33
Zidni (visokostjeni) nosaþi

Zidni Nosaci Ri

Embed Size (px)

DESCRIPTION

ri

Citation preview

Page 1: Zidni Nosaci Ri

Zidni (visokostjeni) nosa i

Page 2: Zidni Nosaci Ri

ZIDNI (VISOKOSTJENI) NOSA I

eng. Deep beams, njem. Wandartiger Trager

UVOD

Zidni nosa i pojavljuju se u konstrukcijama zidova podruma, mostova, bunkera, silosa te zidova iznad otvora. Gredu iji raspon iznosi manje od dvostruke visine treba promatrati kao zidni nosa .

Dopušten je prora un zidnih nosa a optere enih koncentriranom silom uporabom jednostavnoga rešetkastog modela.

Kontinuirani zidni nosa i osjetljivi su na nejednoli no slijeganje. Zbog toga treba na osnovi mogu eg slijeganja istražiti više mogu ih oslona kih reakcija.

Page 3: Zidni Nosaci Ri

ZIDNI (VISOKOSTJENI) NOSA I

UVOD

Zna ajna ispitivanja zidnih nosa a proveo je prof. Fritz Leonhardt sa svojim suradnicima 1962-1964 u Institutu Otto Graf u Stuttgartu. Pri omjeru visine i raspona nosa a h/L>0,5 više ne vrijedi Bernoulijeva hipoteza ravnih presjeka.

Normalna naprezanja (od optere enja) okomito na uzdužnu os nosa a ne mogu se više zanemariti.

Vla na armatura treba biti potpuno sidrena ili treba biti sidrena s kukom, ili U-petljom ili tzv. sidrenom napravom, ako nema dovoljno sidrene duljine na kraju grede koja dopušta duljinu sidrenja Ibd.

Page 4: Zidni Nosaci Ri

ZIDNI (VISOKOSTJENI) NOSA I

UVOD

Greda je zidni (visokostjeni) nosa kada joj je:

• Za nosa e s jednim rasponom:

Visina (h) ve a ili jednaka od polovice raspona (L), tj. kada je h>0,5L.

• Za kontinuirane nosa e:

Visina (h) ve a ili jednaka od 40 % raspona (L), tj. kada je h>0,4L

Najmanja debljina zidnog nosa a iznosi 10 cm.

Prema EN 1992-1-1 zidni nosa i su grede kod kojih je visina ve a od tre ine raspona, tj. raspon je manji od tri visine grede.

Page 5: Zidni Nosaci Ri

ZIDNI (VISOKOSTJENI) NOSA I

Naprezanja u zidnih (visokostjenih) nosa a

Slika 1 Raspodjela naprezanja u zidnom nosa u

Page 6: Zidni Nosaci Ri

ZIDNI (VISOKOSTJENI) NOSA I

Naprezanja u zidnih (visokostjenih) nosa a

Dopuštena je primjena linearnih postupaka prora una kako za grani no stanje uporabljivosti tako i za grani no stanje nosivosti.

Prora un za grani no stanje nosivosti zahtijeva takav raspored armature koja je dostatna za preuzimanje ukupnih vla nih naprezanja u betonu i koja ispunjava uvjete ravnoteže u grani nom stanju nosivosti.

Prisilne deformacije (npr. djelovanje temperature, slijeganje oslonca) i u inci po teoriji II. reda moraju se uzeti u obzir kad su znatni.

Page 7: Zidni Nosaci Ri

ZIDNI (VISOKOSTJENI) NOSA I

Naprezanja u zidnih (visokostjenih) nosa a

Kod uporabe numeri kih postupaka na osnovi teorije elasti nosti moraju se u prora un uklju iti u inci raspucavanja u podru ju velike koncentracije naprezanja.

U inke koncentracije naprezanja mora se uzeti u obzir smanjenjem krutosti u odgovaraju im podru jima.

Postupci prema stati kom teoremu teorije plasti nosti (donja grani na vrijednost) moraju se rabiti uz pretpostavku odgovaraju ih mjera za osiguranje duktilnosti.

Page 8: Zidni Nosaci Ri

ZIDNI (VISOKOSTJENI) NOSA I

Naprezanja u zidnih (visokostjenih) nosa a

Dopušteno je elemente idealizirati tako kao da se radi o stati šetki, u kojoj zamišljeni tla ni štapovi prihva aju tla na naprezanja u betonu, a vla ni štapovi (armatura) vla na naprezanja.

Sile u elementima rešravnoteže. Za preuzimanje vla nih sila u vla nim š , a naprezanja u tla nim štapovima ne smiju prije i prora unsku vrsto u betona.

Treba još , a osobito je li sva armatura usidrena i kolika su lokalna naprezanja od djelovanja koncentriranih sila.

Page 9: Zidni Nosaci Ri

ZIDNI (VISOKOSTJENI) NOSA I

Naprezanja u zidnih (visokostjenih) nosa a

Da bi se približno osigurala spojivost (kompatibilnost), položaj i pravac tla nih i vla nih štapova zamišljene rešetke treba slijediti trajektorije unutarnjih naprezanja

nosti.

Slika 2 Trajektorije naprezanja

Page 10: Zidni Nosaci Ri

ZIDNI (VISOKOSTJENI) NOSA I

Naprezanja u zidnih (visokostjenih) nosa a

Kod dokaza naprezanja betona u tla nim štapovima uzima se u obzir smanjena tla na vrsto a zbog popre nih vla nih naprezanja, raspucavanja ili utjecaja popre nih sila.

Prosje no prora unsko tla no naprezanje u štapovima ne smije premašiti fcd .

U nedostatku drugih vrijednosti dopušteno je uzeti = 0,6; pri emu je obuhva en i utjecaj dugotrajnog optere enja.

Ve e vrijednosti za ( ak > 1) mogu se dopustiti u slu aju troosnoga stanja tla nog naprezanja, pod uvjetom da se može dokazati da je ostvariv dostatan popre ni tlak.

Prora unsko naprezanje u eliku u vla nim štapovima zamišljene rešetke ograni eno je na fyd

Page 11: Zidni Nosaci Ri

ZIDNI (VISOKOSTJENI) NOSA I

Naprezanja u zidnih (visokostjenih) nosa a

Jako je važno (zbog velike krutosti takvih nosa a) da kod kontinuiranih zidnih nosaslijegavanja oslonaca.

Page 12: Zidni Nosaci Ri

ZIDNI (VISOKOSTJENI) NOSA I

Naprezanja u zidnih (visokostjenih) nosa a

Slika 3 Mogu e pukotine zidnog nosa a armiranog horizontalnom armaturom optere enog na gornjem rubu

Page 13: Zidni Nosaci Ri

ZIDNI (VISOKOSTJENI) NOSA I

Armiranje zidnih nosa a

Armatura zidnih nosa a sastoji se od glavne uzdužne horizontalne armature (koja mora biti obuhva ena vertikalnom armaturom u obliku zatvorenih spona) i armature na oba vertikalna lica nosa a koja se postavlja u vertikalnom i horizontalnom smjeru.

Za zidne nosa e kod kojih je visina (h) ve a od raspona (L) treba glavnu uzdužnu horizontalnu armaturu postaviti po visini vla nog podru ja na visini od najmanje 15% raspona (L) nosa a mjereno od vla nog ruba.

Glavna uzdužna horizontalna armatura postavlja se na najmanje 15% ukupne visine nosa a po visini vla nog podru ja, mjereno od vla nog ruba.

Page 14: Zidni Nosaci Ri

ZIDNI (VISOKOSTJENI) NOSA I

Armiranje zidnih nosa a

Slika 4 Armatura zidnog nosa a

Page 15: Zidni Nosaci Ri

ZIDNI (VISOKOSTJENI) NOSA I

Armiranje zidnih nosa a

Glavna uzdužna horizontalna armatura sidri se u podru ju krajnjih oslonaca (ležajeva) u pravilu horizontalnim kukama.

Pri osloncima sustav horizontalne i vertikalne armature uz oba lica nosa a proguš uje se na manji razmak što ovisi o naprezanjima u zidnom nosa u, o na inu oslanjanja i optere enju.

Page 16: Zidni Nosaci Ri

ZIDNI (VISOKOSTJENI) NOSA I

Armiranje zidnih nosa a

Armatura uz oba lica zida povezuju se s-kukama ili

v-kukama i to 4 kom/m2.

Razmak šipki u oba smjera i na oba lica ne smije biti ve i od dvostruke debljine nosa a niti ve i od 30 cm.

Ako gornji rub nosa a nije ukru en okomito na ravninu nosa a tada treba zidni nosa provjeriti na izbo ivanje a u tla ni rub treba postaviti horizontalnu armaturu.

Page 17: Zidni Nosaci Ri

ZIDNI (VISOKOSTJENI) NOSA I

Koncentrirana optere enja na zidne nosa e

Na osloncima nosa treba osigurati od tla nog drobljenja betona i od otkidanja zaštitnog sloja betona.

Ako se optere enje nalazi na donjem rubu zidnog nosa a, tada treba predvidjeti i postaviti armaturu za potpuno osiguranje prijenosa ovješenog optere enja na gornji dio nosa a. Ova vertikalna armatura mora biti dovoljne duljine tj. mora biti duljine jednake visini zidnog nosa a ako je visina manja od raspona (h<L).

Page 18: Zidni Nosaci Ri

ZIDNI (VISOKOSTJENI) NOSA I

Koncentrirana optere enja na zidne nosa e

Slika 5 Koncentrirano optere enje na konzolni zidni nosa (prijepust visokostjenog nosa a) od drugog zidnog (visokostjenog) nosa a

Page 19: Zidni Nosaci Ri

ZIDNI (VISOKOSTJENI) NOSA I

Koncentrirana optere enja na zidne nosa e

Ako je visina zidnog nosa a ve a od raspona (h>L), tada se armaturu za potpuno osiguranje prijenosa ovješenog optere enja treba sidriti od donjeg ruba nosa a do visine jednake rasponu L, dok u blizini oslonca ta visina sidrenja ne smije biti manja od 0,8L

Ako zidni (visokostjeni) nosa prenosi koncentrirano optere enje od popre nog zida, grede ili stupa, tada takvo optere enje treba preuzeti odgovaraju om vertikalnom armaturom ili vertikalnom i kosom armaturom.

Kosom armaturom može se prihvatiti najviše 60 % vertikalne sile.

Page 20: Zidni Nosaci Ri

ZIDNI (VISOKOSTJENI) NOSA I

Koncentrirana optere enja na zidne nosa e

Slika 6 Vertikalna i/ili vertikalna i kosa armatura

za prihva anje koncentrirane sile

Page 21: Zidni Nosaci Ri

ZIDNI (VISOKOSTJENI) NOSA I

Minimalna armatura zidnih nosa a

Zidni (visokostjeni) nosa i trebaju biti armirani barem minimalnom armaturom As.db.min

Prema HRN ENV 1992-1-1 za zidne nosa e treba u svaku vanjsku površinu predvidjeti pravokutnu armaturnu mrežu iji postotak armiranja u svakom smjeru iznosi najmanje 0,15 %.

Najmanja ploština armature svake mreže (tj. uz svako lice nosa a) i u svakom pravcu (horizontalnom i vertikalnom) treba biti:

za B500: 0,075 % (ili Ukupno AS.db,min = 0,15%).

Page 22: Zidni Nosaci Ri

ZIDNI (VISOKOSTJENI) NOSA I

Minimalna armatura zidnih nosa a

Preporu ena vrijednost za As,db,min je 0,15 % od betonskog presjeka ali ne manje od 1,50 cm2/m na svakom od dva vertikalna lica takvog nosa a u oba smjera (horizontalnom i vertikalnom). Razmak šipki u oba smjera i na oba lica ne smije biti ve i od dvostruke debljine nosa a niti ve i od 30 cm.

Primjer: Za zidni (visokostjeni) nosa debljine 20 cm

As,db,min= 0,0015-20-100 = 3,0 cm2/m što je ve e od 1,50 cm2/m na svakom od dva vertikalna lica takvog nosa a u oba smjera (horizontalnom i vertikalnom).

Odabrano: As,db,min = 6Ø8=3,02 cm2/m tj. Ø8/16,7 cm u oba smjera na svakom licu zida.

Page 23: Zidni Nosaci Ri

ZIDNI (VISOKOSTJENI) NOSA I

Prora un armature zidnih nosa a

Glavna vla na armatura zidnog nosa a:

ina kao i za grede. Krak unutarnjih sila "z" :

• za zidni nosa na dva oslonca: z=(L+2h)/5

• za zidni kontinuirani nosa : z=(L+1,5h)/5

yd

sds fz

MA

⋅=

Page 24: Zidni Nosaci Ri

ZIDNI (VISOKOSTJENI) NOSA I

Prora un armature zidnih nosa a

Nad osloncem kontinuiranog zidnog nosa a glavna armatura AS a:

Za: 1,0 < L/h < 2,0 :

Asr = As(L/h-1,0)/2 na visinu od 0,2h, a preostala armatura (As-Asr) 0,2h i 0,8h.

Za: L/h < 1, tj. h/L > 1 As

na visini 0,6 h od gornjeg ruba.

Page 25: Zidni Nosaci Ri

ZIDNI (VISOKOSTJENI) NOSA I

Prora un armature zidnih nosa a

Slika 7 Raspored armature nad osloncem

kontinuiranog zidnog nosa a

Page 26: Zidni Nosaci Ri

ZIDNI (VISOKOSTJENI) NOSA I

Prora un armature zidnih nosa a

Minimalna ploština glavne horizontalne armature prema HRN ENV 1992-1-1 iznosi:

za h/L = 0,4: As,min = 0,22·b·h·fctm/fyk

za 0,4< h/L <1: As,min = 0,20·b·h·fctm/fyk

za h/L > 1,0: As,min = 0,15·b·h·fctm/fyk

Page 27: Zidni Nosaci Ri

ZIDNI (VISOKOSTJENI) NOSA I

Prora un armature zidnih nosa a

h ukupna visina zidnog nosa a

L raspon zidnog nosa a,

b debljina (širina) zidnog nosa a,

fctm srednja vla na vrsto a betona,

fyk naprezanje u ( eli noj) armaturi pri dosezanju granice popuštanja.

Ovješeno koncentrirano optere enje treba u cijelosti vertikalnom i (ako je potrebno) kosom armaturom prenijeti u gornje podru je zidnog nosa a.

Page 28: Zidni Nosaci Ri

ZIDNI (VISOKOSTJENI) NOSA I

Ograni enje popre ne sile i reakcije zidnog nosa a,

te armatura u blizini oslonca (ležaja)

Ograni enje popre ne sile zidnog nosa a (posredno oslanjanje)

Ograni enje popre ne sile zidnog nosa a kada se popre na sila prenosi po itavoj visini h na stup ili popre ni zid iznosi:

VSd,max = 0,1·b·h·0,85·fctm

Ako je sila F popre nog zida koji naliježe na zidni nosa manja od polovice Vsd,max tada se ona preuzima vertikalnom armaturom.

Ako je ta sila ve a od polovice Vsd,max tada se ona preuzima vertikalnom i kosom armaturom. Kosa armatura treba tada preuzetinajmanje 50 % sile (F) popre nog zida.

Page 29: Zidni Nosaci Ri

ZIDNI (VISOKOSTJENI) NOSA I

Ograni enje popre ne sile i reakcije zidnog nosa a,

te armatura u blizini oslonca (ležaja)

Ograni enje veli ina reakcija zidnog nosa a (neposredno oslanjanje)

Ograni enje reakcije zidnog nosa a kada se reakcija prenosi direktno (neposredno) na ploštinu oslonca iznosi:

Za krajnji oslonac A:

RA,Sd,max = 0,68·fcd·b·(c+hf)

Za srednji oslonac B:

RB,Sd,max= 1,02·fcd·b·(c+2hf)

Page 30: Zidni Nosaci Ri

ZIDNI (VISOKOSTJENI) NOSA I

Ograni enje popre ne sile i reakcije zidnog nosa a,

te armatura u blizini oslonca (ležaja)

Ograni enje veli ina reakcija zidnog nosa a (neposredno oslanjanje)

gdje je:

b debljina zida tj. širina nosa a

c širina oslonca u smjeru raspona zidnog nosa a;

hf debljina pojasnice (plo e) na donjem rubu zidnog nosa a

Page 31: Zidni Nosaci Ri

ZIDNI (VISOKOSTJENI) NOSA I

Ograni enje popre ne sile i reakcije zidnog nosa a,

te armatura u blizini oslonca (ležaja)

Armatura u blizini ležaja (oslonca)

Armatura koju treba staviti u blizini oslonca zidnog nosa a na duljini 0,2·L kada popre na sila iznosi:

za Vsd (1/3)·VSd,max = 0,1·b·h·0,85·fcd/3

Vertikalna armatura:

Asv=Vsd/fyd

Horizontalna armatura:

Ash=0,8Vsd/fyd

Page 32: Zidni Nosaci Ri

ZIDNI (VISOKOSTJENI) NOSA I

Ograni enje popre ne sile i reakcije zidnog nosa a,

te armatura u blizini oslonca (ležaja)

Armatura u blizini ležaja (oslonca)

Prora unska popre na sila, Vsd, ni u kojem slu aju ne smije premašiti maksimalnu popre nu silu.

Ako optere enje zidnog nosa a djeluje na donjem rubu, treba predvidjeti dodatnu vertikalnu armaturu Asw za prijenos tog optere enja na gornji rub nosa a.

yd

QGsw f

QGA

⋅+⋅=

γγ

Page 33: Zidni Nosaci Ri

ZIDNI (VISOKOSTJENI) NOSA I

Ograni enje popre ne sile i reakcije zidnog nosa a,

te armatura u blizini oslonca (ležaja)

Armatura u blizini ležaja (oslonca)

Armatura, koja odgovara vla nim štapovima prema prora unskom predlošku, treba se potpuno sidriti povijanjem šipki izvan osi oslonca primjenom spona

U-oblika ili sidara za slu aj kad ne postoji dovoljna duljina sidrenja lb,net vorova i kraja nosa a.