04 BK1 Zajednicki Rad Bic

BETONSKE KONSTRUKCIJE I(god. 2007/2008.)

Predmetni nastavnik:V.pred. mr.sc. Vladica Herak-Marovi, dipl.ing.gra.

KATEDRA ZA BETONSKE KONSTRUKCIJE I MOSTOVESTRUNI STUDIJ GRAEVINARSTVA

mr. sc. V. Herak-Marovi, 2007/08 2

Nastavne jedinice kolegija:

(1) Fizikalno mehanika svojstva betona i elika za armiranje; deformacije betona;

(2) Uvjeti zajednikog rada betona i armature; prionljivost, sidrenje, nastavljanje, oblikovanje, zatitni slojevi; razmaci ipki; odredbe propisa;

(3) Osnove prorauna armiranobetonskih elemenata prema GSN;

(4) Dimenzioniranje presjeka na savijanje (pravokutni presjeci, T-presjeci, jednostruko i dvostruko armirani presjeci);

(5) Dimenzioniranje presjeka na centrini i ekscentrini tlak i vlak;

(6) Dimenzioniranje na poprene sile; dimenzioniranje na torziju;

(7) Lokalni tlani naponi;

(8) Vitki elementi naprezani centrinom i ekscentrinom tlanom silom; stupovi;

(9) Osnove prorauna armiranobetonskih elemenata prema GSU (naprezanja, pukotine, progibi);

(10) Konstruiranje armature u razliitim elementima konstrukcija; neki detalji; odredbe propisa.


Uvjeti zajednikog rada betona i armature


PRIONLJIVOST BETONA I ARMATURE

- Jedna od osnovnih pretpostavki prorauna armiranobetonskih konstrukcija je vrsta veza izmeu betona i armature za sva naponska stanja.

- Pretpostavka je da na spoju betona i armature nema klizanja tj. vrijedi uvjet kompatibilnosti c = s .

Ako prionljivosti izmeu betona i armature ne bi bilo (klizanje na kontaktu), armiranobetonski nosabi se ponaao kao betonska greda ojaana s elinom zategom, tj. u gredi se formira tlani luk koji se oslanja na leejeve koji preuzimaju vertikalnu silu, a armatura preuzima horizontalnu silu Fs = Mmax/z.


Prionljivost ovisi o slijedeim imbenicima:

- vrsti elika:

- kakvoi betona (fb raste s poveanjem fc ); fb = vrstoa prionljivostifc = tlana vrstoa betona

- dimenzijama elementa;

- poloaju i nagibu ipke u elementu.


Proraunska vrstoa prionljivosti (fbd )

Koristi se za proraun sidrenja armaturnih ipki, a definira se preko pomaka izvlaenjem:

fbd = F( = 0.1) / u lbgdje je:

F(=0.1) sila u ipki pri kojoj se pomie slobodni kraj ipke za = 0.1mm

u = opseg ipkelb duina sidrenja

- Prionljivost se rauna po slijedeem izrazu:

fbd = (2.25 fctk,0.05)/ c - za rebrastu armaturu


SIDRENJE ARMATURE

- Sidrenje armature je potrebno provesti da bi se osigurala nosiva funkcijasvake ipke, ice ili zavarene mree pojedinano, kao i radarmiranobetonske konstrukcije u cjelini.

- Osnovna duljina sidrenja je ravna duljina (lb) koja je potrebna za sidrenje dabi se sila (Fs) u ipki prenijela na beton, pod pretpostavkom stalneproraunske vrstoe prianjanja (fbd ) uzdu i po opsegu ipke.

- U podruju sidrenja ne smije doi do stvaranja uzdunih pukotina niodlamanja betona. Ako je to potrebno moe se predvidjeti poprena armatura.


Osnovna vrijednost duljine sidrenja se proraunava iz uvjeta ravnotee:

Fs = As fyd = fbd u lb

iz ega se dobiva:

gdje je: fyd = fyk/ s - proraunska granica poputanja (s=1.15)fbd - proraunska vrstoa prionljivosti (u N/mm2 iz tablica)

bd

yd

bd

ydsb f4

fuffA

l =

=


VRSTE SIDRENJA

Vrste i naini te potrebna duljina sidrenja armature dani su na slici:

- sidrenje pod a i c ne rabiti za glatke ipke >8 mm- sidrenje pod b, c i d ne preporuuje se za tlano naprezane ipke, osim za

glatke ipke koje mogu biti alternativno naprezane na vlak


- Odvajanje zatitnog sloja armature ili drobljenje betona u podruju kukemoe se izbjei da se kuke oblikuju preko trna, te ako se sidrenje svih ipkine izvodi na istom mjestu.

- U gredama se u podruju sidrenja predvia poprena armatura usporednas povrinom betona, a slui za prihvaanje lokalnih poprenih sila cijepanjau sluaju:

* kada se sidre vlane ipke, a nema poprenog tlaka koji bi nastao odsila na osloncu (indirektno oslanjanje grede)

* kada se sidre tlane ipke


Poprena armatura u podruju sidrenja ipki:

- Rasporeuje se ravnomjerno po duljini sidrenja ipki:

Ast = n Astn = broj poprenih ipki unutar duljine sidrenjaAst = plotina poprenog presjeka ipke poprene armatureAs = plotina poprenog presjeka jedne usidrene ipke


Sidrenje spona i poprene armature

- Spone i poprena armatura moraju se sidriti s pomou kuka ili s pomounavarene poprene armature. Rebraste ipke ili ice mogu se sidriti s kutnimkukama. Unutar kuke ili kutne kuke treba predvidjeti poprenu ipku.

- Najmanji promjeri trna odreeni su u pravilima oblikovanja armature.


Sidrenje se smatra zadovoljavajuim:

(a) ako se na zakrivljeni dio kuke ili kutne kuke nastavlja ravnikomad ija duljina nije manja od:

* 5 ili 50 mm ako se prikljuuje na kut od 135 ili vie* 10 ili 70 mm ako se prikljuuje na kut od 90

(b) ako su blizu kraja ravne ipke poloene

* ili dvije navarene poprene ipke (npr. c)* ili jedna poprena ipka iji promjer nije manji od 1,4-strukog promjera spona (npr. d)


POTREBNA DULJINA SIDRENJA

ipke i ice

Potrebna duljina sidrenja proraunava se po izrazu:

lb,net = a lb (As,req/As,prov) lb,mingdje je:

lb - osnovna duljina sidrenja armatureAs,req - potrebna povrina armatureAs,prov - stvarna povrina armature

a - koeficijent kojim se uzima u obzir djelotvornost sidrenjaa = 1,0 - za ravne ipkea = 0,7 - za zakrivljene vlano naprezane ipke kad zatitnisloj iznosi najmanje 3 okomito na ravninuzakrivljenosti u podruju kuke, kutne kuke ili petlje

lb,min - najmanja vrijednost duljine sidrenjalb,min = 0,3 lb 10 10 cm - za sidrenje vlanih ipkilb,min = 0,6 lb 10 10 cm - za sidrenje tlanih ipki


Mree od rebrastih ipki

- Potrebna duljina sidrenja moe se raunati po izrazu za lb,net- Ako u podruju sidrenja postoje poprene ipke, doputeno je tu vrijednost

smanjiti mnoenjem faktorom 0,7.

Mree od glatkih ipki

- Smiju se primijeniti na temelju pripadajuih posebnih normi.

SIDRENJE S POMOU MEHANIKIH NAPRAVA

- Prikladnost sidara mora se dokazati potvrdom o prikladnosti.


NASTAVLJANJE ARMATURE

- Nastavljanje tlanih i vlanih ipki armature u naelu valja izbjegavati; ako se nastavljanje ne da izbjei treba ga predvidjeti u podruju gdje su naponi u presjeku (u armaturi) najmanji.

- Nastavljanje ipki treba se izvesti tako:- da je osiguran prijenos sila s jedne ipke na drugu- da se u podruju nastavaka ne pojavi odlamanje betona- da irine pukotina na kraju nastavaka znaajno ne prekoraegranine vrijednosti iz propisa

- Nastavljanje armature moe se izvesti:- preklapanjem- zavarivanjem na sueljak- preklapanjem i lunim zavarivanjem- mehaniki preko spojnice


NASTAVLJANJE ARMATURE PREKLAPANJEM

Nastavljanje ipki ili ica

- U svakom presjeku mora biti simetrino i paralelno s vanjskom plohombetonskog elementa.

- Nastavljanje armature preklapanjem izvodi se primjenom uputa o sidrenju.


* ako ne zadovoljava duljina preklopa se mora poveati za iznos koji prekorauje svijetli razmak za 4


- Duljina preklopa odreuje se prema izrazu:

ls = lb,net 1 ls,mingdje je:lb,net - efektivna (potrebna) duljina sidrenjals,min 0,3 a 1 lb 15 20 cm - minimalna duljina nastavkaa - koeficijent za efektivnu duljinu sidrenja1 - koeficijent kojim se uzima u obzir: koliina nastavljenih ipki, naprezanje,

razmaci nastavaka, te udaljenost od vanjskog ruba

Za 1 vrijedi:1 = 1 za duljine preklopa tlanih i vlanih ipki ako se nastavlja manje od 30% ipki u jednom presjeku i ako su s10, kao i s05

1 = 1,4 za duljine preklopa vlanih ipki kad je:(i) 30 % ipki ili vie nastavljeno u jednom presjeku, ili(ii) ako je jedan od dva razmaka manji od s=10, ili s0=5, ali ne oba

1 = 2 za duljine preklopa vlanih ipki kad je ispunjen uvjet (i) te kad su obarazmaka navedena u uvjetu (ii) s i s0 manja od navedenih vrijednosti


Poprena armatura

- Za prihvaanje sila cijepanja u podruju nastavaka biti e dovoljnapostojea poprena armatura ako se nastavljaju ipke 16 mm treba: - imati ukupnu povrinu poprene armature u ravnini glavne

uzdune armature ne manju od povrine jedne nastavljene ipketj. Ast1.0 As

- biti oblikovana kao spona ako je s10, a u suprotnom sluaju moebiti ravna

- biti postavljena izmeu uzdune armature i povrine betona


Nastavljanje zavarenih mrea od rebrastih ipki

Nastavci glavne armature

- Nastavljanje zavarenih mrea daje se za preklapanje u dvije ravnine koje jenajee, a izvodi se u podrujima smanjenih naprezanja ( 80% proraunskenosivosti presjeka)

- Duljina preklopa zavarenih mrea proraunava se po izrazu:

ls,min = 0,3 2 lb st 20 cmgdje je:

lb - osnovna duljina sidrenja armatureAs,req - potrebna povrina armatureAs,prov - stvarna povrina armatureAs/s - u mm2/mst - razmak zavarenih poprenih ipki

mins,provs,

reqs,b2s lAA

ll =

0.2800/

4.00.1 2 += sAs


Nastavljanje poprene armature

- Ukupna poprena armatura moe se nastavljati u jednom presjeku.

- Minimalne duljine preklopa dane su u tablici. Najmanje dvije poprene ipkese moraju nalaziti unutar nastavka na preklop (jedno okno).


NASTAVLJANJE ARMATURE ZAVARIVANJEM NA SUELJAK

- Zavarivanje elektrootporom obavlja se specijalnim ureajem; nastavljati se moe 10 mm; mogu se nastavljati ipke razliitih , ali odnos njihovihpovrina mora biti 1.5; ipke spojene na taj nain ne tretiraju se kao nastavljene.

- Za ipke > 20 mm ponekad se nastavak izvodi lunim zavarivanjem.

b) luno a) elektrootporom


NASTAVLJANJE ARMATURE PREKLAPANJEM I LUNIM ZAVARIVANJEM

Nastavljanje armature lunim zavarivanjem izvodi se: (a) preklopljenim ipkamaili (b) s pomou vezica

- Za jednostrano zavarivanje duina vara je 10

- Za zavarivanje s dvije strane duina vara je 5

(a)

(b)

- Jaina vara u svim sluajevima je 0.25 , ne manja od 4 mm


MEHANIKO NASTAVLJANJE ARMATURE PREKO SPOJNICE

- ipke koje se nastavljaju preko spojnice zavravaju podebljanjempotrebnim za urezivanjem navoja kako se ne bi oslabio popreni presjekipke.

- Nosivost spojnica mora biti provjerena ispitivanjem uzorka.

- Prema propisima doputa se mehaniko nastavljanje armature prekospojnica samo ako one imaju potvrdu o kakvoi od ovlatene institucije zaispitivanje materijala i konstrukcija.


OBLIKOVANJE ARMATURE

- Armatura se u konstrukcijskim elementima oblikuje kao ravna ili savijena, s kukama ili bez njih.

- Spone se rade zatvorene, a zatvaranje se postie kukama bez preklopa ili s preklopom (torzijske spone), te otvorene.

- Najmanji promjer trna za savijanje ipki i ica ne bi trebao biti manji odvrijednosti iz slijedee tablice (da bi se iskljuilo cijepanje ili drobljenjebetona u podruju savijanja te pukotine u ipki):


- Za zavarenu armaturu i mree koje se savijaju nakon zavarivanja vrijedeminimalne vrijednosti za promjer trna oko kojeg se savijaju prema slijedeojtablici:

(k = potrebna duina za oblikovanje kuka)


ZATITNI SLOJ

- Zatitni sloj je sloj betona koji se protee izmeu vanjske plohe armature (ukljuujui i spone) i najblie vanjske betonske plohe.

- Najmanja debljina zatitnog sloja treba biti takva da osigura:

- siguran prijenos sila prionljivou- da ne doe do odlamanja betona- propisanu zatitu od poara- zatitu armature od korozije


Zatitni slojevi za razliite armiranobetonske elemente:

- Prvo se mora odrediti najmanja debljina zatitnog sloja:

c = ili n za dg 32 mmodnosno:

c = ( + 5 mm) ili (n + 5 mm) kada je dg > 32 mm

Ploa

Zid

Greda

Stup


Debljina zatitnog sloja c:

c = ili n za dg 32 mmodnosno:

c = ( + 5 mm) ili (n + 5 mm) kada je dg > 32 mmgdje je:

- promjer ipke betonskog elika, natega ili zatitne cijevi (naknadnonapinjanje) u mm

n - zamjenjujui promjer snopa ipki u mm; n = n (n= broj ipki u snopu)dg - nazivna vrijednost najveeg zrna agregata

- Zatitnim slojem mora se zatititi i nenosiva (konstruktivna) armatura.


EC 2

- Minimalna debljina zatitnog sloja koja e osigurati zatitu armature odkorozije, ovisno o oneienju okolia je:

- Najmanje zatitne slojeve valja korigirati i to:

- poveati za 0.5 cm za povrine betona teko dostupne kontroli- poveati za 0.5 cm za C< 25 N/mm2- poveati za 1.0 cm ako se povrine naknadno obra|uju- poveati za 1.0 cm za konstrukcije koje se izvode klizajuomoplatom

- smanjiti za 0.5 cm za predgotovljene elemente (proizvedene u tvornikim uvjetima)


- Tablica klasa okolia:


RAZMACI IPKI

- Minimalni razmak ipki mora biti toliki da se beton moe kvalitetno ugraditi.

- Promjer najveeg zrna agregata dg treba odabrati tako da se osiguraodgovarajue zbijanje u podruju armature.

- Svijetli razmak (horizontalno i vertikalno) izmeu ipki:

ili 20 mm (dg + 5 mm) za zrno agregata dg > 32 mm

- Kod rasporeda ipki u odvojenim horizontalnim slojevima, ipke svakogsloja treba postaviti jednu iznad druge, a meuprostor izmeu redova ipkimora omoguiti pristup pervibratoru.

- Doputeno je da se ipke koje se preklapaju dodiruju na duljini preklopa.

Documents

04 BK1 Zajednicki Rad Bic