A A A

Załamania, naroża i węzły ram

W miejscach załamań rygli można stosować różne rozwiązania konstrukcyjne (rys. 6-10) zapobiegające wyrywa­niu z betonu prętów pracujących na rozciąganie we wklęsłej części rygla. TSTajppwrnpjszp sposoby polegają na przepuszczeniu rozciąganych prętów w strefę ściskaną (rys. 6-10a, b). Takie rozwiązanie jest celowe, jeżeli kąt za­łamania a jest większy niż 15°. Przy kącie a ^ 15° długość zakotwienia prę­tów w strefie ściskanej staje się zbyt duża i wówczas lepiej już stosować rozwiązania jak na rys. 6-10c, d. Rozwiązanie podane na rys. 6-10c polega na zastosowaniu specjalnych strze­mion, których zadaniem jest wyłącznie przeniesienie wypadkowej W, tj. siły wyrywającej zbrojenie od strony wewnętrznej rygla. Strzemiona te są rozcią­gane, a ich łączny przekrój można obliczyć ze wzoru gdzie: W — wypadkowa siła wyrywająca zbrojenie, s — współczynnik bezpieczeństwa, Qr — granica plastyczności stali strzemion. Siłę wyrywającą W można obliczyć ze wzoru W = 2FZ Qzr sin | • (6-19) gdzie: Fz — przekrój zbrojenia strefy rozciąganej, Qzr — granica plastyczności stali strefy rozciąganej rygla, a — kąt załamania. W przypadku dozbrojania za pomocą strzemion muszą być spełnione nastę­pujące warunki: przekrój strzemion należy przyjmować z zapasem w stosunku do obliczo­nego przekroju Fs, gdyż załamanie rygla jest miejscem szczególnie niebez­piecznym. oprócz strzemion umieszczonych w miejscu załamania zbrojenia, należy dać strzemiona w pobliżu tego załamania, strzemiona powinny mieć tyle ramion, aby każdy załamany pręt spoczy­wał w zagięciu (narożu) strzemienia, w przypadku dużej siły W celowe jest zastosowanie w ściskanej strefie przekroju rygla silnych prętów montażowych, przy czym strzemiona należy łączyć z prętami głównymi i montażowymi przez spawanie. Na rysunku 6-lla podano szczegóły konstrukcji naroża, w którym występuje przeważnie moment ujemnego znaku, tj. rozciągane zbrojenie znajduje się przy zewnętrznych powierzchniach rygla i słupa tworzących naroże. Wypadkowa sił działających w rozciąganej strefie naroża wywołuje duży docisk prętów do betonu, dla zmniejszenia więc naprężeń docisku celowe jest nadanie prętom w narożach kształtu łukowego o promieniu R = 15 6 (rys. 6-llb). Jest to również korzystne z tego względu, że strefa maksymalnych naprężeń rozciągających leży w pewnym oddaleniu od zewnętrznych powierzchni na­roża (rys. 6-1 lc). ' Dolne zbrojenie rygla w narożu wpuszczamy w słup co najmniej na dłu­gości 15 ó, gdyż tylko w tym przypadku można przyjąć, że część wypadkowej naprężeń głównych może być przenoszona przez podłużne pręty rygla. Ściskane pręty słupa (tj. pręty najczęściej od strony wewnętrznej) należy w rygiel wpuszczać możliwie jak najwyżej. Stosowanie w narożu skosów jest bardzo pożądane, ponieważ skosy zwię- kszają sztywność węzła i wysokość obliczeniową na podporze, co jest szcze- golnie korzystne, gdyż stosując znaczny promień krzywizny R w zbrojeniu przesuwamy zbrojenie ku wewnętrznej (ściskanej) powierzchni naroża. Na rysunku 6-12 podano szczegół połączenia rygla ze słupem pośrednim. Zarówno w zwykłych konstrukcjach szkieletowych, jak i w konstrukcjach ra­mowych zbrojenie słupa wpuszcza się możliwie najbardziej w głąb rygla. Przy obliczaniu zbrojenia na podporze przyjmuje się większą z wartości momen­tów przywęzłowych (w ramach przywęzłowe momenty ujemne przeważnie nie są sobie równe), przy czym, jeśli wysokość konstrukcyjną przyjmuje się uwzględniając ukryty skos, konieczne jest obliczenie przekroju zbrojenia za­równo na osi podpory, jak też w jej licu lub na końcu skosu (jeśli stosuje się skosy), gdyż bardzo często wartość momentu zginającego w miarę oddalania się od osi podpory maleje wolniej aniżeli wysokość obliczeniowa wynikająca z uwzględnienia skosu. Przy obliczaniu naprężeń głównych należy przyjmować siłę poprzeczną w licu słupa, przy czym w przypadku zastosowania skosów poza słupem należy mieć na uwadze, że maksymalne naprężenia w ryglu występują na końcu skosu. Na odcinku zewnętrznego skosu można uwzględnić jego zmniejszający wpływ na wartość naprężeń głównych, co występuje w tych przypadkach, gdy wraz ze zmniejszeniem się momentu zginającego zmniejsza się również i wysokość rygla; w przypadku gdy to nie zachodzi, obecność skosu zwiększa naprężenia główne (por. tom II Bud. Betonowego). Na rysunku 6-13 pokazano szczegół połączenia słupa skrajnego z między-piętrowym ryglem układu szkieletowego. Zasadą należytego rozwiązania kon- strukcyjnego tego połączenia jest zakotwienie w słupie na długości co naj­mniej 15 6 dolnego zbrojenia rygla oraz wpuszczenie w słup górnego (roz­ciąganego) zbrojenia rygla do poziomu położonego co najmniej 20 8 poniżej zarysu dolnej powierzchni rygla. W zewnętrznych słupach wielokondygnacjowych o różnych przekrojach po­przecznych z zasady w węźle odbywa się redukcja wymiarów słupa przez od­gięcie prętów znajdujących się przy wewnętrznej powierzchni słupa. Styk zbrojenia słupa wykonuje się nad ryglem, przeważnie na zakład. Długość za­kładu prętów ściskanych powinna wynosić co najmniej 30 6, prętów rozcią­ganych co najmniej 45 6. Na rysunku 6-14 podano szczegół węzła ramy, w którym zbiegają się rygle dwóch sąsiednich przęseł oraz słupy dwóch sąsiednich kondygnacji. Pręty dolne rygla (ściskane) należy wpuszczać w słup na długość co najmniej 15 6. Jak we wszystkich przypadkach łączenia rygli ze słupami, przekrój zbroje­nia wpuszczonego w słup powinien być równy co najmniej Vs przekroju zbro­jenia niezbędnego na maksymalny moment dodatni w przęśle, przy czym na­leży zakotwić w słupie co najmniej 2 pręty. Przy obliczaniu zbrojenia na podporze należy przyjmować maksymalny mo­ment węzłowy spośród obu rygli, przy czym w przypadku zwiększenia wysoko­ści obliczeniowej wskutek uwzględnienia istniejącego lub ukrytego skosu ko­nieczne jest sprawdzenie przekroju zbrojenia również na końcu skosu. Jeżeli przekroje poprzeczne słupów obu konstrukcji różnią się pomiędzy sobą szero­kością, należy na wysokości rygla zastosować redukcję szerokości przez odpo­wiednie odgięcia prętów zbrojenia słupa dolnego. Styk zbrojenia słupów wy­konuje się tuż nad powierzchnią stropu. Rozstaw strzemion na długości styku wynosi 10 6. Wewnętrzne słupy układów szkieletowych i ramowych zazwyczaj leżą na wspólnej osi, przekazują więc nacisk na niżej położone słupy bez mimośrodu. Zewnętrzne powierzchnie słupów wszystkich kondygnacji leżą natomiast w jed­nej płaszczyźnie, wobec czego osie słupów nie leżą na jednej prostej, gdyż w większości przypadków stosuje się różny przekrój slupów na poszczególnych kondygnacjach. Przy obliczaniu szkieletów jednak nie uwzględnia się tej oko­liczności i nie wprowadza się do obliczeń dodatkowych momentów wynikają­cych z mimośrodowego położenia osi słupów.