
(3.61)<br />
gdje je:<br />
− τRd – računska čvrstoća za djelovanje glavnih kosih naprezanja<br />
− k – koeficijent visine presjeka ploče (vidi dimenzioniranje na poprečne sile)<br />
− d – srednja statička visina presjeka ploče (d=(dx+dy)/2)<br />
− ρl – koeficijent armiranja ploče ρ = ρ ⋅ ρ 0.<br />
5%<br />
≤ ρ ≤ 1.<br />
5%<br />
l<br />
lx<br />
ly ; l<br />
Ako gornji uvjet nije zadovoljen, potrebno je kontrolirati nosivost na tlak te proračunati poprečnu armaturu. Nosivost<br />
tlačnih štapova kontrolira se prema izrazu:
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 63<br />
v ≤ v = 1.<br />
6 ⋅ v<br />
(3.62)<br />
sd<br />
Rd2<br />
Potrebna armatura se dobiva po izrazu:<br />
sinα<br />
v sd ≤ vRd3<br />
= vRd1<br />
+ ∑ Asw<br />
⋅ fyd<br />
⋅<br />
(3.63)<br />
ucr<br />
gdje je:<br />
− Asw – ukupna poprečna armatura<br />
− α – kut nagiba poprečne armature prema ravnini ploče<br />
Minimalna poprečna armatura proračunava se po izrazu:<br />
ρw,<br />
min ⋅ ( Acrit<br />
− Aload<br />
)<br />
∑ A sw , min =<br />
(3.64)<br />
sinα<br />
gdje je<br />
Rd1<br />
− ρw,min = 0.6 ρmin (ρmin – minimalni koeficijent armiranja na poprečne sile)<br />
− Acrit – površina unutar kritičnog presjeka<br />
− Aload – površina djelovanja opterećenja<br />
1.5 d l c 1.5 d<br />
a) Spone<br />
α=90<br />
< 0.5 d<br />
≤ 0.75 d<br />
≈ 1.5 d<br />
α<br />
1.5 d l c 1.5 d<br />
b) Kosa armatura<br />
Crtež 27 – Armatura za osiguranje ploče protiv probijanja
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 64<br />
4.12 Koso savijanje<br />
4.12.1 Općenito<br />
Koso savijanje nastaje kada moment (momenti) savijanja djeluju van glavnih osi tromosti presjeka, pa prilikom savijanja<br />
dolazi do zakretanja neutralne osi presjeka.<br />
Koso savijanje s uzdužnom tlačnom silom i bez nje susreće se kod stupova prostornih okvira i kod elemenata nepravilnih<br />
presjeka. Presjek je istodobno naprezan momentima savijanja oko glavnih osi z i y ili uzdužnom silom koja ima hvatište van<br />
glavnih osi presjeka. Dimenzioniranje na koso savijanje je stoga opsežan posao jer položaj neutralne osi ne ovisi samo o<br />
poprečnom presjeku već i o položaju sile.<br />
4.12.2 Postupak<br />
h<br />
d<br />
d 1<br />
3 4<br />
Msdz<br />
b<br />
y<br />
Nsd<br />
M<br />
sdy<br />
1 2<br />
z<br />
Neutralna os<br />
ε<br />
ε<br />
s1<br />
s2<br />
ε<br />
ε<br />
s3<br />
s4<br />
ε c2<br />
Crtež 28 – Presjek opterećen kosim savijanjem<br />
0.80 f cd<br />
Najčešći način proračuna presjeka na koso savijanje je postupak pomoću dijagrama interakcije. Dijagram se koristi na<br />
sličan način kao i dijagram za pravokutne presjeke opterećene momentom savijanja oko jedne osi. Za proračunati odnos:<br />
α = h , proračunaju se bezdimenzionalne vrijednosti:<br />
d 1<br />
µ<br />
ν<br />
sdz<br />
sd<br />
M<br />
=<br />
b ⋅h<br />
Nsd<br />
=<br />
b ⋅h<br />
⋅ f<br />
sdz<br />
2<br />
⋅ fcd<br />
cd<br />
;<br />
µ<br />
sdy<br />
Msdy<br />
= 2<br />
b ⋅h<br />
⋅ f<br />
i u dijagramima interakcije se očita mehanički koeficijent armiranja ω, te se proračuna potrebna armatura prema izrazima<br />
pri čemu je As ukupna armatura u presjeku.<br />
f<br />
f<br />
A ⋅<br />
cd<br />
Fs2 Fs1 F<br />
F<br />
F<br />
c<br />
s4<br />
s3<br />
(3.65)<br />
cd<br />
cd<br />
s = ω⋅<br />
Ac<br />
⋅ = ω⋅<br />
b ⋅h<br />
(3.66)<br />
fyd<br />
fyd<br />
U prilozima su prikazani dijagrami za armaturu koncentriranu u krajevima presjeka, te za armaturu simetrično<br />
raspodijeljenu po stranicama presjeka.
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 65<br />
Numerički primjer 1<br />
Zadan je betonski presjek dimenzija b/h=40/60 cm, udaljenost težišta armatura od ruba presjeka d1=d2=5 cm. Element je<br />
izrađen iz betona klase C 30/37 (klasa okoliša XC2), simetrično armiran s B 500B. Element je opterećen računskim<br />
opterećenjem Msdz=260 kNm, Msdy=100 kNm i Nsd=0.0 kN (tlačna sila). Potrebno je odrediti potrebnu površinu armature.<br />
h = 60<br />
d 1 = 5 d = 55<br />
d = 5<br />
2<br />
Nsd<br />
Msdz<br />
geometrija<br />
b = 40 cm<br />
h = 60 cm<br />
b = 40<br />
M sdy<br />
c<br />
d = d =<br />
1<br />
α = d<br />
1<br />
2<br />
5.<br />
0 cm<br />
h = 5 60 =<br />
materijal:<br />
C 30/37 ; fck = 30.0 MPa<br />
= f γ = 30.<br />
0 1.<br />
5 = 20.<br />
0 MPa<br />
opterećenje<br />
0.<br />
083<br />
fcd ck c<br />
B 500B ; fyk = 500.0 MPa<br />
fyd = fyk<br />
γ s =<br />
Koristimo dijagram za simetričnu armaturu u uglovima presjeka, α=0.1 (prilog 9)<br />
ν<br />
µ<br />
µ<br />
sd<br />
sdz<br />
sdy<br />
N<br />
=<br />
bh f<br />
sd<br />
cd<br />
Msdz<br />
= 2<br />
bh f<br />
Msdy<br />
= 2<br />
b h f<br />
0.<br />
0<br />
=<br />
= 0.<br />
0<br />
40 ⋅ 60 ⋅ 2.<br />
0<br />
cd<br />
cd<br />
260 ⋅100<br />
⎫<br />
=<br />
= 0.<br />
090<br />
2<br />
40 ⋅ 60 ⋅ 2.<br />
0<br />
⎪<br />
⎬ µ<br />
100 ⋅100<br />
=<br />
= 0.<br />
052⎪<br />
2<br />
40 ⋅ 60 ⋅ 2.<br />
0 ⎪⎭<br />
sdz<br />
> µ<br />
sdy<br />
M<br />
M<br />
sdz<br />
sdy<br />
N sd<br />
500.<br />
0 1.<br />
15<br />
= 260.<br />
0 kNm<br />
= 100.<br />
0 kNm<br />
=<br />
= −120.<br />
0 kN (tlačna sila)<br />
⎧µ<br />
⇒ ⎨<br />
⎩<br />
µ<br />
1<br />
2<br />
= µ<br />
= µ<br />
Očitano<br />
ω = 0.<br />
218<br />
Armatura<br />
A<br />
A<br />
s<br />
s, kut<br />
sdz<br />
sdy<br />
= 0.<br />
090<br />
= 0.<br />
052<br />
434.<br />
8 MPa<br />
2.<br />
0<br />
= 0.<br />
218 ⋅ 40 ⋅ 60 ⋅ = 24.<br />
07 cm<br />
43.<br />
48<br />
As<br />
24.<br />
07<br />
2<br />
= = = 6.<br />
02 cm<br />
4 4<br />
Odabrano: 3∅16 u svakom kutu (As=6.03 cm 2)<br />
2
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 66<br />
h = 60<br />
d 1=<br />
6.33<br />
Numerički primjer 2<br />
d = 6.33<br />
b = 40<br />
1<br />
c = 3.0<br />
d = d =<br />
1<br />
α = d<br />
1<br />
2<br />
h =<br />
6.<br />
33<br />
6.<br />
33<br />
cm<br />
60 ≈<br />
1.<br />
00<br />
Zadan je betonski presjek, kao u prethodnom primjeru, s računskim opterećenjem Msdz=260 kNm, Msdy=100 kNm i Nsd=-<br />
200.0 kN (tlačna sila). Potrebno je odrediti potrebnu površinu armature.<br />
ν<br />
µ<br />
µ<br />
sd<br />
sdz<br />
sdy<br />
N<br />
=<br />
bh f<br />
sd<br />
cd<br />
Msdz<br />
= 2<br />
bh f<br />
Msdy<br />
= 2<br />
b h f<br />
− 200<br />
=<br />
= −0.<br />
042<br />
40 ⋅ 60 ⋅ 2.<br />
0<br />
cd<br />
cd<br />
260 ⋅100<br />
⎫<br />
=<br />
= 0.<br />
090<br />
2<br />
40 ⋅ 60 ⋅ 2.<br />
0<br />
⎪<br />
⎬ µ<br />
100 ⋅100<br />
=<br />
= 0.<br />
052⎪<br />
2<br />
40 ⋅ 60 ⋅ 2.<br />
0 ⎪⎭<br />
sdz<br />
> µ<br />
sdy<br />
⎧µ<br />
⇒ ⎨<br />
⎩<br />
µ<br />
1<br />
2<br />
= µ<br />
= µ<br />
sdz<br />
sdy<br />
= 0.<br />
090<br />
= 0.<br />
052<br />
Za νsd=0.0, očitano: 0 . 0 0.<br />
218 = ω<br />
Za νsd=-0.2, očitano: 0 . 2 0.<br />
100 = ω<br />
za νsd=-0.042:<br />
ω =<br />
=<br />
=<br />
Armatura<br />
( ω0.<br />
2 − ω0.<br />
0 )<br />
⋅ ( νsd<br />
− νsd,<br />
0.<br />
0 ) + ω<br />
( νsd,<br />
0.<br />
2 − νsd,<br />
0.<br />
0 )<br />
( 0.<br />
100 − 0.<br />
218)<br />
⋅ ( − 0.<br />
042 − 0.<br />
0)<br />
( − 0.<br />
2 − 0.<br />
0)<br />
0.<br />
59 ⋅ ( − 0.<br />
042)<br />
+ 0.<br />
218 = 0.<br />
193<br />
0.<br />
0<br />
2.<br />
0<br />
As<br />
=<br />
0.<br />
193 ⋅ 40 ⋅ 60 ⋅ = 21.<br />
31cm<br />
43.<br />
48<br />
As<br />
21.<br />
31<br />
2<br />
As,<br />
kut = = = 5.<br />
33 cm<br />
4 4<br />
+ 0.<br />
218<br />
2
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 67<br />
Numerički primjer 3<br />
Zadan je betonski presjek, kao u prethodnim primjerima, s računskim opterećenjem Msdz=160 kNm, Msdy=240 kNm i Nsd=-<br />
480.0 kN (tlačna sila). Potrebno je odrediti potrebnu površinu armature.<br />
ν<br />
µ<br />
µ<br />
sd<br />
sdz<br />
sdy<br />
N<br />
=<br />
bh f<br />
sd<br />
cd<br />
Msdz<br />
= 2<br />
bh f<br />
Msdy<br />
= 2<br />
b h f<br />
− 480<br />
=<br />
= −0.<br />
100<br />
40 ⋅ 60 ⋅ 2.<br />
0<br />
cd<br />
cd<br />
160 ⋅100<br />
⎫<br />
=<br />
= 0.<br />
056<br />
2<br />
40 ⋅ 60 ⋅ 2.<br />
0<br />
⎪<br />
⎬ µ<br />
240 ⋅100<br />
=<br />
= 0.<br />
125⎪<br />
2<br />
40 ⋅ 60 ⋅ 2.<br />
0 ⎪⎭<br />
sdz<br />
< µ<br />
sdy<br />
⎧µ<br />
⇒ ⎨<br />
⎩µ<br />
1<br />
2<br />
= µ<br />
= µ<br />
sdy<br />
sdz<br />
= 0.<br />
125<br />
= 0.<br />
056<br />
Za νsd=0.0, očitano: ω 0 . 0 = 0.<br />
310<br />
Za νsd=-0.2, očitano: 0 . 2 0.<br />
195 = ω<br />
za νsd=-0.100:<br />
ω =<br />
=<br />
=<br />
Armatura<br />
( ω0.<br />
2 − ω0.<br />
0 )<br />
⋅ ( νsd<br />
− νsd,<br />
0.<br />
0 ) + ω0<br />
( νsd,<br />
0.<br />
2 − νsd,<br />
0.<br />
0 )<br />
( 0.<br />
195 − 0.<br />
310)<br />
⋅ ( − 0.<br />
100 − 0.<br />
0)<br />
( − 0.<br />
2 − 0.<br />
0)<br />
0.<br />
575 ⋅ ( − 0.<br />
100)<br />
+ 0.<br />
310 = 0.<br />
253<br />
2.<br />
0<br />
As<br />
=<br />
0.<br />
253 ⋅ 40 ⋅ 60 ⋅ = 27.<br />
93 cm<br />
43.<br />
48<br />
As<br />
27.<br />
93<br />
2<br />
As,<br />
kut = = = 6.<br />
98 cm<br />
4 4<br />
. 0<br />
+ 0.<br />
310<br />
2
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 68<br />
4.13 Vitki elementi naprezani ekscentričnom tlačnom silom<br />
4.13.1 Općenito<br />
Proračun po teoriji II reda mora se provesti za pojedinačne stupove i konstrukcije od vitkih elemenata pretežno<br />
naprezanih uzdužnom tlačnom silom. Tim proračunom valja dokazati da za najnepovoljniju kombinaciju opterećenja u<br />
graničnom stanju nosivosti neće doći do gubitka ravnoteže pojedinih elemenata ili sustava kao cjeline prije otkazivanja<br />
nosivosti presjeka naprezanih na ekscentrični tlak.<br />
U analizi sustava po teoriji II reda valja razlikovati:<br />
− Krute sustave i elemente od onih koji to nisu,<br />
− Horizontalno pomične i horizontalno nepomične sustave.<br />
Kruti element ima veliku krutost na savijanje, upet je u temelj ili podrumsko ziđe (npr. armirano-betonski zid). Kruti sustav<br />
sadrži jedan ili više krutih elemenata u oba smjera.<br />
Horizontalno nepomični sustavi su oni koji zadovoljavaju uvjet:<br />
za n<br />
za n<br />
≤ 3<br />
> 4<br />
h<br />
h<br />
tot<br />
tot<br />
⋅<br />
⋅<br />
Fv<br />
E ⋅I<br />
cm<br />
Fv<br />
E ⋅I<br />
cm<br />
c<br />
c<br />
≤<br />
≤<br />
0.<br />
2<br />
0.<br />
6<br />
+ 0.<br />
1⋅<br />
n<br />
gdje je:<br />
− htot – ukupna visina zgrade od temelja ili stropa podruma<br />
− n – broj katova<br />
− Fv – suma ukupnog vertikalnog opterećenja<br />
− Ecm Ic – suma krutosti na savijanje vertikalnih krutih elemenata<br />
Horizontalno pridržani sustavi proračunavaju se tako da sve horizontalne sile prihvaćaju kruti elementi (zidovi), a<br />
ostali elementi (stupovi), ovisno o vitkosti, proračunavaju prema teoriji I, odnosno II reda, uključujući imperfekciju i puzanje<br />
betona. Često se pri tome koriste pojednostavljene metode.<br />
4.13.2 Pojam izvijanja<br />
F<br />
H<br />
∆u<br />
F<br />
∆v<br />
h<br />
N<br />
Rezne računske sile po teoriji I reda:<br />
I<br />
M<br />
I<br />
sd<br />
N<br />
Rezne računske sile po teoriji II reda:<br />
M<br />
sd<br />
II<br />
sd<br />
II<br />
sd<br />
= F<br />
= H ⋅ h<br />
= F<br />
= H ⋅<br />
( h − ∆v)<br />
+ F ⋅ ∆u<br />
1. SLUČAJ: Nema uzdužne sile ili je zanemariva (F ≈ 0.0)<br />
M<br />
II<br />
sd<br />
= H ⋅<br />
I<br />
( h − ∆v)<br />
+ F ⋅ ∆u<br />
= H ⋅ ( h − ∆v)<br />
< M = H ⋅ h<br />
2. SLUČAJ: Sustav nije vitak (∆u ≈ ∆v ≈ 0.0)<br />
II<br />
sd<br />
I<br />
( h − ∆v)<br />
+ F ⋅ ∆u<br />
≈ H⋅<br />
h M<br />
M = H⋅<br />
=<br />
3. SLUČAJ: Sustav je vitak (Du >> Dv ≠ 0.0)<br />
M<br />
II<br />
sd<br />
=<br />
H ⋅<br />
I<br />
( h − ∆v)<br />
+ F ⋅ ∆u<br />
> M = H ⋅ h<br />
sd<br />
sd<br />
sd<br />
(3.67)
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 69<br />
Mjera vitkosti je parametar izvijanja λ:<br />
l0 l0<br />
λ = =<br />
(3.68)<br />
i I A<br />
Za određivanje dužine izvijanja Eurokodom 2 se predlažu Jackson-Morelandovi nomogrami. Dužina izvijanja se općenito<br />
može izraziti:<br />
l = β ⋅ l<br />
(3.69)<br />
0 col<br />
Za korištenje nomograma treba općenito izračunati kA i kB, te očitati vrijednost β iz nomograma.<br />
Za upete čvorove je:<br />
a za slobodni vrh (vrh konzole):<br />
Za ostale slučajeve:<br />
k<br />
A<br />
( ili k )<br />
B<br />
kA = kB = 0 (3.70)<br />
kA = ∞ (3.71)<br />
E<br />
cm<br />
col = (3.72)<br />
∑<br />
pri čemu indeks “col” označava stupove (columns), a indeks “b” grede (beams). α – koeficijent oslanjanja suprotnog kraja<br />
grede; α=1.0 – kraj upet, α=0.5 zglob; α=0.0 konzola<br />
∑<br />
E<br />
l<br />
cm<br />
l<br />
b<br />
⋅ l<br />
col<br />
⋅ α ⋅I<br />
Crtež 29 – Jackson-Morelandovi nomogrami<br />
b
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 70<br />
Pojedinačne tlačne elemente nije potrebno proračunavati po teoriji II reda, ako je zadovoljen uvjet:<br />
l0<br />
λ = =<br />
i<br />
l<br />
⎛ 0<br />
e ⎞ 01<br />
≤ λcrit<br />
= 25 ⋅ 2<br />
I A<br />
⎜ −<br />
e ⎟<br />
⎝ 02 ⎠<br />
; e02<br />
≥ e01<br />
(3.73)<br />
gdje su e01 i e02 ekscentriciteti uzdužne tlačne sile na krajevima elementa.<br />
e 0<br />
Nsd<br />
Nsd<br />
e 02<br />
e 01<br />
Nsd<br />
e 01<br />
e 02<br />
Nsd<br />
Nsd Nsd<br />
Crtež 30 – Ekscentriciteti<br />
Elemente koji ne zadovoljavaju gornji kriterij valja proračunati po teoriji II reda, pri čemu vitkost ne smije prelaziti graničnu<br />
λlim=140.<br />
4.13.3 Približni postupak prema EC-2<br />
Približni postupak koji predlaže EC-2, a koji vrijedi za elemente konstantnog presjeka i armature, pronalazi se ukupni<br />
ekscentricitet za koji se izračuna povećani moment savijanja dok odgovarajuća uzdužna sila ostaje nepromijenjena. Ukupni<br />
ekscentricitet, bez utjecaja puzanja, bit će:<br />
gdje je:<br />
− ea – ekscentricitet zbog imperfekcije<br />
e = e + e + e<br />
(3.74)<br />
tot<br />
l<br />
e ⋅<br />
− e0 – ekscentricitet po teoriji I reda<br />
0<br />
0<br />
a = ν1<br />
⋅ l0<br />
= β lcol<br />
1 =<br />
≥ νmin<br />
2<br />
100 ⋅ htot<br />
− e2 – dodatni ekscentricitet po teoriji II reda<br />
− htot – ukupna visina građevine<br />
− λ0 – dužina izvijanja stupa<br />
− lcol – stvarna dužina stupa<br />
1<br />
ν min = - pridržani sustavi<br />
400<br />
1<br />
ν min = - nepridržani sustavi<br />
200<br />
a<br />
sd<br />
0<br />
Nsd<br />
− β – koeficijent izvijanja (iz nomograma)<br />
2<br />
1<br />
ν (3.75)<br />
M<br />
e = (3.76)<br />
Ekscentricitet nastao zbog deformiranja sustava (dodatni ekscentricitet po teoriji II reda) može se izračunati po izrazu:
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 71<br />
gdje je:<br />
−<br />
1 εyd<br />
= 2 ⋅K<br />
2 - zakrivljenost<br />
r 0.<br />
9 ⋅ d<br />
λ<br />
− K1 = − 0.<br />
75 ; za λ > 35,<br />
K1<br />
= 1.<br />
0 - Korekcijski faktor<br />
20<br />
− K 2 ≤ 1-<br />
Koeficijent kojim se uzima u obzir zakrivljenost<br />
−<br />
yd<br />
yd =<br />
Es<br />
2 ⎛1⎞<br />
e2<br />
= 0.<br />
1⋅<br />
K1<br />
⋅ l0<br />
⋅ ⎜ ⎟ (3.77)<br />
⎝ r ⎠<br />
f<br />
ε - Računska deformacija u čeliku koja odgovara računskoj granici popuštanja<br />
Rezne računske sile na deformiranom sustavu bit će:<br />
4.13.4 Približni postupak prema ACI-propisima<br />
N<br />
M<br />
II<br />
sd<br />
II<br />
sd<br />
= N<br />
= N<br />
ACI (American code institut) propisi daju jedan vrlo jednostavan postupak za srednje razine vitkosti. Postupak se sastoji<br />
u izračunu koeficijenta vitkosti ψ, kojim se množi moment 1. reda:<br />
gdje je:<br />
− 1.<br />
0<br />
C m = - koeficijent<br />
− γ = 1.<br />
5 - koeficijent sigurnosti<br />
−<br />
N<br />
e<br />
M<br />
II sd<br />
2 Eϕ<br />
⋅I<br />
E<br />
= π<br />
; Eϕ<br />
=<br />
l<br />
1+<br />
ϕ<br />
2 0<br />
I<br />
sd<br />
I<br />
sd<br />
⋅ e<br />
tot<br />
e<br />
(3.78)<br />
Cm<br />
= ψ ⋅M<br />
sd ; ψ =<br />
(3.79)<br />
γ ⋅N<br />
1−<br />
N<br />
- Eulerova sila
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 72<br />
Numerički primjer 1<br />
Potrebno je proračunati i dimenzionirati stup dimenzija prema slici. Materijal C 25/30 i B500B.<br />
F<br />
4.5 m<br />
As1<br />
Proračun prema EC-2<br />
35<br />
40<br />
As2<br />
Ekscentricitet po teoriji I reda:<br />
30<br />
Msd<br />
1.<br />
35 ⋅MG<br />
+ 1.<br />
5 ⋅MQ<br />
129.<br />
6<br />
e0<br />
= =<br />
= =<br />
Nsd<br />
1.<br />
35 ⋅NG<br />
+ 1.<br />
5 ⋅NQ<br />
457.<br />
5<br />
Ekscentricitet zbog imperfekcije:<br />
ν<br />
ν<br />
e<br />
1<br />
1<br />
a<br />
1<br />
=<br />
100 ⋅ h<br />
min<br />
=<br />
ν < ν<br />
1<br />
200<br />
min<br />
=<br />
⇒<br />
tot<br />
1<br />
=<br />
100 ⋅<br />
0.<br />
005<br />
ν<br />
1<br />
=<br />
4.<br />
5<br />
0.<br />
005<br />
0.<br />
0047<br />
l0<br />
9.<br />
0<br />
= ν1<br />
⋅ = 0.<br />
005 ⋅ = 0.<br />
0225 m<br />
2 2<br />
Dodatni ekscentricitet po teoriji II reda:<br />
λ<br />
K1<br />
= − 0.<br />
75<br />
20<br />
K 2 = 1.<br />
0<br />
; za λ > 35,<br />
K<br />
fyd<br />
434.<br />
8<br />
εyd<br />
= = =<br />
E 200000.<br />
0<br />
e<br />
2<br />
s<br />
=<br />
0.<br />
02174<br />
Rezne sile pri dnu stupa<br />
NG<br />
= 150 kN ; NQ<br />
= 170 kN<br />
MG<br />
= 36 kN<br />
Računske čvrstoće<br />
; NQ<br />
= 54 kN<br />
C25<br />
30 ⇒ fcd<br />
= 25 1.<br />
5 = 16.<br />
6 MPa<br />
B500B<br />
⇒ f = 500 1.<br />
15 = 434.<br />
8 MPa<br />
0.<br />
283 m<br />
Koeficijent izvijanja<br />
l<br />
0<br />
= 2 ⋅ l<br />
1 εyd<br />
0.<br />
02174<br />
−3<br />
= 2 ⋅K<br />
2 = 2 ⋅1.<br />
0 = 1.<br />
38 ⋅10<br />
r 0.<br />
9 ⋅ d 0.<br />
9 ⋅ 35<br />
2 ⎛1⎞<br />
2<br />
−3<br />
= 0.<br />
1⋅<br />
K1<br />
⋅ l0<br />
⋅ ⎜ ⎟ = 0.<br />
1⋅1.<br />
0 ⋅ 9.<br />
0 ⋅1.<br />
38 ⋅10<br />
= 0.<br />
0112 m<br />
⎝ r ⎠<br />
1<br />
= 1.<br />
0<br />
crit<br />
col<br />
yd<br />
= 2 ⋅ 450 = 900 cm<br />
l0<br />
900<br />
λ = = = 78<br />
i 0.<br />
289 ⋅ 40<br />
⎛ e ⎞ ⎛ 01<br />
λcrit<br />
= 25 ⋅<br />
⎜<br />
⎜2<br />
− = 25 ⋅ 2<br />
e ⎟<br />
⎜ −<br />
⎝ 02 ⎠ ⎝<br />
λ > λ<br />
Potreban proračun na deformiranom sustavu!<br />
0<br />
e<br />
02<br />
⎞<br />
⎟ = 50<br />
⎠
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 73<br />
Ukupne sile po teoriji I reda:<br />
I sd<br />
N = 1.<br />
35⋅<br />
NG<br />
+ 1.<br />
5⋅<br />
NQ<br />
= 457.<br />
5 kN<br />
I<br />
Msd<br />
= 1.<br />
35⋅<br />
MG<br />
+ 1.<br />
5⋅<br />
MQ<br />
= 129.<br />
6 kNm<br />
Ukupni ekscentricitet:<br />
etot = e0<br />
+ ea<br />
+ e2<br />
= 0.<br />
283 +<br />
Ukupne sile po teoriji II reda:<br />
N<br />
II sd<br />
II sd<br />
= N<br />
I sd<br />
I sd<br />
=<br />
457.<br />
5<br />
M = N ⋅ etot<br />
=<br />
Odnos momenata:<br />
M<br />
II<br />
kN<br />
457.<br />
5<br />
Msd<br />
144.<br />
9<br />
= = 1.<br />
12<br />
I<br />
M 129.<br />
6<br />
sd<br />
⋅<br />
0.<br />
3167<br />
= 1.<br />
115⋅<br />
129.<br />
6 = 144.<br />
6 kNm<br />
=<br />
0.<br />
0225<br />
144.<br />
9<br />
+<br />
kNm<br />
0.<br />
0112<br />
Proračun prema ACI propisima:<br />
II I Cm<br />
Msd<br />
= ψ ⋅M<br />
sd ; ψ =<br />
; Cm<br />
= 1.<br />
0 ; γ = 1.<br />
5<br />
γ ⋅N<br />
1−<br />
Ne<br />
2 Eϕ<br />
⋅I<br />
E 34000<br />
Ne<br />
= π<br />
; E<br />
34000.<br />
0<br />
2 ϕ = = =<br />
l<br />
i<br />
1+<br />
ϕ 1+<br />
0<br />
3<br />
0.<br />
30⋅<br />
0.<br />
40<br />
4<br />
I = = 0.<br />
0016 m<br />
12<br />
l 0 = 9.<br />
0 m<br />
2 34.<br />
000.<br />
000,<br />
0⋅<br />
0,<br />
0016<br />
Ne<br />
= π<br />
= 6628.<br />
5 kN<br />
2<br />
9.<br />
0<br />
Cm<br />
1.<br />
0<br />
ψ = =<br />
= 1.<br />
115<br />
γ ⋅N<br />
1.<br />
5⋅<br />
457.<br />
5<br />
1−<br />
1−<br />
N<br />
6628.<br />
5<br />
II sd<br />
e<br />
=<br />
0.<br />
3167 m<br />
MPa
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 74<br />
5 DIMENZIONIRANJE PRESJEKA PREMA GRANIČNIM STANJIMA<br />
UPORABE<br />
5.1 Općenito<br />
Ako graničnim stanjima nosivosti osiguravamo da konstrukcija i njeni elementi u graničnom stanju imaju dovoljnu<br />
nosivost, graničnim stanjima uporabe osiguravamo da ta konstrukcija bude i upotrebljiva, pri čemu uzimamo u obzir uvjete<br />
okoliša i vrstu i karakter opterećenja. Primjerice, ako konstrukcija ima preveliki progib i/ili značajne pukotine, bez obzira na<br />
što sigurnost konstrukcije nije ugrožena, korištenje takve konstrukcije neće biti ugodno, te je bitno smanjena njena<br />
vrijednost.<br />
U nastavku će biti obrađena tri granična stanja uporabe koja obrađuje i EC-2, to su:<br />
− Granično stanje naprezanja<br />
− Granično stanje pukotina<br />
− Granično stanje progiba<br />
5.2 Granično stanje naprezanja<br />
Prekomjerno naprezanje betona i/ili čelika pod opterećenjem u eksploataciji utječe preko raspucavanja i plastičnog<br />
deformiranja na trajnost i uporabljivost armiranobetonskih i prednapetih konstrukcija. Da bi se izbjegle negativne posljedice,<br />
prema EC-2 ograničavaju se naprezanja, i to:<br />
U Betonu:<br />
− Pod rijetkom kombinacijom opterećenja<br />
− Pod kvazistalnom kombinacijom opterećenja<br />
U Čeliku:<br />
− Pod rijetkom kombinacijom opterećenja<br />
σ ≤ 0.<br />
6 f<br />
(4.1)<br />
c<br />
c<br />
ck<br />
σ ≤ 0.<br />
45 f<br />
(4.2)<br />
s<br />
ck<br />
σ ≤ 0.<br />
8 f<br />
(4.3)<br />
− Pod naprezanjem izazvanim samo indirektnim djelovanjem (prinudne deformacije)<br />
s<br />
yk<br />
σ ≤ 1.<br />
0 f<br />
(4.4)<br />
− U čeliku za prednaprezanje nakon svih gubitaka pod rijetkom kombinacijom djelovanja<br />
p<br />
yk<br />
σ ≤ 0.<br />
75 f<br />
(4.5)<br />
Ograničenjem naprezanja sprječava se slabljenje tlačne zone otvaranjem poprečnih mikropukotina nastalih poprečnim<br />
vlačnim naprezanjima (sile cijepanja) i plastifikacija betona.<br />
Izrazima (5.3) i (5.5) želi se spriječiti prekomjerno istezanje čelika, a time i široke pukotine.<br />
Za određivanje naprezanja koristi se linearna raspodjela naprezanja u betonu i čeliku (linearna teorija), te konstantan<br />
odnos modula elastičnosti (Es/Ec=15). Kada uvjeti ograničenja naprezanja nisu ispunjeni, potrebno je pojačati presjek i/ili<br />
armaturu, ili poduzeti druge mjere.<br />
pk
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 75<br />
5.3 Granično stanje pukotina<br />
5.3.1 Općenito<br />
Raspucavanje armiranobetonskih konstrukcija ograničava se kako bi se spriječile šetne posljedice za trajnost građevine.<br />
Pukotine nastaju kada vlačna naprezanja izazvana savijanjem, torzijom, poprečnim silama i uzdužnom vlačnom silom,<br />
pojedinačno ili zajednički, prijeđu vlačnu čvrstoću betona.<br />
Kada nema posebnih zahtjeva na raspucavanje (npr. vodonepropusnost) armiranobetonskih sustava, može se uzeti za<br />
normalne klase onečišćenja, za armirano betonske konstrukcije wg=0.3 mm, a za prednapete konstrukcije wg=0.2 mm.<br />
Za proračun graničnih stanja pukotina primjenjuju se kvazistalna i/ili česta kombinacija opterećenja.<br />
5.3.2 Minimalna armatura<br />
Armiranobetonske i prednapete elemente valja uvijek armirati u području vlačnih naprezanja barem minimalnom<br />
armaturom za ograničenje širina pukotina, osobito ako se očekuje indirektno djelovanje izazvano spriječenošću slobodnog<br />
skupljanja ili prinudnim deformacijama (popuštanje ležaja).<br />
Kako raspodjela vlačnih naprezanja po visini presjeka utječe na raspucavanje elementa, valja razlikovati:<br />
− Promjenjivu raspodjelu izazvanu momentom savijanja (postoji vlačna i tlačna zona),<br />
− Jednoliku raspodjelu izazvanu vlačnom silom ( cijeli presjek naprezan na vlak).<br />
Minimalna armatura može se izračunati po izrazu:<br />
gdje je:<br />
A<br />
s,<br />
min<br />
A<br />
ct<br />
= kc<br />
⋅ k ⋅ fct,<br />
eff ⋅<br />
(4.6)<br />
σs<br />
− kc – koeficijent kojim se uzima u obzir raspodjela naprezanja po visini presjeka pri pojavi prve pukotine (kc=1.0<br />
za centrični vlak; kc=0.4 za savijanje)<br />
− k – korekcijski koeficijent (k=0.8 kod spriječenih deformacija; k=1.0 za prinudne deformacije)<br />
− fct,eff – vlačna čvrstoća betona pri pojavi prve pukotine<br />
− Act – vlačna površina neposredno prije pojave pukotine<br />
− σs – naprezanje u armaturi neposredno nakon pojave pukotine<br />
Granično stanje pukotina nije potrebno kontrolirati kod ploča, ako debljina ploče ne prelazi 200 mm, te kada je ploča<br />
armirana u skladu s preporukama u vezi površine i rasporeda armature potrebnom za nosivost.<br />
Za elemente armirane minimalnom armaturom, dobivenom po prethodno prikazanom izrazu, granično stanje pukotina biti<br />
će zadovoljeno ako promjeri šipaka i razmaci šipki budu manji od graničnih. Naprezanja u čeliku (σs) odgovara onom pri<br />
određivanju minimalne armature, a proračunava se za kvazistalnu kombinaciju opterećenja.
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 76<br />
5.3.3 Dokazni postupak bez kontrole širine pukotina<br />
Armirano betonske i prednapete ploče naprezane savijanjem nije potrebno kontrolirati na granično stanje širina pukotina<br />
ako ukupna debljina ploče ne prelazi 20 cm, te kada je korektno proračunata i armirana prema graničnim stanjima nosivosti.<br />
Za elemente armirane minimalnom armaturom, izračunatom prema izrazu (4.6) granično stanje širina pukotina biti će<br />
zadovoljeno ako promjeri šipki i razmaci među njima odgovaraju onima danim u tablicama priloženim u nastavku.<br />
Osnovni odnos raspona i efektivna debljina presjeka (l/h), sortirani su u tablici:<br />
Konstrukcijski sustav Jače napregnut beton Slabije napregnut beton<br />
1. Prosta greda; Samostojeće ploče koje nose u jednom ili dva smjera (ploče koje se<br />
nastavljaju)<br />
2. Krajnji raspon kontinuiranog nosača ili ploče koja nosi u dva smjera a nastavlja se preko<br />
jedne stranice<br />
3. Unutarnji raspon kontinuiranog nosača ili ploče koja nosi u 1 smjeru ili 2 smjera i koja se<br />
nastavlja<br />
18 25<br />
23 32<br />
25 35<br />
4. Ploče oslonjene na stupove bez greda (bazirano na duljem rasponu) 21 30<br />
5. Konzole 7 10<br />
Maksimalni promjeri šipki i njihovi maksimalni razmaci za različite nivoe naprezanja u čeliku, sortirani su u tablici:<br />
Naprezanje u<br />
armaturi (MPa)<br />
160<br />
200<br />
240<br />
280<br />
320<br />
360<br />
Maksimalni promjer<br />
šipke φ (mm)<br />
32<br />
25<br />
20<br />
16<br />
12<br />
10<br />
Maksimalni razmak šipki (mm)<br />
Savijanje Vlak<br />
Visoke grede (grede visine 60 cm i više), kod kojih je glavna armatura skoncentrirana u donjem dijelu vlačne zone valja<br />
armirati po visini hrpta kako bi se ograničile širine pukotina i po visini grede. Površinu ove armature se može izračunati po<br />
izrazu (4.6), s tim da se uzme k=0.5, a σs=fyk. Promjeri i razmaci šipki se odabiru prema priloženim tablicama. Ovu armaturu<br />
je potrebno dobro povezati sponama.<br />
5.3.4 Proračun širine pukotina<br />
Kada nisu zadovoljeni uvjeti iz tablica ili kada se želi točniji dokaz graničnog stanja pukotina, proračunava se računska<br />
(karakteristična) vrijednost širine pukotina i uspoređuje s graničnom vrijednošću.<br />
k<br />
300<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
Računska širina pukotine, prema EC-2, može se prognozirati pomoću izraza:<br />
k<br />
g<br />
200<br />
150<br />
125<br />
75<br />
-<br />
-<br />
w w ≤ (4.7)<br />
w = β ⋅ s ⋅ ε<br />
(4.8)<br />
gdje je:<br />
− β – odnos računske i srednje širine pukotina (β=1.7 za vanjsko opterećenje; β=1.3 za neizravno opterećenje)<br />
− σrm – srednji razmak pukotina<br />
− εsm – srednja deformacija armature<br />
Srednja deformacija armature određuje se po izrazu:<br />
gdje je:<br />
ε<br />
sm<br />
σ<br />
=<br />
E<br />
s<br />
s<br />
⋅ ζ<br />
rm<br />
sm<br />
2<br />
σ<br />
⎡ ⎛ ⎞ ⎤<br />
s<br />
σ<br />
⎢<br />
sr<br />
= ⋅ 1−<br />
β ⋅ β ⋅ ⎥<br />
⎢<br />
⎜<br />
⎟<br />
1 2<br />
Es<br />
⎥<br />
⎣ ⎝ σs<br />
⎠ ⎦<br />
(4.9)
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 77<br />
− ζ – koeficijent raspodjele<br />
− σs – naprezanje u vlačnoj armaturi na mjestu pukotine<br />
M<br />
M<br />
sd<br />
sd<br />
σ s = ≈<br />
(4.10)<br />
z ⋅ A s ⎛ x ⎞<br />
⎜d<br />
− ⎟ ⋅ A s<br />
⎝ 3 ⎠<br />
− σsr – naprezanje u vlačnoj armaturi na mjestu pojave prve pukotine<br />
Mcr<br />
σ sr =<br />
z ⋅ A<br />
;<br />
2<br />
b ⋅ h<br />
Mcr<br />
= fctm<br />
⋅<br />
6<br />
(4.11)<br />
− β1 – koeficijent kojim se uzima u obzir vrsta armature<br />
(β1=1.0 - rebrasta armatura, β1=0.5 - glatka armatura)<br />
s<br />
− β2 – koeficijent kojim se uzima u obzir trajanje opterećenja<br />
(β2=1.0 – kratkotrajno opterećenje, β2=0.5 – dugotrajno opterećenje ili promjenjivo s čestim udjelom)<br />
Srednji razmak pukotina određuje se po izrazu:<br />
gdje je:<br />
− φ – promjer šipke u mm<br />
s<br />
− ρr – djelotvorni koeficijent armiranja glavnom vlačnom armaturom<br />
− k1 – koeficijent kojim se uzima u obzir prionjivost čelika i betona<br />
(k1=0.8 - rebrasta armatura, k1=1.6 - glatka armatura<br />
rm<br />
− k2 – koeficijent kojim se uzima u obzir utjecaj raspodjele deformacija<br />
(k2=0.5 – savijanje, k2=1.0 – vlak)<br />
− Ac,eff – sudjelujuća vlačna zona presjeka<br />
h<br />
d<br />
d 1<br />
Grede<br />
A c,eff<br />
b<br />
2.5 d 1<br />
Težište<br />
armature<br />
φ<br />
= 50 + 0.<br />
25 ⋅ k1<br />
⋅ k 2 ⋅ [ mm]<br />
(4.12)<br />
ρ<br />
h d<br />
d 1<br />
c<br />
Ploce<br />
Manja vrijednost od<br />
2.5 (c+φ/2) ili<br />
(h-x)/3<br />
Crtež 31 – Primjeri za određivanje sudjelujuće vlačne zone presjeka<br />
A c,eff<br />
r
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 78<br />
x<br />
Numerički primjer<br />
Potrebno je odrediti granično stanje pukotina za gredu prikazanu na crtežu. Beton C40/50.<br />
materijal:<br />
C 40/50 ; fck = 40.0 MPa<br />
A s2=3Ø12 fcd = fck<br />
γc<br />
= 40.<br />
0 1.<br />
5 = 26.<br />
7 MPa<br />
B 500B ; fyk = 500.0 MPa<br />
fyd = fyk<br />
opterećenje:<br />
γ s = 500.<br />
0 1.<br />
15 = 434.<br />
8 MPa<br />
M sd=43.90<br />
kNm<br />
Msd = 43.<br />
90 kNm<br />
A s1=3Ø16<br />
geometrija:<br />
b = 30.<br />
0 cm<br />
b=30 cm<br />
h = 44.<br />
0 cm ; d1<br />
= 4 cm<br />
d = h − d = 40.<br />
0 cm<br />
h=44 cm<br />
d=40 cm<br />
d =4<br />
1<br />
d =4<br />
2<br />
Prognozna širina pukotine:<br />
w = β ⋅ s ⋅ ε<br />
k<br />
rm<br />
sm<br />
β=1.7 - odnos računske i srednje širine pukotina<br />
Proračun srednje deformacije armature:<br />
ε<br />
sm<br />
ε<br />
sm<br />
σ<br />
=<br />
E<br />
s<br />
s<br />
⋅ ζ<br />
2<br />
σ ⎡<br />
⎤<br />
s<br />
⎛ σ<br />
⎢<br />
sr ⎞<br />
= ⋅ 1−<br />
β ⋅ β ⋅ ⎥<br />
⎢<br />
⎜<br />
⎟<br />
1 2<br />
Es<br />
⎥<br />
⎣ ⎝ σs<br />
⎠ ⎦<br />
n ⋅ A ⎛<br />
S1<br />
x = ⋅ ⎜−<br />
1+<br />
b ⎜<br />
⎝<br />
2 ⋅ b ⋅ d ⎞ 5.<br />
71⋅<br />
6.<br />
03 ⎛<br />
1+<br />
⎟ = ⋅ ⎜−<br />
1+<br />
n ⋅ A ⎟<br />
S1<br />
30 ⎜<br />
⎠<br />
⎝<br />
2 ⋅ 30 ⋅ 40 ⎞<br />
1+<br />
⎟ = 8.<br />
50 cm<br />
5.<br />
71⋅<br />
6.<br />
03 ⎟<br />
⎠<br />
Msd<br />
σ s =<br />
z ⋅ A s<br />
Msd<br />
≈<br />
⎛ x ⎞<br />
⎜d<br />
− ⎟ ⋅ A s<br />
⎝ 3 ⎠<br />
4390<br />
kN<br />
=<br />
= 19.<br />
59 = 195.<br />
9 MPa<br />
2<br />
⎛ 8.<br />
5 ⎞<br />
cm<br />
⎜40<br />
− ⎟ ⋅ 6.<br />
03<br />
⎝ 3 ⎠<br />
σ<br />
σ<br />
sr<br />
sr<br />
E s<br />
2<br />
Mcr<br />
=<br />
z ⋅ As<br />
;<br />
b ⋅h<br />
Mcr<br />
= fct,<br />
m ⋅<br />
6<br />
;<br />
2 3<br />
fct,<br />
m ≈ 0.<br />
3 ⋅ ( fck<br />
) ; fck<br />
=<br />
2 3<br />
fct,<br />
m = 0.<br />
3 ⋅ ( fck<br />
) 2 3<br />
= 0.<br />
3 ⋅ ( 40.<br />
0)<br />
= 3.<br />
5 MPa<br />
2<br />
30 ⋅ 44<br />
Mcr<br />
= 0.<br />
35 ⋅ = 3388.<br />
0 kNcm = 33.<br />
88 kNm<br />
6<br />
Mcr<br />
=<br />
z ⋅ As<br />
Mcr<br />
≈<br />
⎛ x ⎞<br />
⎜d<br />
− ⎟ ⋅ As<br />
⎝ 3 ⎠<br />
3388<br />
3388<br />
=<br />
=<br />
=<br />
⎛ 8.<br />
5 ⎞ 0.<br />
9 ⋅ 40 ⋅ 6.<br />
03<br />
⎜40<br />
− ⎟ ⋅ 6.<br />
03<br />
⎝ 3 ⎠<br />
= 200.<br />
0 GPa = 200000000.<br />
0 kPa - modul elastičnosti armature<br />
1 1.<br />
0 = β - Rebrasta armatura<br />
β 2 = 0.<br />
5 - Dugotrajno opterećenje<br />
σ<br />
⎡<br />
s = ⋅ ⎢1−<br />
β1<br />
⋅ β<br />
Es<br />
⎢<br />
⎣<br />
2<br />
⎛ σ<br />
⋅<br />
⎜<br />
⎝ σ<br />
sr<br />
s<br />
1<br />
40.<br />
0 MPa<br />
15.<br />
12<br />
2<br />
2<br />
⎞ ⎤<br />
195.<br />
9 ⎡<br />
⎛ 151.<br />
2 ⎞ ⎤<br />
⎟ ⎥ = ⋅ ⎢1−<br />
1.<br />
0 ⋅ 0.<br />
5 ⋅ ⎜ ⎟ ⎥ = 0.<br />
688 ⋅10<br />
⎠ ⎥ 200000.<br />
0 ⎢⎣<br />
⎝195.<br />
9<br />
⎦<br />
⎠ ⎥⎦<br />
kN<br />
cm<br />
−3<br />
2<br />
=<br />
151.<br />
2 MPa
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 79<br />
Proračun srednjeg razmaka pukotina:<br />
s<br />
rm<br />
= 50 +<br />
0.<br />
25 ⋅ k ⋅ k<br />
1<br />
2<br />
⋅<br />
φ<br />
ρ<br />
r<br />
[ mm]<br />
φ = 16 mm - Promjer najdeblje šipke<br />
k1 = 0.<br />
8 - Rebrasta armatura<br />
k2 = 0.<br />
5 - Savijanje<br />
A s 6.<br />
03<br />
ρr = = = 0.<br />
0201-<br />
Djelotvorni koeficijent armiranja glavnom vlačnom armaturom<br />
A 30 ⋅10<br />
s<br />
rm<br />
c,<br />
eff<br />
= 50 +<br />
Prognozna širina pukotine:<br />
0.<br />
25 ⋅ k ⋅ k<br />
1<br />
2<br />
⋅<br />
φ<br />
ρ<br />
r<br />
d 1<br />
4<br />
= 50 +<br />
0.<br />
25<br />
⋅<br />
0.<br />
8<br />
⋅<br />
b=30<br />
0.<br />
5<br />
⋅<br />
16<br />
0.<br />
0201<br />
wk = β ⋅ srm<br />
⋅ εsm<br />
= 1.<br />
7 ⋅ 0.<br />
688 ⋅10<br />
⋅129.<br />
6 = 0.<br />
151mm<br />
< w g =<br />
−3<br />
=2.5*d 1<br />
=10 cm<br />
=<br />
0.<br />
3 mm<br />
129.<br />
6 mm
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 80<br />
5.4 Granično stanje progiba<br />
5.4.1 Općenito<br />
Deformiranje elemenata i konstrukcija dozvoljava se u određenim granicama i pod uvjetom da ne izazove oštećenja u<br />
samom sustavu i drugim nosivim elementima. Pod pojmom deformiranje (izobličenje) podrazumijeva se deformacija, progib,<br />
zakrivljenost, pomak, uvrtanje i promjena nagiba. Najčešća analiza je analiza progiba.<br />
Preporučene vrijednosti maksimalnih vertikalnih progiba prikazane su u tablici:<br />
Konstrukcija δmax δ2<br />
krovovi L/200 L/300<br />
pristupačni krovovi za drugu namjenu osim održavanja L/250 L/300<br />
stropovi L/250 L/300<br />
stropovi/krovovi sa žbukom ili drugim krhkim završnim slojevima ili<br />
nesavitljivim pregradama<br />
stropovi koje podupiru stupovi (osim ako je progib uzet u obzir u sklopu<br />
proračuna za granično stanje nosivosti)<br />
L/250 L/250<br />
L/400 L/500<br />
kada δmax može narušiti izgled zgrade L/250 −<br />
δ0= nadvišenje<br />
δ1= progib od kratkotrajnog opterećenja<br />
δ2= progib od vremenskih efekata<br />
δmax= maksimalni (ukupni) progib<br />
Kontrolu progiba nije potrebno provoditi uvijek. EC2 propisuje da kontrolu graničnog stanja uporabe nije potrebno<br />
provoditi kada vitkost elementa na savijanje (leff/d) ne prelazi vrijednosti naznačene u tablici.<br />
Vrijednosti naznačene u tablici valja umanjiti:<br />
− Za grede T presjeka kojima je beff/bw>3 s faktorom: 0.8;<br />
− Za sve elemente, osim ravnih ploča, raspona preko 7 m, koji nose pregradno ziđe, s faktorom: 7/leff.<br />
− Za ravne ploče, raspona preko 8.5 m, s faktorom: 8.5/leff.<br />
Također, kada je stvarno naprezanje u čeliku manje od 250.0 MN/m 2 , vrijednosti u tablici treba korigirati s nepovoljnijim<br />
od dva faktora:<br />
gdje je As,prov postojeća, a As,req potrebna površina armature.<br />
f<br />
3<br />
250<br />
400<br />
= ; f3<br />
=<br />
(4.13)<br />
σ<br />
A<br />
s<br />
s,<br />
req<br />
fyk<br />
⋅<br />
A<br />
Upotreba ove tablice je na strani sigurnosti. Kod većih vitkosti i kada se ne može zadovoljiti uvjet za primjenu tablice<br />
potrebno je provesti dokaz graničnog stanja deformiranja.<br />
s,<br />
prov
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 81<br />
5.4.2 Dokaz graničnog stanja progibanja<br />
Potrebno je dokazati da je progib izazvan opterećenjem manji od graničnog:<br />
Za elemente pretežno naprezane na savijanje vrijedi sljedeći izraz:<br />
gdje je:<br />
− ν – ukupni progib<br />
ν ≤ ν<br />
(4.14)<br />
k<br />
g<br />
( − ζ)<br />
⋅ I<br />
− ζ – koeficijent raspodjele (već primjenjivan kod proračuna pukotina);<br />
za neraspucali element z=0.0<br />
2<br />
⎡ ⎛ σ ⎞ ⎤<br />
⎢<br />
sr<br />
ζ = 1 − β ⋅ β ⋅ ⎥<br />
⎢<br />
⎜<br />
⎟<br />
1 2<br />
⎥<br />
⎣ ⎝ σs<br />
⎠ ⎦<br />
ν = ζ ⋅ νII<br />
+ 1 ν<br />
(4.15)<br />
− νI, νII – odgovarajuće vrijednosti progiba za neraspucali (homogeni) i potpuno raspucali element
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 82<br />
Za elemente konstantne visine koristi se pojednostavljena metoda prema kojoj se izračuna zakrivljenost na mjestu<br />
maksimalnog momenta, a progib se tada izračuna prema izrazu:<br />
2 1<br />
ν tot = k ⋅L<br />
⋅<br />
rtot<br />
(4.16)<br />
gdje je:<br />
− k – koeficijent ovisan o statičkom sustavu i opterećenju (vidi tablicu)<br />
− L – raspon elementa<br />
− rtot – ukupna zakrivljenost elementa, prema izrazu<br />
1<br />
r<br />
− rm – zakrivljenost zbog opterećenja i puzanja<br />
− rcsm – zakrivljenost zbog skupljanja<br />
Tablica koeficijenata k za pojednostavljeni proračun progiba:<br />
tot<br />
1 1<br />
= +<br />
(4.17)<br />
r r<br />
m<br />
csm
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 83<br />
(<br />
Srednja zakrivljenost zbog opterećenja i puzanja sastoji se od zakrivljenosti u stanju naprezanja I i stanju naprezanja II:<br />
1 1 1<br />
= ζ ⋅ + ( 1−<br />
ζ)<br />
⋅<br />
(4.18)<br />
rm<br />
rI<br />
rII<br />
Zakrivljenost za stanje naprezanja I proračunava se prema izrazu:<br />
gdje je:<br />
− II – moment tromosti presjeka u stanju I (neraspucalo stanje)<br />
1<br />
r<br />
M<br />
Sd = (4.19)<br />
I Ec,<br />
eff ⋅II<br />
Približne vrijednosti vlačne čvrstoće betona i modula elastičnosti mogu se odrediti izrazima:<br />
E<br />
f<br />
cm<br />
ct,<br />
m<br />
= 9500<br />
≈ 0.<br />
3 ⋅<br />
⋅ 3 fck<br />
+ 8 [ MPa]<br />
; fck<br />
[ MPa]<br />
( f<br />
2 3 ) [ MPa]<br />
; f [ MPa]<br />
ck<br />
Puzanje betona može se uzeti u obzir preko korigiranog modula elastičnosti, nakon očitanja trajnog koeficijenta puzanja<br />
) iz pravilnika:<br />
ϕt 0 , t<br />
∞<br />
Zakrivljenost za stanje naprezanja II:<br />
gdje je:<br />
1<br />
r<br />
cm<br />
ϕt<br />
0 , t ∞<br />
ck<br />
(4.20)<br />
E<br />
E c,<br />
eff =<br />
(4.21)<br />
1.<br />
0 +<br />
ε<br />
=<br />
M<br />
s1<br />
Sd<br />
= (4.22)<br />
II d − yIIg<br />
Ec,<br />
eff ⋅III<br />
− yIIg – udaljenost neutralne osi od gornjeg ruba poprečnog presjeka za stanje II<br />
− εs1 – relativna deformacija armature, koja se izračunava po izrazu:<br />
Moment nastanka prve pukotine određuje se prema izrazu:<br />
σ<br />
M<br />
s<br />
sd<br />
ε s1<br />
= ; σs<br />
=<br />
(4.23)<br />
Es z ⋅ A s1<br />
2<br />
( ) 3 2<br />
b ⋅ h<br />
Mcr = fct,<br />
m ⋅ ; fct,<br />
m ≈ 0.<br />
3 ⋅ fck<br />
(4.24)<br />
6<br />
Te, ako je Mcr>Msd, tada se koeficijent raspodjele z uzima jednak 0, bez obzira na proračunatu vrijednost, jer je nosač u<br />
elastičnom stanju.<br />
Zakrivljenost zbog skupljanja za stanje naprezanja I i II iznose:<br />
gdje je:<br />
1 εcs∞<br />
⋅ αe<br />
⋅ SI<br />
1 εcs∞<br />
⋅ αe<br />
⋅ S<br />
=<br />
; =<br />
r I r I<br />
csl,<br />
I<br />
I<br />
csl,<br />
II<br />
− SI, SII – statički moment površine armature za stanje naprezanja I, tj. II,<br />
− II, III – momenti tromosti poprečnog presjeka za stanje naprezanja I, tj. II,<br />
− εcs∞ – relativna deformacija zbog skupljanja u beskonačnosti (iz tablica)<br />
− αe – omjer modula elastičnosti čelika i betona, prema:<br />
II<br />
II<br />
(4.25)
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 84<br />
Numerički primjer<br />
M = 0 kNm<br />
A<br />
M = 43.9 kNm<br />
F<br />
L=460 cm<br />
Es<br />
Es<br />
αe = ( za t = 0)<br />
; αe<br />
= ( za t = ∞)<br />
(4.26)<br />
E<br />
E<br />
cm<br />
Potrebno je izračunati granično stanje progiba za nosač prikazan na crtežu.<br />
Granični progib:<br />
L 460<br />
ν lim = = = 1.<br />
84 cm<br />
250 250<br />
M B=<br />
57.5 kNm<br />
Beton: C 40/50; fck=40.0 MPa<br />
Presjek u polju:<br />
d 2<br />
4<br />
40<br />
d 1<br />
4<br />
A =3Ø12<br />
s2<br />
A =3Ø16<br />
s1<br />
b=30<br />
As1 = 3∅16 =6.03 cm 2<br />
As2 = 2∅12 =2.26 cm 2<br />
3<br />
bh<br />
II<br />
= + α<br />
12<br />
M<br />
E<br />
1 M<br />
=<br />
r E<br />
I<br />
Sd<br />
c,<br />
eff<br />
eI<br />
E<br />
cm<br />
c,<br />
eff<br />
= 9500 ⋅<br />
+ 8 = 9500 ⋅<br />
2 3<br />
2 3<br />
( f ) = 0.<br />
3 ⋅ ( 40.<br />
0)<br />
= 3.<br />
5 MPa<br />
fct,<br />
m = 0.<br />
3 ⋅ ck<br />
Čelik: B500B; Es=200.0 GPa<br />
Es<br />
α eI =<br />
E<br />
200.<br />
0<br />
= = 5.<br />
71<br />
35.<br />
0<br />
⎡<br />
⋅ ⎢A<br />
⎢⎣<br />
s1<br />
k =<br />
cm<br />
ν<br />
tot<br />
5<br />
48<br />
f<br />
3 ck<br />
2<br />
= k ⋅L<br />
⋅<br />
⋅<br />
1<br />
r<br />
tot<br />
β = MA + MB<br />
MF<br />
= 0.<br />
0<br />
⎛ h ⎞<br />
⋅ ⎜ − d2<br />
⎟<br />
⎝ 2 ⎠<br />
2<br />
+<br />
3<br />
40 + 8 ≈ 35000 MPa<br />
57.<br />
5<br />
43.<br />
9<br />
= 1.<br />
31<br />
( 1−<br />
0.<br />
1⋅<br />
β)<br />
= 0.<br />
104 ⋅ ( 1−<br />
0.<br />
1⋅1.<br />
31)<br />
= 0.<br />
091<br />
+ A<br />
s2<br />
2<br />
⎛ h ⎞ ⎤<br />
⋅ ⎜ − d1<br />
⎟ ⎥<br />
⎝ 2 ⎠ ⎥⎦<br />
3<br />
2<br />
2<br />
30 ⋅ 44 ⎡ ⎛ 44 ⎞ ⎛ 44 ⎞ ⎤<br />
= + 5.<br />
71⋅<br />
⎢6.<br />
03 ⋅ ⎜ − 4⎟<br />
+ 2.<br />
26 ⋅ ⎜ − 4⎟<br />
⎥ =<br />
12 ⎢⎣<br />
⎝ 2 ⎠ ⎝ 2 ⎠ ⎥⎦<br />
4<br />
= 212960.<br />
0 + 15336.<br />
8 = 228296.<br />
8 cm<br />
= M<br />
= E<br />
c<br />
F<br />
Sd<br />
, eff<br />
=<br />
cm<br />
=<br />
⋅I<br />
I<br />
1.<br />
0 ⋅M<br />
=<br />
35.<br />
0<br />
g<br />
3500.<br />
0<br />
+ 1.<br />
0 ⋅M<br />
=<br />
2<br />
GN m<br />
4390.<br />
0<br />
⋅<br />
q<br />
=<br />
3500.<br />
0 kN<br />
228296.<br />
83<br />
43.<br />
90 kNm<br />
αeI<br />
⋅ A ⎛<br />
2bd<br />
⎞<br />
s1<br />
5.<br />
71⋅<br />
6.<br />
03 ⎛ 2 30 40 ⎞<br />
x<br />
1 1<br />
⎜<br />
⋅ ⋅<br />
=<br />
⎜−<br />
+ + ⎟ =<br />
− 1+<br />
1+<br />
⎟ =<br />
b ⎜<br />
eI A ⎟<br />
s1<br />
30 ⎜ 5.<br />
71 6.<br />
03 ⎟<br />
⎝ α ⋅ ⎠<br />
⎝<br />
⋅ ⎠<br />
=<br />
cm<br />
=<br />
2<br />
0.<br />
00000549<br />
8.<br />
50 cm<br />
4390.<br />
0 kNcm<br />
1<br />
cm
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 85<br />
( ) ( )<br />
[ ]<br />
( ) ( ) ( )<br />
[ ]<br />
4<br />
2<br />
2<br />
2<br />
3<br />
2<br />
2<br />
2<br />
s<br />
2<br />
1<br />
s<br />
eI<br />
2<br />
3<br />
II<br />
cm<br />
03<br />
.<br />
40567<br />
78<br />
.<br />
34425<br />
25<br />
.<br />
6141<br />
4<br />
5<br />
.<br />
8<br />
26<br />
.<br />
2<br />
5<br />
.<br />
8<br />
40<br />
03<br />
.<br />
6<br />
71<br />
.<br />
5<br />
2<br />
50<br />
.<br />
8<br />
50<br />
.<br />
8<br />
30<br />
12<br />
50<br />
.<br />
8<br />
30<br />
d<br />
x<br />
A<br />
x<br />
d<br />
A<br />
2<br />
x<br />
bx<br />
12<br />
bx<br />
I<br />
=<br />
+<br />
=<br />
−<br />
⋅<br />
+<br />
−<br />
⋅<br />
⋅<br />
+<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎞<br />
⎜<br />
⎝<br />
⎛<br />
⋅<br />
⋅<br />
+<br />
⋅<br />
=<br />
−<br />
⋅<br />
+<br />
−<br />
⋅<br />
⋅<br />
α<br />
+<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎞<br />
⎜<br />
⎝<br />
⎛<br />
⋅<br />
+<br />
=<br />
MPa<br />
9<br />
.<br />
195<br />
cm<br />
kN<br />
59<br />
.<br />
19<br />
03<br />
.<br />
6<br />
3<br />
5<br />
.<br />
8<br />
40<br />
4390<br />
A<br />
3<br />
x<br />
d<br />
M<br />
A<br />
z<br />
M<br />
2<br />
1<br />
s<br />
sd<br />
1<br />
s<br />
sd<br />
1<br />
s<br />
=<br />
=<br />
⋅<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎞<br />
⎜<br />
⎝<br />
⎛<br />
−<br />
=<br />
⋅<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎞<br />
⎜<br />
⎝<br />
⎛ −<br />
≈<br />
⋅<br />
=<br />
σ<br />
4<br />
d 1<br />
b=30<br />
h = 44 cm<br />
d = 40 cm<br />
A =3Ø16<br />
s1<br />
A =3Ø12<br />
s2 x<br />
4<br />
d 2<br />
c<br />
F<br />
s1<br />
F<br />
d - x/3<br />
0009795<br />
.<br />
0<br />
200000<br />
9<br />
.<br />
195<br />
E s<br />
1<br />
s<br />
1<br />
s<br />
=<br />
=<br />
σ<br />
=<br />
ε<br />
cm<br />
1<br />
00003110<br />
.<br />
0<br />
5<br />
.<br />
8<br />
40<br />
0009795<br />
.<br />
0<br />
y<br />
d<br />
r<br />
1<br />
IIg<br />
1<br />
s<br />
II<br />
=<br />
−<br />
=<br />
−<br />
ε<br />
=<br />
Alternativno:<br />
cm<br />
1<br />
00003092<br />
.<br />
0<br />
03<br />
.<br />
40567<br />
0<br />
.<br />
3500<br />
0<br />
.<br />
4390<br />
I<br />
E<br />
M<br />
r<br />
1<br />
II<br />
eff<br />
,<br />
c<br />
Sd<br />
II<br />
=<br />
⋅<br />
=<br />
⋅<br />
=<br />
( )<br />
( ) ( )<br />
MPa<br />
2<br />
.<br />
151<br />
cm<br />
kN<br />
12<br />
.<br />
15<br />
03<br />
.<br />
6<br />
3<br />
5<br />
.<br />
8<br />
40<br />
3388<br />
A<br />
3<br />
x<br />
d<br />
M<br />
A<br />
z<br />
M<br />
kNm<br />
88<br />
.<br />
33<br />
kNcm<br />
0<br />
.<br />
3388<br />
6<br />
44<br />
30<br />
35<br />
.<br />
0<br />
M<br />
MPa<br />
5<br />
.<br />
3<br />
0<br />
.<br />
40<br />
3<br />
.<br />
0<br />
f<br />
3<br />
.<br />
0<br />
f<br />
MPa<br />
0<br />
.<br />
40<br />
f<br />
;<br />
f<br />
3<br />
.<br />
0<br />
f<br />
;<br />
6<br />
h<br />
b<br />
f<br />
M<br />
;<br />
A<br />
z<br />
M<br />
2<br />
s<br />
cr<br />
s<br />
cr<br />
sr<br />
2<br />
cr<br />
3<br />
2<br />
3<br />
2<br />
ck<br />
ctm<br />
ck<br />
3<br />
2<br />
ck<br />
ctm<br />
2<br />
ctm<br />
cr<br />
s<br />
cr<br />
sr<br />
=<br />
=<br />
⋅<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎞<br />
⎜<br />
⎝<br />
⎛<br />
−<br />
=<br />
⋅<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎞<br />
⎜<br />
⎝<br />
⎛ −<br />
≈<br />
⋅<br />
=<br />
σ<br />
=<br />
=<br />
⋅<br />
⋅<br />
=<br />
=<br />
⋅<br />
=<br />
⋅<br />
=<br />
=<br />
⋅<br />
≈<br />
⋅<br />
⋅<br />
=<br />
⋅<br />
=<br />
σ<br />
( ) ( )<br />
cm<br />
1<br />
0000131<br />
.<br />
0<br />
00003110<br />
.<br />
0<br />
702<br />
.<br />
0<br />
1<br />
00000549<br />
.<br />
0<br />
702<br />
.<br />
0<br />
r<br />
1<br />
1<br />
r<br />
1<br />
r<br />
1<br />
702<br />
.<br />
0<br />
9<br />
.<br />
195<br />
2<br />
.<br />
151<br />
5<br />
.<br />
0<br />
0<br />
.<br />
1<br />
1<br />
1<br />
cm<br />
1<br />
00003110<br />
.<br />
0<br />
r<br />
1<br />
cm<br />
1<br />
00000549<br />
.<br />
0<br />
r<br />
1<br />
II<br />
I<br />
m<br />
2<br />
2<br />
s<br />
sr<br />
2<br />
1<br />
II<br />
I<br />
=<br />
⋅<br />
−<br />
+<br />
⋅<br />
=<br />
⋅<br />
ζ<br />
−<br />
+<br />
⋅<br />
ζ<br />
=<br />
=<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎞<br />
⎜<br />
⎝<br />
⎛<br />
⋅<br />
⋅<br />
−<br />
=<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎞<br />
⎜<br />
⎜<br />
⎝<br />
⎛<br />
σ<br />
σ<br />
⋅<br />
β<br />
⋅<br />
β<br />
−<br />
=<br />
ζ<br />
=<br />
=<br />
cm<br />
84<br />
.<br />
1<br />
cm<br />
16<br />
.<br />
0<br />
0000131<br />
.<br />
0<br />
0<br />
.<br />
360<br />
091<br />
.<br />
0<br />
r<br />
1<br />
L<br />
k<br />
cm<br />
0<br />
.<br />
360<br />
L<br />
091<br />
.<br />
0<br />
k<br />
lim<br />
2<br />
tot<br />
2<br />
0<br />
t<br />
,<br />
tot<br />
=<br />
ν<br />
<<br />
=<br />
⋅<br />
⋅<br />
=<br />
⋅<br />
⋅<br />
=<br />
ν<br />
=<br />
=<br />
=
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 86<br />
Ako uključimo puzanje:<br />
Presjek u polju:<br />
4<br />
d 1<br />
b=30<br />
40<br />
A =3Ø16<br />
s1<br />
A =3Ø12<br />
s2<br />
4<br />
d 2<br />
As1 = 3∅16 =6.03 cm 2<br />
As2 = 2∅12 =2.26 cm 2<br />
42<br />
.<br />
19<br />
3<br />
.<br />
10<br />
0<br />
.<br />
200<br />
E<br />
E<br />
GPa<br />
3<br />
.<br />
10<br />
4<br />
.<br />
2<br />
1<br />
0<br />
.<br />
35<br />
1<br />
E<br />
E<br />
eff<br />
,<br />
c<br />
s<br />
eII<br />
t<br />
,<br />
t<br />
cm<br />
eff<br />
,<br />
c<br />
=<br />
=<br />
=<br />
α<br />
≈<br />
+<br />
=<br />
ϕ<br />
+<br />
=<br />
∞<br />
=<br />
4<br />
2<br />
2<br />
3<br />
2<br />
1<br />
2<br />
s<br />
2<br />
2<br />
1<br />
s<br />
eI<br />
3<br />
I<br />
cm<br />
34<br />
.<br />
265121<br />
34<br />
.<br />
52161<br />
0<br />
.<br />
212960<br />
4<br />
2<br />
44<br />
26<br />
.<br />
2<br />
4<br />
2<br />
44<br />
03<br />
.<br />
6<br />
42<br />
.<br />
19<br />
12<br />
44<br />
30<br />
d<br />
2<br />
h<br />
A<br />
d<br />
2<br />
h<br />
A<br />
12<br />
bh<br />
I<br />
=<br />
+<br />
=<br />
=<br />
⎥<br />
⎥<br />
⎦<br />
⎤<br />
⎢<br />
⎢<br />
⎣<br />
⎡<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎞<br />
⎜<br />
⎝<br />
⎛<br />
−<br />
⋅<br />
+<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎞<br />
⎜<br />
⎝<br />
⎛<br />
−<br />
⋅<br />
⋅<br />
+<br />
⋅<br />
=<br />
⎥<br />
⎥<br />
⎦<br />
⎤<br />
⎢<br />
⎢<br />
⎣<br />
⎡<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎞<br />
⎜<br />
⎝<br />
⎛ −<br />
⋅<br />
+<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎞<br />
⎜<br />
⎝<br />
⎛ −<br />
⋅<br />
⋅<br />
α<br />
+<br />
=<br />
cm<br />
1<br />
0000161<br />
.<br />
0<br />
34<br />
.<br />
265121<br />
0<br />
.<br />
1030<br />
0<br />
.<br />
4390<br />
I<br />
E<br />
M<br />
r<br />
1<br />
kNcm<br />
0<br />
.<br />
4390<br />
kNm<br />
90<br />
.<br />
43<br />
M<br />
0<br />
.<br />
1<br />
M<br />
0<br />
.<br />
1<br />
M<br />
M<br />
I<br />
eff<br />
,<br />
c<br />
Sd<br />
I<br />
q<br />
g<br />
F<br />
Sd<br />
=<br />
⋅<br />
=<br />
⋅<br />
=<br />
=<br />
=<br />
⋅<br />
+<br />
⋅<br />
=<br />
=<br />
cm<br />
20<br />
.<br />
14<br />
03<br />
.<br />
6<br />
42<br />
.<br />
19<br />
40<br />
30<br />
2<br />
1<br />
1<br />
30<br />
03<br />
.<br />
6<br />
42<br />
.<br />
19<br />
A<br />
bd<br />
2<br />
1<br />
1<br />
b<br />
A<br />
x<br />
1<br />
s<br />
eII<br />
1<br />
s<br />
eII<br />
=<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎞<br />
⎜<br />
⎜<br />
⎝<br />
⎛<br />
⋅<br />
⋅<br />
⋅<br />
+<br />
+<br />
−<br />
⋅<br />
=<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎞<br />
⎜<br />
⎜<br />
⎝<br />
⎛<br />
⋅<br />
α<br />
+<br />
+<br />
−<br />
⋅<br />
α<br />
=<br />
( ) ( )<br />
[ ]<br />
( ) ( ) ( )<br />
[ ]<br />
4<br />
2<br />
2<br />
2<br />
3<br />
2<br />
2<br />
2<br />
s<br />
2<br />
1<br />
s<br />
eII<br />
2<br />
3<br />
II<br />
cm<br />
29<br />
.<br />
111147<br />
41<br />
.<br />
82514<br />
88<br />
.<br />
28632<br />
4<br />
20<br />
.<br />
14<br />
26<br />
.<br />
2<br />
20<br />
.<br />
14<br />
40<br />
03<br />
.<br />
6<br />
42<br />
.<br />
19<br />
2<br />
20<br />
.<br />
14<br />
20<br />
.<br />
14<br />
30<br />
12<br />
20<br />
.<br />
14<br />
30<br />
d<br />
x<br />
A<br />
x<br />
d<br />
A<br />
2<br />
x<br />
bx<br />
12<br />
bx<br />
I<br />
=<br />
+<br />
=<br />
−<br />
⋅<br />
+<br />
−<br />
⋅<br />
⋅<br />
+<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎞<br />
⎜<br />
⎝<br />
⎛<br />
⋅<br />
⋅<br />
+<br />
⋅<br />
=<br />
−<br />
⋅<br />
+<br />
−<br />
⋅<br />
⋅<br />
α<br />
+<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎞<br />
⎜<br />
⎝<br />
⎛<br />
⋅<br />
+<br />
=<br />
)<br />
MPa<br />
9<br />
.<br />
195<br />
(<br />
MPa<br />
4<br />
.<br />
206<br />
cm<br />
kN<br />
64<br />
.<br />
20<br />
03<br />
.<br />
6<br />
3<br />
2<br />
.<br />
14<br />
40<br />
4390<br />
A<br />
3<br />
x<br />
d<br />
M<br />
A<br />
z<br />
M<br />
2<br />
1<br />
s<br />
sd<br />
1<br />
s<br />
sd<br />
1<br />
s<br />
=<br />
=<br />
⋅<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎞<br />
⎜<br />
⎝<br />
⎛<br />
−<br />
=<br />
⋅<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎞<br />
⎜<br />
⎝<br />
⎛ −<br />
≈<br />
⋅<br />
=<br />
σ<br />
001032<br />
.<br />
0<br />
200000<br />
4<br />
.<br />
206<br />
E s<br />
1<br />
s<br />
1<br />
s<br />
=<br />
=<br />
σ<br />
=<br />
ε<br />
cm<br />
1<br />
0000400<br />
.<br />
0<br />
2<br />
.<br />
14<br />
40<br />
001032<br />
.<br />
0<br />
y<br />
d<br />
r<br />
1<br />
IIg<br />
1<br />
s<br />
II<br />
=<br />
−<br />
=<br />
−<br />
ε<br />
=<br />
cm<br />
1<br />
0000383<br />
.<br />
0<br />
29<br />
.<br />
111147<br />
0<br />
.<br />
1030<br />
0<br />
.<br />
4390<br />
I<br />
E<br />
M<br />
r<br />
1<br />
II<br />
eff<br />
,<br />
c<br />
Sd<br />
II<br />
=<br />
⋅<br />
=<br />
⋅<br />
=<br />
( )<br />
( ) ( )<br />
MPa<br />
0<br />
.<br />
159<br />
cm<br />
kN<br />
90<br />
.<br />
15<br />
03<br />
.<br />
6<br />
3<br />
2<br />
.<br />
14<br />
40<br />
3388<br />
A<br />
3<br />
x<br />
d<br />
M<br />
A<br />
z<br />
M<br />
kNm<br />
88<br />
.<br />
33<br />
kNcm<br />
0<br />
.<br />
3388<br />
6<br />
44<br />
30<br />
35<br />
.<br />
0<br />
M<br />
MPa<br />
5<br />
.<br />
3<br />
0<br />
.<br />
40<br />
3<br />
.<br />
0<br />
f<br />
3<br />
.<br />
0<br />
f<br />
MPa<br />
0<br />
.<br />
40<br />
f<br />
;<br />
f<br />
3<br />
.<br />
0<br />
f<br />
;<br />
6<br />
h<br />
b<br />
f<br />
M<br />
;<br />
A<br />
z<br />
M<br />
2<br />
s<br />
cr<br />
s<br />
cr<br />
sr<br />
2<br />
cr<br />
3<br />
2<br />
3<br />
2<br />
ck<br />
ctm<br />
ck<br />
3<br />
2<br />
ck<br />
ctm<br />
2<br />
ctm<br />
cr<br />
s<br />
cr<br />
sr<br />
=<br />
=<br />
⋅<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎞<br />
⎜<br />
⎝<br />
⎛<br />
−<br />
=<br />
⋅<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎞<br />
⎜<br />
⎝<br />
⎛ −<br />
≈<br />
⋅<br />
=<br />
σ<br />
=<br />
=<br />
⋅<br />
⋅<br />
=<br />
=<br />
⋅<br />
=<br />
⋅<br />
=<br />
=<br />
⋅<br />
≈<br />
⋅<br />
⋅<br />
=<br />
⋅<br />
=<br />
σ
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 87<br />
( ) ( )<br />
cm<br />
1<br />
0000232<br />
.<br />
0<br />
0000400<br />
.<br />
0<br />
703<br />
.<br />
0<br />
1<br />
0000161<br />
.<br />
0<br />
703<br />
.<br />
0<br />
r<br />
1<br />
1<br />
r<br />
1<br />
r<br />
1<br />
703<br />
.<br />
0<br />
4<br />
.<br />
206<br />
0<br />
.<br />
159<br />
5<br />
.<br />
0<br />
0<br />
.<br />
1<br />
1<br />
1<br />
cm<br />
1<br />
0000400<br />
.<br />
0<br />
r<br />
1<br />
cm<br />
1<br />
0000161<br />
.<br />
0<br />
r<br />
1<br />
II<br />
I<br />
m<br />
2<br />
2<br />
s<br />
sr<br />
2<br />
1<br />
II<br />
I<br />
=<br />
⋅<br />
−<br />
+<br />
⋅<br />
=<br />
⋅<br />
ζ<br />
−<br />
+<br />
⋅<br />
ζ<br />
=<br />
=<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎞<br />
⎜<br />
⎝<br />
⎛<br />
⋅<br />
⋅<br />
−<br />
=<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎞<br />
⎜<br />
⎜<br />
⎝<br />
⎛<br />
σ<br />
σ<br />
⋅<br />
β<br />
⋅<br />
β<br />
−<br />
=<br />
ζ<br />
=<br />
=<br />
cm<br />
84<br />
.<br />
1<br />
cm<br />
27<br />
.<br />
0<br />
0000232<br />
.<br />
0<br />
0<br />
.<br />
360<br />
091<br />
.<br />
0<br />
r<br />
1<br />
L<br />
k<br />
cm<br />
0<br />
.<br />
360<br />
L<br />
091<br />
.<br />
0<br />
k<br />
lim<br />
2<br />
tot<br />
2<br />
t<br />
,<br />
tot<br />
=<br />
ν<br />
<<br />
=<br />
⋅<br />
⋅<br />
=<br />
⋅<br />
⋅<br />
=<br />
ν<br />
=<br />
=<br />
∞<br />
=
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 88<br />
6 DETALJI UGRADNJE ARMATURE<br />
6.1 Općenito<br />
Ako graničnim stanjima nosivosti osiguravamo da konstrukcija i njeni elementi u graničnom stanju imaju dovoljnu<br />
nosivost, graničnim stanjima uporabe osiguravamo da ta konstrukcija bude i upotrebljiva, pri čemu uzimamo u obzir uvjete<br />
okoliša i vrstu i karakter opterećenja. Primjerice, ako konstrukcija ima preveliki progib i/ili značajne pukotine, bez obzira na<br />
što sigurnost konstrukcije nije ugrožena, korištenje takve konstrukcije neće biti ugodno, te je bitno smanjena njena<br />
vrijednost.<br />
6.2 Razmak šipki<br />
6.3 Dozvoljeni promjeri savijanja šipki<br />
6.4 Sidrenje uzdužne armature<br />
6.5 Sidrenje poprečne armature<br />
6.6 Posebna pravila za šipke velikog promjera
Osnove betonskih konstrukcija - Interna skripta 89<br />
7 PRILOZI<br />
Prilog 1: Tablice za dimenzioniranje pravokutnih presjeka prema graničnim stanjima sloma<br />
Prilog 2: Tablice za dimenzioniranje T i Γ presjeka<br />
Prilog 3: Tablice za proračun pravokutnih križno armiranih ploča opterećenih jednolikim kontinuiranim opterećenjem<br />
Prilog 4: Dijagram za dimenzioniranje simetrično armiranih pravokutnih presjeka, β=0.05<br />
Prilog 5: Dijagram za dimenzioniranje simetrično armiranih pravokutnih presjeka, β=0.075<br />
Prilog 6: Dijagram za dimenzioniranje simetrično armiranih pravokutnih presjeka, β=0.10<br />
Prilog 7: Dijagram za dimenzioniranje simetrično armiranih kružnih presjeka, ϕ=0.85<br />
Prilog 8: Dijagram za dimenzioniranje simetrično armiranih kružnih presjeka, ϕ=0.90<br />
Prilog 9: Dijagram za dimenzioniranje pravokutnih presjeka na koso savijanje – armatura simetrično raspoređena u<br />
kutovima<br />
Prilog 10: Dijagram za dimenzioniranje pravokutnih presjeka na koso savijanje – armatura simetrično raspoređena po<br />
stranicama<br />
Prilog 11: Armaturne tablice
Prilog 1: Tablice za dimenzioniranje pravokutnih presjeka prema graničnim stanjima sloma<br />
Lom preko armature εs1=20.0 ‰<br />
εc2 [‰] εs1 [‰] ξ=x/d ζ=z/d ω1 µsds<br />
0.1 20.0 0.005 0.998 0.000 0.000<br />
0.2 20.0 0.010 0.997 0.001 0.001<br />
0.3 20.0 0.015 0.995 0.002 0.002<br />
0.4 20.0 0.020 0.993 0.003 0.003<br />
0.5 20.0 0.024 0.992 0.005 0.005<br />
0.6 20.0 0.029 0.990 0.007 0.007<br />
0.7 20.0 0.034 0.988 0.009 0.009<br />
0.8 20.0 0.038 0.987 0.011 0.011<br />
0.9 20.0 0.043 0.985 0.014 0.014<br />
1.0 20.0 0.048 0.983 0.017 0.017<br />
1.1 20.0 0.052 0.982 0.020 0.020<br />
1.2 20.0 0.057 0.980 0.023 0.023<br />
1.3 20.0 0.061 0.978 0.026 0.026<br />
1.4 20.0 0.065 0.977 0.030 0.029<br />
1.5 20.0 0.070 0.975 0.033 0.033<br />
1.6 20.0 0.074 0.973 0.037 0.036<br />
1.7 20.0 0.078 0.971 0.041 0.039<br />
1.8 20.0 0.083 0.970 0.044 0.043<br />
1.9 20.0 0.087 0.968 0.048 0.046<br />
2.0 20.0 0.091 0.966 0.052 0.050<br />
2.1 20.0 0.095 0.964 0.055 0.053<br />
2.2 20.0 0.099 0.962 0.059 0.056<br />
2.3 20.0 0.103 0.960 0.062 0.060<br />
2.4 20.0 0.107 0.958 0.066 0.063<br />
2.5 20.0 0.111 0.957 0.069 0.066<br />
2.6 20.0 0.115 0.955 0.073 0.069<br />
2.7 20.0 0.119 0.953 0.076 0.073<br />
2.8 20.0 0.123 0.951 0.080 0.076<br />
2.9 20.0 0.127 0.949 0.083 0.079<br />
3.0 20.0 0.130 0.947 0.086 0.082<br />
3.1 20.0 0.134 0.945 0.090 0.085<br />
3.2 20.0 0.138 0.944 0.093 0.088<br />
3.3 20.0 0.142 0.942 0.096 0.090<br />
3.4 20.0 0.145 0.940 0.099 0.093<br />
3.5 20.0 0.149 0.938 0.102 0.096<br />
h<br />
d<br />
d 1<br />
2<br />
1<br />
Msd<br />
b<br />
As2<br />
As1<br />
2<br />
d<br />
d-x<br />
Lom preko armature εs1=10.0 ‰<br />
εc2 [‰] εs1 [‰] ξ=x/d ζ=z/d ω1 µsds<br />
x=ξ*d<br />
0.1 10.0 0.010 0.997 0.000 0.000<br />
0.2 10.0 0.020 0.993 0.002 0.002<br />
0.3 10.0 0.029 0.990 0.004 0.003<br />
0.4 10.0 0.038 0.987 0.006 0.006<br />
0.5 10.0 0.048 0.984 0.009 0.009<br />
0.6 10.0 0.057 0.981 0.013 0.013<br />
0.7 10.0 0.065 0.977 0.017 0.017<br />
0.8 10.0 0.074 0.974 0.022 0.021<br />
0.9 10.0 0.083 0.971 0.027 0.026<br />
1.0 10.0 0.091 0.968 0.032 0.031<br />
1.1 10.0 0.099 0.965 0.038 0.037<br />
1.2 10.0 0.107 0.962 0.044 0.042<br />
1.3 10.0 0.115 0.959 0.050 0.048<br />
1.4 10.0 0.123 0.956 0.056 0.054<br />
1.5 10.0 0.130 0.953 0.062 0.059<br />
1.6 10.0 0.138 0.950 0.069 0.065<br />
1.7 10.0 0.145 0.947 0.075 0.071<br />
1.8 10.0 0.153 0.944 0.082 0.077<br />
1.9 10.0 0.160 0.941 0.088 0.083<br />
2.0 10.0 0.167 0.938 0.094 0.089<br />
2.1 10.0 0.174 0.934 0.101 0.094<br />
2.2 10.0 0.180 0.931 0.107 0.099<br />
2.3 10.0 0.187 0.928 0.113 0.105<br />
2.4 10.0 0.194 0.925 0.119 0.110<br />
2.5 10.0 0.200 0.922 0.125 0.115<br />
2.6 10.0 0.206 0.919 0.130 0.120<br />
2.7 10.0 0.213 0.916 0.136 0.125<br />
2.8 10.0 0.219 0.913 0.142 0.129<br />
2.9 10.0 0.225 0.910 0.147 0.134<br />
3.0 10.0 0.231 0.907 0.153 0.138<br />
3.1 10.0 0.237 0.904 0.158 0.143<br />
3.2 10.0 0.242 0.901 0.163 0.147<br />
3.3 10.0 0.248 0.898 0.168 0.151<br />
3.4 10.0 0.254 0.895 0.173 0.155<br />
3.5 10.0 0.259 0.892 0.178 0.159<br />
εs2<br />
Neutralna os<br />
ε c2<br />
2<br />
d-d<br />
z=ζ*d<br />
0.85 f cd<br />
Lom preko armature εs1=5.0 ‰<br />
εc2 [‰] εs1 [‰] ξ=x/d ζ=z/d ω1 µsds<br />
0.1 5.0 0.020 0.993 0.001 0.001<br />
0.2 5.0 0.038 0.987 0.003 0.003<br />
0.3 5.0 0.057 0.981 0.007 0.007<br />
0.4 5.0 0.074 0.975 0.012 0.011<br />
0.5 5.0 0.091 0.969 0.018 0.017<br />
0.6 5.0 0.107 0.963 0.025 0.024<br />
0.7 5.0 0.123 0.958 0.032 0.031<br />
0.8 5.0 0.138 0.952 0.041 0.039<br />
0.9 5.0 0.153 0.947 0.050 0.047<br />
1.0 5.0 0.167 0.942 0.059 0.056<br />
1.1 5.0 0.180 0.937 0.069 0.064<br />
1.2 5.0 0.194 0.931 0.079 0.074<br />
1.3 5.0 0.206 0.926 0.089 0.083<br />
1.4 5.0 0.219 0.922 0.100 0.092<br />
1.5 5.0 0.231 0.917 0.110 0.101<br />
1.6 5.0 0.242 0.912 0.121 0.110<br />
1.7 5.0 0.254 0.907 0.131 0.119<br />
1.8 5.0 0.265 0.902 0.142 0.128<br />
1.9 5.0 0.275 0.898 0.152 0.136<br />
2.0 5.0 0.286 0.893 0.162 0.145<br />
2.1 5.0 0.296 0.888 0.172 0.152<br />
2.2 5.0 0.306 0.883 0.181 0.160<br />
2.3 5.0 0.315 0.879 0.190 0.167<br />
2.4 5.0 0.324 0.874 0.199 0.174<br />
2.5 5.0 0.333 0.870 0.208 0.181<br />
2.6 5.0 0.342 0.865 0.216 0.187<br />
2.7 5.0 0.351 0.861 0.224 0.193<br />
2.8 5.0 0.359 0.857 0.232 0.199<br />
2.9 5.0 0.367 0.852 0.240 0.205<br />
3.0 5.0 0.375 0.848 0.248 0.210<br />
3.1 5.0 0.383 0.844 0.255 0.216<br />
3.2 5.0 0.390 0.840 0.263 0.221<br />
3.3 5.0 0.398 0.836 0.270 0.226<br />
3.4 5.0 0.405 0.832 0.277 0.230<br />
3.5 5.0 0.412 0.829 0.283 0.235<br />
Fs2<br />
εs1 Fs1 F<br />
c<br />
Msd<br />
µ sd = = µ Rd = 0.<br />
85 ⋅ α<br />
2<br />
v<br />
b ⋅ d ⋅ f<br />
cd<br />
Lom preko armature εs1=3.0 ‰<br />
εc2 [‰] εs1 [‰] ξ=x/d ζ=z/d ω1 µsds<br />
0.1 3.0 0.032 0.989 0.001 0.001<br />
0.2 3.0 0.063 0.979 0.005 0.005<br />
0.3 3.0 0.091 0.969 0.011 0.011<br />
0.4 3.0 0.118 0.960 0.019 0.018<br />
0.5 3.0 0.143 0.951 0.028 0.026<br />
0.6 3.0 0.167 0.943 0.038 0.036<br />
0.7 3.0 0.189 0.935 0.050 0.046<br />
0.8 3.0 0.211 0.927 0.062 0.058<br />
0.9 3.0 0.231 0.920 0.075 0.069<br />
1.0 3.0 0.250 0.913 0.089 0.081<br />
1.1 3.0 0.268 0.906 0.102 0.093<br />
1.2 3.0 0.286 0.899 0.117 0.105<br />
1.3 3.0 0.302 0.892 0.131 0.117<br />
1.4 3.0 0.318 0.886 0.145 0.129<br />
1.5 3.0 0.333 0.880 0.159 0.140<br />
1.6 3.0 0.348 0.874 0.173 0.152<br />
1.7 3.0 0.362 0.868 0.187 0.162<br />
1.8 3.0 0.375 0.862 0.201 0.173<br />
1.9 3.0 0.388 0.856 0.214 0.183<br />
2.0 3.0 0.400 0.850 0.227 0.193<br />
2.1 3.0 0.412 0.844 0.239 0.202<br />
2.2 3.0 0.423 0.839 0.251 0.210<br />
2.3 3.0 0.434 0.833 0.262 0.218<br />
2.4 3.0 0.444 0.828 0.273 0.226<br />
2.5 3.0 0.455 0.822 0.283 0.233<br />
2.6 3.0 0.464 0.817 0.293 0.240<br />
2.7 3.0 0.474 0.812 0.303 0.246<br />
2.8 3.0 0.483 0.807 0.313 0.252<br />
2.9 3.0 0.492 0.802 0.322 0.258<br />
3.0 3.0 0.500 0.798 0.331 0.264<br />
3.1 3.0 0.508 0.793 0.339 0.269<br />
3.2 3.0 0.516 0.789 0.347 0.274<br />
3.3 3.0 0.524 0.784 0.355 0.279<br />
3.4 3.0 0.531 0.780 0.363 0.283<br />
3.5 3.0 0.538 0.776 0.371 0.288<br />
⋅ ξ ⋅ ζ<br />
A<br />
A<br />
s1<br />
s1<br />
Msd<br />
=<br />
ζ ⋅ d ⋅ f<br />
= ω<br />
1<br />
f<br />
f<br />
cd<br />
yd<br />
yd<br />
⋅ d ⋅ b<br />
Lom preko betona εc2=3.5 ‰<br />
εc2 [‰] εs1 [‰] ξ=x/d ζ=z/d ω1 µsds<br />
3.5 20.0 0.149 0.938 0.102 0.096<br />
3.5 19.5 0.152 0.937 0.105 0.098<br />
3.5 19.0 0.156 0.935 0.107 0.100<br />
3.5 18.5 0.159 0.934 0.109 0.102<br />
3.5 18.0 0.163 0.932 0.112 0.104<br />
3.5 17.5 0.167 0.931 0.115 0.107<br />
3.5 17.0 0.171 0.929 0.117 0.109<br />
3.5 16.5 0.175 0.927 0.120 0.112<br />
3.5 16.0 0.179 0.925 0.124 0.114<br />
3.5 15.5 0.184 0.923 0.127 0.117<br />
3.5 15.0 0.189 0.921 0.130 0.120<br />
3.5 14.5 0.194 0.919 0.134 0.123<br />
3.5 14.0 0.200 0.917 0.138 0.126<br />
3.5 13.5 0.206 0.914 0.142 0.130<br />
3.5 13.0 0.212 0.912 0.146 0.133<br />
3.5 12.5 0.219 0.909 0.151 0.137<br />
3.5 12.0 0.226 0.906 0.155 0.141<br />
3.5 11.5 0.233 0.903 0.161 0.145<br />
3.5 11.0 0.241 0.900 0.166 0.149<br />
3.5 10.5 0.250 0.896 0.172 0.154<br />
3.5 10.0 0.259 0.892 0.178 0.159<br />
3.5 9.5 0.269 0.888 0.185 0.165<br />
3.5 9.0 0.280 0.884 0.193 0.170<br />
3.5 8.5 0.292 0.879 0.201 0.176<br />
3.5 8.0 0.304 0.873 0.209 0.183<br />
3.5 7.5 0.318 0.868 0.219 0.190<br />
3.5 7.0 0.333 0.861 0.229 0.198<br />
3.5 6.5 0.350 0.854 0.241 0.206<br />
3.5 6.0 0.368 0.847 0.254 0.215<br />
3.5 5.5 0.389 0.838 0.268 0.224<br />
3.5 5.0 0.412 0.829 0.283 0.235<br />
3.5 4.5 0.438 0.818 0.301 0.246<br />
3.5 4.0 0.467 0.806 0.321 0.259<br />
3.5 3.5 0.500 0.792 0.344 0.272<br />
3.5 3.0 0.538 0.776 0.371 0.288<br />
3.5 2.5 0.583 0.757 0.401 0.304<br />
3.5 2.0 0.636 0.735 0.438 0.322<br />
3.5 1.5 0.700 0.709 0.482 0.341<br />
3.5 1.0 0.778 0.676 0.535 0.362<br />
3.5 0.5 0.875 0.636 0.602 0.383
Prilog 2: Tablice za dimenzioniranje T i Γ presjeka<br />
h<br />
d<br />
d 1<br />
f<br />
h<br />
2<br />
M sd<br />
N sd<br />
1<br />
b eff<br />
b i<br />
b<br />
A s1<br />
d<br />
A s2 x 2<br />
w<br />
d-x<br />
Neutralna os<br />
εs2<br />
ε c2<br />
ε<br />
*<br />
c<br />
2<br />
d-d<br />
z<br />
0.85 f cd<br />
F<br />
F<br />
εs1 Fs1 s2<br />
c<br />
α<br />
= 1 −<br />
α<br />
v λb ∗<br />
v<br />
⎛ h ⎛ f ⎞ b<br />
⎜1−<br />
⎟<br />
⎜<br />
⎜1−<br />
⎝ ξ d ⎠⎝<br />
b<br />
hf d<br />
beff b<br />
0.550 0.525 0.500 0.475 0.450 0.425 0.400 0.375 0.350 0.325 0.300 0.275 0.250 0.225 0.200 0.175 0.150 0.125 0.100 0.075 0.050 0.025 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0<br />
ξ = x d<br />
λ b<br />
0.550 0.525 0.500 0.475 0.450 0.425 0.400 0.375 0.350 0.325 0.300 0.275 0.250 0.225 0.200 0.175 0.150 0.125 0.100 0.075 0.050 0.025 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00<br />
0.550 0.513 0.489 0.464 0.437 0.413 0.386 0.362 0.335 0.309 0.284 0.259 0.232 0.207 0.181 0.155 0.130 0.103 0.078 0.052 0.026 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00<br />
0.550 0.513 0.487 0.461 0.436 0.409 0.383 0.357 0.330 0.303 0.276 0.249 0.221 0.194 0.166 0.139 0.111 0.083 0.056 0.028 0.99 0.99 0.99 0.99 0.99 0.99 0.99 0.99<br />
0.550 0.513 0.487 0.460 0.434 0.407 0.379 0.351 0.323 0.295 0.266 0.237 0.208 0.178 0.149 0.119 0.090 0.060 0.030 0.99 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98<br />
0.550 0.512 0.485 0.459 0.431 0.403 0.374 0.345 0.315 0.285 0.254 0.223 0.192 0.160 0.129 0.097 0.065 0.032 0.98 0.97 0.97 0.97 0.96 0.96 0.96 0.96<br />
0.550 0.512 0.485 0.457 0.428 0.399 0.368 0.337 0.306 0.273 0.240 0.207 0.173 0.139 0.105 0.070 0.035 0.97 0.96 0.95 0.94 0.94 0.94 0.94 0.93<br />
0.550 0.511 0.483 0.454 0.425 0.394 0.362 0.329 0.295 0.260 0.224 0.188 0.151 0.114 0.076 0.038 0.96 0.94 0.93 0.92 0.91 0.91 0.91 0.90<br />
0.550 0.510 0.481 0.451 0.420 0.388 0.354 0.318 0.281 0.243 0.204 0.164 0.124 0.083 0.042 0.95 0.92 0.90 0.89 0.88 0.88 0.87 0.87<br />
0.550 0.509 0.479 0.448 0.415 0.381 0.344 0.305 0.265 0.223 0.180 0.136 0.091 0.046 0.93 0.90 0.87 0.86 0.85 0.84 0.84 0.83<br />
0.550 0.508 0.477 0.444 0.409 0.372 0.331 0.289 0.244 0.198 0.150 0.101 0.051 0.91 0.87 0.84 0.83 0.81 0.80 0.80 0.79<br />
0.550 0.507 0.473 0.439 0.401 0.360 0.316 0.268 0.218 0.166 0.112 0.056 0.90 0.84 0.81 0.79 0.78 0.76 0.76 0.75<br />
0.550 0.505 0.469 0.432 0.391 0.345 0.295 0.241 0.184 0.125 0.063 0.88 0.82 0.78 0.75 0.74 0.72 0.71 0.70<br />
0.550 0.502 0.464 0.423 0.378 0.326 0.268 0.206 0.140 0.071 0.86 0.79 0.74 0.72 0.70 0.68 0.67 0.66<br />
0.550 0.499 0.457 0.412 0.360 0.299 0.232 0.158 0.081 0.84 0.76 0.71 0.68 0.65 0.64 0.62 0.61<br />
0.550 0.494 0.448 0.397 0.335 0.262 0.181 0.093 0.82 0.73 0.68 0.64 0.61 0.59 0.58 0.57<br />
0.550 0.488 0.435 0.374 0.298 0.208 0.108 0.80 0.70 0.64 0.60 0.57 0.55 0.53 0.52<br />
0.550 0.479 0.418 0.342 0.243 0.127 0.78 0.67 0.60 0.56 0.53 0.51 0.49 0.48<br />
0.550 0.467 0.392 0.288 0.154 0.76 0.64 0.58 0.53 0.49 0.47 0.45 0.43<br />
0.550 0.449 0.347 0.192 0.74 0.62 0.54 0.49 0.45 0.42 0.40 0.38<br />
0.550 0.420 0.252 0.72 0.59 0.50 0.45 0.41 0.38 0.36 0.34<br />
0.550 0.351 0.71 0.56 0.47 0.41 0.37 0.34 0.31 0.29<br />
0.550 0.69 0.53 0.43 0.37 0.33 0.29 0.27 0.25<br />
eff<br />
w<br />
⎞<br />
⎟<br />
⎠
Prilog 3: Tablice za proračun pravokutnih križno armiranih ploča opterećenih jednolikim kontinuiranim opterećenjem<br />
l y<br />
x<br />
x<br />
2<br />
x<br />
M = k ⋅ q ⋅ l ;<br />
y<br />
y<br />
2<br />
y<br />
M = k ⋅ q ⋅ l ;<br />
Shema 1<br />
l x<br />
My<br />
Mx<br />
q<br />
q<br />
a<br />
x<br />
a<br />
x<br />
M = k ⋅ q ⋅ l<br />
b<br />
y<br />
b<br />
y<br />
M = k ⋅ q ⋅ l<br />
ly<br />
M x<br />
a<br />
2<br />
x<br />
2<br />
y<br />
Shema 2<br />
l y lx<br />
x k k y<br />
x k k y<br />
l x<br />
M y<br />
M x<br />
q<br />
q<br />
a<br />
k x<br />
0.50 0.0079 0.0991 0.0084 0.0908 -0.0305<br />
0.55 0.0103 0.0923 0.0109 0.0826 -0.0362<br />
0.60 0.0131 0.0857 0.0135 0.0747 -0.0421<br />
0.65 0.0162 0.0792 0.0162 0.0670 -0.0479<br />
0.70 0.0194 0.0730 0.0192 0.0599 -0.0537<br />
0.75 0.0230 0.0669 0.0221 0.0533 -0.0594<br />
0.80 0.0269 0.0611 0.0249 0.0472 -0.0650<br />
0.85 0.0307 0.0577 0.0277 0.0417 -0.0703<br />
0.90 0.0344 0.0507 0.0304 0.0369 -0.0750<br />
0.95 0.0383 0.0462 0.0330 0.0327 -0.0797<br />
1.00 0.0423 0.0423 0.0354 0.0291 -0.0840<br />
1.10 0.0500 0.0353 0.0399 0.0288 -0.0917<br />
1.20 0.0575 0.0293 0.0438 0.0180 -0.0980<br />
1.30 0.0644 0.0244 0.0471 0.0143 -0.1032<br />
1.40 0.0710 0.0204 0.0500 0.0115 -0.1075<br />
1.50 0.0722 0.0173 0.0524 0.0094 -0.1109<br />
1.60 0.0826 0.0146 0.0544 0.0076 -0.1136<br />
1.70 0.0874 0.0124 0.0561 0.0062 -0.1160<br />
1.80 0.0916 0.0107 0.0572 0.0052 -0.1184<br />
1.90 0.0954 0.0091 0.0586 0.0044 -0.1203<br />
2.00 0.0991 0.0079 0.0594 0.0037 -0.1213<br />
Množitelj<br />
2<br />
q⋅ lx<br />
2<br />
2<br />
q⋅ ly<br />
q⋅ lx<br />
2<br />
2<br />
q⋅ ly<br />
q⋅ lx<br />
q – jednoliko raspodijeljeno opterećenje<br />
Poissonov koeficijent = 0.15<br />
ly<br />
Mx a<br />
Shema 3<br />
lx<br />
My<br />
Mx<br />
q<br />
Mx a<br />
l y lx<br />
k k x y<br />
q<br />
ly<br />
Shema 4<br />
lx<br />
a<br />
k k k<br />
x x y<br />
My<br />
Mx<br />
My b<br />
q<br />
Mx<br />
a<br />
a<br />
k x<br />
q<br />
b<br />
k y<br />
0.50 0.0088 0.0835 -0.0297 0.0040 0.0570 -0.0205 -0.1189<br />
0.55 0.0113 0.0738 -0.0350 0.0054 0.0543 -0.0249 -0.1148<br />
0.60 0.0137 0.0647 -0.0400 0.0072 0.0514 -0.0294 -0.1104<br />
0.65 0.0166 0.0563 -0.0450 0.0092 0.0483 -0.0341 -0.1057<br />
0.70 0.0187 0.0489 -0.0497 0.0114 0.0451 -0.0390 -0.1008<br />
0.75 0.0212 0.0423 -0.0540 0.0139 0.0418 -0.0442 -0.0957<br />
0.80 0.0233 0.0363 -0.0578 0.0164 0.0385 -0.0496 -0.0905<br />
0.85 0.0254 0.0313 -0.0612 0.0191 0.0354 -0.0548 -0.0852<br />
0.90 0.0274 0.0270 -0.0644 0.0217 0.0324 -0.0598 -0.0798<br />
0.95 0.0292 0.0232 -0.0677 0.0243 0.0295 -0.0648 -0.0745<br />
1.00 0.0309 0.0201 -0.0699 0.0269 0.0269 -0.0699 -0.0699<br />
1.10 0.0335 0.0151 -0.0741 0.0319 0.0221 -0.0787 -0.0608<br />
1.20 0.0357 0.0113 -0.0770 0.0365 0.0182 -0.0869 -0.0530<br />
1.30 0.0374 0.0088 -0.0793 0.0406 0.0148 -0.0937 -0.0462<br />
1.40 0.0386 0.0068 -0.0811 0.0442 0.0122 -0.0993 -0.0405<br />
1.50 0.0396 0.0053 -0.0815 0.0473 0.0100 -0.1041 -0.0358<br />
1.60 0.0404 0.0042 -0.0825 0.0499 0.0081 -0.1082 -0.0317<br />
1.70 0.0410 0.0034 -0.0830 0.0521 0.0066 -0.1116 -0.0282<br />
1.80 0.0414 0.0028 -0.0832 0.0540 0.0055 -0.1143 -0.0252<br />
1.90 0.0416 0.0023 -0.0833 0.0556 0.0046 -0.1167 -0.0226<br />
2.00 0.0417 0.0019 -0.0833 0.0570 0.0040 -0.1189 -0.0205<br />
Množ.<br />
2<br />
q⋅ lx<br />
2 2 q⋅ ly<br />
q⋅ lx<br />
2<br />
q⋅ lx<br />
2 2 q⋅ ly<br />
q⋅ lx<br />
2<br />
q⋅ ly<br />
ly<br />
Mx a<br />
Shema 5<br />
lx<br />
My<br />
Mx<br />
My b<br />
q<br />
l y lx<br />
k k x y<br />
Mx a<br />
upeti rub<br />
slobodno oslonjeni rub<br />
a<br />
k x<br />
q<br />
ly<br />
Mx a<br />
Shema 6<br />
lx<br />
b<br />
k y k k x y<br />
My b<br />
My<br />
Mx<br />
My b<br />
q<br />
Mx a<br />
a<br />
k x<br />
q<br />
b<br />
k y<br />
0.50 0.0045 0.0550 -0.0203 -0.1135 0.0024 0.0405 -0.0143 -0.0833<br />
0.55 0.0062 0.0514 -0.0247 -0.1078 0.0033 0.0394 -0.0172 -0.0817<br />
0.60 0.0081 0.0476 -0.0291 -0.1021 0.0046 0.0378 -0.0206 -0.0794<br />
0.65 0.0101 0.0436 -0.0336 -0.0964 0.0061 0.0360 -0.0242 -0.0767<br />
0.70 0.0122 0.0398 -0.0381 -0.0906 0.0079 0.0339 -0.0280 -0.0737<br />
0.75 0.0145 0.0359 -0.0427 -0.0845 0.0098 0.0315 -0.0320 -0.0704<br />
0.80 0.0169 0.0323 -0.0471 -0.0781 0.0103 0.0293 -0.0360 -0.0668<br />
0.85 0.0191 0.0289 -0.0513 -0.0720 0.0139 0.0269 -0.0400 -0.0631<br />
0.90 0.0211 0.0257 -0.0551 -0.0661 0.0160 0.0247 -0.0440 -0.0593<br />
0.95 0.0232 0.0228 -0.0586 -0.0603 0.0181 0.0224 -0.0480 -0.0554<br />
1.00 0.0252 0.0202 -0.0617 -0.0546 0.0202 0.0202 -0.0515 -0.0515<br />
1.10 0.0287 0.0158 -0.0676 -0.0467 0.0242 0.0164 -0.0585 -0.0449<br />
1.20 0.0316 0.0123 -0.0722 -0.0399 0.0287 0.0131 -0.0643 -0.0388<br />
1.30 0.0340 0.0096 -0.0757 -0.0341 0.0306 0.0105 -0.0690 -0.0336<br />
1.40 0.0359 0.0075 -0.0782 -0.0293 0.0332 0.0084 -0.0728 -0.0291<br />
1.50 0.0374 0.0060 -0.0800 -0.0254 0.0353 0.0066 -0.0757 -0.0254<br />
1.60 0.0386 0.0048 -0.0814 -0.0221 0.0369 0.0053 -0.0779 -0.0223<br />
1.70 0.0395 0.0039 -0.0825 -0.0193 0.0383 0.0042 -0.0797 -0.0198<br />
1.80 0.0402 0.0031 -0.0834 -0.0171 0.0392 0.0035 -0.0812 -0.0176<br />
1.90 0.0408 0.0026 -0.0842 -0.0154 0.0399 0.0028 -0.0824 -0.0158<br />
2.00 0.0412 0.0022 -0.0847 -0.0141 0.0405 0.0024 -0.0833 -0.0143<br />
Množ.<br />
2<br />
q⋅ lx<br />
2 2 q⋅ ly<br />
q⋅ lx<br />
2 2 q⋅ ly<br />
q⋅ lx<br />
2 2 q⋅ ly<br />
q⋅ lx<br />
2<br />
q⋅<br />
ly
Prilog 4: Dijagram za dimenzioniranje simetrično armiranih pravokutnih presjeka<br />
ν<br />
0.10<br />
ω=0.05<br />
B 500<br />
α =<br />
β =<br />
0.15<br />
A<br />
d<br />
0.35<br />
0.30<br />
0.25<br />
0.20<br />
1<br />
s2<br />
h<br />
A<br />
=<br />
s1<br />
d<br />
2<br />
0.45<br />
0.40<br />
=<br />
1.<br />
0<br />
h<br />
0.50<br />
=<br />
0.<br />
05<br />
1.00<br />
0.95<br />
0.90<br />
0.85<br />
0.80<br />
0.75<br />
0.70<br />
0.65<br />
0.60<br />
0.55<br />
ν<br />
µ<br />
A<br />
sd<br />
sd<br />
s1<br />
Nsd<br />
=<br />
bh<br />
f<br />
M<br />
=<br />
bh<br />
= A<br />
sd<br />
2<br />
fcd<br />
s2<br />
cd<br />
f<br />
= ωb<br />
h<br />
f<br />
cd<br />
yd<br />
Msd<br />
Nsd<br />
b<br />
As1<br />
As1<br />
d 2<br />
d<br />
h<br />
d 1<br />
µ
Prilog 5: Dijagram za dimenzioniranje simetrično armiranih pravokutnih presjeka<br />
ν<br />
0.10<br />
ω=0.05<br />
B 500<br />
α =<br />
β =<br />
0.15<br />
d<br />
0.35<br />
0.30<br />
0.25<br />
0.20<br />
A<br />
1<br />
s2<br />
h<br />
A<br />
=<br />
s1<br />
d<br />
0.45<br />
0.40<br />
2<br />
=<br />
h<br />
0.50<br />
1.<br />
0<br />
=<br />
0.<br />
075<br />
1.00<br />
0.95<br />
0.90<br />
0.85<br />
0.80<br />
0.75<br />
0.70<br />
0.65<br />
0.60<br />
0.55<br />
ν<br />
µ<br />
A<br />
sd<br />
sd<br />
s1<br />
Nsd<br />
=<br />
bh<br />
f<br />
M<br />
=<br />
bh<br />
= A<br />
sd<br />
2<br />
fcd<br />
s2<br />
cd<br />
f<br />
= ωb<br />
h<br />
f<br />
cd<br />
yd<br />
Msd<br />
Nsd<br />
b<br />
As1<br />
As1<br />
d 2<br />
d<br />
h<br />
d 1<br />
µ
Prilog 6: Dijagram za dimenzioniranje simetrično armiranih pravokutnih presjeka<br />
ν<br />
0.10<br />
ω=0.05<br />
0.15<br />
B 500<br />
α =<br />
β =<br />
0.35<br />
0.30<br />
0.25<br />
0.20<br />
A<br />
d<br />
1<br />
s2<br />
h<br />
A<br />
=<br />
0.45<br />
0.40<br />
s1<br />
d<br />
2<br />
=<br />
0.50<br />
1.<br />
0<br />
h<br />
=<br />
0.<br />
10<br />
1.00<br />
0.95<br />
0.90<br />
0.85<br />
0.80<br />
0.75<br />
0.70<br />
0.65<br />
0.60<br />
0.55<br />
ν<br />
µ<br />
A<br />
sd<br />
sd<br />
s1<br />
Nsd<br />
=<br />
bh<br />
f<br />
M<br />
=<br />
bh<br />
= A<br />
sd<br />
2<br />
fcd<br />
s2<br />
cd<br />
f<br />
= ωb<br />
h<br />
f<br />
cd<br />
yd<br />
Msd<br />
Nsd<br />
b<br />
As1<br />
As1<br />
d 2<br />
d<br />
h<br />
d 1<br />
µ
Prilog 7: Dijagram za dimenzioniranje simetrično armiranih kružnih presjeka<br />
ν<br />
1.00<br />
0.95<br />
0.90<br />
0.85<br />
0.80<br />
0.75<br />
0.70<br />
0.65<br />
0.60<br />
0.55<br />
0.50<br />
0.45<br />
0.40<br />
0.35<br />
0.30<br />
0.25<br />
0.20<br />
0.15<br />
0.10<br />
ω=0.05<br />
B 500<br />
ϕ = r r = 0.85<br />
s<br />
Nsd<br />
ν<br />
µ<br />
A<br />
sd<br />
sd<br />
c<br />
Msd<br />
Nsd<br />
=<br />
A f<br />
r<br />
A s<br />
cd<br />
Msd<br />
=<br />
A r f<br />
=<br />
c<br />
c<br />
2<br />
π<br />
rs<br />
r<br />
cd<br />
f<br />
As1 = As2<br />
= ω Ac<br />
f<br />
cd<br />
yd<br />
µ
Prilog 8: Dijagram za dimenzioniranje simetrično armiranih kružnih presjeka<br />
ν<br />
1.00<br />
0.95<br />
0.90<br />
0.85<br />
0.80<br />
0.75<br />
0.70<br />
0.65<br />
0.60<br />
0.55<br />
0.50<br />
0.45<br />
0.40<br />
0.35<br />
0.30<br />
0.25<br />
0.20<br />
0.15<br />
0.10<br />
ω=0.05<br />
B 500<br />
ϕ = r r = 0.90<br />
s<br />
Nsd<br />
ν<br />
µ<br />
A<br />
sd<br />
sd<br />
c<br />
Msd<br />
Nsd<br />
=<br />
A f<br />
r<br />
A s<br />
cd<br />
Msd<br />
=<br />
A r f<br />
=<br />
c<br />
c<br />
2<br />
π<br />
rs<br />
r<br />
cd<br />
f<br />
As1 = As2<br />
= ω Ac<br />
f<br />
cd<br />
yd<br />
µ
Prilog 9: Dijagram za dimenzioniranje pravokutnih presjeka na koso savijanje – armatura simetrično<br />
raspoređena u kutovima
Prilog 10: Dijagram za dimenzioniranje pravokutnih presjeka na koso savijanje – armatura simetrično<br />
raspoređena po stranicama
Prilog 11: Armaturne tablice<br />
Promjer Masa TABLICA ŠIPKASTE ARMATURE<br />
∅<br />
površina presjeka As [cm2] Promjer<br />
za komada:<br />
∅<br />
[mm] [kg/m] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 [mm]<br />
5 0.154 0.20 0.39 0.59 0.79 0.98 1.18 1.37 1.57 1.77 1.96 2.16 2.36 2.55 2.75 2.95 5<br />
6 0.222 0.28 0.57 0.85 1.13 1.41 1.70 1.98 2.26 2.54 2.83 3.11 3.39 3.68 3.96 4.24 6<br />
7 0.302 0.38 0.77 1.15 1.54 1.92 2.31 2.69 3.08 3.46 3.85 4.23 4.62 5.00 5.39 5.77 7<br />
8 0.395 0.50 1.01 1.51 2.01 2.51 3.02 3.52 4.02 4.52 5.03 5.53 6.03 6.53 7.04 7.54 8<br />
10 0.617 0.79 1.57 2.36 3.14 3.93 4.71 5.50 6.28 7.07 7.85 8.64 9.42 10.21 11.00 11.78 10<br />
12 0.888 1.13 2.26 3.39 4.52 5.65 6.79 7.92 9.05 10.18 11.31 12.44 13.57 14.70 15.83 16.96 12<br />
14 1.208 1.54 3.08 4.62 6.16 7.70 9.24 10.78 12.32 13.85 15.39 16.93 18.47 20.01 21.55 23.09 14<br />
16 1.578 2.01 4.02 6.03 8.04 10.05 12.06 14.07 16.08 18.10 20.11 22.12 24.13 26.14 28.15 30.16 16<br />
18 1.998 2.54 5.09 7.63 10.18 12.72 15.27 17.81 20.36 22.90 25.45 27.99 30.54 33.08 35.63 38.17 18<br />
20 2.466 3.14 6.28 9.42 12.57 15.71 18.85 21.99 25.13 28.27 31.42 34.56 37.70 40.84 43.98 47.12 20<br />
22 2.984 3.80 7.60 11.40 15.21 19.01 22.81 26.61 30.41 34.21 38.01 41.81 45.62 49.42 53.22 57.02 22<br />
25 3.853 4.91 9.82 14.73 19.63 24.54 29.45 34.36 39.27 44.18 49.09 54.00 58.90 63.81 68.72 73.63 25<br />
28 4.834 6.16 12.32 18.47 24.63 30.79 36.95 43.10 49.26 55.42 61.58 67.73 73.89 80.05 86.21 92.36 28<br />
30 5.549 7.07 14.14 21.21 28.27 35.34 42.41 49.48 56.55 63.62 70.69 77.75 84.82 91.89 98.96 106.03 30<br />
32 6.313 8.04 16.08 24.13 32.17 40.21 48.25 56.30 64.34 72.38 80.42 88.47 96.51 104.55 112.59 120.64 32<br />
36 7.990 10.18 20.36 30.54 40.72 50.89 61.07 71.25 81.43 91.61 101.79 111.97 122.15 132.32 142.50 152.68 36<br />
40 9.865 12.57 25.13 37.70 50.27 62.83 75.40 87.96 100.53 113.10 125.66 138.23 150.80 163.36 175.93 188.50 40<br />
UZDUŽNO NOSIVE MREŽE “R-mreže”<br />
Profil šipki<br />
[mm]<br />
Razmak<br />
[mm]<br />
Površina<br />
[cm2/m] Tip<br />
mreže<br />
Uzd. Pop. Uzd. Pop. Uzd. Pop.<br />
Dimenzije<br />
[cm]<br />
Duž. Šir.<br />
Masa<br />
[kg/m2] R 131 5.0 4.2 150 250 1.31 0.56 600 215 1.50<br />
R 139 4.2 4.2 100 250 1.39 0.56 600 215 1.55<br />
R 166 4.6 4.2 100 250 1.66 0.56 600 215 1.76<br />
R 188 6.0 4.2 150 250 1.88 0.56 600 215 1.96<br />
R 196 5.0 4.2 100 250 1.96 0.56 600 215 2.00<br />
R 257 7.0 5.0 150 250 2.57 0.78 600 215 2.72<br />
R 283 6.0 4.6 100 250 2.83 0.66 600 215 2.77<br />
R 335 8.0 5.0 150 250 3.35 0.78 600 215 3.33<br />
R 385 7.0 5.0 100 250 3.85 0.78 600 215 3.68<br />
R 424 9.0 6.0 150 250 4.24 1.13 600 215 4.34<br />
R 503 8.0 6.0 100 250 5.03 1.13 600 215 4.89<br />
R 524 10.0 6.0 150 250 5.24 1.13 600 215 5.15<br />
R 636 9.0 6.0 100 250 6.36 1.13 600 215 5.95<br />
R 785 10.0 6.0 100 250 7.85 1.13 600 215 7.35<br />
OBOSTRANO NOSIVE MREŽE “Q-mreže”<br />
Tip<br />
mreže<br />
Profil Razmak<br />
[mm] [mm]<br />
Uzd. i Pop. Uzd. i Pop.<br />
Površina<br />
[cm2/m] Dimenzije<br />
[cm]<br />
Dužina Širina<br />
Masa<br />
[kg/m2] Q 131 5.0 150 1.31 600 215 2.12<br />
Q 139 4.2 100 1.39 600 215 2.20<br />
Q 166 4.6 100 1.66 600 215 2.64<br />
Q 188 6.0 150 1.88 600 215 3.06<br />
Q 196 5.0 100 1.96 600 215 3.07<br />
Q 226 6.0 125 2.26 600 215 3.63<br />
Q 257 7.0 150 2.57 600 215 4.16<br />
Q 283 6.0 100 2.83 600 215 4.48<br />
Q 335 8.0 150 3.35 600 215 5.45<br />
Q 385 7.0 100 3.85 600 215 6.10<br />
Q 424 9.0 150 4.24 600 215 6.81<br />
Q 503 8.0 100 5.03 600 215 8.03<br />
Q 636 9.0 100 6.36 600 215 10.08<br />
Q 785 10.0 100 7.85 600 215 12.46<br />
POPREČNO NOSIVE MREŽE “T-mreže”<br />
Profil šipki<br />
[mm]<br />
Razmak<br />
[mm]<br />
Površina<br />
[cm2/m] Tip<br />
mreže<br />
Uzd. Pop. Uzd. Pop. Uzd. Pop.<br />
Dimenzije<br />
[cm]<br />
Duž. Šir.<br />
Masa<br />
[kg/m2] T 257 5.0 7.0 250 150 1.31 0.56 240 600 2.72<br />
T 378 5.0 8.5 250 150 3.85 0.78 240 600 3.62<br />
T 524 6.0 10.0 250 150 7.85 1.13 240 600 5.15<br />
215<br />
215<br />
240<br />
OBOSTRANO NOSIVE "Q-mreže"<br />
600<br />
UZDUŽNO NOSIVE "R-mreže"<br />
600<br />
POPRECNO NOSIVE "T-mreže"<br />
600