gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto...

58
Kauno Technologijos Universitetas Statybos ir architektūros fakultetas Statybinių konstrukcijų katedra Gelžbetoninių konstrukcijų projektavimas Kursinis projektas Atliko: SSM-1 gr. stud. S. Milišauskas Priėmė: doc. M. Augonis KAUNAS, 2011

Upload: topnoch5454

Post on 24-Oct-2015

761 views

Category:

Documents


19 download

DESCRIPTION

Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra.Kursinis darbas.

TRANSCRIPT

Page 1: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

Kauno Technologijos Universitetas

Statybos ir architektūros fakultetas Statybinių konstrukcijų katedra

Gelžbetoninių konstrukcijų projektavimas

Kursinis projektas

Atliko: SSM-1 gr. stud. S. Milišauskas

Priėmė: doc. M. Augonis

KAUNAS, 2011

Page 2: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

2

Turinys

AIŠKINAMASIS RAŠTAS............................................................................................................ 3

1. Briaunuota perdangos plokštė ..................................................................................................... 4

1.1. Apkrovų skaičiavimas .......................................................................................................... 4

1.2. Briaunotosios perdangos plokštės lentynos skaičiavimas ................................................... 4

1.3. Plokštės skersinių briaunų skaičiavimas .............................................................................. 6

1.4. Plokštės išilginių briaunų skaičiavimas ............................................................................... 8

1.4.1. Redukuoto skerspjūvio geometriniai rodikliai ............................................................ 10

1.4.2. Armatūros išankstinių įtempimų nuostoliai ................................................................ 13

1.4.3. Išilginių briaunų skaičiavimas stadijoje iki eksploatavimo ........................................ 16

1.4.4. Plokštės skaičiavimas eksploatavimo stadijoje ........................................................... 18

1.4.5. Plokštės išilgnių briaunų skaičiavimas tinkamumo ribiniams būviams ..................... 21

1.4.6. Įstrižųjų pjūvių atsparumas plyšių atsiradimui ........................................................... 26

1.4.7. Plokštės įlinkio skaičiavimas ...................................................................................... 29

2. Įtemptojo gelžbetonio dvišlaitės sijos projektavimas ............................................................... 31

2.2. Preliminarių sijos matmenų parinkimas............................................................................. 32

2.3. Sijos medžiagų skaičiuojamosios charakteristikos ir kiti duomenys ................................. 33

2.4. Apkrovų skaičiavimas ........................................................................................................ 33

2.4.1. Nuolatinės apkrovos.................................................................................................... 33

2.4.2. Laikinos apkrovos ....................................................................................................... 33

2.5. Įrąžų skaičiavimas .............................................................................................................. 34

2.6. Išankstinis sijos išilginės armatūros parinkimas ................................................................ 35

2.7. Sijos skerspjūvio geometrinės charakteristikos ................................................................. 37

2.8. Išankstiniai armatūros įtempimai ir jų nuostoliai............................................................... 38

2.9. Sijos skaičiavimas ikieksploatinėje stadijoje ..................................................................... 44

2.9.1. Viršutinės zonos atsparumas pleišėjimui .................................................................... 44

2.10. Sijos stiprumo apskaičiavimas eksploatacijos stadijoje ................................................... 46

2.10.1. Stiprumas įstrižuose pjūviuose ................................................................................. 46

2.11. Sijos apskaičiavimas eksploatacijos stadijoje tinkamumo ribiniam būviui ..................... 51

2.11.1. Atsparumas normaliniams plyšiams ......................................................................... 51

2.11.2. Sijos įlinkio skaičiavimas ......................................................................................... 52

LITERATŪRA: ............................................................................................................................ 58

Page 3: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

3

AIŠKINAMASIS RAŠTAS

Projektuojama parduotuvės, kurios statybos vieta Alytuje, gelžbetoninė briaunota

perdangos plokštė ir gelžbetoninė dvišlaitė sija. Pastato plotis L=14,2 m, kolonų žingsnis s=8,8

m. Pastato kolonų skerspjūvis bxh=0,45x0,45 m.

Briaunota perdangos plokštė

Projektuojamos gelžbetoninės perdangos plokštės atremtos į gvišlaites sijas. Plokštės

išmatavimai 8,8x1,42x0,65 m. Gaminama iš C20/25 stiprumo klasės betono. Plokštės lentyna

armuojama 2 armatūriniais tinklais iš Ø6 S400 kl. strypų, kurie išdėstomi s=0,20 m žingsniu.

Skersinė briauna armuojama 1 Ø12 S400 kl. armatūra. Plokštės išilginiai briaunai be paprastos

armatūros, naudojama ir iš anksto įtemptoji armatūra. Armavimui naudojami 2 Ø8 Y1770C

klasės armatūriniai lynai. Taip pat išilginės briaunos armuojamos plokščiais strypynais, kurių

viršutinė ir apatinė išilginė armatūra numatyta Ø10 S400 klasės.

Gelžbetoninė dvišlaitė sija

Projektuojama kintamo skerpjūvio sija. Sijos ilgis l=14,20 m, aukštis hmax=1,20 m,

hmin=0,65 m. Sija gaminama iš C30/37 stiprumo klasės betono. Apatinė sijos juosta armuojama 8

Ø15 Y1860S klasės iš anksto įtemptaja armatūrine viela, viršutinė juosta - 4 Ø10 S400 kl.

armatūra. Dėl įstrižųjų pjūvių stiprumo sienutę numatoma armuoti dviem tinklais, kurių

vertikalioji Ø12 S400 armatūra yra skersinė, o išilginė Ø5 S240 – pagalbinė.

Page 4: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

4

1. Briaunuota perdangos plokštė

1.1. Apkrovų skaičiavimas

Projektuojamas statinys yra Vilniuje, kuris yra I sniego apkrovos rajone, ;/2,1 2mkNsk

Sniego apkrova, tenkanti stogo konstrukcijai:

1.1 lentelė. Plokštės apkrovų skaičiavimas

Apkrovų rūšys Charakteristinės

apkrovos, kN/m2

Dalinis

koeficientas

- γ

Skaičiuojamosios

apkrovos, kN/m2

2 sl. ritininės dangos 0,05 1,35 0,07

Betono išlyginamasis sl. , 40 mm 0,80 1,35 1,08

Br. Perdangos plokštė, t=50 mm 0,5*25=1,25 1,35 1,69

Nuolatinė 2,10 1,35 2,84

Laikina 1,20 1,30 1,56

Suminė 3,30 4,40

1.2. Briaunotosios perdangos plokštės lentynos skaičiavimas

Kadangi , tai lentyna skaičiuojama kaip plokštė, paremta visu

kontūru. [SK SCHEMA].

Plokštė projektuojama iš C20/25 stiprumo klasės betono, kurios lentynose klojami S400

klasės armatūros tinklai.

Kai , tuomet:

;706,1;706,1

;470,0;470,0

1

1

12

1

2

MMMMMM

M

MMM

M

IIIIIII

Plokštės pusiausvyros lygtis:

;18,1706,1706,1470,0238,1706,1706,12

12

18,138,1318,14,4

;'2212

3

111111

2

122

'

1112

2

1

MMMMMM

lMMMlMMMlllq

IIIII

Page 5: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

5

;205,0

;056,0

;120,0

;135,5469,7511,1

2

1

11

kNmMM

kNmM

kNmM

MM

III

Armatūros skerspjūvio reikiamas plotas 1 m plokštės:

;167,0035,0112

10205,02

3

2

max

dbf

M

cd

čia: cdf - skaičiuotinas betonos gniuždomasis stipris. C20/25 klasės betonui:

;125,1

2019,0 MPa

ff

c

ck

cccd

b - vienetinis plokštės plotis;

d – skerspjūvio naudingasis aukštis.

Elemento santykinis gniuždomos zonos aukštis:

lim

lim,

lim,

lim

lim

;613,0

1,1

754,01

500

3651

754,0

1,111

;

;184,0167,0211211

sc

s

čia: - betono gniuždomos zonos charakteristika;

;754,012008,085,0008,085,0 cdf

lim,s - armatūros įtempiai, MPa, atsižvelgiant į armatūros takumo ribą. S400 klasės

armatūtai ;365lim, MPas

lim,sc - gniuždomos zonos armatūros ribiniai įtempiai, MPa.

Reikiamas armatūros kiekis :

;117,210117,2365

035,0184,0112 224 cmmf

dbfA

yd

cds

Priimu, jog plokštė bus armuojama dviem armatūros tinklais, kuriuos sudarys S400 klasės 6

mm skersmens (su As=2,26 cm2/m) armatūros strypai. Jie išdėstomi 125 mm žingsniu.

Page 6: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

6

1.3. Plokštės skersinių briaunų skaičiavimas

Briaunuota plokštės skersinė briauna skaičiuojama kaip laisvai atremta sija, kurioje nuo savojo

briaunos svorio apkrova yra tolygiai išskirstyta, o nuo plokšės ir denginio konstrukcijos svorio,

bei laikinosios apkrovos poveikis į skersinę briauną yra išskirstytas trikampės formos krūvis

(l2>l1):

1.3 pav. Skersinės briaunos skaičiuojamoji schema

Maksimalios įražos briaunoje:

;454,24

18,147,6

2

18,129,0

42

;801,012

18,147,6

8

18,129,0

128222

1

2

1

222

1

2

1

kNlplg

V

kNmlplg

M

Ed

Skersinės briaunos skaičiuojamasis skerspjūvis yra tėjinis su gniuždoma lentyna, kurios

47,109,038,1483,009,03

18,1

3

12221 blblb f , b1=0,06 m, h=0,25 m.

Page 7: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

7

Išilginės armatūros skaičiavimas:

;038,017,006,012

10801,02

3

2

1

dbf

M

cd

;5059,600658,017,0039,0

;

;039,0038,0211211

lim

mmhmmmdx f

;10054,1365

17,0039,0483,0120 24

,

mf

dbfAF

dy

fcd

bf=l1/3+b2=1,18/3+0,09=0,483 m.

Priimu 1 Ø12 mm skersmens armatūrinį strypą, kurios As=1,131 cm2>1,054 cm

2

Skersinės armatūros skaičiavimas:

Skersinė armatūra skaičiuojama neįvertinant lentynų.

;12,317,006,09,00,2 22

2 kNmdbfB ctdC

čia:

MPa;0,91,5

1,50,9f

c

ctk0,05

ctdf

c – įstrižo pjūvio projekcijos ilgis.

.18,934,0

12,3

;34,0254,2454,25,0

12,3

5,0

;5,0

Edc

Edc

Edswc

VkNc

BV

mdmV

B

V

Bc

VVV

Skersinė armatūra priima konstrukciškai. Imami S240 Ø6 mm skersmens strypai, kurie

išdėstomi s=150 mm žingsniu

;150

4

3mmhs

.

Page 8: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

8

1.4. Plokštės išilginių briaunų skaičiavimas

1.4 pav. Skaičiuojamasis skerspjūvis

Maksimalios įrąžos veikiančios išilginėje briaunoje:

;13,272

685,8428,6

2

)(

;91,588

685,8428,6

8

)(

/248,642,140,4

.

22

.

kNlgp

V

kNmlgp

M

mkNgqp

plsk

Ed

plsk

Esamas plokštės skerspjūvis redukuojamas į tėjinį skerspjūvį:

1.5 pav. Išilginių briaunų normalinio pjūvio stiprumo skaičiuojamoji schema

b=2*0,075=0,15 m; d=0,15-0,03=0,47 m; hf=0,05 m; bf=1,38 m.

Išilginė briauna armuojama iš anksto įtemptaja armatūra, kurios markė Y1860 S. šios armatūros

charakteristikos:

Page 9: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

9

%.5,3;1095,1;1320;1520;1770 5

1,01,0 uksdpkppk MPaEMPafMPAfMPaf

Armatūra įtempiama į atramas mechaniniu būdu. Betonas kietinamas šutinant. Lynai į atramas

inkaruojamos inventoriniais inkarais.

Pradinius armatūros įtempius priimame:

;123917707,07,0 MPaf pkp

Tikrinamas ar teisingai užsiduotas išankstinis įtempimas:

;53105,117795,611239;3,0

;177095,130095,611239;

MPaMPafp

MPaMPafp

pkp

pkp

čia: ,95,61123905,005,0 MPap p kai armatūra įtempiama mechaniškai.

Įvertinamas armatūros išankstinio įtempimo tikslumo koeficientas sp:

1,1;0,11

0,9;0,1-1

Δ1

sp

sp

spsp

;

čia: spΔ - kai armatūra įtempiama mechaniniu būdu, p reikšmė laikoma lygi 0,1;

Minusas (-), nes išankstinis įtempimas konstrukcijai sukelia palankią įtaką;

Pliusas (+), nes išankstinis įtempimas konstrukcijai sukelia nepalankią įtaką (tikrinant

viršutinio krašto pleišėtumą gamybos stadijoje.

Tuomet:

;1,111512399,0 MPap

Apytikriai įvertiname nusistovėjusius įtempius. Priimu, jog pirminiai ir antriniai armatūros

įtempimo nuostoliai lygūs 100 MPa. Tuomet:

;1,10151001,11151002 MPapp

Elemento gniuždomosios zonos santykinis ribinis aukštis lim :

;616,00,754

500

704,9

0,754

ω

σ

σ

ωξ

1,111

1,111

limsc,

lims,

lim

čia: – betono gniuždomosios zonos charakteristika, ;754,0f85,0ω cd0,008

Page 10: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

10

s,lim – armatūros įtempiai, MPa, atsižvelgiant į armatūros takumo ribą:

,9,7041,10154001320σfσ MPa p2p0,1dlims, 400 kai naudojama stiprioji

viela arba lynai;

sc,lim – gniuždomosios zonos armatūros ribiniai įtempiai. Kai konstrukcijos gaminamos

iš sunkiojo, smulkiagrūdžio ir lengvojo betono – sc,lim = 500 MPa.

Priimame, kad gniuždoma zona bus lentynoje. Tuomet:

;0161,047,038,11012

63,56232'

max

ofcd hbf

M

;007,047,00162,0

;

;0162,00161,0211211

'

lim

fhdx

;1096,01320

47,00162,038,118 24

01,

'

mf

dbfA

dp

fcd

p

Iš sortimento parenkami 2Ø8 mm lynai, kurių Ap=1,01 cm2.

Išilginės briaunos armuojamos plokščiais strypynais, kurių viršutinė ir apatinė išilginė

armatūra numatyta Ø10 mm S400 klasės. Tokiu būdu Af zonoje bus 2Ø10 S400 klasės

(As=1,57 cm2) ir Aft zonoje - 2Ø10 S400 klasės (As‘=1,57 cm

2) strypai.

1.4.1. Redukuoto skerspjūvio geometriniai rodikliai

Skerspjūvio plotas:

;13935,0

1001,15,61057,127)5,015,0(05,0)15,038,1(

2

44

m

AAAA ppsscred

čia:

;5,61030

10195

;71030

10210

3

3

3

3

cm

sp

cm

s

s

E

E

E

E

Page 11: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

11

Statinis momentas I-I krašto atžvilgiu:

34

442

04853,003,01001,15,6

025,01057,17)025,05,0(1057,172

5,015,0475,005,0)15,038,1(

m

S red

Redukuoto skerspjūvio svorio centro atstumas nuo I-I krašto:

;348,013935,0

04853,0m

A

Sy

red

red

red

Redukuotojo skerspjūvio inercijos momentas A-A ašių, einančių per skerspjūvio svorio centrą,

atžvilgiu:

;001924,003,0348,01001,15,6

025,0348,01057,17025,0348,05,01057,17348,02

5,0

5,015,012

5,015,0

2

05,0348,05,005,0)15,038,1(

12

05,0)15,038,1(

424

2424

2

323

m

I red

1.6 pav. Redukuotas plokštės skerspjūvis

Redukuoto skerspjūvio atsparumo momentai apatinio ir viršutinio kraštų atžvilgiu:

;005528,0348,0

001924,0 3

, my

IW

c

red

bred

.015657,0348,05,0

001924,0 3

, myh

IW

c

red

tred

Page 12: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

12

Atstumai nuo redukuoto skerspjūvio svorio centro iki jo branduolio centrų:

Viršutinio ;0397,013935,0

005528,0,m

A

Wr

red

bred

Apatinio ;0908,013935,0

015657,0'

,m

A

Wr

red

tred

Apskaičiuojami redukuoto skerspjūvio atsparumo momentai įvertinant tempiamos betono zonos

plastines deformacijas.

Kai tempiama zona yra skerspjūvio apačioje (eksploatavimo stadijoje):

;2/''' ctsossosco AxhSSS

;2

5,015,05,047,01001,15,6025,05,0

1057,17025,01057,172

15,005,05,005,015,043,1

4

442

xxxx

xx

x

Iš šios lygties gauname, jog x=0,151m.

Skespjūvio tampriai plastiškas atsparumo momentas:

;00823,00004275,0

348,0

0001822,00000174,00011613,02''2 3mSxh

IIIW ct

sossoscoPl

čia:

.0004275,0

2

151,05,015,0

;0001822,0025,0151,05,01057,1703,0151,05,01001,15,6

;00000174,0025,0151,00157,17''

;0011613,03

151,015,0

2

05,0151,005,015,038,1

12

05,015,038,1

3

2

32424

424

4323

mS

mI

mI

mI

ct

sos

sos

co

Kai tempiama zona yra skerspjūvio viršuje:

;2/''' ctsossosco AxhSSS

Page 13: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

13

;;2

5,015,005,015,038,15,0025,05,0

1057,1703,01001,15,6025,01057,172

15,0 4442

xxx

xxx

Iš šios lygties gauname, jog x=0,395 m.

Skespjūvio tampriai plastiškas atsparumo momentas:

;06666,0003287,0

125,0

0000089,0000238,000308,02''2' 3mS

xh

IIIW ct

sossoscoPl

čia:

.003287,0

2

395,05,015,02

05,0395,05,008,015,038,1

;000238,0025,0395,01057,1703,0395,01001,15,6''

;0000089,0025,0395,05,00157,17

;00308,03

395,015,0

3

2

32424

424

43

mS

mI

mI

mI

ct

sos

sos

co

1.4.2. Armatūros išankstinių įtempimų nuostoliai

Armatūra įtempiama į atramas mechaniniu būdu. Betonas kietinamas šutinant. Armatūros

lynai į atramas inkaruojamos inventoriniais inkarais.

Pirminiai nuostoliai

Armatūros išankstinių įtempių nuostoliai dėl relaksacijos bus:

;46,591,11151,01520

1,111522,01,022,01 MPa

flos

p

p0,1k

p

Nuostoliai nuo temperatūrų skirtumo tarp atramų ir betono, kai Δt=65°C:

;25,816525,125,12 MPaTlos

Nuostoliai nuo tempimo įrenginių inkarų deformacijų:

;24,441095,110800

45,2 53 MPaEl

ls

los

Page 14: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

14

čia: lΔ - kadangi naudojami inventoriniai inkarai, tuomet

.45,2815,025,115,025,1Δ mmmml

l – įtempiamo strypo ilgis (atstumas tarp atsparų išorinių pusių), mm.

Kadangi įtemptoji armatūra neatlenkiama, nuostolių dėl trinties nebus, t. y. 04 los . Įtempių

nuostolių nebus ir dėl formų deformacijų, t. y. .05 los

Betono apspaudimo jėga po pirmųjų armatūros įtempių nuostolių iki ją atleidžiant bus:

;0940,024,4425,8146,591,11151001,1 4321

0, MNAP losloslospspm

Įtemptosios armatūros ekscentricitetas redukuoto skerspjūvio centro atžvilgiu:

;318,003,0348,0,0 maye spredp

Didžiausi gniuždymo įtempiai betone apskaičiuojami nuo jėgos Pm.0, neįvertinant savojo

briaunos svorio:

;6,96,008,6001924,0

348,0318,0094,0

13935,0

094,0,00,0,

0,

cp

red

cpm

red

m

cp fMPaI

yeP

A

P

čia: fcp – charakteristinis kubinis betono stipris armatūros atleidimo metu. Priimame, kad

betono stipris atleidimo metu bus 0,8fck=0,80×20=16 MPa. Tokiu būdu,

Nuostoliai nuo greitai pasireiškiančio betono valkšnumo apskaičiuojami pagal STR. [9] lentelės

6 p. Tuo tikslu apskaičiuojame įtempius betone nuo apspaudimo armatūra ir lenkimo momento

nuo savojo svorio, kuris bus:

;95,368

685,891,3

8

22

, kNmlg

M ss

Įtempimai betone ties apatine iš anksto įtemptąja armatūra:

;03,0

001924,0

318,01095,36

001924,0

318,0318,0094,0

13935,0

094,0)()( 3,,00,0,

1,

MPa

I

ayM

I

ayeP

A

P

red

spcss

red

spcpm

red

m

cp

Nuostoliai dėl greitai pasireiškiančio betono valkšnumo:

Kadangi ,002,016

03,065,016025,025,0025,025,0

1,

cp

cp

cpf

f

tuomet

Page 15: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

15

;06,0002,04085,0401,6 MPa

fcp

cplos

čia: - koefincentas, įvertinantis betono kietėjimą. Kai betonas šildomas, .85,0

Tokiu būdu pirminiai įtempimo nuostoliai bus:

.01,18506,024,4425,8146,5911 MPapcTprlos l

Betono apspaudimo jėga, atmetus visus pirminius armatūros įtempimo nuostolius:

;64,9201,1851,11151001,1 4

1, kNAP lospspIm

Antriniai nuostoliai

Nuostoliai dėl sunkiojo C20/25 klasės betono susitraukimo, kai betonas šildomas esant

atmosferiniam slėgiui yra - ;40 MPaps

Antriniai nuostoliai dėl betono valkšnumo:

Apskaičiuojant armatūros įtempimo nuostolius dėl valkšnumo, reikia žinoti įtempius betone

ties Asp armatūra, atmetus nuostolius pagal [9] lentelės 1–6 poz., t. y. pagal apspaudimo

jėgą Pm.I, apskaičiuojant panašiai kaip ir 1,cp . Priimu, kad ;08,61, MPacp

;45,4816

08,685,0150150

1,

2 MPafcp

cp

pc

Apspaudimo jėga, atmetus visus armatūros išankstinio įtempimo nuostolius bus:

;71,8345,484001,1851,11151001,1 4

2,12 kNAP lospsp

Page 16: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

16

1.4.3. Išilginių briaunų skaičiavimas stadijoje iki eksploatavimo

1.4.3.1. Viršutinio krašto pleišėtumas

1.7 pav. Plokštės pleišėtumo tranportuojant skaičiuojamoji schema ir įtempių būvis plyštant viršutiniam kraštui

Lenkimo momentas gembėje, nuo plokštės savojo svorio imant, jos ilgį a1=1,0 m:

mkNg

kNmag

M

ss

ss

g

/41,32515,05,02505,0)15,038,1(

;706,12

141,3

2

,

22

1.

Apgniuždymo jėga, kai γsp=1,1>1:

;0926,087,1971,11151001,11,1 4

1, kNAP lospspspIm

Įtempiai labiau giuždomame betono krašte:

;36,1

012657,0

005528,0125,12)0397,00908,0(0926,075,02)'(

,

,05,0,MPa

W

WfrrP

tred

bredctkIm

c

čia: 05,0ctkf - charakteristinis betono stipris tempiant .

Lenkimo momentas nuo apniuždymo jėgos ir savojo svorio:

;00644,010706,1)0397,010908,0(0926,0)'( 3

, MNmMrrPM gIm

is

Page 17: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

17

čia: 1;15,120

36,16,16,1

priimu

fck

c

Momentas, kurį gali atlaikyti skerpsjūvis nesupleišėjęs:

išv

tplctk

v

MM

MNmWfM

;018986,0012657,05,1,05,0

Išvada: viršutiniame krašte plyšiai neatsivers.

1.4.3.2. Stiprumas transportuojant

Skaičiuojamoji plokštės savojo svorio apkrova, ją transportuojant ir imant dinamiškumo

koeficientą γd=1,6 → ;/18,595,06,141,3 mkNgd Tuomet, lenkimo momentas gembėje:

;59,22

118,5

2

22

1

, kNmag

M d

dg

Apgniuždymo jėga, veikianti plokštę, kaip išorinė, irimo stadijoje iki eksploatavimo:

;3,591001,1)33023,9171,1()( 4

,

1 kNAN sp

tr

slosspspcon

Jėgos Ncon atstumas nuo viršutinės armatūros centro:

;489,0

3,59

59,203,0475,0

,m

N

Made

con

dg

spp

Skaičiuojamasis betono stipris apgniuždant, įvertinus φc8=1,2 :

;8,10

5,1

209,02,175,075,0 8 MPa

ff

c

ck

ccd

Esant išoriniai jėgai Ncon įtemptoji armatūra nedirba, todėl skaičiuojant stipruma transportuojant

jos neįvertiname (Asp=0). Tuomet gniuždomos zonos aukštis įvertinant ir armatūros tinkla

tempiamoje zonoje, randamas iš išraiškos:

;059,015,08,10

1057,13651001,13651057,1365103,59 44431,62

mbf

AfAfAfNx

cd

sscdtinklsydssydcon

Tuomet, ;625,0124,0

475,0

059,0lim

d

x

Page 18: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

18

;37,68)025,0475,01057,13652

059,0475,0

059,015,08,10)()2

(0,29489,03,59

4

1

kNm

adAfx

dxbfkNmeN ssscdcdpcon

I

švada: Stiprumas transportuojant pakankamas.

1.4.4. Plokštės skaičiavimas eksploatavimo stadijoje

1.4.4.1. Stiprumas normaliniame pjūvyje

1.8 pav. Plokštės išilginių briaunų normalinio pjūvio stiprumo skaičiuojamoji schema

Apskaičiuojamas gniuždomos zonos ribinis santykinis aukštis:

;764,08,10008,085,0008,085,0 cdf

,10,97478,8289,04001320σfσ MPasp p2p0,1dlims, 400 kai naudojama

stiprioji viela arba lynai;

;478,0

1,1

764,01

500

1,9741

764,0

1,111

,

lim

lim

usc

s

Gniuždomos zonos aukštis, neatsižvelgiant į γs6 ir tariant, kad '

fhx

Tuomet:

Page 19: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

19

;'0076,0

38,18,10

1057,13651056,03651057,13651001,11320

75,0

0

4444

8

2,1

f

fcdc

sscdtinklsydsydspsp

x

hm

bf

AfAfAfAfx

F

Išvada: Gniuždoma zona bus lentynoje.

Gniuždomos zonos aukštis įvertinus γs6:

;15,1;29,21478,0

0162,02)115,1(15,11

21 6

lim

6

ss priimama

čia: - stipriai vielai ir lynams priimamas 1,15;

;0162,047,0

0076,0lim

d

x

Tuomet:

;'0089,038,18,10

1057,13651056,03651057,13651001,1132015,1

75,0

0

4444

8

2,16

f

fcdc

sscdtinklsydsydspsps

x

hm

bf

AfAfAfAfx

F

Tikrinamas normalinio pjūvio stiprumas:

;91,5857,970976,02

0162,0025,05,01057,1365

2

0162,003,05,01001,1132015,1

22

4

4

116

kNmMkNmMNm

xahAf

xahAfM

is

ssydspspsps

V

Išvada: Normalinio pjūvio stiprumas pakankamas.

1.4.4.2. Stiprumas skersinei jėgai įstrižuose pjūviuose

Pavojingajame įstrižame 1-1 pjūvyje (žr. 1.9 pav.) VEd=27,13 kN. Apgniuždymo jėga, kai

;71,839,0 2 kNPsp

;5,0132,047,015,09,0

1071,831,01,0 32

dbf

P

ctd

n

Apskaičiuojamas koeficientas įvertinantis gniuždomos lentynos įtaką:

Page 20: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

20

;3,005,0315,0'3' mhbb ff

1.9 pav. a- įstrižųjų pjūvių skaičiuojamoji schema; b-armatūros išdėstymas pjūvyje

.212,1;5,1223,108,0132,011

;5,0080,047,015,0

05,015,03,075,0

''75,0

imamaTuomet

hb

hbb

fn

o

f

ff

Apskaičiuojame B:

;27,7247,015,09,0212,12)1( 22

2 kNmdbfB ctdfnc

Skaičiuojame įrąžą istrižajame pjūvyje:

;57,132

13,27

2,, kN

VVV Ed

swRdcRd

Tuomet iš čia šio pjūvio horizontaliosios projekcijos dydis:

.94,0.94,0233,513,27

27,7222mcpriimamemdm

V

Bc

Ed

Tuomet:

.13,2788,7694,0/27,72/, kNVkNcBV EdcRd

Taigi, skersinę armatūrą reikia numatyti konstruktyviai. Išilginių briaunų galiniuose

ruožuose l/4 imama Ø6 S240 žingsniu ,15,0

25,02/5,02/

ms

mhsimama s=0,15. Vidurinėje

tarpatramio dalyje .5,035,0375,04/5,034/3 mhs

Page 21: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

21

1.4.4.3. Stiprumas lenkimo momentui įstrižuose pjūviuose

1-1 įstrižojo pjūvio stiprumas lenkimo momentui neskaičiuojamas, nes išilginių Ø12 Y1770C

klasės lynų inkaravimui numatytos konstruktyvinės priemonės (briaunų galuose dedami lenkti

tinklai iš Ø4 S400 armatūrinės vielos, patys lynai inkaruojami inventoriniais inkarais, 25 mm

atstumu nuo plokštės briaunų galo).

1.4.5. Plokštės išilgnių briaunų skaičiavimas tinkamumo ribiniams būviams

1.4.5.1. Normalinio pjūvio pleišėtumas

Pirmiausia nustatoma ar reikia skaičiuoti plyšių atsivėrimo plotį. 9,0sp , 0,1f

1.10 pav. Įtempių būvis skaičiuojant plokštę plyšimui eksploatacijos stadijoje

Apgiuždymo jėga, kai

;64,929,0 2 kNPsp

Įtempiai labiau giuždomame betono krašte:

;906,1

012657,0

005528,0125,12)0397,00908,0(1064,922)'( 3

,

,2

max, MPaW

WfrrP

tred

bredctk

c

Tuomet:

Page 22: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

22

;0,10,1505,120

906,16,16,1

max,

ck

c

f

Tikrinama stiprumo sąlyga:

atsiversplyšiaiMM

kNmM

kNmrePWfM

MM

crc

opplctkcrc

crc

;91,58

;48,450397,01318,01064,9200829,02

;

3

2

1.4.5.2. Normalinio plyšių atsivėrimo plotis

Bendru atveju jis paskaičiuojamas pagal formulę:

31s

slk 1003,520

E

w ;

čia: – koeficientas, = 1,0, kai apskaičiuojami lenkiamieji ir ekscentriškai gniuždomieji

elementai;

l – koeficientas įvertinantis betono drėgnumą (žr. STR. 23 lent.):

l =1,60–151, sunkiajam natūralaus drėgnumo betonui, kai veikia nuolatinė apkrova;

l =1,0, sunkiajam natūralaus drėgnumo betonui, kai veikia laikina apkrova;

– koeficientas, = 1,2, kai rumbuotoji viela ir lynai;

s – tempiamosios armatūros kraštinės eilės strypų įtempiai (arba jų prieaugis, kai

armatūra iš anksto įtempta) nuo veikiančios išorinės apkrovos.

– armatūros skersmuo, =12 mm.

1 – elemento skerspjūvio armavimo koeficientas imamas lygus tempiamosios armatūros

skerspjūvio ploto ir elemento betoninio skerspjūvio ploto (naudingojo aukščio ribose ir

atmetus gniuždomųjų tėjinio skerspjūvio lentynų plotą) santykiui, bet imamas ne didesnis

kaip 0,02;

;02,01043,147,015,0

1001,1 34

0

1

hb

Asp

;0,10,1579,11043,1156,1 3

ll

Page 23: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

23

1.11 pav. Įtempių būvis skaičiuojant plokštę plyšių atsivėrimui

1) Trumpalaikis plyšio plotis nuo suminės apkrovos

.0,1;0

;91,58

21

.

lss

tr

AA

kNmM

Susirandami reikiami koeficientai plyšių pločiui apskaičiuoti:

;826,047,02

05,01872,0

2

'1

;872,047,015,0

05,015,038,12/''''

;089,02047,015,0

1091,582

3

2

.

d

h

db

Ahbb

fdb

M

f

ff

ssff

f

ck

tr

s

Suminė išilginė jėga, įvertinus suminius įtempių nuostolius armatūroje ir 9,0sp :

;64,922 kNPN tot

Jos ekscentricitetas armatūros atžvilgiu:

;636,064,92

91,58.

, mN

Me

tot

tr

tots

Gniuždomos zonos santykinis aukštis:

Page 24: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

24

;106,047,0

05,0'

240,0

547,0

636,05,11

872,05,1

5,61043,110

826,0089,0518,1

1

55,11

5,1

10

51

1

3

,

1

d

h

d

e

f

tots

f

sp

fs

Vidinių jėgų petys:

;623,098,0438,0

240,0872,02

240,0872,047,0

05,0

147,02

'

1 ,

22

0

tots

f

f

f

emd

h

hz

Įtempių prieaugis tempiamoje armatūroje nuo suminės apkrovos, kai 0spe :

;92,413438,01001,1

0438,01064,921091,58)(

4

332.

MPazA

ezPM

sp

sp

tr

s

Trumpalaikis plyšio plotis nuo suminės apkrovos:

;342,081043,11003,520413,92

2,10,10, 33-

1 mm

5101,95

w

2) Trumpalaikis plyšio plotis nuo nuolatinės ir ilgalaikės apkrovų

.0,1;0

;22,348

685,856,16,084,2

8

)(

21

22

2

lg

lss

kkiš

inlt

AA

kNmlpg

M

Susirandami reikiami koeficientai plyšių pločiui apskaičiuoti:

;872,0

;052,02047,015,0

1022,342

3

2

lg

f

cko

inlt

sfhb

M

Suminė išilginė jėga, įvertinus suminius įtempių nuostolius armatūroje ir 9,0sp :

;71,832 kNPN tot

Jos ekscentricitetas armatūros atžvilgiu:

Page 25: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

25

;409,071,83

22,34.

, mN

Me

tot

tr

tots

Gniuždomos zonos santykinis aukštis:

;106,047,0

06,0'

278,0

547,0

409,05,11

872,05,1

5,61043,110

826,0052,0518,1

1

55,11

5,1

10

51

1

0

3

,

1

h

h

d

e

f

tots

f

sp

fs

Vidinių jėgų petys:

;401,0401,098,0435,0,0

278,0872,02

278,0872,047,0

05,0

147,02

'

1 ,

22

zemd

h

dz tots

f

f

f

Įtempių prieaugis tempiamoje armatūroje nuo suminės apkrovos, kai 0spe :

;106,16401,01001,1

0401,01071,831022,34)(

4

332.

MPazA

ezPM

sp

sp

tr

s

Trumpalaikis plyšio plotis nuo suminės apkrovos:

;013,08101,431003,52016,106

2,10,10, 33-

2 mm

5101,95

w

3) Ilgalaikis plyšio plotis nuo nuolatinės ir ilgalaikės apkrovų

Kadangi ilgalaikiam plyšio skaičiavimui duomenys yra tokie patys kaip ir 2-uoju atveju

išskyrus dydį ;579,1l ,todėl:

mmmm 021,0013,0579,13 w

Trumpalaikis plyšių atsivėrimo plotis:

mmwmmwww 2,0353,0021,0013,0342,0 lim321crc1 w

Page 26: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

26

Išvada: Trumpalaikis plyšių atsivėrimo plotis viršija leistinas reikšmes, todėl norint plyšio plotį

sumažinti yra didinamas plokštės aukštis.

1.4.5.3. Normalinio plyšio atsivėrimo plotis, kai plokštės aukštis 650 mm

Perskaičiuojami redukuoto skerspjūvio dydžiai, kai plokštės aukštis h=450 mm:

.109,0';053,0

;018,0;00855,0;1074,3

;438,0;071,0;162,0

3

,

3

,

43

32

mrmr

mWmWmI

mymSmA

tredbredred

credred

Panaudojus tą pačią metodiką, kaip ir 1.4.5.2. skyriuje rasti plyšių atsivėrimo pločiai, kurie yra

tokie:

1) Trumpalaikis plyšio plotis nuo suminės apkrovos

.147,0

;58,0;287,0;704,0;63,0;656,0;05,0

1

,

w

ze totsffl

2) Trumpalaikis plyšio plotis nuo nuolatinės ir ilgalaikės apkrovų

.014,0

;401,0401,098,0519,0

;616,0616,0871,0;409,0;63,0;656,0;029,0

2

,

lim,

w

zez

e

tots

totsffl

3) Ilgalaikis plyšio plotis nuo nuolatinės ir ilgalaikės apkrovų

Kadangi ilgalaikiam plyšio skaičiavimui duomenys yra tokie patys kaip ir 2-uoju atveju

išskyrus dydį ;579,1l ,todėl:

mmmm 022,0014,0579,13 w

Trumpalaikis plyšių atsivėrimo plotis:

mmwmmwww 2,0155,0022,0014,0147,0 lim321crc1 w

Išvada: Esant plokštės aukščiui h=650 mm, plyšių plotis neviršija leistinų normų.

1.4.6. Įstrižųjų pjūvių atsparumas plyšių atsiradimui

Page 27: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

27

Įstrižųjų plyšių atsivėrimas skaičiuojamas darant prielaidą, kad normalinių plyšių

tikrinamoje zonoje nėra. Tikrinami plokštės išilginių briaunų įstrižieji pjūviai, esantys įtempimų

zonos perdavimo ilgyje lp (žr. 6.4 pav.): I-I (prie atramos krašto) ir II-II (atstume lp nuo galo).

Abiem atvejais tikrinami pjūviai skerpspjūvio svorio centro lygių (yred=0,327 m), imant

;13,27, kNV kEd

Įtempimų zonos perdavimo ilgis lp:

;656,0008,025

16

78,8281,1md

fl p

cp

spp

p

I-I pjūvis:

;68,14

656,0

115,071,8322 kN

l

lPP

p

xI

II-II pjūvis:

;71,83

656,0

656,071,8322 kN

l

lPP

p

xII

Normaliniai įtempiai skerspjūvio svorio centro lygiu ( y=0 ):

;517,0

162,0

1071,83

;091,0162,0

1068,14

3

2

3

2

MPaA

P

MPaA

P

red

IIII

x

red

II

x

Skerspjūvio ploto dalies, esančios viršum O-O ašies, statinis momentas tos pačios ašies atžvilgiu:

;01508,0)025,0438,065,0(

1057,17)2

438,065,0()438,065,0(15,0)025,05,0438,065,0(05,0)15,038,1(

3

4

m

Sred

Tangentiniai įtempiai:

;729,015,000374,0

01508,01013,27 3

MPabI

SV

red

redED

xy

Lokaliniai įtempiai, kai nėra iš anksto įtemptos armatūros:

;,

I

locy

I

y

čia: I

locy , - vietinio gniuždymo įtempiai veikiant atraminiai reakcijai;

I-I pjūviui:

Page 28: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

28

;0575,02/115,02

;26,04,03437,0 ml

xhy x

red

;079,0438,0

0575,01

65,0

438,01

65,015,0

02713,0, MPaI

locy

II-II pjūviui:

;5985,02/115,0656,02

;26,04,0438,0 ml

lxhy x

pred

;033,0438,0

5985,01

65,0

438,01

65,015,0

02713,0, MPaII

locy

Svarbiausieji tempimo ir gniuždymo įtempiai:

I-I pjūviui:

;740,0729,02

079,0091,0

2

079,0091,0

22

2

2

2

2

MPaxyyxyxI

mt

;728,0729,02

079,0091,0

2

079,0091,0

22

2

2

2

2

MPaxyyxyxI

mc

II-II pjūviui:

;007,1729,02

079,0517,0

2

079,0517,0

22

2

2

2

2

MPaxyyxyxII

mt

;569,0729,02

079,0517,0

2

079,0517,0

22

2

2

2

2

MPaxyyxyxII

mc

Tikrinamas įstrižųjų pjūvių atsparumas plyšių atsiradimui:

I-I pjūviui:

;0,1;0,139,22001,02,0

16

728,01

2,0

1

44

I

c

cp

mc

I

c imamaC

f

;16728,0

;5,1740,0

4

4

MPafMPa

MPafMPa

ctk

I

c

I

mc

ctk

I

c

I

mt

Išvada: Ištrižieji plyšiai neatsivers.

Page 29: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

29

II-II pjūviui:

;16569,0

;5,1007,1

4

4

MPafMPa

MPafMPa

ctk

I

c

I

mc

ctk

I

c

II

mt

Išvada: Ištrižieji plyšiai neatsivers.

1.4.7. Plokštės įlinkio skaičiavimas

Pramoninio pastato perdangų plokščių įlinkį neriboja estetiniai reikalavimai. Plokštės įlinkis

apskaičiuojamas pagal formulę:

;

12

totrlsf

čia: totr

1 - suminis kreivis;

s=5/48 – dviatramei konstrukcijai, kada veikia išskirsytas krūvis;

Kai konstrukcijoje atsiveria normaliai plyšiai, sumininis kreivis apskaičiuojamas pagal formule:

4321

11111

rrrrr tot

Kadangi tempiamoje zonoje atsiveria plyšiai, tuomet 1/r1 ir 1/r2 priimame lygius 0.

3

1

r - kreivis nuo ilgailaikio nuolatinių ir tariamai nuolatinių apkrovų poveikio:

;

1

113 ss

stot

cf

c

ss

s

AEd

N

EdbAEzd

M

r

čia: z – atstumas nuo tempiamos armatūros svorio centro iki gniuždomos zonos atstojamosios

centro. z=0,519 m;

M – momentas nuo išorinių apkrovų. M=34,22 kNm;

d – gniuždomos zonos aukštis, d=0,620 m;

c – koeficientas, kuris įvertina kraštinio gniuždomojo betono sluoksnio deformacijų

netolygumą ir yra lygus: sunkiojo, smulkiagrūdžio ir lengvojo betono aukštesnės nei

LC12/13 klasės – 0,9;

s – koeficientas, kuris įvertina tempiamojo betono darbą ruožuose su plyšiais ir

apskaičiuojamas pagal formulę:

Page 30: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

30

;45,0

18,15,3

0,10,1*8,0

deψ

2

tots,m

2

mmlss

11,25

1,83,5

11,25

čia: ls – koeficientas, lemiantis ilgalaikių apkrovų veikimą. Ilgalaikėms apkrovos 0,8;

;0,10,179,10411,003422,0

00823,05,1

MM

Wf

m

rpr

plctk

m

;10,4103,0438,071,83)(M 2 kNmreP op rp

Tuomet:

;0014,01001,11095,1

45,0

62,0

08371,0

15,0100,362,015,0616,0656,0

9,0

1001,11095,1

45,0

519,062,0

05891,01

1

45

445

3

m

r

4

1

r - kreivis dėl elemento išlinkio, kurį sukelia betono susitraukimas ir valkšnumas nuo

išankstinio apspaudimo jėgos Pm,0, apskaičiuojamas pagal formulę:

dr

c2c1

4

1

;

čia: c2c1, – betono santykinės deformacijos, kurias sukelia betono susitraukimas ir

valkšnumas nuo išankstinio apspaudimo jėgos Pm,0 , ir apskaičiuojamos atitinkamai

išilginės tempiamosios armatūros masės centro lygyje ir kraštiniame gniuždomojo betono

sluoksnyje pagal formules:

;102,51095,1

45,484092,12 4

5

s

c1

c1

s

losloslos

E

E

0s

c2c2

E

, nes:

052,1018,0

438,0082371,0

162,0

082371,0

,

22c2

MPa

W

eP

A

P

tred

op

red

, įtempių nuostoliai

įtemptoje armatūroje (tarytum toje vietoje ji būtų) dėl betono susitraukimo ir valkšnumo lygūs 0.

Tuomet:

;100,862,0

102,51 44

c1

4

dr

Page 31: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

31

Suminis briaunų kreivumas:

;1061,01080014,00011111 34

4321

rrrrr tot

Plokštės išilginių briaunų įlinkis:

;025,00048,01061,0685,848

51lim

422 mfmr

lsftot

2. Įtemptojo gelžbetonio dvišlaitės sijos projektavimas

Dvišlaitė sija projektuojama iš C30/37 stiprumo klasės betono. Jai naudojama iš anksto

įtempti lynai, kurių stiprumo klasė Y1860C.

2.1 lentelė. Stogo apkrovos

Apkrovų rūšys Charakteristinės

apkrovos, kN/m2

Dalinis

koeficientas

- γ

Skaičiuojamosios

apkrovos, kN/m2

2 sl. ritininės dangos 0.05 1.35 0.07

Betono išlyginamasis sl. , 40 mm 0.80 1.35 1.08

Br. Perdangos plokštė, 650 mm 4,32 1.35 5.83

Nuolatinė 5,17 1.35 6.96

Laikina 1.2 1.30 1.56

Suminė 6.37 8.54

Page 32: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

32

B

A

3 4 5 6

2.1 pav. Apkrovos dalis, kuri tenka sijai

1540

1610 1610 1610 1610 1610 1610

790

19360

161016101610161016101610

B

B B

BB

B

B

A

19400

20

400

2.2 pav. Stogo konstrukcijos pjūvis

2.2. Preliminarių sijos matmenų parinkimas

Page 33: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

33

Sijos maksimalus aukštis – hmax=1,20 m;

Sijos minimalus aukštis – hmin=0,65 m;

Sieneles storis vidurinėje dalyje – b=0,08 m;

Sienelės storis ties atramomis – b=0,120 m;

Viršutinės lentynos plotis – b„f =0,32 m;

Viršutinės lentynos aukštis – h„f =0,16 m;

Apatinės lentynos plotis – bf =0,27 m;

Apatinės lentynos aukštis - hf =0,18;

Sijos ilgis – l =14,16 m;

Betono tūris - Vc=2,87 m3;

Sijos svoris – p = 7,181 t;

2.3. Sijos medžiagų skaičiuojamosios charakteristikos ir kiti duomenys

Betonas C30/37, Ecm=32×103 MPa, jo stipris apspaudimo armatūra metu fcp=0,7x30=21

MPa. Armatūrinė viela iš plieno, kurio markė Y1860C, kurios fpk= 1860 MPa, fp0,1k = 1600 MPa,

fp0,1d = 1390 MPa, Es = 205×103 MPa, euk =3,5%.

Armatūra įtempiama į atramas mechaniniu būdu. Betonas kietinamas šutinant. Viela į

atramas inkaruojama inventoriniais inkarais.

2.4. Apkrovų skaičiavimas

2.4.1. Nuolatinės apkrovos

Nuolatines apkrovas sudaro sijos savasis svoris ir stogo konstrukcija. Briaunotųjų

plokščių ir dangos apkrovos imamos kaip koncetruotos jėgos.

Sijos savojo svorio apkrovos:

;/85,635,1

;/07,516,14

81,71

..

.

..

.

..

mkNgl

Gg

mkNl

Gg

kss

ks

dss

ks

kss

Koncentruotos stogo elementų apkrovos:

;22,8735,160,64

;60,648,842,117,5

..

..

kNGg

kNlbGg

Gkstdst

plkstkst

2.4.2. Laikinos apkrovos

Laikinąją apkrova sudaro sniego apkrova. Sniego apkrova sijai perduodama kaip

koncentruota apkrova:

Page 34: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

34

;49,193,100,15

;00,158,842,12,1

..

..

kNQq

kNlbQq

Qksndsn

plksnksn

2.5. Įrąžų skaičiavimas

Sijos skaičiuojamoji schema pateikta 2.3 pav. Jos skaičiuojamojo tarpsnio ilgis imamas

lygus atstumui tarp inkarinių varžtų, t.y.:

;7,1315,04,022,14 mlsk

B

B B

B

B

B

AB

0 1 x 2

2.3 pav. Sijos skaičiuojamoji schema

Atstumas nuo sijos atramos iki jos pavojingojo normalinio pjūvio X-X (žr. 5.3 pav.) nustatomas

iš formulės:

;19,57,1359,0)159,0(59,0)1( 0 mlaaax

čia: ;59,065,02,1

65,05,05,0

minmax

min

hh

ha

2.2 lentelė. Lenkimo momentų ir skersinių jėgų skaičiavimo rezultatai

Būvis Momentų reikšmės, kNm Skersinių jėgų reikšmės, kN

0-0 1-1 2-2 x-x 0-0 1-1 2-2 x-x

Saugos 0 273,28 1893,40 1771,23 515,92 512,28 0 167,76

Tinkamumo 0 208,15 1442,30 1349,21 392,93 390,23 0 127,85

Page 35: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

35

2.6. Išankstinis sijos išilginės armatūros parinkimas

Išilginė Asp armatūra apskaičiuojama pagal X-X pjūvyje veikiančias įrąžas (žr. 2.2 lent.).

Tikrasis sijos skerspjūvis pakeičiamas ekvivalentišku dvitėjiniu, kurio matmenys yra tokie:

b=0,08 m; b‘f =0,32 m; bf =0,27 m; h‘f =0,16 m; hf=0,18.

Sijos aukštis: ;068,1 mhx

2.4. pav. Sijos normalinio X-X pjūvio stiprumo apskaičiavimo schema.

a – ekvivalentinis skerspjūvis; b – pjūvio įtempimų būvio schema

Imama asp=0,10 m; a’s= 0,03 m. Tuomet dx= hx-asp=1,068-0,10=0,968 m;

Pradinius armatūros įtempius priimame:

;112016007,07,0 1,0 MPaf kpp

Tikrinamas ar teisingai užsiduotas išankstinis įtempimas:

;4801064561120;3,0

;16001176561120;

1,0 MPaMPafp

MPaMPafp

kpp

pkp

čia: ,05,0 pp kai armatūra įtempiama mechaniškai.

Įvertinamas armatūros išankstinio įtempimo tikslumo koeficientas sp:

1,1;0,11

0,9;0,1-1

Δ1

sp

sp

spsp

;

čia: spΔ - kai armatūra įtempiama mechaniniu būdu, p reikšmė laikoma lygi 0,1;

Minusas (-), nes išankstinis įtempimas konstrukcijai sukelia palankią įtaką;

Page 36: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

36

Pliusas (+), nes išankstinis įtempimas konstrukcijai sukelia nepalankią įtaką (tikrinant

viršutinio krašto pleišėtumą gamybos stadijoje.

Tuomet:

;0,100811209,013029,0 MPap

Apytikriai įvertiname nusistovėjusius įtempius. Priimu, jog pirminiai ir antriniai armatūros

įtempimo nuostoliai lygūs 100 MPa. Tuomet:

;0,90810010081002 MPapp

Elemento gniuždomosios zonos santykinis ribinis aukštis lim :

;433,00,706

500

882

0,706

ω

σ

σ

ωξ

1,111

1,111

limsc,

lims,

lim

čia: – betono gniuždomosios zonos charakteristika, ;706,0f85,0ω cd0,008

s,lim – armatūros įtempiai, MPa, atsižvelgiant į armatūros takumo ribą:

,8829084001390σfσ MPa p2p0,1dlims, 400 kai naudojama stiprioji viela

arba lynai;

sc,lim – gniuždomosios zonos armatūros ribiniai įtempiai. Kai konstrukcijos gaminamos

iš sunkiojo, smulkiagrūdžio ir lengvojo betono – sc,lim = 500 MPa.

Priimame, kad gniuždoma zona bus lentynoje. Tuomet:

;328,0968,032,01018

23,1771232'

dbf

M

fcd

x

;161,40401,0968,0414,0

;01,11433,0

414,02)115,1(15,112)1(

;

;414,0328,0211211

'

0

lim

6

lim

cmhcmmhxf

s

Pastaba: Gniuždoma zona bus sienutėje.

Page 37: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

37

;1003,9

10139001,1

101816,008,032,0968,008,0414,0''

24

3

3

1,06

0

m

f

fhbbhbA

dcs

cd

ffsp

Iš sortimento parenkama 8Ø15 mm Y1860S klasės armatūrinė viela, kurios Asp=11,33 cm2.

2.5. pav. Armatūros išdėstymas sijos apatinėje juostoje

Kita armatūra.

Viršutinėje juostoje numatyta neįtempta išilginė armatūra 4 Ø10 S400 klasės strypai, kurių

bendras plotas A„s=3,14 cm2. Apsauginis betono sluoksnis a‟s =0,03 m;

2.7. Sijos skerspjūvio geometrinės charakteristikos

2.3 lentelė. Sijos pjūvių geometrinės charakteristikos

Skaičiuojamieji

dydžiai Matavimo vnt.

Skaičiuojamųjų dydžių reikšmės sijos pjūviuose

0-0 1-1 2-2 X-X

0,25+x m 0,25 0,80 7,1 5,44

hx m 0,669 0,712 1,2 1,068

b m 0,27 0,12 0,08 0,08

b‘f m 0,32 0,32 0,32 0,32

h‘f m 0,17 0,16 0,16 0,16

bf m - 0,27 0,27 0,27

hf m - 0,18 0,18 0,18

Ared m2

0,2044 0,15341 0,1904 0,1670

Page 38: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

38

Sred m3

0,07157 0,05868 0,1246 0,09299

yred m 0,350 0,383 0,655 0,557

hx-yred m 0,319 0,329 0,545 0,511

Ired m4

0,00827 0,00885 0,03667 0,02485

Wred m3

0,02362 0,02313 0,05601 0,04463

W‘red m3 0,02594 0,02686 0,06726 0,04861

r‘ m 0,127 0,175 0,353 0,291

r m 0,116 0,150 0,294 0,267

Wpl m3

0,03544 0,0347 0,08401 0,0669

W‘pl m3 0,03243 0,03357 0,08407 0,06076

2.8. Išankstiniai armatūros įtempimai ir jų nuostoliai

Armatūra įtempiama į atramas mechaniniu būdu. Betonas kietinamas šutinant. Armatūros

lynai į atramas inkaruojamos inventoriniais inkarais.

PJŪVIS X-X

Pirminiai nuostoliai

Armatūros išankstinių įtempių nuostoliai dėl relaksacijos bus:

;91,3810081,01600

100822,01,022,01 MPa

flos

p

p0,1k

p

Nuostoliai nuo temperatūrų skirtumo tarp atramų ir betono, kai Δt=65°C:

;0,65650,10,12 MPaTlos

Nuostoliai nuo tempimo įrenginių inkarų deformacijų:

;48,431005,216500

50,3 53 MPaEl

lslos

čia: lΔ - kadangi naudojami inventoriniai inkarai, tuomet

.50,31515,025,115,025,1Δ mmmml

l – įtempiamo strypo ilgis (atstumas tarp atsparų išorinių pusių), mm.

Kadangi įtemptoji armatūra neatlenkiama, nuostolių dėl trinties nebus, t. y. 04 los . Įtempių

nuostolių nebus ir dėl formų deformacijų, t. y. .05 los

Betono apspaudimo jėga po pirmųjų armatūros įtempių nuostolių iki ją atleidžiant bus:

;68,98348,430,6591,380,10081033,11 4

211 kNAP psp

3

Įtemptosios armatūros ekscentricitetas redukuoto skerspjūvio centro atžvilgiu:

Page 39: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

39

;457,010,0557,0,0 maye spcp

fcp – charakteristinis kubinis betono stipris armatūros atleidimo metu. Priimame, kad

betono stipris atleidimo metu bus 0,8fck=0,80×30=24 MPa. Tokiu būdu,

Nuostoliai nuo greitai pasireiškiančio betono valkšnumo apskaičiuojami pagal STR. [9]

lentelės 6 p. Tuo tikslu apskaičiuojame įtempius betone nuo apspaudimo armatūra ir lenkimo

momento nuo savojo svorio X-X pjūvyje, kuris bus:

MNmlllgM xxssxxs 1120,019,57,1319,507,55,05,0 ,,

Įtempimai betone ties apatine iš anksto įtemptąja armatūra:

;10,1202485,0

457,0)1112,0457,01068,983(

167,0

1068,983)( 3

3

,,01

1

1, MPaI

ayMeP

A

P

red

spc

ssp

red

cp

Nuostoliai dėl greitai pasireiškiančio betono valkšnumo:

Kadangi ;8,0504,024

10,121

cp

cp

ftuomet ;504,0

;14,17504,04085,0401,6 MPa

fcp

cplos

čia: - koefincentas, įvertinantis betono kietėjimą. Kai betonas šildomas, .85,0

Tokiu būdu pirminiai įtempimo nuostoliai bus:

MPa

MPa

lospsp

los

47,84153,1661008

.53,16614,1948,430,6591,38

11

1

Betono apspaudimo jėga, atmetus visus pirminius armatūros įtempimo nuostolius:

;9534,047,8411033,11 4

11 MNAP spsp

Antriniai nuostoliai

Nuostoliai dėl sunkiojo C30/37 klasės betono susitraukimo, kai betonas šildomas esant

atmosferiniam slėgiui yra - ;508 MPalos

Antriniai nuostoliai dėl betono valkšnumo:

Apskaičiuojant armatūros įtempimo nuostolius dėl valkšnumo, reikia žinoti įtempius betone

ties Asp armatūra, atmetus nuostolius pagal STR. [9] lentelės 1–6 poz., t. y. pagal apspaudimo

Page 40: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

40

jėgą Pm.I, apskaičiuojant panašiai kaip ir 1,cp .

Lenkimo momentas pjūvyje X-X, sukeltas sijos savojo svorio, kai sija sandėlyje (žr. 8.1 pav.):

;18,8419,58,07,1319,57,1307,55,0)(5,0' 22

,, kNmlllllgM xfxssxxs

B

B B

B

B

B

2.6 pav. Sijos skaičiuojamoji schema gamybos stadijoje

Išankstiniai įtempiai betone armatūros lygyje, sukelti apgniuždymo, įvertinus pirminius

nuostolius

;17,1202485,0

457,0)1018,84457,09534,0(

167,0

9534,0)( 3

,,01

1

2, MPaI

ayMeP

A

P

red

spc

ssp

red

cp

Tuome

t, nuostoliai dėl betono valkšnumo:

;67,6424

17,1285,0150150

2,9 MPafcp

cplos

Išankstiniai įtempiai armatūroje, įvertinus suminius nuostolius:

;80,72667,645053,16610082,12 MPalospsp

Apspaudimo jėga, atmetus visus armatūros išankstinio įtempimo nuostolius bus:

;8235,080,7261033,11 4

22 MNAP spsp

PJŪVIS 1-1

Pirminiai nuostoliai

Betono apspaudimo jėga po pirmųjų armatūros įtempių nuostolių iki ją atleidžiant bus:

;68,98348,430,6591,380,10081033,11 4

211 kNAP psp

3

Page 41: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

41

Įtemptosios armatūros ekscentricitetas redukuoto skerspjūvio centro atžvilgiu:

;283,010,0383,0,0 maye spcp

Nuostoliai nuo greitai pasireiškiančio betono valkšnumo apskaičiuojami pagal STR. [9]

lentelės 6 p. Tuo tikslu apskaičiuojame įtempius betone nuo apspaudimo armatūra ir lenkimo

momento nuo savojo svorio 1-1 pjūvyje, kuris bus:

MNmlllgM xxssxxs 01833,055,07,1355,007,55,05,0 ,,

Įtempimai betone ties apatine iš anksto įtemptąja armatūra:

;73,1400885,0

283,0)01833,0283,01068,983(

15341,0

1068,983)( 3

3

,,01

1

1, MPaI

ayMeP

A

P

red

spc

ssp

red

cp

Nuostoliai dėl greitai pasireiškiančio betono valkšnumo:

Kadangi ;8,0614,024

73,141

cp

cp

f

;87,20614,04085,0401,6 MPa

fcp

cplos

čia: - koefincentas, įvertinantis betono kietėjimą. Kai betonas šildomas, .85,0

Tokiu būdu pirminiai įtempimo nuostoliai bus:

MPa

MPa

lospsp

los

74,83926,1681008

.26,16887,2048,430,6591,38

11

1

Betono apspaudimo jėga, atmetus visus pirminius armatūros įtempimo nuostolius:

;9514,074,8391033,11 4

11 MNAP spsp

Antriniai nuostoliai

;508 MPalos

Antriniai nuostoliai dėl betono valkšnumo:

Apskaičiuojant armatūros įtempimo nuostolius dėl valkšnumo, reikia žinoti įtempius betone

ties Asp armatūra, atmetus nuostolius pagal STR. [9] lentelės 1–6 poz., t. y. pagal apspaudimo

jėgą Pm.I, apskaičiuojant panašiai kaip ir 1,cp .

Lenkimo momentas pjūvyje 1-1, sukeltas sijos savojo svorio, kai sija sandėlyje (žr. 8.1 pav.):

Page 42: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

42

;45,955,08,07,1355,07,1307,55,0)(5,0' 22

,, kNmlllllgM xfxssxxs

Išankstiniai įtempiai betone armatūros lygyje, sukelti apgniuždymo, įvertinus pirminius

nuostolius

;11,1500885,0

283,0)1045,9283,09514,0(

15341,0

9514,0)( 3

,,01

1

2, MPaI

ayMeP

A

P

red

spc

ssp

red

cp

Tuomet

, nuostoliai dėl betono valkšnumo:

;29,8024

11,1585,0150150

2,9 MPafcp

cplos

Išankstiniai įtempiai armatūroje, įvertinus suminius nuostolius:

;45,70929,805026,16810082,12 MPalospsp

Apspaudimo jėga, atmetus visus armatūros išankstinio įtempimo nuostolius bus:

;8038,045,7091033,11 4

22 MNAP spsp

PJŪVIS 0-0

Pirminiai nuostoliai

Betono apspaudimo jėga po pirmųjų armatūros įtempių nuostolių iki ją atleidžiant bus:

;68,98348,430,6591,380,10081033,11 4

211 kNAP psp

3

Įtemptosios armatūros ekscentricitetas redukuoto skerspjūvio centro atžvilgiu:

;250,010,0350,0,0 maye spcp

Nuostoliai nuo greitai pasireiškiančio betono valkšnumo apskaičiuojami pagal STR. [9]

lentelės 6 p. Tuo tikslu apskaičiuojame įtempius betone nuo apspaudimo armatūra ir lenkimo

momento nuo savojo svorio 0-0 pjūvyje, kuris bus:

MNmM xxs 0,

Įtempimai betone ties apatine iš anksto įtemptąja armatūra:

;25,1200885,0

250,0)0250,01068,983(

15341,0

1068,983)( 3

3

,,01

1

1, MPaI

ayMeP

A

P

red

spc

ssp

red

cp

Nuostoliai dėl greitai pasireiškiančio betono valkšnumo:

Page 43: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

43

Kadangi ;8,051,024

25,121

cp

cp

f

;36,1751,04085,0401,6 MPa

fcp

cplos

čia: - koefincentas, įvertinantis betono kietėjimą. Kai betonas šildomas, .85,0

Tokiu būdu pirminiai įtempimo nuostoliai bus:

MPa

MPa

lospsp

los

25,84375,1641008

.75,16436,1748,430,6591,38

11

1

Betono apspaudimo jėga, atmetus visus pirminius armatūros įtempimo nuostolius:

;9554,025,8431033,11 4

11 MNAP spsp

Antriniai nuostoliai

;508 MPalos

Antriniai nuostoliai dėl betono valkšnumo:

Apskaičiuojant armatūros įtempimo nuostolius dėl valkšnumo, reikia žinoti įtempius betone

ties Asp armatūra, atmetus nuostolius pagal STR. [9] lentelės 1–6 poz., t. y. pagal apspaudimo

jėgą Pm.I, apskaičiuojant panašiai kaip ir 1,cp .

Lenkimo momentas pjūvyje 1-1, sukeltas sijos savojo svorio, kai sija sandėlyje (žr. 8.1 pav.):

;78,2708,07,1307,1307,55,0)(5,0' 22

,, kNmlllllgM xfxssxxs

Išankstiniai įtempiai betone armatūros lygyje, sukelti apgniuždymo, įvertinus pirminius

nuostolius

;09,1300827,0

25,0)1078,2725,0984,0(

2044,0

984,0)( 3

,,01

1

2, MPaI

ayMeP

A

P

red

spc

ssp

red

cp

Tuomet,

nuostoliai dėl betono valkšnumo:

;52,6924

09,1385,0150150

2,9 MPafcp

cplos

Išankstiniai įtempiai armatūroje, įvertinus suminius nuostolius:

;73,72852,695075,16410082,12 MPalospsp

Page 44: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

44

Apspaudimo jėga, atmetus visus armatūros išankstinio įtempimo nuostolius bus:

;8257,073,7281033,11 4

22 MNAP spsp

2.9. Sijos skaičiavimas ikieksploatinėje stadijoje

2.9.1. Viršutinės zonos atsparumas pleišėjimui

Skaičiuojama pagal sijos sandėliavimo schema (žr. 2.7 pav.).

2.7 pav. Įtempių būvis plyštant S„ kraštui. a – X-X ; b – 1-1 pjūvyje

X-X pjūvis.

Apgniuždymo jėga, kai γsp=1,1>1:

;049,19534,01,11, MNAP ppspspIm

Įtempiai betone ties sijos apatiniu kraštu:

;51,1404463,0

11196,0457,0049,1

167,0

049,1,11,1,MPa

W

MeP

A

P

red

xxsopm

red

m

c

čia: ctkf - charakteristinis betono stipris tempiant ;

xxsM , - Lenkimo momentas pjūvyje X-X, sukeltas sijos savojo svorio, kai sija sandėlyje.

Tuomet:

995,0;1995,024

51,146,16,1

priimu

fck

c

Kadangi

;12152,006076,02

08863,01096,111267,0995,0457,0049,1)( 3

,11,

MNmWf

MreP

plctk

xxsopm

Page 45: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

45

todėl viršutiniame sijos krašte plyšiai neatsivers.

1-1 pjūvis.

Lenkimo momentas pjūvyje 1-1, sukeltas sijos savojo svorio, kai sija sandėlyje.

;62,1

2

8,007,5

2

22

1,

11, kNmlg

Mss

s

Kadangi pjūvis yra įtempimų perdavimo zonoje, tai imama:

;6690,079,5361033,111,1 4

2,1, kNAP spspspIm

čia:

;79,536

901,0

225,08,047,841

1

111

2,1 MPal

ll

p

psp

sp

;225,025,0

;901,0015,02524

47,8411

11

1

mll

mdf

l

pp

p

cp

spp

p

Įtempiai betone ties sijos apatiniu kraštu:

;62,1202313,0

1062,1283,0669,0

15341,0

669,0 3,11,1,

MPaW

MeP

A

P

red

xxsopm

red

m

c

Kai 8,0526,024

62,12

cp

cp

f nuostoliai ;87,17526,04085,06 MPalos

;92,51887,1779,536' 2,1 MPasp

Tuomet:

;6467,092,5181033,111,1 4

2,1, MNAP spspspIm

Įtempiai betone ties sijos apatiniu kraštu:

;20,1202313,0

1062,1283,06467,0

15341,0

6467,0 3,11,1,

MPaW

MeP

A

P

red

xxsopm

red

m

c

1;19,0,128

20,126,16,1

priimu

fck

c

Kadangi

;067,003357,02

0876,01062,1150,01283,06467,0)( 3

,11,

MNmWf

MreP

plctk

xxsopm

Page 46: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

46

todėl viršutiniame sijos krašte plyšiai atsivers. Jie mažina priešingo krašto atsparuma pleišėjimui.

Tai įvertina λ:

;03,0939,01912,0

9,05,11

9,05,1

m

čia: 4,1912,01033,111014,3

1033,11

329,0

383,044

4

2

sps

sp

red

red

AA

A

yh

y

0,1

45,0939,0

1062,1)175,0283,0(6467,0

03357,02

)'(

'3

11,11, sopm

plctp

mMreP

Wf

2.10. Sijos stiprumo apskaičiavimas eksploatacijos stadijoje

2.10.1. Stiprumas įstrižuose pjūviuose

2.10.1.1. Stiprumas skersinei jėgai

Skaičiuojamas įstrižasis pjūvis, kurio pradžia tempiamoje zonoje sutampa su 1-1

normaliniu pjūviu, t.y. su staigaus sienelės plonėjimo vieta (žr. 2.8 pav.). Čia b=0,12 m. Toliau

sienelė suplonėja iki 0,08 m.

B

B

2.8 pav. Įstrižųjų pjūvių stiprumo skaičiuojamoji schema

Pjūvio a-a pradžioje skersinė jėga Ved=512,28 kN. Betono tempiamasis stipris fctd=1,2 MPa;

Pavojingajame įstrižame 1-1 pjūvyje apgniuždymo jėga, kai

;3373,077,3301033,119,09,0 4

2,12 MNAP spspsp

čia:

;77,330

244,1

311,08,047,841

2

211

2,1 MPal

ll

p

psp

sp

Page 47: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

47

;311,025,0

;244,1015,02524

13901

22

1,0

2

mll

mdf

fl

pp

p

cp

dpp

p

;5,0;5,0574,0612,008,02,1

3373,01,01,0 2

n

ctd

n priimamedbf

P

Apskaičiuojamas koeficientas įvertinantis gniuždomos lentynos įtaką:

,;56,016,0308,0'332,0' tuometmhbb ff

.5,1;5,10,25,05,011

;5,0,5,0588,0612,008,0

186,008,032,075,0

''75,0

imamaTuomet

imamahb

hbb

fn

f

o

f

ff

Įstrižojo pjūvio pabaiga yra ties koncentruotos jėgos VEd pridėties vieta, t.y. cL=1,17-0,55=0,60

m. Nustatoma, ar skersinę armatūra reikia skaičiuoti.

;0529,0612,008,02,1)5,01(6,01

135,060,0

612,008,02,15,015,11

3

22

4,

dbf

c

dbfV

ctdnc

L

ctdncctRd

Kadangi ;5123,0135,0, MNVMNV EdctRd reikalinga skersinė armatūra.

Įstrižojo pjūvio horizontalios projekcijos ilgis, įvertinus tgβ=0,0775,

;60,075,2

0775,05,125,16,0

5,12612,0

1 23

2

L

cnc

c

b ctg

dc

Imama cb=cL=0,80m ,ir tuomet randama,kad

;1896,02081,0 02

2

0

2, MNtgchbfc

tgchbfV bctdc

b

b

ctdccRd

Imama cRdV , 0,2081 MN.

Reikiamas skersinio armavimo intensyvumas:

;/0432,0

2741,0

60,02081,0

2081,05123,03

2

,

2

,mMN

bf

cV

VVctdc

bcRd

cRdEd

sw

Apskaičiuojamas pavojingojo pjūvio horizontaliosio projekcijos ilgis:

Page 48: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

48

;/108,0

;/0273,02

;/739,0

;/288,0

2

1

1

2

1

2

mMNdkc

mMNtgdkb

mMNtgka

mMNbfk

sw

ctdc

;401,0;414,10775,021612,02

212401,0739,0

108,0739,02

0273,0

2

0273,0

22

1

2

1

11

2

11

1

mcimamam

tgdma

cabb

c

o

o

Patikslinamas ;/759,0401,0

2081,05123,0

1

,mMN

c

VV

o

cRdEd

sw

Sienutę numatoma armuoti dviem tinklais, kurių vertikalioji Ø12 S400 armatūra yra skersinė, o

išilginė Ø5 S240 – pagalbinė. Taigi dw=12 mm, n=2.

Skersinių strypų žingsnis:

;086,0759,0

1026,2290 4

mAf

ssw

swswd

;158,075,0

2

2max mV

dbfs

Ed

ctdc

Pagal konstravimo reikalavimus sijų galiniams ruožams (iki pirmojo sutelktojo krūvio, bet ne

mažiau kaip 1/4 tarpatramio ilgio), kai sijos h > 450 mm, sankabų žingsnis turi būti ne didesnis

nei h/3 ir 300 mm; viduriniuose sijų ruožuose sw turi būti ne didesnis nei 0,75h ir 500 mm. h/3 =

869/3 = 290 mm < 300 mm ir sw,max =0,158<0,50 m, todėl sw,max =0,158 m.

Taigi, imami 2Ø10 S400 kl. strypai žingsniu s=0,08 m (Asw=1,57 cm2) sijos kraštiniuose

ketvirtadaliuose. Likusios sijos tarpatramio dalyje imama 2Ø12 S400 kl. žingsniu s=0,15 m

Armatūros intensyvumas ;/437,015,0

1026,2290 4

mMNs

Af

sw

swswd

sw

Tikrinamas b-b įtrižojo pjūvio, kuris prasideda už 2,95 m nuo sijos galo (žr. 10.1 pav.),

stiprumas. Skerspjūvio darbo aukštis db=0,780 m. Skersinė jėga, veikianti pjūvio pradžioje

VEd,b=287,45 kN.

Čia, kaip ir a-a pjūvyje, imama 5,11 fn . Apgniuždymo jėga:

Page 49: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

49

;741,08,7261033,119,09,0 4

22 MNAP spspspsp

Pavojingojo b-b įstrižojo pjūvio horinzontali projekcija:

;60,1

;56,12

;633,0437,0

78,008,02,15,12

0

20

22

2

0

mcc

mdc

mdbf

csw

bctdc

Tikrinama sąlyga:

;553,0633,0

78,008,02,15,12633,0437,0287,0

22

20, MNc

dbfcV b

ctdcswbEd

Iš sąlygos pjūvio stiprumas pakankamas.

Tikrinama sąlyga a-a pjūvyje:

;3,0 011, hbfV cdcwbEd

čia 1w įvertina teigiamą skersinės armatūros įtaką sienelės stiprumui:

;3,1707,00202,0751511 ww

čia ;0202,015,008,0

1023,2 4

w

sw

wsb

A .7

;82,01801,0111 cdc f

.612,0 md

Sijos sienelė nesuirs, nes ;92,1612,01882,0707,03,0287,0 max, MNmVV RdEd

2.10.1.2. Stiprumas lenkimo momentui

Elementų stiprumas lenkimo momentui įstrižajame pjūvyje yra pakankamas, jeigu

armatūros įtempimų perdavimo zonos gale esantis c-c pjūvis yra atsparus pleišėjimui. Čia

veikiantis lenkimo momentas, sukelta visų apkrovų, ir laikant, kad ruože lp nėra išorinių apkrovų.

;4517,0)25,0225,0901,0(5159,010, MNmellVM ppEd

Tikrinama c-c pjūvio atsparumo pleišėjimui sąlyga:

1)'(2 rePWfMM opplctdcrc

Page 50: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

50

Šio pjūvio geometrinės charakteristikos atitinka 1-1 pjūvio reikšmes. Apgniuždymo jėga

.68,98351

1MPaP Įtempiai betone ties armatūra:

;84,1400885,0

283,09534,0

15341,0

9534,0 225151

111 MPa

I

eP

A

P

red

op

red

cp

Nuostoliai dėl greitai pasireiškiančio betono valkšnumo:

Kadangi ;8,0618,024

84,141

cp

cp

f

;03,21618,04085,0401,

6 MPafcp

cp

Tokiu būdu pirminiai įtempimo nuostoliai bus:

.42,16803,2148,430,6591,381 MPap

Betono apspaudimo jėga, atmetus visus pirminius armatūros įtempimo nuostolius:

;9512,054,18810081033,11 4

1

61

1 MNAP ppsp

Kai ;75,0593,024

22,141

cp

cp

f

,nuostoliai dėl betono valkšnumo:

;56,75593,085,0150'

1501,

9 MPafcp

cp

Išankstiniai įtempiai armatūroje, įvertinus suminius nuostolius:

;02,76498,2431008,2 MPacompspsp

Apspaudimo jėga, atmetus visus armatūros išankstinio įtempimo nuostolius bus:

;8656,002,7641033,11 4

22 MNAP spsp

Įtempiai betone ties armatūros viršutiniu kraštu:

;76,1402686,0

283,08656,0502,0

15341,0

8656,0

'

22 MPaW

ePM

A

P

red

op

red

c

.178,0

18

76,146,16,1

cd

c

f

Kadangi sijos viršutiniame krašte atsiveria normaliniai plyšiai, todėl juos įvertiname koef.

.03,0 Įstrižojo pjūvio stiprumas lenkimo momentui nepakankamas, nes:

.393,003,01)175,078,0286,0(8656,00347,022,14517,0 MNmMM crc

todėl būtina iš anksto įtemptą armatūra inkaruoti ne į betoną, o inkarus, esančius sijos gale.

Page 51: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

51

2.11. Sijos apskaičiavimas eksploatacijos stadijoje tinkamumo ribiniam būviui

2.11.1. Atsparumas normaliniams plyšiams

Normaliniai plyšiai sijos apatiniame krašte neatsiras, jei bus tenkima sąlyga:

.1)'( 22 rePWfMM opplctkcrc

2.9 pav. Įtempimų būvis skaičiuojant normalinių plyšių atsivėtimą X-X pjūvyje

X-X pjūvis. Čia 304861,0' mW red

Apgniuždymo jėga:

;823,022 MNAP spspsp

Įtempiai betone ties sijos apatiniu kraštu:

;95,2404861,0

457,0823,01021,1349

167,0

823,0

'

3222 MPa

W

ePM

A

P

red

op

red

c

Tuomet:

;1561,030

95,246,16,1

ck

c

f

Kadangi

;052,2.03,01)291,0561,0457,0(823,00667,0241021,1349 3 MNmMM crc

todėl normaliniai plyšiai sijos krašte atsivers.

Kadangi sijai keliami 3-iosios pleišėtumo kategorijos reikalavimai, tai plyšių atsiradimas

leidžiamas. Tačiau jų plotis yra ribojamas, kurį reikia apskaičiuoti.

Page 52: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

52

1-1 pjūvis.

Kadangi pjūvis yra įtempimų perdavimo zonoje, tai apgniuždymo jėga:

;917,047,7461033,111 4

22 MNAP spspsp

Įtempiai betone ties sijos apatiniu kraštu:

;06,402686,0

283,0917,01015,208

15341,0

917,0

'

3222 MPa

W

ePM

A

P

red

op

red

c

Tuomet:

0,1;143,130

06,46,16,1

priimu

fck

c

Kadangi

;22,1.03,01)175,01283,0(917,00347,024208,0 MNmMM crc todėl

normaliniai plyšiai sijos krašte neatsivers.

2.11.2. Sijos įlinkio skaičiavimas

Kreivumo skaičiavimas

Sijos įlinkis nustatomas pagal jos ašies kreivumus (1/r), apskaičiuotus naudojantis statybinės

mechanikos formulėmis.

Kai konstrukcijoje atsiveria normaliai plyšiai, sumininis kreivis apskaičiuojamas pagal formule:

4321

11111

rrrrr tot

Pjūvis X-X

Kadangi tempiamoje zonoje atsiveria plyšiai, tuomet 1/r1 ir 1/r2 priimame lygius 0.

3

1

r - kreivis nuo ilgailaikio nuolatinių ir tariamai nuolatinių apkrovų poveikio:

;

1

1013 ss

stot

cf

c

ss

s

AEd

N

EhbAEzd

M

r

čia: z – atstumas nuo tempiamos armatūros svorio centro iki gniuždomos zonos atstojamosios

centro. z=0,838 m;

M – momentas nuo išorinių apkrovų. M=1,349 MNm;

Page 53: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

53

d – gniuždomos zonos aukštis, d=0,968 m;

c – koeficientas, kuris įvertina kraštinio gniuždomojo betono sluoksnio deformacijų

netolygumą ir yra lygus: sunkiojo, smulkiagrūdžio ir lengvojo betono aukštesnės nei

LC12/13 klasės – 0,9;

s – koeficientas, kuris įvertina tempiamojo betono darbą ruožuose su plyšiais ir

apskaičiuojamas pagal formulę:

852,0

968,0/327,1

218,0218,08,0

heψ

0

0,2181,83,5

11,25

1,83,5

11,25

2

tots,m

2

mmlss

čia: ls – koeficientas, lemiantis ilgalaikių apkrovų veikimą. Ilgalaikėms apkrovos 0,8;

;0,1218,0736,0349,1

0669,02

MM

Wf

rpr

plctk

m

Tuomet:

;0063,01033,111005,2

852,0

968,0

017,1

15,0102,3968,008,0414,0590,0

9,0

1033,111005,2

852,0

838,0968,0

349,11

1

45

445

3

m

r

4

1

r - kreivis dėl elemento išlinkio, kurį sukelia betono susitraukimas ir valkšnumas nuo

išankstinio apspaudimo jėgos P2, apskaičiuojamas pagal formulę:

dr

c2c1

4

1

;

čia: c2c1, – betono santykinės deformacijos, kurias sukelia betono susitraukimas ir

valkšnumas nuo išankstinio apspaudimo jėgos P2 , ir apskaičiuojamos atitinkamai

išilginės tempiamosios armatūros masės centro lygyje ir kraštiniame gniuždomojo betono

sluoksnyje pagal formules:

;00065,01005,2

67,645094,175

s

c1

c1

s

losloslos

E

E

0s

c2c2

E

, nes:

Page 54: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

54

032,404463,0

457,0049,1

167,0

049,1

,

22c2

MPa

W

eP

A

P

tred

op

red

, įtempių nuostoliai

įtemptoje armatūroje (tarytum toje vietoje ji būtų) dėl betono susitraukimo ir valkšnumo lygūs 0.

Tuomet:

;107,6968,0

00065,01 14c1

4

m

dr

Suminis briaunų kreivumas:

;106,5107,60063,00011111 34

4321

rrrrr tot

Pjūvis 2-2

Kadangi tempiamoje zonoje atsiveria plyšiai, tuomet 1/r1 ir 1/r2 priimame lygius 0.

;

1

1013 ss

stot

cf

c

ss

s

AEd

N

EhbAEzd

M

r

;814,0

1,1/375,1

238,0238,08,0

heψ

0

0,2381,83,5

11,25

1,83,5

11,25

2

tots,m

2

mmlss

;0,1238,0736,0442,1

08401,02

MM

Wf

rpr

plctk

m

Tuomet:

;0043,01033,111005,2

814,0

1,1

049,1,0

15,0102,31,108,0414,0520,0

9,0

1033,111005,2

814,0

995,01,1

442,11

1

45

445

3

m

r

4

1

r - kreivis dėl elemento išlinkio, kurį sukelia betono susitraukimas ir valkšnumas nuo

išankstinio apspaudimo jėgos P2, apskaičiuojamas pagal formulę:

dr

c2c1

4

1

;

čia: c2c1, – betono santykinės deformacijos, kurias sukelia betono susitraukimas ir

valkšnumas nuo išankstinio apspaudimo jėgos P2 , ir apskaičiuojamos atitinkamai

Page 55: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

55

išilginės tempiamosios armatūros masės centro lygyje ir kraštiniame gniuždomojo betono

sluoksnyje pagal formules:

;00065,0s

c1

c1

s

losloslos

E

E

0s

c2c2

E

;

;00059,01,1

00065,01 1c1

4

m

dr

Suminis pjūvio 2-2 kreivumas:

;107,3109,50043,00011111 34

4321

rrrrr tot

Pjūvis 1-1

Pjūvyje 1-1 neatsiveria normaliniai plyšiai, todėl kreivio skaičiavimo metodika skiriasi nuo

anksčiau nagrinėtų pjūvių skaičiavimo. Suminis kreivis:

4321

11111

rrrrr tot

;

čia: 1

1

r – kreivis nuo kintamųjų poveikių (trumpalaikės dalies), apskaičiuojamas pagal

kintamąją apkrovą, padaugintą iš 0,3;

2

1

r – kreivis nuo nuolatinių ir tariamai nuolatinių poveikių pagal 6.10b [9.5] derinį,

neįvertinant išankstinio apspaudimo armatūra.

;1086,000885,0103285,0

20815,01 13

3

effeffc11

m

IE

M

r

;1073,100885,03200085,0

220815,01 13

effeffc1

c2

2

m

IE

M

r

;1094,000885,0103285,0

283,08038,01 13

3

effeffc1

0p22

3

m

IE

eP

r

;1061,2283,0

10737,01 133

c2c1

4

m

dr

Page 56: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

56

;10737,0205000

29,805087,20 13

s

c1

c1

mE

.1096,01061,294,073,186,011111 133

4321

m

rrrrr tot

Pjūvis 0-0

Pjūvyje 0-0 neatsiveria normaliniai plyšiai. Suminis kreivis:

4321

11111

rrrrr tot

;

Kadangi pjūvyje 0-0 M=0, todėl 21

11

rir

rlygūs 0.

čia:

;1092,000827,0103285,0

25,08257,01 13

3

effeffc1

0p22

3

m

IE

eP

r

;1057,21 13c2c1

4

m

dr

.1049,31057,292,00011111 133

4321

m

rrrrr tot

B

B B

B

B

B

B B

B B

B B

B

B

B

B

BB

B B

2.10 pav. Kintamo skerspjūvio sijos kreivumo diagrama

Page 57: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

57

Sijos įlinkis

Kintamo skerspjūvio sijos įlinkis apskaičiuojamas pagal formulę:

.060,0235

2,14

235

0228,0107,3273)1096,0(21006,526)1018,1(2712

7,13

123

116

11

12

lim

3333

2

2

1

1 ,,,0,0

2

2 2

ml

fm

rn

rri

rrn

lf

mi lirilr

n

Įlinkis neviršija leistinojo. Sija tenkina tinkamumo ribiniam būviui keliamus reikalavimus.

Page 58: Gelžbetoninės briaunuotos perdangos plokštės ir dvišlaitės sijos projektavimas su iš anksto įtempta armatūra

58

LITERATŪRA:

1. STR 2.05.04:2003 „Poveikiai ir apkrovos“.

2. STR 2.05.05:2005 „Betoninių ir gelžbetoninių konstrukcijų projektavimas“.

3. Valikonis, V. Venckevičius. Gelžbetoninių konstrukcijų projektavimas. Metodiniai

nurodymai. Kaunas, 1987.

4. V. Venckevičius. Įtemptojo gelžbetonio sijų projektavimas. Metodiniai nurodymai.

Kaunas, „KTU”, 1990.

5. Stogo dangų konstrukcija. – [žiūrėta 2010-10-20]. Prieiga per internetą:

http://www.paroc.lt