VJEZBE-1,2,3,4,5,6

194
BETONSKE KONSTRUKCIJE BETONSKE KONSTRUKCIJE VE VE Ž Ž BA br. 1 BA br. 1 - - Uvod Uvod - - Pravila za armiranje Pravila za armiranje - - Sidrenje i nastavljanje armature Sidrenje i nastavljanje armature

Transcript of VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Page 1: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

BETONSKE KONSTRUKCIJEBETONSKE KONSTRUKCIJE

VEVEŽŽBA br. 1BA br. 1

-- UvodUvod-- Pravila za armiranjePravila za armiranje-- Sidrenje i nastavljanje armatureSidrenje i nastavljanje armature

Page 2: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

UVODUVOD

CILJ PROJEKTOVANJACILJ PROJEKTOVANJASA SA ZADOVOLJAVAJUZADOVOLJAVAJUĆĆIM STEPENOM SIGURNOSTI IM STEPENOM SIGURNOSTI KONSTRUKCIJA TREBA DA IZDRKONSTRUKCIJA TREBA DA IZDRŽŽI OPTEREI OPTEREĆĆENJA I ENJA I DEFORMACIJE TOKOM IZGRADNJE I UPOTREBE, DA IMA DEFORMACIJE TOKOM IZGRADNJE I UPOTREBE, DA IMA ADEKVATNU TRAJNOST I OTPORNOST NA SPOLJAADEKVATNU TRAJNOST I OTPORNOST NA SPOLJAŠŠNJE NJE UTICAJE.UTICAJE.SAM PRORASAM PRORAČČUN NE GARANTUJE SIGURNOST I TRAJNOST. UN NE GARANTUJE SIGURNOST I TRAJNOST. PODJEDNAKO VAPODJEDNAKO VAŽŽNI SU I KVALITET MATERIJALA, KONTROLA I NI SU I KVALITET MATERIJALA, KONTROLA I NADZOR TOKOM IZGRADNJENADZOR TOKOM IZGRADNJEKONSTRUKCIJA TREBA DA JE EKONOMIKONSTRUKCIJA TREBA DA JE EKONOMIČČNA ZA IZGRADNJU, NA ZA IZGRADNJU, ODRODRŽŽAVANJE I SANACIJEAVANJE I SANACIJE

Page 3: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PonaPonaššanje nearmiranog betona pri optereanje nearmiranog betona pri optereććenjuenjuKako spreKako spreččiti lom nakon otvaranja prsline?

NEARMIRANI BETONNEARMIRANI BETON

iti lom nakon otvaranja prsline?

ARMATURAARMATURAStatička armatura – podužna,kosa i poprečnaKonstruktivna armaturaKonstruktivna armatura

Page 4: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

ARMIRANI BETONARMIRANI BETONPoPoččetak primene sredina 19 vekaetak primene sredina 19 vekaŠŠta ta ““nosinosi”” beton, a beton, a ššta armatura?ta armatura?Kako se obezbeđuje zajedniKako se obezbeđuje zajedniččki rad betona i ki rad betona i ččelika?elika?

Prirodna hrapavost Prirodna hrapavost ččelikaelikaHemijska adhezijaHemijska adhezijaTermiTermiččki koeficijent ki koeficijent šširenja pribliirenja približžno istino istiZaZašštita od korozijetita od korozije

Page 5: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PREDNOSTIPREDNOSTIVelika primena u svim oblastima građenjaVelika primena u svim oblastima građenjaOblikovanje, ugrOblikovanje, ugrađivanjeađivanje, monta, montažžaaTrajnost, odrTrajnost, održžavanje, sanacijeavanje, sanacijeDinamiDinamiččka optereka optereććenjaenjaPrednaprezanjePrednaprezanjePoPožžar ar –– otpornost na kratkotrajne visoke temp.otpornost na kratkotrajne visoke temp.

Page 6: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

NEDOSTACINEDOSTACI

Velika sopstvena teVelika sopstvena težžinainaOteOtežžana gradnja u zimskim mesecimaana gradnja u zimskim mesecimaPrslinePrslinePoPožžararIzolaciona svojstvaIzolaciona svojstva

Page 7: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRAVILA ZA ARMIRANJEPRAVILA ZA ARMIRANJE

VRSTE VRSTE ČČELIKA ZA ARMIRANJEELIKA ZA ARMIRANJEGA 240/360 (GA 240/360 (ØØ55→→ ØØ32) 32) RA 400/500RA 400/500--1(R1(RØØ66→→ RRØØ40)40)RA 400/500RA 400/500--2(R2(RØØ66→→ RRØØ40)40)MAG 500/560MAG 500/560MAR 500/560MAR 500/560BI 680/800BI 680/800

Page 8: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRAVILA ZA ARMIRANJEPRAVILA ZA ARMIRANJE

ZaZašštitni sloj betona do armature obezbeđuje titni sloj betona do armature obezbeđuje ::ZaZašštitu armature od korozijetitu armature od korozijeNeophodnu adheziju između betona i Neophodnu adheziju između betona i ččelikaelika

Tip sredine u kojoj se nalazi AB:Tip sredine u kojoj se nalazi AB:Slabo agresivne Slabo agresivne

aaoo=1.5cm =1.5cm –– plopločče, zidovie, zidoviaaoo=2.0cm =2.0cm –– grede, stubovigrede, stubovi

Srednje agrersivne (aSrednje agrersivne (ao o + 0.5cm)+ 0.5cm)Jako agresivne (aJako agresivne (ao o + 1.5cm)+ 1.5cm)

Page 9: VJEZBE-1,2,3,4,5,6
Page 10: VJEZBE-1,2,3,4,5,6
Page 11: VJEZBE-1,2,3,4,5,6
Page 12: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRAVILA ZA ARMIRANJEPRAVILA ZA ARMIRANJE

RASPORED ARMATURERASPORED ARMATUREČČIST RAZMAK IST RAZMAK ŠŠIPKIIPKISIMETRIJASIMETRIJA

Page 13: VJEZBE-1,2,3,4,5,6
Page 14: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

8.8

30

7.67.6

7.6

14.8

5.3

6.4 6.4

30

8.6

5.4

9.7

30

5.3

7.6

8.8

9.7 5.3

5.3

3.2

3.2

10.44.4

3.2

4.4

4.4

6.43.2

5.4

4.4

4.4

8.6 8.6 8.6

30

6.46.4

4.23.2

5.3

5.4

5.4

3.2

3.2

4.6

7.1

30

7.9

3.9

68.

3

7.1 7.9

3.9

3.9

4.73

4.6

30

20.8

2.5

3x5.

24.

6

4.6

2.5

3

RASPOREÐIVANJE ARMATURE U PRESEKUVARIJANTE SA POJEDINACNIM I GRUPISANIM ŠIPKAMA

Page 15: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

6.4

5.8

5.8 9.2 5.8

30

14.4

6.8

6.4

7.8 7.8

30

8.6

7.1

5.85 5.85

30

9.15 9.15

3.6

3.6

6.653.6

44

4 8.8 3.2 6

3.2

3.2

6.46.8

9.2

5.8

5.8

5.2

30

4.33

20.5 4.75

114.

75

4.75

2.52.

53

30

3.73

19.6 5.25.2

2.8

3

2.8

4.15

7.9

30

7.1

6.1

5.85

7.97.1

3.6

3.6

3.6

6.1

5.85

30

6.1

8.6

7.1

3.6

5.85

3.6

3.6

3.6

5.85

8.6

5.85

6.1 5.85

3.6

30

3.6

3.6

6.1 6.1

3.6

6.1 6.1

RASPOREÐIVANJE ARMATURE U PRESEKUVARIJANTE SA POJEDINACNIM I GRUPISANIM ŠIPKAMA

Page 16: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

RASPORED ARMATURE U PRESECIMA RAZLICITE ŠIRINE

Page 17: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRAVILA ZA ARMIRANJEPRAVILA ZA ARMIRANJE

OBLIKOVANJE ARMATUREOBLIKOVANJE ARMATUREPRAVE PRAVE ŠŠIPKEIPKEŠŠIPKE SA KUKAMAIPKE SA KUKAMAPRAVILA ZA POVIJANJE PRAVILA ZA POVIJANJE

Page 18: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

SIDRENJE ARMATURESIDRENJE ARMATURE

ŠŠTA JE SIDRENJE ARMATURE?TA JE SIDRENJE ARMATURE?Sila zatezanja iz armature se postepeno prenosi na Sila zatezanja iz armature se postepeno prenosi na okolni betonokolni beton

OD KOJIH FAKTORA ZAVISI DUOD KOJIH FAKTORA ZAVISI DUŽŽINA SIDRENJA ?INA SIDRENJA ?PoloPoložžaj aj ššipke u elementu, vrsta ipke u elementu, vrsta ččelikaelikaMarka betona i preMarka betona i preččnik nik ššipke armatureipke armature

ŠŠTA SU NAPONI PRIJANJANJA ?TA SU NAPONI PRIJANJANJA ?AdhezijaAdhezijaTrenjeTrenje

Page 19: VJEZBE-1,2,3,4,5,6
Page 20: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

SIDRENJESIDRENJE ARMATUREARMATURE

Iz uslova ravnoteIz uslova ravnotežžee ::

pu

vsl τγ

σ⋅

⋅=4Ø

Page 21: VJEZBE-1,2,3,4,5,6
Page 22: VJEZBE-1,2,3,4,5,6
Page 23: VJEZBE-1,2,3,4,5,6
Page 24: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

SIDRENJE ARMATURESIDRENJE ARMATURE

sa

efasefs lll ≥⋅⋅=

σσ

α ,,

321

=

=

α

α

cmll ss 15105.0,min ≥≥= φ

Page 25: VJEZBE-1,2,3,4,5,6
Page 26: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

NASTAVLJANJE ARMATURENASTAVLJANJE ARMATURE

NA PREKLOPNA PREKLOP

ZAVARIVANJEMZAVARIVANJEM

SUSUČČEONOEONO

NA PREKLOPNA PREKLOP

PODVEZICEPODVEZICE

Page 27: VJEZBE-1,2,3,4,5,6
Page 28: VJEZBE-1,2,3,4,5,6
Page 29: VJEZBE-1,2,3,4,5,6
Page 30: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

NASTAVLJANJE ARMATURENASTAVLJANJE ARMATURE

cmlll sefsp 20,15,

2,1 φα ≥⋅=

MAKSIMALNI PROCENTI MAKSIMALNI PROCENTI NASTAVLJANJA NASTAVLJANJA ZATEGNUTE ZATEGNUTE

ARMATUREARMATURE

100% za RA, 100% za RA, ØØ<16; <16; 5050% za % za RRA, A, ØØ≥≥16;16;

5050% za % za GGA, A, ØØ<16; <16; 2525% za % za GGA, A, ØØ≥≥16;16;

Page 31: VJEZBE-1,2,3,4,5,6
Page 32: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Betonske konstrukcijeBetonske konstrukcije

VeVežžba br.ba br.22

-- CentriCentriččni pritisakni pritisak-- CentriCentriččno zatezanjeno zatezanje-- Mali ekcentricitet Mali ekcentricitet -- zatezanjezatezanje

Page 33: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

KONCEPTPRORAČUNAAB PRESEKA

TEORIJA DOPUŠTENIH

NAPONA

TEORIJAGRANIČNIH

STANJA

PREDAVANJAPREDAVANJA !!

Page 34: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

GRANIČNA STANJA

NOSIVOST UPOTREBLJIVOST

PRSLINE DEFORMACIJE

PREDAVANJA !

Page 35: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Teorija graniTeorija graniččnih stanjanih stanjaPREDAVANJAPREDAVANJA !!

Page 36: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

CENTRICENTRIČČNO PRITISNUTI ELEMENTINO PRITISNUTI ELEMENTI

d

b

h - a

a 1a 2

2‰

d2

d2

0 2

d2

d2

Da2u

Nu

Aa1

Aa2

Gb

σb=fB

εa1

εa2

Da1u

Dbu

σa2

σa1

PREDAVANJA !

Page 37: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

CENTRICENTRIČČNO PRITISNUTI ELEMENTINO PRITISNUTI ELEMENTI

ΣNu=0 :

Nu = Dbu + Dau1 + Dau2

Nu= Ab · fB + Aa · σv

ili

Nu= fB · Ab · (1+ )

B

V

fσµµ ⋅=

Dau= σau‧Aa (σau = σv)

Mehanički koef. armiranja

µ

Page 38: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

MINIMALNI PROCENTI ARMIRANJAMINIMALNI PROCENTI ARMIRANJA

◦ CENTRIČNI PRITISAK:

◦ za σb= fb → µmin= 0.6 % µmax= 6 %

dodatni uslovi :◦ min 4Ø12 → pravougaoni stub◦ min 6Ø12 → kružni stub

Uzengije

(%)13.0100min ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+⋅=⋅=

B

b

b

a

fAA σµ

,max.

15min . min ( , )

30u

Øe b d

cm

⎧ ⎫⎪ ⎪= ⎨ ⎬⎪ ⎪⎩ ⎭

Page 39: VJEZBE-1,2,3,4,5,6
Page 40: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

4

50

144

4

22

30

2Ø12

4

1414

2Ø12

2Ø12

2Ø12

UØ6/15

UØ6/15

Page 41: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER PRIMER 11

Dimenzionisati centrično pritisnuti stub pravougaonog poprečnog preseka (ne uvodeći u proračun izvijanje),zadate širine b = 30 cm, opterećen silama Ng i Np.

Ng = 630 kN Np = 398 kN MB 25 GA 240/360

MB 25 ⇒ fB = 17.25 MPa = 1.725 kN/cm2

GA 240/360 ⇒ σv = 240 MPa = 24 kN/cm2

Page 42: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

RAČUNSKI STATIČKI UTICAJI:

Nu= 1.9‧Ng + 2.1‧Np = 1.9‧630 + 2.1‧398 = 2032.8 kNusv. µ = µmin = 0.6%

%35.825.17

2406.0 =×=µ

Pritisak Zatezanje

PRIMER PRIMER 11

Page 43: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

POTREBNA POVRŠINA BETONA:

22., 6.1087)1035.81(725.1

8.2032)1(

cmf

NAB

upotrb =

×+×=

+×= −µ

cmb

Ad potrb

potr 3.3630

6.1087.,. ===

usvaja se : b/d = 30/40 cm

Nu= fB · Ab · (1+ )µ

PRIMER PRIMER 11

Page 44: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER PRIMER 11

Aa,potr = 0.6‧10-2×1087.6 = 6.53 cm2

⇒ usvojeno: 4Ø16 (8.04 cm2)

cmcm

cmdbcmØ

eu 2430

30),(min246.11515

.min.max, =⎪⎭

⎪⎬

⎪⎩

⎪⎨

⎧=

=×==

⇒ usvojeno: UØ8/20

Ab,potr

Page 45: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER PRIMER 22

Dimenzionisati centrično pritisnuti stub pravougaonog poprečnog preseka (ne uvodeći u proračun izvijanje),zadatih dimenzija b/d = 30/50 cm, opterećen silama Ng i Np

Ng = 500 kN Np = 700 kN MB 30 RA 400/500

MB 30 ⇒ fB = 20.5 MPa = 2.05 kN/cm2

RA 400/500 ⇒ σv = 400 MPa = 40 kN/cm2

Page 46: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER PRIMER 22

RAČUNSKI STATIČKI UTICAJI:

Nu= 1.9‧Ng + 2.1‧Np = 1.9‧450 + 2.1‧600 = 2420 kNAb‧fB = 30 ‧ 50 ‧ 2.05 = 3075 > NuNije potrebna računska armatura usv. µ = µmin = 0.6% tj. Aa=3075 ‧ 0.006 = 18,45cm2

Page 47: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER PRIMER 2a2a(Razlika u odnosu na predhodni primer su dimenzije stuba)(Razlika u odnosu na predhodni primer su dimenzije stuba)Dimenzionisati centrično pritisnuti stub pravougaonog poprečnog preseka (ne uvodeći u proračun izvijanje),zadatih dimenzija b/d = 30/30 cm, opterećen silama Ng i Np

Ng = 500 kN Np = 700 kN MB 30 RA 400/500

MB 30 ⇒ fB = 20.5 MPa = 2.05 kN/cm2

RA 400/500 ⇒ σv = 400 MPa = 40 kN/cm2

Page 48: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

RAČUNSKI STATIČKI UTICAJI:Nu= 1.9‧Ng + 2.1‧Np = 1.9‧450 + 2.1‧600 = 2420 kNAb‧fB = 30 ‧ 30 ‧ 2.05 = 1845 < NuPotrebna je računska armatura !!!

PRIMER PRIMER 22aa

312.0105.200

24201 =−×

=−×

=9BfA

N

b

uµNu= fB · Ab · (1+ )µ

v B

B v

ffσµ µ µ µ

σ= × → = ⋅ 016.0

4005.2312.0 =×=µ

aa b

b

A A AA

µ µ= → = ⋅ 24.14900016.0 cmAa =×=

usvojeno:usvojeno: 88RRØØ16 (16.08cm16 (16.08cm2))

Page 49: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

,max.

15 15 2.2 33min. min ( , ) 30 30

30u

Ø cme b d cm cm

cm

= × =⎧ ⎫⎪ ⎪= = =⎨ ⎬⎪ ⎪⎩ ⎭

Page 50: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER PRIMER 33

Odrediti koliku silu od povremenog opterećenja može da prihvati stub napravljen od betona MB 30 armiran kao na slici. Sila od stalnog opterećenja je Ng = 1000 kN

MB 30 ⇒ fB = 20.5 MPa = 2.05 kN/cm2

RA 400/500 ⇒ σv = 400 MPa = 40 kN/cm2

Page 51: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER PRIMER 33

◦ Nu= Ab · fB + Aa · σv

◦ Nu= 1.9‧Ng + 2.1‧Np

( ) ( )40 60 2.05 10 2.84 40 4920 1136 6056uN kN= ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ = + =

1.9 6056 1.9 1000 1979.12.1 2.1

u gp

N NN kN

− ⋅ − ⋅= = =

Page 52: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

CENTRICENTRIČČNO ZATEZANJENO ZATEZANJE

LUK SA ZATEGOMZATENUT POJAS REŠETKI

UKUPNU SILU ZATEZANJA PRIHVATA ARMATURA !

2ua

v

ZA 45 6cm

24 01094.6 .

.= = =

σ

Page 53: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER PRIMER 44

Odrediti potrebnu površinu armature i oblikovatipravougaoni poprečni presek centrično zategnutog

elementa

Zg = 305 kN Zp = 337 kN MB 30 GA 240/360

GA 240/360 ⇒ σv = 24 MPa = 24 kN/cm2

Page 54: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER PRIMER 44

RAČUNSKI STATIČKI UTICAJI:

Zu= 1.6·Zg + 1.8·Zp =1.6·305 + 1.8·337=1094.6 kN

usvojeno: 15Ø20 (47.12 cm2)

2ua

v

ZA 45 6cm

24 01094.6 .

.= = =

σ

Page 55: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

CENTRICENTRIČČNO ZATEZANJENO ZATEZANJE◦ OBLIKOVANJE PRESEKA

◦ RASPORED ARMATURE

3)1(22 0 ⋅−+⋅++= mmad u φφ

7.52x8=16

5.5

40

4.5

4.5

5.5

4.5

20

4.57.5

UØ8/305Ø20

5Ø20

5Ø20

5)1(22 0 ⋅−+⋅++= nnab u φφb ≥ 2×2.5 + 2×0.8 + 5×2.0 + (5-1)×5.0 = 36.6 cm b = 40

cm

d ≥ 2×2.5 + 2×0.8 + 3×2.0 + (3-1)×3.0 = 18.6 cm d = 20 cm

Page 56: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

MALI EKSCENTRICITETMALI EKSCENTRICITETSILA ZATEZANJASILA ZATEZANJA

b

y a1

a 1a 2

d2

d2

εb2

εb1 0

NEUTRALNALINIJA

Zu

Mu

Aa1

Aa2

Gb

εa1Zu

e

εa2

σa1=σv Za1u

Za2u

e

Zu

σa2=σv

y a2

Page 57: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

MALI EKSCENTRICITETMALI EKSCENTRICITETSILA ZATEZANJASILA ZATEZANJA

e < d/2-a1e = Mu/Zu

Σ M(Aa1) = 0

Σ Nu = 0

u a 2a1

v a1 a 2

Z y eA

y y+

= ⋅σ +

u a1a 2

v a1 a 2

Z y eA

y y−

= ⋅σ +

au1 au2 uZ Z Z+ = ua1 a 2 a

v

ZA A A+ = =

σ

Mu=γug· Mg+ γup· MpZu=γug· Zg+ γup· Zp

Page 58: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER PRIMER 55

Odrediti potrebnu površinu armature za pravougaonipoprečni presek b/d=30x25 opeterćen

silom zatezanja i momentom savijanja

Zg = 305 kN Zp = 337 kN MB 30 GA 240/360

Mg = 6.6 kNm

GA 240/360 ⇒ σv = 240 MPa = 24 kN/cm2

Page 59: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER PRIMER 55

RAČUNSKI STATIČKI UTICAJI:

Zu= 1.6·Zg + 1.8·Zp = 1.6·305 + 1.8·337=1094.6 kNMu = 1.6·Mg = 1.6·6.6 = 10.56 kNm

pretp. a1 = a2 = 4.5 cm

u

u

Me 0 96cm

Z

210.56 10 .1094.6

×= = =

a1 a 2 1d 25y y a 4 5 8cm2 2

.= = − = − =

Page 60: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER PRIMER 55

usvojeno: 5Ø25 (Aa1 )4Ø25 (Aa2 )

2u a 2a1

v a1 a 2

Z y e 8 0 0 96A 25 55cmy y 8 0 8 0

1094.6 . . .24.0 . .

+ += × = × =

σ + +

2u a1a 2

v a1 a 2

Z y e 8 0 0 96A 20 05cmy y 8 0 8 0

1094.6 . . .24.0 . .

− −= × = × =

σ + +

Page 61: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Vežba br.3

- Čisto savijanje

Slobodno dimenzionisanje

Vezano dimenzionisanje

Dvojno armiranje

Page 62: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PREDAVANJA:h

ad

x

Mu

Aa1

Lom po betonu Lom po armaturi

Page 63: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Slobodno dimenzionisanje:Poznato:

Statički uticaji za pojedina opterećenja

Kvalitet materijala (fB, σv)Širina poprečnog preseka (b)

Nepoznato:Visina poprečnog preseka (d)Površina armature (Aa)

Page 64: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

1) Računski statički uticaji:

Su= γug· Sg+ γup· Sp Mu=γug· Mg+ γup· Mp

2) Usvajanje dilatacija (εa , εb) k,

3) Sračunavanje potrebne statičke visine:

i potrebne površine armature :V

Ba σ

f100hbµA ⋅⋅

⋅=

b

u

fbMkh⋅

=

µ

Page 65: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

4) Usvaja se broj i prečnik šipki armature

5) Sračunava se položaj težišta (a1) usvojene armature i ukupna visina preseka (d): d=h+a1

6) Konstruiše se poprečni presek usvojenih dimenzija, armiran odgovarajućom armaturom, prikazan u odgovarajućoj razmeri, sa svim potrebnim kotama i oznakama

Page 66: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Odrediti visinu d i potrebnu površinu armature za presek pravougaonog oblika, opterećen momentima savijanja usled stalnog (Mg) i povremenog (Mp) opterećenja. Podaci za proračun:

Mg = 60 kNm b = 25 cm MB 30Mp = 80 kNm GA 240/360

MB 30 ⇒ fB = 2.05 kN/cm2

GA 240/360 ⇒ σv = 24 kN/cm2

Page 67: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Mu = 1.6×60 + 1.8×80 = 240.0 kNmusvojeno: εb / εa = 2.6/10‰ ⇒

k= 2.663 µ= 15.344%

usvojeno: 5Ø22 (19.01 cm2)

2240 10h 2 663 57 6cm25 2 05

. ..

×= × =

×b

u

fbMkh⋅

=

V

Ba σ

f100hbµA ⋅⋅

⋅= 2a

25 576 205A 15344 1889cm100 24

. .. .×= × × =

Page 68: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

RASPORED ARMATURE U PRESECIMA RAZLICITE ŠIRINE

Page 69: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

13x4.5 + 2x10 = = 6.7cma 5

d = 57.6 + 6.7 = 64.3 cm ⇒usvojeno: d=65 cm

Page 70: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

εb s αb η ζ µ1M % k2.625 0.208 0.746 0.395 0.918 15.512 2.6502.6 0.206 0.744 0.394 0.919 15.344 2.663

2.575 0.205 0.741 0.393 0.919 15.176 2.6772.55 0.203 0.739 0.392 0.920 15.007 2.6912.525 0.202 0.736 0.392 0.921 14.837 2.7052.5 0.200 0.733 0.391 0.922 14.667 2.720

2.475 0.198 0.731 0.390 0.923 14.496 2.7342.45 0.197 0.728 0.389 0.923 14.324 2.750

hkbε

aAµ

Page 71: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Mu = 1.6×60 + 1.8×80 = 240.0 kNmusvojeno: εb / εa = 3.5/10‰ ⇒

k = 2.311 µ= 20.988%

usvojeno: 6Ø22 (22.81 cm2)

d = 50 + 7.25 = 57.25 cm ⇒ usvojeno: d=60 cm

2240 10h 2 311 50 0cm25 2 05

. ..

×= × =

×b

u

fbMkh⋅

=

V

Ba σ

f100hbµA ⋅⋅

⋅= 2a

25 50 205A 20988 2241cm100 24

.. .×= × × =

( )1

3x 4.5 +10 = = 7 25cma 6

.

Page 72: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

εb / / εa= = 2.62.6/10/10‰‰ εb / / εa= = 3.53.5/10/10‰‰

Page 73: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Vezano dimenzionisanje:Poznato:

Statični uticaji za pojedina opterećenja

Kvalitet materijala (fB, σv)Dimenzije poprečnog preseka (b, d)

Nepoznato:Površina armature (Aa)

Page 74: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

1) Računski statički uticaji: Su= γug· Sg+ γup· Sp Mu=γug· Mg+ γup· Mp

2) Pretpostavlja se a1 hpr=d- a1

3) Računa se koeficijent k:

i potrebna površine armature :

Ukoliko je εa< 3‰ dvojno armiranje!

b

pr

fbMh

k

=u

V

Ba σ

f100hbµA ⋅⋅

⋅=

Page 75: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

4) Usvaja se broj i prečnik šipki armature

5) Sračunava se položaj težišta (a1) usvojene armature i statička visina preseka (h): hstv=d-a1

Ukoliko postoji znatno odstupanje od pretpostavljene vrednosti, postupak se ponavlja

6) Konstruiše se poprečni presek usvojenih dimenzija, armiran odgovarajućom armaturom, prikazan u odgovarajućoj razmeri, sa svim potrebnim kotama i oznakama

Page 76: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Odrediti potrebnu površinu armature za presek pravougaonog oblika, poznatih dimenzija, opterećen momentima savijanja usled stalnog (Mg) i povremenog (Mp) opterećenja. Podaci za proračun:

Mg = 29.6 kNm b = 20 cm MB 30Mp = 26 kNm d = 40 cm GA 240/360

MB 30 ⇒ fB = 2.05 kN/cm2

GA 240/360 ⇒ σv = 24kN/cm2

Page 77: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Mu = 1.6×29.6 + 1.8×26 = 94.2 kNm

PRETPOSTAVKA: a1=6.5 cm hpr=40-6.5=33.5 cm

RAČUNAMO:

εb / εa = 3.5/8.692‰µ= 23.239%

usvojeno: 5Ø20 (15.71 cm2)

b

pr

fbMh

k

=u

2 211.=2

33.5k =94.2 × 1020 × 2.05

2a

20 335 205A 23239 133cm100 24

. .. .⋅= ⋅ ⋅ =

Page 78: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

UØ8/30

3Ø20

2Ø12

2Ø12

2Ø20

13 4.5 + 2 9 5 = = 6.5cma 5

.⋅ ⋅

hstv=40-6.5=33.5=33.5=hpr

Page 79: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Definicija: Preseci koji kojih se proračunska armatura osim u zategnutom, nalazi i u pritisnutom delu preseka

Uslov: εa1< 3‰Moment nosivosti jednostruko armiranog preseka Mabu:

εa1* k*,

Preostali deo momenta savijanja:∆Mu=Mau-Mabu

⎛ ⎞= ⋅ ⋅⎜ ⎟⎝ ⎠

2

abu BhM b fkµ

ha1

x

d

a2

Page 80: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Pretpostavlja se a2 i određuju se površine zategnute i pritisnute armature u preseku:

= =− ⋅

ua2 a1

2 V

∆MA ∆A

(h a ) σ

2

*

aA+⋅⋅

⋅=V

Ba1 σ

f100hbµA

∆Mu

b

∆Aa1 ∆Zau

Dau

h-a 2

a 1d

Aa2

ε*a1 = 3‰

εb = 3.5‰

a 2

+εa2

ηx

ha 1

d

Mbu

ε*a1 = 3‰b

A*a1

εb = 3.5‰

x=s*

×h

Z*au

Dbu

z=ζ

*×h

Page 81: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Odrediti potrebnu površinu armature za presek pravougaonog oblika, poznatih dimenzija, opterećen momentima savijanja usled stalnog (Mg) i povremenog (Mp) opterećenja. Podaci za proračun:

Mg = 29.6 kNm b = 20 cm MB 30Mp = 107 kNm d = 40 cm RA 400/500

MB 30 ⇒ fB = 2.05 kN/cm2

RA 400/500 ⇒ σv = 40kN/cm2

Page 82: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Mu = 1.6×29.6 + 1.8×107 = 240.0 kNm

PRETPOSTAVKA: a1=7.0 cm hpr=40-7.0=33 cm

εa< 3‰ !!!DVOJNO ARMIRANJE ! ! !b

pr

fbMh

k

=u

Usvojeno: εa* =3 ‰ k*=1.719 µ *=43.59 %

∆Mu=Mu-Mabu ∆Mu = 240 - 151.1 = 88.9 kNm

⎛ ⎞= ⋅ ⋅⎜ ⎟⎝ ⎠

2

abu BhM b fk

364.1

05.010240 2

=

××

=

22

33k

kNmkNcmbu 1.1511510905.220719.133 2

==××⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=M

Page 83: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRETPOSTAVKA: a2=5 cm

USVOJENO: 3RØ22 (11.4cm2)

USVOJENO: 6RØ22 (22.80 cm2)

hstv=40-7=33 =hpr !

V2

ua2 σ)a(h

∆MA⋅−

=

2

*

aA+⋅⋅

⋅=V

Ba1 σ

f100hbµA

( )2

2 94.740533

cma =×−

×=

21088.9A

21 69.2294.7

4005.2

100332059.43 cma =+×

××=A

Page 84: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

2 3RO22

2 3RO22

2 3RO22

1 RUO8/20

cm25.761 =

×+×=

1034.53a

Page 85: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Betonske konstrukcijeBetonske konstrukcije

Vežba br.4

- Složeno savijanje

Slobodno dimenzionisanje

Vezano dimenzionisanje

Dvojno armiranje

Page 86: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Vezano dimenzionisanjeVezano dimenzionisanje-- slosložženo savijanjeeno savijanjePREDAVANJA:

ha

d/2-

a

x

d

Aa1

Lom po betonu Lom po armaturi

Nu

Mu

Page 87: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Vezano dimenzionisanjeVezano dimenzionisanje-- slosložženo savijanjeeno savijanjeRačunski statički uticaji:Mu=γug· Mg+ γup· Mp Su=γug· Sg+ γup· Sp

Pretpostavlja se a1 hpr=d- a1SA SILOM ZATEZANJA : SA SILOM PRITISKA :

Računa se koeficijent k:

i potrebna površine armature : SA SILOM ZATEZANJA : SA SILOM PRITISKA :

Ukoliko je εa< 3‰ dvojno armiranje!

b

pr

fbMh

k

=au

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −⋅−= 1uuau a2dZMM

V

u

V

Ba σ

Zσf

100hbµA +⋅⋅

⋅=

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −⋅+= 1uuau a2dNMM

V

u

V

Ba σ

Zσf

100hbµA +⋅⋅

⋅=

Page 88: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Vezano dimenzionisanjeVezano dimenzionisanje-- slosložženo savijanjeeno savijanje

- Usvaja se broj i prečnik šipki armature

- Sračunava se položaj težišta (a1) usvojene armature i statička visina preseka (h): hstv=d-a1

Ukoliko postoji znatno odstupanje od pretpostavljene vrednosti, postupak se ponavlja

- Konstruiše se poprečni presek usvojenih dimenzija, armiran odgovarajućom armaturom, prikazan u odgovarajućoj razmeri, sa svim potrebnim kotama i oznakama

Page 89: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PPRIMERRIMER 11Odrediti potrebnu površinu armature za presek pravougaonog oblika, poznatih dimenzija, opterećen momentima savijanja i normalnim silama zatezanjausled stalnog i povremenog opterećenja. Podaci za proračun

Mg = 29.6 kNm Zg = -48.3 kNMp = 26 kNm Zp = -42.6 kN

b = 20 cm MB 30 ⇒ fB = 2.05 kN/cm2

d = 40 cm GA 240/360 ⇒ σv = 24kN/cm2

Mu = 1.6×29.6 + 1.8×26 = 94.2 kNm Zu = 1.6×48.3 + 1.8×42.6= 153.96 kN

0 494 2 153 96 0 065 73 4kNm2.. . . .⎛ ⎞= − ⋅ − =⎜ ⎟

⎝ ⎠auM

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −⋅−= 1uuau a2dZMM

a1=6.5 cm hpr=40-6.5=33.5 cm

Page 90: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER 1PRIMER 1

εb / εa = 2.938/10 ‰= 17.554 %

usvojeno: 6Ø20 (18.85 cm2)

b

pr

fbMh

k

=u

2 504.=2

33.5k =73.4 × 1020 × 2.05

2a

20 335 205 15396A 17554 1004 642 1646cm100 24 24

. . .. . . .⋅= ⋅ ⋅ + = + =

V

u

V

Ba σ

Zσf

100hbµA +⋅⋅

⋅=

µ

Page 91: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER PRIMER 11

3Ø20

3Ø20

UØ8/30

2Ø12

2Ø12 hstv=40-7=33 ≈ hpr=33.5

13 4.5 + 3 9 5= = 7cma 6

.⋅ ⋅

20

Page 92: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PPRIMERRIMER 22..Odrediti potrebnu površinu armature za presekpravougaonog oblika, poznatih dimenzija, opterećenmomentima savijanja i normalnim silama pritiska usled stalnog i povremenog opterećenja. Podaci za proračun:

Mg = 29.6 kNm Ng = 64.4 kN Mp = 26 kNm Np = 56.9 kN

b = 20 cm MB 30 ⇒ fB = 2.05 kN/cm2

d = 40 cm GA 240/360 ⇒ σv = 24kN/cm2

Mu = 1.6×29.6 + 1.8×26 = 94.2 kNm Nu = 1.6×64.4 + 1.8×56.9 = 205.46 kN

a1=5 cm hpr=40-5=35 cm

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −⋅+= 1uuau a2dNMM

0 494 2 205 46 0 05 125kNm2.. . .⎛ ⎞= + ⋅ − =⎜ ⎟

⎝ ⎠auM

Page 93: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER 2PRIMER 2

εb / εa = 3.5/6.173‰= 29.292%

usvojeno : 3Ø20 (9.42 cm2)

µ

b

pr

fbMh

k

=u

2 005.=2

35k =125 × 1020 × 2.05

2a

20 35 2 05 205 46A 29 292 17 51 8 56 8 95cm100 24 24

. .. . . .⋅= ⋅ ⋅ − = − =

V

u

V

Ba σ

Nσf

100hbµA −⋅⋅

⋅=

Page 94: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER PRIMER 2 2

UØ8/30

3Ø20

2Ø12

2Ø12

a1=4.5 cmhstv=40-4.5=35.5>hpr=35cm

20

Page 95: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

UØ8/30

3Ø20

2Ø12

2Ø12

2Ø20

3Ø20

3Ø20

UØ8/30

2Ø12

2Ø12

UØ8/30

3Ø20

2Ø12

2Ø12202φ 202φ 202φ

Page 96: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Slobodno dimenzionisanjeSlobodno dimenzionisanje-- slosložženo savijanjeeno savijanje

Računski statički uticaji:

Mu=γug· Mg+ γup· Mp Su=γug· Sg+ γup· Sp

SA SILOM ZATEZANJA : SA SILOM PRITISKA :

Usvajanje dilatacija (εa , εb) k, µSračunavanje potrebne statičke visine:i potrebna površine armature : SA SILOM ZATEZANJA : SA SILOM PRITISKA :

b

ua

fbM

kh⋅

=

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −⋅+= 1uuau a2dNMM

V

u

V

Ba σ

Nσf

100hbµA −⋅⋅

⋅=

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −⋅−= 1uuau a2dZMM

V

u

V

Ba σ

Zσf

100hbµA +⋅⋅

⋅=

Page 97: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Slobodno dimenzionisanjeSlobodno dimenzionisanje-- slosložženo savijanjeeno savijanje

Usvaja se broj i prečnik šipki armature

Sračunava se položaj težišta (a1) usvojene armature i ukupna visina preseka (d): d=h+a1

Konstruiše se poprečni presek usvojenih dimenzija, armiran odgovarajućom armaturom, prikazan u odgovarajućoj razmeri, sa svim potrebnim kotama i oznakama

Page 98: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PPRIMERRIMER 33

Odrediti visinu i potrebnu površinu armature zapresek pravougaonog oblika, opterećen momentima savijanja i silama pritiska. Podaci za proračun:

Mg = 60 kNm Ng = 125 kNMp = 80 kNm Np = 100 kNb = 25 cmMB 30 ⇒ fB = 2.05 kN/cm2

GA 240/360 ⇒ σv = 24kN/cm2

Mu = 1.6×60 + 1.8×80 = 240.0 kNmNu = 1.6×125+ 1.8×100 = 380.0 kN

Page 99: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER 3PRIMER 3usvojeno: εb / εa = 3.5/7‰ ⇒k = 2.074 = 26.984%Pretpostavka:

dI = 52 cm

2I 240 10h 2 074 44 9cm

25 2 05. .

= × =×b

u

fbMkh⋅

=

µ

Iau uM M 240kNm= =

I1a 7cm d 44 9 7 51 9cm. .= → = + =

IIau

052M 240 380 007 3122kNm2. . .⎛ ⎞= + ⋅ − =⎜ ⎟

⎝ ⎠2

II 312 2 10h 2 074 51 2cm25 2 05

.. ..×

= × =×

Page 100: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER 3PRIMER 3

dII = 60 cm

IIIau

0 6M 240 380 0 07 327 4kNm2. . .⎛ ⎞= + ⋅ − =⎜ ⎟

⎝ ⎠

2II 327 4 10h 2 074 52 3cm

25 2 05.. .

= × =×

II1a 7cm d 51 2 7 58 2cm. .= → = + =

III II1a 7cm d 52 3 7 59 3cm d. .= → = + = ≈

2a

25 52 3 2 05 380A 26 984 14 38cm100 24 24

. .. .×= ⋅ ⋅ − =

13 4.5 + 9 5 = = 7cma 6

( . )⋅ usvojeno: 6Ø18 (15.27 cm2) d = 50 + 7.0 = 57 cm ⇒usvojeno: d=60 cm

Page 101: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Dvojno armirani preseci Dvojno armirani preseci –– SLOSLOŽŽENO SAVIJANJEENO SAVIJANJE

Definicija: Preseci koji kojih se proračunska armatura osim u zategnutom, nalazi i u pritisnutom delu presekaUslov: εa1< 3‰Moment nosivosti jednostruko armiranog preseka:

εa1* k*,µ

Preostali deo momenta savijanja: ∆Mu=Mau-Mabu

Pretpostavlja se a2 i određuju se površine zategnute i pritisnute armature u preseku:

SA SILOM ZATEZANJA : SA SILOM PRITISKA :

⎛ ⎞= ⋅ ⋅⎜ ⎟⎝ ⎠

2

abu BhM b fk

= =− ⋅

aua2 a1

2 V

∆MA ∆A(h a ) σ

** uBa1

V V

Nfb× hA = µ × × -100 σ σ

2*

1 aAA a +=a1AV

u

V

Ba1 σ

Zσf

100hbµA +⋅⋅

⋅=**

Page 102: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

∆Mu

b

∆Aa1 ∆Zau

Dau

h-a 2

a 1d

Aa2

ε*a1 = 3‰

εb = 3.5‰

a 2

+εa2

ηx

ha 1

d

Mbu

ε*a1 = 3‰b

A*a1

εb = 3.5‰

x=s*

×h

Z*au

Dbu

z=ζ

*×h

Mabu

∆Mau

Page 103: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

DVOJNO ARMIRANI PRESECIDVOJNO ARMIRANI PRESECI

Ukoliko je:Aa2 ≤ Aa1

Zategnuta i pritisnuta zona se armiraju sračunatim površinama armature;

Aa1 ≤ Aa2 ≤ 1,5*Aa1Obe zone se armiraju simetrično, srednjom vrednošću sračunatih površina;

Aa2 ≥ 1,5*Aa1Presek se armira simetrično, ali se potrebna površina armature određuje pomoćudijagrama interakcije, o čemu će u nastavku kursa biti reči. Primena dijagrama interakcije je moguća i u slučaju (b).

Page 104: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PPRIMERRIMER 4a4aOdrediti potrebnu površinu armature za presek pravougaonog oblika, poznatih dimenzija, opterećen graničnim momentom savijanja i graničnomnormalnom silom pritiska. Podaci za proračun:

Mu = 580 kNm Nu = 1000 kN

b = 30 cm MB 30d = 60 cm RA 400/500MB 30 ⇒ fB = 2.05 kN/cm2

RA 400/500 ⇒ σv = 40 kN/cm2

Page 105: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER 4a

a1=7 cm hpr=60-7=53 cm

εa < 3.0 ‰ DVOJNO ARMIRANJE

USVOJENO: εa* =3 ‰

k*=1.719 µ *=43.59 %

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −⋅+= 1uuau a2dNMM

0 6580 1000 0 07 810kNm2. .⎛ ⎞= + ⋅ − =⎜ ⎟

⎝ ⎠auM

u

=

pr

a

b

hk

Mb f

2

53k 1 460810 1030 2 05

.

.

= =⋅⋅

Page 106: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

∆Mu=Mau-Mabu

ΔMu=810-584.4=225.6 kNm

a2=5 cm

usvojeno: 4RØ22 (15.21 cm2)

⎛ ⎞= ⋅ ⋅⎜ ⎟⎝ ⎠

2

abu BhM b fk

30 2 05 58440kNcm 584 4kNm. .⎛ ⎞= ⋅ ⋅ = =⎜ ⎟⎝ ⎠

2

abu53M1.719

PRIMER 4a

211 75cm.⋅= =

2

a2225.6 10A(53 - 5) 40

V2

ua2 σ)a(h

∆MA⋅−

=

Page 107: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER 4a

* uBa1 a2

V V

Nfb× hA = µ × × - + A100 σ σ

⋅ ⋅ 2a1

30 × 53 2.05 1000A = 43.59 - + 11.75 = 22.27cm100 40 40

usvojeno: 6RØ22 (22.81 cm2)

Page 108: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER 4a

Page 109: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER 4b

εa < 3.0 ‰ DVOJNO ARMIRANJE

USVOJENO: εa* =5.75 ‰

k*=1.968 µ *=30.63 %

b

pr

fbMh

k

=u

460.1

05.23010810

532=

××

=k

Page 110: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER 4b

∆Mu=Mau-Mabu

ΔMau=810-445.9=364.1 kNm

⎛ ⎞= ⋅ ⋅⎜ ⎟⎝ ⎠

2

abu BhM b fk

kNm9.44505.230968.153 2

=××⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=abuM

Page 111: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

a2=5 cm

usvojeno: 5RØ22 (19.01 cm2)

usvojeno: 5RØ22 (19.01 cm2)

* uBa1 a2

V V

Nfb× hA = µ × × - + A100 σ σ

PRIMER 4b

V2

ua2 σ)a(h

∆MA⋅−

= ( ) 97.1840553

101.364 2

=×−

×=a2A

2* 93.1897.180063.30 cm=+−⋅⋅

⋅=401000

402.05

10053Aa1

Page 112: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER 4b

Page 113: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

εa* = 3.0 = 3.0 ‰‰ εa

* = 5.75 = 5.75 ‰‰

Page 114: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

3 4 5 6 7 8 9 10

Aa1+Aa2

Aa1

Aa2

Aa

ε*a1 [‰]

Page 115: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Betonske konstrukcijeBetonske konstrukcije

Vežba br.5

“T” – preseciMoment lomaDijagrami interakcije

Page 116: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

““TT”” PRESECIPRESECI- NOSAČ “T” PRESEKA JE AB GREDA (REBRO) KOJA JE U SVOM

PRITISNUTOM DELU MONOLITNO VEZANA SA PLOČOM.- NORMALNE NAPONE PRITISKA PRIHVATAJU REBRO I

SADEJSTVUJUĆI DEO PLOČE NA IZVESNOJ ŠIRINI, KOJU NAZIVAMO RAČUNSKA AKTIVNA ŠIRINA PLOČE (B).

- AKTIVNA ŠIRINA PLOČE KOJA SE KORISTI ZA DIMENZIONISANJE JE PRAVILNIKOM BAB 87 ODREĐENA KAO MINIMALNA OD SLEDEĆIH VREDNOSTI:

⎧ ⎫⎪ ⎪⎨ ⎬⎪ ⎪⎩ ⎭

0

p

b + 0.25 × lB = min. b + 20 × d

e

⎧ ⎫⎪ ⎪⎪ ⎪⎨ ⎬⎪ ⎪⎪ ⎪⎩ ⎭

1 0

1 p

0.25b + b + × l3

B = min. b + b + 8× d

e/2

Page 117: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRORAPRORAČČUN "T" PRESEKA SA UN "T" PRESEKA SA ZANEMARENJEM NOSIVOSTI REBRAZANEMARENJEM NOSIVOSTI REBRAB/b > 5 ΣMa1 = 0: ⇒Dbu × zb + Dau × (h-a2) = Mau = Mu + Nu×(yb1-a1)

d

y b1

a 1

b

B>5b

h

y b2

h - x

xd p

z b=

h-d p

/2

Gb

x - d

p

Aa1

Dbpu

Zau

εb σbp

Mu

Nu

a 1

εa1

d p/2

a 1

N.L.S.L.

εbp

x 0d p

/2

Page 118: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Dbu × zb + Dau × (h-a2) = Mau = Mu + Nu×(yb1-a1)

h -x

xd p

z b=h

-dp/2x -

d pa 1

x 0d p

/2

d p/2

a 1

Page 119: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Dbu = Dbpu = B×dp×σbpzb = h-dp/2

(uprosečavanje napona pritisaka u ploči)

ΣMa1 = 0: ⇒

(sila u pritisnutoj armaturi je računski nepotrebna)

B×dp×σbp×(h-dp/2)=Mau=Mu+Nu×(yb1-a1)

Dbu × zb + Dau × (h-a2) = Mau = Mu + Nu×(yb1-a1)

Page 120: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Dimenzionisanje Dimenzionisanje ““TT”” presekapreseka

Vezano dimenzionisanje:Poznato:- Statični uticaji za pojedina opterećenja- Kvalitet materijala (fB, σv)- Širina rebra (b), aktivna širina preseka (B),

debljina ploče (dp), visina preseka (d)Nepoznato:- Površina armature (Aa)

Page 121: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Vezano dimenzionisanjeVezano dimenzionisanje-- slosložženo savijanjeeno savijanje

RAČUNSKI STATIČKI UTICAJI: Mu=γug· Mg+ γup· MpNu=γug· Ng+ γup· Np

PRETPOSTAVLJA SE a1 h=d-a1

RAČUNA SE NAPON U BETONU U NIVOU SREDNJE RAVNI PLOČE:

aubp

pp

Md

B d h2

σ =⎛ ⎞

⋅ ⋅ −⎜ ⎟⎝ ⎠

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −×+= 1uuau a

2dNMM

Page 122: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Vezano dimenzionisanjeVezano dimenzionisanje-- slosložženo savijanjeeno savijanje

RAČUNA SE DILATACIJA:

ODREĐUJE SE POLOŽAJ NEUTRALNE LINIJE:

UPOREĐUJE SA POLOVINOM DEBLJINE PLOČE (dp/2)

bpbp

B

2 1 1f

⎛ ⎞σ⎜ ⎟ε = × − −⎜ ⎟⎝ ⎠

εa = 10 ‰

bp p0

bp a

dx h

2ε ⎛ ⎞

= × −⎜ ⎟ε + ε ⎝ ⎠

Page 123: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

MOGUĆI SLUČAJEVI:1) xx00>>ddpp/2/2

1) armatura se dobija iz

2) xx00≤≤ddpp/2/2 ***RAČUNA SE KAO PRAVOUGAONI PRESEK ŠIRINE (B)

pr

u

b

hk

MB f

=

×

uBa

V v

NfB hA100×

= µ× × −σ σ

a u ua

p vv

M NA

dh

2-

= −σ⎛ ⎞

× σ⎜ ⎟⎝ ⎠

ΣN= 0:b

Vezano dimenzionisanjeVezano dimenzionisanje-- slosložženo savijanjeeno savijanje

Page 124: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

- Usvaja se broj i prečnik šipki armature

- Sračunava se položaj težišta (a1) i stvarna statička visina preseka (hstv) koja se upoređuje sa hpr

- Konstruiše se poprečni presek usvojenih dimenzija, armiran odgovarajućom armaturom, prikazan u odgovarajućoj razmeri, sa svim potrebnim kotama i oznakama

Vezano dimenzionisanjeVezano dimenzionisanje-- slosložženo savijanjeeno savijanje

Page 125: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER 1PRIMER 1

Odrediti potrebnu površinu armature za T presek zadatih geometrijskih karakteristika, opterećen uticajima usled stalnog (Mg,Ng) i povremenog (Mp,Np) opterećenja.

Mg = 300 kNm Mp = 250 kNmNg = 500 kN Np = 400 kNB = 180 cm d = 60 cmb = 30 cm dp = 10 cm

MB 25 fB = 1.725 kN/cm2

RA 400/500 σv = 40 kN/cm2

Page 126: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER 1

Mu = 1.6 × 300 + 1.8 × 250 = 930 kNmNu = 1.6 × 500 + 1.8 × 400 = 1520 kNma1 = 7 cm ⇒ h = 60 - 7 = 53 cm

au0 6M 930 1520 0 07 1279 6kNm2. . .⎛ ⎞= + × − =⎜ ⎟

⎝ ⎠

aubp

pp

Md

B d h2

σ =⎛ ⎞

⋅ ⋅ −⎜ ⎟⎝ ⎠

22

bp1279 6 10 1 67kN cm

10180 10 532

. . /⋅σ = =

⎛ ⎞⋅ ⋅ −⎜ ⎟⎝ ⎠

Page 127: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER 1

bpbp

B

2 1 1f

⎛ ⎞σ⎜ ⎟ε = × − −⎜ ⎟⎝ ⎠

bp1 672 1 1 1 6311 725

. ..

⎛ ⎞ε = × − − =⎜ ⎟⎜ ⎟

⎝ ⎠

bp p0

bp a

dx h

2ε ⎛ ⎞

= × −⎜ ⎟ε + ε ⎝ ⎠

p0

d1 631 10x 53 6 73cm 5cm1 631 10 2 2

. ..

⎛ ⎞= × − = =⎜ ⎟+ ⎝ ⎠>

neutralna linija je u rebru !

Page 128: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER 1

B/b>5 UPROŠĆEN POSTUPAK

usvojeno: 6RØ25 (29.45 cm2)

22

a1279 6 10 1520A 28 65cm

10 4053 402

. .-

⋅= − =⎛ ⎞×⎜ ⎟⎝ ⎠

a u ua

p vv

M NA

dh

2-

= −σ⎛ ⎞

× σ⎜ ⎟⎝ ⎠

14 4.5 + 2 10 = = 6 33cma 6

.⋅ ⋅

Page 129: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER 1hstv= 60 - 6.33 = 53.67 cm > hrač= 53 cm

Page 130: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER 2

Odrediti potrebnu površinu armature za T presek zadatih geometrijskih karakteristika, opterećen momentima savijanja usled stalnog (Mg) i povremenog (Mp) opterećenja.

Mg = 200 kNmMp = 250 kNm B = 180 cm dp = 10 cmb = 30 cm d = 60 cm

MB 30: fB = 2.05 kN/cm2 fbk = 3 kN/cm2

GA 240/360: σv = 24 kN/cm2

Page 131: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER 2

Mu = 1.6 × 200 + 1.8 × 250 = 770 kNma1 = 9 cm ⇒ h = 60 - 9 = 51 cm

PRETPOSTAVIMO DA SE n-n LINIJA NALAZI U PLOČI !

εb/εa = 1.65 / 10 ‰ ; s = 0.142

x = 0.142× 51 = 7.24 cm > dp = 10 cm

2

51k 3 531770 10

180 2 05

= =⋅⋅

.

.

Page 132: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER 2

Pretpostavka o položaju n-n linije je tačna!Računamo pravougaoni presek širine B!µ =8,282 %Potrebna armatura:

usvojeno: 8RØ25 (39,28 cm2)Sračunavanje stvarne statičke visine, konstruisanje preseka...

2a

180 51 2 05A 8 282 39cm100 24⋅

= ⋅ ⋅ =..

Page 133: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Dimenzionisanje Dimenzionisanje ““TT”” presekapreseka

Slobodno dimenzionisanje:Poznato:- Statični uticaji za pojedina opterećenja- Kvalitet materijala (fB, σv)- Širina rebra (b), aktivna širina preseka (B),

debljina ploče (dp)Nepoznato:- Visina poprečnog preseka (d)- Površina armature (Aa)

Page 134: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Slobodno dimenzionisanjeSlobodno dimenzionisanje-- ččisto savijanjeisto savijanje

RAČUNSKI STATIČKI UTICAJI: Mu=γug· Mg+ γup· Mp

(može i složeno savijanje ali onda se rade iteracije)USVAJA SE NAPON U NIVOU SREDNJE RAVNI PLOČE: σbp=(0.2—0.5)fbk

(veće usvojene vrednosti daju preseke manje visine armirane sa većom količinom armature)

IZ USLOVA: ΣMa1 = 0: ⇒ pu

p bp

dMh = +B × d ×σ 2

Page 135: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Slobodno dimenzionisanjeSlobodno dimenzionisanje-- ččisto savijanjeisto savijanje

RAČUNA SE DILATACIJA:

ODREĐUJE SE POLOŽAJ NEUTRALNE LINIJE:

UPOREĐUJE SA POLOVINOM DEBLJINE PLOČE (dp/2)

bpbp

B

2 1 1f

⎛ ⎞σ⎜ ⎟ε = × − −⎜ ⎟⎝ ⎠

εa = 10 ‰

bp p0

bp a

dx h

2ε ⎛ ⎞

= × −⎜ ⎟ε + ε ⎝ ⎠

Page 136: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Slobodno dimenzionisanjeSlobodno dimenzionisanje-- ččisto savijanjeisto savijanje

MOGUĆI SLUČAJEVI:1) x0>dp/2

2) x0≤dp/2PRAVOUGAONI PRESEK ŠIRINE (B)

pr

u

b

hk =

MB × f

Ba

V

fB × hA = µ × ×100 σ

⎛ ⎞⎜ ⎟⎝ ⎠

ua

pv

MA =d

h - ×σ2

ΣN= 0:

Page 137: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

- Usvaja se broj i prečnik šipki armature

- Sračunava se položaj težišta (a1) i visina preseka d=h+a1

- Konstruiše se poprečni presek usvojenih dimenzija, armiran odgovarajućom armaturom, prikazan u odgovarajućoj razmeri, sa svim potrebnim kotama i oznakama

Slobodno dimenzionisanjeSlobodno dimenzionisanje-- ččisto savijanjeisto savijanje

Page 138: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER 3

Odrediti visinu i potrebnu površinu armature za T- presek zadatih geometrijskih karakteristika, opterećen momentima savijanja usled stalnog (Mg) i povremenog (Mp) opterećenja.

Mg = 200 kNmMp = 250 kNm B = 180 cm dp = 10 cm b = 30 cmMB 30: fB = 2.05 kN/cm2 fbk = 3 kN/cm2

RA 400/500: σv = 40 kN/cm2

Usvaja se : σbp = 9 MPa = 0.9 kN/cm2

Page 139: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER 3

Mu = 1.6 × 200 + 1.8 × 250 = 770 kNm

pu

p bp

dMh

B d 2= +

× ×σ

2770 10 10h 52 53cm180 10 0 9 2

..

⋅= + =

⋅ ⋅

bpbp

B

2 1 1f

⎛ ⎞σ⎜ ⎟ε = × − −⎜ ⎟⎝ ⎠

bp0 92 1 1 0 5022 05

. ..

⎛ ⎞ε = × − − =⎜ ⎟⎜ ⎟

⎝ ⎠

bp p0

bp a

dx h

2ε ⎛ ⎞

= × −⎜ ⎟ε + ε ⎝ ⎠

p0

d0 502 10x 52 53 2 27 5cm0 502 10 2 2

. . ..

⎛ ⎞= × − = =⎜ ⎟+ ⎝ ⎠<

Page 140: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

NEUTRALNA LINIJA SE NALAZI U PLOČIPRESEK SE DIMENZIONIŠE KAO PRAVOUGAONI ŠIRINE (B)

USVOJENO: 8RØ25 (39.27 cm2)

52 53k 3 636770 10

180 2 05

. .

.

= =⋅⋅

7 903.µ =

b a 1 575 10/ . /ε ε =

s 0 136.=

2a

180 52 53 2 05A 7 903 38 3cm100 40

. .. .×= × × =

PRIMER 3

Page 141: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER 3

14 4.5 +10 = = 7 25cma 8

( ) .⋅

d=52.53+7.25=59.78 cm

USVOJENO: d=60 cm

Page 142: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRORAPRORAČČUN "T" PRESEKA SA UN "T" PRESEKA SA UZIMANJEM U UZIMANJEM U OBZIROBZIR NOSIVOSTI REBRANOSIVOSTI REBRA

B/b ≤ 5

◦ PRIBLIŽNI POSTUPAK

◦ TAČAN POSTUPAK

Page 143: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

d

y b1

a 1

b

B

h

y b2

h - x

x d p

z b1

Gb

x - d

p

z b2

Aa1

Dbu1Dbu2

Zau

εbd

εb σb

Mu

Nu

a 1

εa1

η 2(x

-dp) η 1

x

d p

Dbu = Dbu1 - Dbu2

Page 144: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

b

B

h - x

x d p

z b1Gb

x - d

p

Aa1

Dbu1

Zau

εbd

εb σb

a 1εa1

η 1x

Dbu1 = αb1 · B ∙ x ∙ fB = αb1 ∙ s ∙ B ∙ h ∙ fB ; s = x / h

Page 145: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

b

B

h - x

x d p

z b1

Gbx

- dp

z b2

Aa1

Dbu1 Dbu2

Zau

εbd

εb σb

a 1

εa1

η 2(x

-dp)η 1

x

d p

Dbu2 = αb2 ∙ (B-b) ∙ (x-dp) ∙ fB = αb2 ∙ (B/b-1) ∙ (s-δ) ∙ b ∙ h ∙ fBd = dp/h

Page 146: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

da 1

b

Bh

h - x

xd p

z b1

Gb

x - d

p

z b2

Aa1

Dbu1Dbu2

Zau

εbd

εb σb

a 1

εa1

η 2(x

-dp) η 1

x

bi=κ×B

d p

PRIBLIPRIBLIŽŽNI POSTUPAKNI POSTUPAK

Dbu,i = αb1 ∙ bi ∙ x ∙ fB = αb1 ∙ s ∙ k ∙ B ∙ h ∙ fB = Dbu= Dbu1 - Dbu2

Page 147: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

ODREĐIVANJE MOMENTA LOMA

=

⋅au

b

hkMb f2

au Bh = bM fk

⎛ ⎞ × ×⎜ ⎟⎝ ⎠

a v ub

B

+ NA= s b h f×σµ = ×α× ×

k

uBa

V V

Nfb× hA = µ× × -100 σ σ

tablice

⎛ ⎞= − ⋅ −⎜⎝ ⎠

u au u 1dM M N a2

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −⋅+= 1uuau a2dNMM

Page 148: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PPRIMERRIMER 44Odrediti moment loma datog AB preseka (ne uvodeći pritisnutu armaturu u proračun), opterećenog graničnom normalnom silom pritiska. Podaci za proračun:

Mu = ? Nu = 500 kNMB 30 ⇒ fB = 2.05 kN/cm2

GA 240/300 ⇒ σv = 24 kN/cm2

k= 1.794

Mu=329.4kNm

%77.3805.275.5225

500248.22=

××+×

=××+×

=b

uva

fhbNA σµ

2

au Bh = bM fk

⎛ ⎞ × ×⎜ ⎟⎝ ⎠

⎛ ⎞= − ⋅ −⎜ ⎟⎝ ⎠

u au u 1dM M N a2

Page 149: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

MOGUĆA STANJA DILATACIJE U PRESEKU

u,i

Aa1

Aa2

bvb1

a1

a2b2

Cb

h

f

g

ec da'a

Page 150: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRORAČUNSKI MODEL- MALI EKSCENTRICITET SA SILOM PRITISKA

d

b

h - a

a 1a 2

4 7 d3 7 d

2‰

C

d2

d2

εb1

εb2 0 2 3.5

xd

x - d

y d

d2

d2 -

yd

NEUTRALNALINIJA

Da2u

εb=2‰

Nu

Mu

Aa1

Aa2

Gb

σb=fB

σb=fB

εa1

εa2

Da1u

Dbu

Page 151: VJEZBE-1,2,3,4,5,6
Page 152: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER 5Za stub pravougaonog poprečnog preseka za koji su date tri kombinacije uticaja usled stalnog i povremenog opterećenja, odrediti potrebnu površinu armature. Uticaj izvijanja zanemariti.

a. Ng = 1385,8 kN Mp = ±826,3 kNmb. Ng = 3682,9 kN Mp = ±637,7 kNmc. Ng = 4820,8 kN Mp = ±238,9 kNm

b = 40 cm MB 40d = 85 cm RA 400/500

Page 153: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER 5

pretp. a1 = 6.5 cm ⇒ a1/d = 6.5/85 = 0.076 ≈ 0.075

kombinacija uticaja a. :pretpostavljeno εa1 > 3‰ (zatezanje) ⇒γu,g = 1.6 ; γu,p = 1.8Mu = 1.8×826.3 = 1487.3 kNmNu = 1.6×1385.8 = 2217.3 kNRAČUNANJE BEZDIMENZIONALNIH VELIČINA:

256.055.28540

3.22172 =⋅⋅

=⋅⋅

=B

uu fdb

Nn

202.055.28540

103.14872

2

2 =⋅⋅⋅

=××

=B

uu fdb

Mm

Page 154: VJEZBE-1,2,3,4,5,6
Page 155: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

0.255

0.202

0.256

Page 156: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER 5“POVOLJNO” DEJSTVO STALNOG OPTEREĆENJA !

Mu = 1.8×826.3 = 1487.3 kNmNu = 1.0×1385.8 = 1385.8 kN

RAČUNANJE BEZDIMENZIONALNIH VELIČINA:

160.055.28540

1385=

⋅⋅=

⋅⋅=

B

uu fdb

Nn

202.055.28540

103.14872

2

2 =⋅⋅⋅

=××

=B

uu fdb

Mm

Page 157: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

0.2550.320

0.2560.16

0.202

Page 158: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER 5

kombinacija uticaja b.:pretpostavljeno εa1 < 0‰ (pritisak) ⇒

γu,g = 1.9 ; γu,p = 2.1

Mu = 2.1×637.7 = 1339.2 kNmNu = 1.9×3682.9 = 6997.5 kN

182.05528540

10213392

2

=×××

=.

.mu

80705528540

56997 ..

.nu =××

=

Page 159: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

0.2550.320

0.2560.16

0.202

0.807

0.182

0.315

Page 160: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER 5

0 ‰ < εa1 < 0.5 ‰

γu,g= 1,862

γu,p= 2,062

Page 161: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER 5

kombinacija uticaja b. : - sa korigovanim koef.

Mu = 2.062×637.7 = 1314.9 kNmNu = 1.862×3682.9 = 6857.6 kN

2

u 2

1314 9 10m 0 17840 85 2.55

. .×= =

× ×

u6857 6n 0.791

40 85 2.55.

= =× ×

Page 162: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

0.2550.320

0.2560.16

0.202

0.807

0.182

0.315

0.791

0.178

0.290

Page 163: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER 2kombinacija uticaja c.:pretpostavljeno εa1 < 0‰ (pritisak) ⇒

γu,g = 1.9 ; γu,p = 2.1

Mu = 2.1×238.9 = 501.7 kNmNu = 1.9×4820.8 = 9159.5 kN

2

u 2

501 7 10m 0 06840 85 2.55

. .×= =

× ×

u9159 5n 1 056

40 85 2.55. .= =

× ×

Page 164: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

0.2550.320

0.2560.16

0.202

0.807

0.182

0.315

0.791

0.178

0.290

1.056

0.068

0.230

Page 165: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER 5

Rezultati:- kombinacija a: ≈ 0.32- kombinacija b: ≈ 0.29- kombinacija c: ≈ 0.23

Ba

v

fA b d= µ× × ×

σ

2a

2 55A 0 32 40 85 69 36cm40.. .= × × × =

usvojeno: ±7RØ25 (±34.37 cm2)

Page 166: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRIMER 5

2x7.5=15

40

20

85

5.5

4.5

84.5

2025

5.5

4.5

4.58

5RØ25

2RØ25

2RØ25

URØ8/30

2RØ12

2RØ12

5RØ25

1 25 4 5 2 10a a 6 07cm

7. .× + ×

= = =

a1/d = 6.07/85 = 0.071 ≈ 0.075

Page 167: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Betonske konstrukcije

Vežba br.6

OSIGURANJE OD GLAVNIH NAPONA ZATEZANJA- PRORAČUN PRESEKA NA UTICAJ OD GRANIČNIHTRANSVERZALNIH SILA

- TORZIJA

Page 168: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

PRORAČUN PRESEKA ZA GRANIČNE UTICAJE TRANSVERZALNIH SILA

PRORAČUN PREMA TEORIJI GRANIČNIH STANJA

SAVIJANJE AB PRESEKA POPREČNIM SILAMAKONTROLA GLAVNIH NAPONA

ZATEZANJA

22b b

1 2 2 4,σ σ

σ = ± + τ

Page 169: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

d

y b1

a 1b

h

y b2

h - x

x

z b1

Gb

Aa1

Dbu1

Zau

εbd

εb σb

Mu

a 1

εa1

η 1x

22b b

1 2 2 4,σ σ

σ = ± + τ 1 2,σ = ±τ

2T

b z,max maxmin

−σ = τ =⋅

i2

i

T Sb I,max max

min

⋅−σ = τ =

Page 170: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Nominalni napon smicanja: [kN/cm2]

- krak silab – širina preseka (uvek malo b !!!)Tmu – granična normalna silaRačunska čvrstoća betona pri smicanju, τr:

Mogući slučajevi:1) - konstruktivna poprečna armatura2) - deo uticaja nosi beton a ostalo

se prihvata proračunskom poprečnom armaturom.

3) - beton ne učestvuje u prijemu uticaja od transverzalnih sila -proračunska armatura i kosa gvožđa

n rτ ≤ τ

r n r3τ < τ < τ

r n r3 5τ < τ < τ

MB 15 20 30 40 50 60τr [MPa] 0.6 0.8 1.1 1.3 1.5 1.6

zbTmu

n ×=τ

hz ×≈ 9.0

Page 171: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

KADA JE :

Potrebna površina armature se određuje na osnovuTRu(redukovana T-sila)

(deo sile koju prima beton)

(deo sile koju treba da primi armatura)

(redukovani napon smicanja)

r n r3τ < τ < τ

Ru mu buT T T= −

( )bu r n1T 3 b z2

= ⋅ τ − τ ⋅ ⋅

zbTru

ru ×=τ

Page 172: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

r n r3 5τ < τ < τ

Ru muT T=buT 0=

KADA JE :

Beton NE učestvuje u prijemu uticaja od transverzalnih sila

zbTmu

n ×=τ (NEMA redukcije T-sile!!!)

Page 173: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Ruku

TZ

sin=

αku Ru

kuZ T

Zs z ctg ctg( )sin

′ = =θ + α α

s z ctg ctg( )sin= θ + α α

Zatezanje u dijagonali :

MODEL REŠETKE:

Page 174: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Redukovana sila smicanja na jedinicu dužine nosača:

Potrebna površina preseka poprečne armature na jedinicu dužine nosača:

Kada se predhodni izraz napiše preko napona:

konačno, potrebno rastojanje eu na kome treba postavitiuzengije prečnika au (φ6, φ8, φ10, φ12)

m - sečnost uzengija

ku Ruak

v v

Z TA

ctg ctg( )sin

′′ = =

σ σ θ + α α

RuRu n

TT b

z= = τ ⋅

( ) uv

Ru)1(u e

ctgsincos1

mba ×

θ×α+α×

σ×τ×

=

( ) vRu

)1(u

u ctgsincosb

ame σ×θ×α+α×τ×

×=

Page 175: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Za α=90o i θ=45o dobija se :

vru

uu b

ame στ

×××

za rastojanja se usvajaju najčešće 7.5,10,12.5,15,20cmali :

OVO SVE VAŽI NA DELU NOSAČA GDE JE POTREBNO IZVRŠITI OSIGURANJE (λ−dužina na kojoj se vrši osiguranje)

NA OSTATKU NOSAČA , TAMO GDE NIJE PREKORAČENA RAČUNSKA ČVRSTOĆA NA SMICANJE τr USVAJAJU SE KONSTRUKTIVNE UZENGIJE na rastojanju 20,25 ili 30cm i NE proverava se uslov za emin

minmin μ×

×≤

bame u

252hb

e u ≤

%2.0

Page 176: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

Dodatna zategnuta armatura

(vrši se provera da li ima dovoljno armature nad krajnjim osloncima)

( )au mua1

v v

Z TA ctg ctg 0

Δ = = ⋅ θ − α ≥σ σ

Page 177: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

KOSO POVIJANJE Ukupna redukovana merodavna sila smicanja na dužini osiguranja (horizontalna sila veze):

(Aτ – površina dijagrama T sila gde se vrši osiguranje povijanjem armature)

Ukupna potrebna površina preseka poprečne armature:

(potrebna armatura za osiguranje kosim profilima)

x b x bRu

vu Rux a x a

TH T dx dx

z

= =

= =

= =∫ ∫

x bRu vu

akv vx a

T H1A dxctg ctg z ctg( )sin (cos sin )

=

=

= =σ θ + α α σ θ + α ⋅ α∫

( )θαασ ctgH

Akkv

kvuka ×+×

=sincos

,,

bAH k,vu ×= τ

Page 178: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

g=40kN/m

P=240kN

Primer 1:Dimenzionisati nosač sistema proste grede,čiji su opterećenje i poprečni presek prikazani naskici.MB 30, RA 400/500.

Page 179: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

120

120

80

160

200

Page 180: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

80336

352

480

832

Mu

Tumax

.Mu=

832

Page 181: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

2RØ12

2RØ25URØ10/25

3RØ25

3RØ25

2RØ25

Page 182: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

λ=308.4 91.6

88.5 88

τ(1)

u,u=

2.51

[MPa]

τAn =2.67

τARu=2.35

τCn=0.63

τr=1.1

400

τ

τ(2)

u,u=

1.68

τ(3)

u,u=

1.01

131.9

Page 183: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

TEORIJA BETONSKIH KONSTRUKCIJA 1

PRIMERI ZA VEŽBE

Primer 1: Dimenzionisati nosač siste-ma proste grede, čiji su op-terećenje i poprečni presek prikazani na skici. MB 30, RA 400/500.

STATIČKI UTICAJI a. stalno opterećenje b. povremeno opterećenje

Ag = Bg = 40.0 × 6.0 / 2 = 120 kN Ap = 2.0 × 240.0 / 6.0 = 80 kN

Mg,max = 40.0 × 6.02 / 8 = 180 kNm Bp = 4.0 × 240.0 / 6.0 = 160 kN

Mp,max = 160 × 2.0 = 320 kNm (x = 4.0 m) g=40kN/m

A B A

P=240kN

B

Ag=120 Bg=120 Ap=80 Bp=160

160

320

120

40 120

80

160

80

160m

ax.M

g=18

0 kN

m

max

.Mp=

320

kNm

Mg

Tg

Mp

Tp

DIMENZIONISANJE PREMA MOMENTIMA SAVIJANJA

MB 30 ⇒ fB = 2.05 kN/cm2

RA 400/500 ⇒ σv = 40 kN/cm2

Maksimalni moment savijanja Mu, merodavan za di-menzionisanje, je u preseku u kome je za odgovarajuću kombinaciju uticaja Tu=0. Sa dijagrama desno jasno je da je to presek na x = 4.0 m od oslonca A, gde je:

Mg = 80×4.0 - 40×4.02/2 = 160 kNm

Mp= 80×4.0 = 320 kNm = Mp,max.

Mu = 1.6×160 + 1.8×320 = 832 kNm 80336

352

480

832

Mu

Tumax

.Mu=

832

g=40kN/m

P=240kN

Page 184: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

TEORIJA BETONSKIH KONSTRUKCIJA 2

PRIMERI ZA VEŽBE

2RØ25

2RØ12

2RØ25URØ10/25

3RØ25

3RØ25

Pritisnuta je gornja ivica nosača, pa je oblik pritisnute zone preseka ili pravougaoni, širine B, ili, za slučaj da je neutralna linija u rebru, oblika T. Pretpostavlja se da je neutralna linija u ploči:

B = min.

=×+=×+=×+=×+

cm17560025.025l25.0bcm325152025d20b

0

p = 175 cm

pretp. a1 = 9 cm ⇒ h = 65 - 9 = 56 cm

05.217510832

56k2

××

= = 3.677

εb/εa = 1.558/10‰ ; µ = 7.775% ; s = 0.135

x = s×h = 0.135×56 = 7.55 cm < 15 cm = dp

Pretpostavka o položaju neutralne linije je dobra, pa se potrebna površina zategnute armature određuje iz izraza:

4005.2

10056175775.7A .potr,a ×

××= = 39.05 cm2

usvojeno: 8 RØ 25 (39.27 cm2)

85.1521035.43a1

×+×+×= = 9.3 cm ⇒ hstv. = 65 - 9.3 = 55.7 cm ≈ 56 cm = hpretp.

DIMENZIONISANJE PREMA GLAVNIM NAPONIMA ZATEZANJA

MB 30 ⇒ τr = 1.1 MPa (član 89. Pravilnika BAB 87)

Usvojeno je za sve preseke zb = 0.9×h = 0.9×56 = 50.4 cm.

a. levi deo nosača (A-C)

TuA = 1.6×120 + 1.8×80 = 336 kN

4.5025336A

n ×=τ = 0.267 kN/cm2 > τr

TuC,levo = 1.6×(-40) + 1.8×80 = 80 kN

4.502580levo,C

n ×=τ = 0.063 kN/cm2 < τr

levo,Cn

An

rAn

CA1 Lτ−τ

τ−τ×=λ −

63.067.21.167.24001 −

−×=λ = 308.4 cm

Osiguranje se vrši vertikalnim uzengijama, a prema dijagramu τRu.

τnA = 2.67 MPa < 3τr ⇒ τRu

A = ( )1.167.223

−× = 2.35 MPa

λ=308.4 91.6

88.5 88

τ(1)

u,u=

2.51

[MPa]

τAn =2.67

τARu=2.35

τCn=0.63

τr=1.1

400

τ

τ(2)

u,u=

1.68

τ(3)

u,u=

1.01

131.9

Page 185: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

TEORIJA BETONSKIH KONSTRUKCIJA 3

PRIMERI ZA VEŽBE

usvojeno: m = 2 ; θ = 45° ; α = 90° ; URØ10 (au(1)=0.785 cm2)

( )10140235.025785.02eu ×+××

××

= =13.62×au(1) = 10.69 cm ⇒ usvojeno eu = 10 cm

Odgovarajući napon koji nose ove uzengije je:

( ) ( )101401025785.02ctgsincos

ebam

vu

)1(u)1(

u,u ×+×××

×=θ×α+α×σ×

××

=τ = 0.251 kN/cm2 > τRu,max.

Više kao prikaz praktičnog postupka nego stvarne potrebe za uštedom armature, izvršeno je proređivanje uzengija na pojedinim delovima dužine osiguranja. Za usvojene uzengije Ø10 maksimalno rastojanje, određeno iz zadovoljenja µuz,min.= 0.2% je:

2.min,uz

)1(u

u 102.025785.02

bame −××

×=

µ××

≤ = 31.4 cm ;

=

=≤

cm25cm282h

cm25b.mineu ⇒ usv. eu,max. = 25 cm

Odgovarajući napon koji nose ove uzengije je:

( ) ( )101402525785.02ctgsincos

ebam

vu

)1(u)3(

u,u ×+×××

×=θ×α+α×σ×

××

=τ = 0.101 kN/cm2

Deo nosača na kome su potrebne uzengije gušće od minimalih određuje se iz dijagrama τRu:

−×=

ττ

−×λ=235.0101.014.3081x

.max,Ru

)3(u,u

13 = 176.5 cm

Dodatno proređivanje je učinjeno usvajanjem uzengija URØ10/15:

( ) ( )101401525785.02ctgsincos

ebam

vu

)1(u)2(

u,u ×+×××

×=θ×α+α×σ×

××

=τ = 0.168 kN/cm2

Deo nosača na kome su potrebne uzengije gušće od ovih određuje se iz dijagrama τRu:

−×=

ττ

−×λ=235.0168.014.3081x

.max,Ru

)2(u,u

12 = 88.5 cm

Konačno, usvojeno je: usvojeno: UØ 10/10 (m=2) na dužini 90 cm > x2 UØ 10/15 (m=2) na dužini 90 cm > x3-x2 UØ 10/25 (m=2) na ostalom delu dužine λ1 dodatna zategnuta armatura:

( ) ( )∆AT

ctg ctgamu

v

= × − =×

× −2

3362 40

1 0σ

θ α = 4.20 cm2

usvojeno: 3 Ø 25 (14.73 cm2)1

1 Usvojene su 3RØ25 kao MINIMALNO TREĆINA šipki iz polja koje se moraju prevesti preko slobodnog oslonca (član 168. Pravilnika BAB 87)

Page 186: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

TEORIJA BETONSKIH KONSTRUKCIJA 4

PRIMERI ZA VEŽBE

b. desni deo nosača (deo C-B) BuT = 1.6×120 + 1.8×160 = 480 kN

4.5025480B

n ×=τ = 0.381 kN/cm2 > τr

desno,CuT = 1.6×40 + 1.8×160 = 352 kN

4.5025352desno,C

n ×=τ = 0.279 kN/cm2 > τr

Kako je na čitavom delu nosača prekoračena vrednost τr, to je dužina osiguranja λ2 = 2.0 m. Osiguranje se vrši vertikalnim uzengijama i koso povijenim profilima, a prema dijagramu τRu.

Bnτ > 3τr ⇒ B

buT = 0 ⇒ BRuτ = B

nτ = 0.381 kN/cm2

Napon 3τr je prekoračen na delu nosača dužine 79.281.33.381.32003 −

−×=λ = 100.3 cm

desno,Cnτ < 3τr ⇒ ( )11.0279.0

23desno,C

Ru −×=τ = 0.254 kN/cm2

Usvojene su na čitavoj dužini osiguranja vertikalne uzengije URØ10/15:

( ) ( )101401525785.02ctgsincos

ebam

vu

)1(u

u,u ×+×××

×=θ×α+α×σ×

××

=τ = 0.168 kN/cm2

Na dijagramu τRu u prilogu je deo napona koji prihvataju uzengije šrafiran vertikalnom, a deo koji je potrebno prihvatiti koso povijenim profilima ukrštenom šrafurom. Sledi:

25200168.07.992

254.033.03.1002

33.0381.0H k,vu ×

×−

×

++×

+= = 781.5 kN

usvojeno: θ = 45° ; αk = 45° (ugao pod kojim se povijaju profili)

( ) ( )0.1707.0707.0405.781

ctgsincosH

Akkv

k,vuk,a ×+×

=θ×α+α×σ

= = 13.81 cm2

usvojeno: 3 RØ 25 (14.73 cm2)

Tačna mesta povijanja kosih profila određuju se grafički, konstrukcijom integralne krive.

dodatna zategnuta armatura:

Tu,u = τu,u×b×z = 0.168×25×50.4 = 211.1 kN

Tmured. = Tu,u + Tbu = 211.1 + 0 = 211.1 kN

( ) ( )014021.211ctgctg

2TA

v

.redmu

a −××

=α−θ×σ

=∆ = 2.64 cm2

usvojeno: 3 Ø 25 (14.73 cm2)2

2 Videti napomenu za deo A-B (član 168. Pravilnika BAB 87)

[MPa]

τBn=τB

Ru=3.81 τ

λ=200

τCn =2.79

τCRu=2.54Aτ

100.3 99.7

3τr

τ(1)

u,u=

1.68

Page 187: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

TORZIJA

Page 188: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

a2dd;a2bb 00 −=−=

000b dbA ×=

( )000b db2O +×=

Page 189: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

( )8

d,b.min8

d 00m0 ==δ

TpTgi,Ti

i,uTu M8.1M6.1MM ×+×=×γ= ∑

0 0 52rTu

nrb

MA

ττ

τδ>⎧

= ⎨<× × ⎩

Page 190: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

( ) 00bnrTburn A2321M3 δ×××τ−τ×=⇒τ≤τ

( ) 0 03Tbu r n bM Aτ τ δ= − × ×

TbuTuTRu MMM −=

uv0b

TRu)1(u etg

A2Ma ×θ×

σ××=

002Tu

bab v

MA ctg OA

θσ

= × ×× ×∑

pv0b

Tu)1(p ectg

A2Ma ×θ×

σ××=

Page 191: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

TuTbuTuTRu

Tburn

MMMM0M3

=−==⇒τ≥τ

Page 192: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

kNm109258.1406.1MTu =×+×=

cm424250a2bb0 =×−=−=

cm524260a2dd0 =×−=−=2

000b cm21845242dbA =×=×=

( ) cm25.5842

8d,b.min

8d 00m

0 ====δ

⎪⎩

⎪⎨⎧

τ<

=τ>=××

×=τ

r

2r2

2

n5

cmkN11.0

cmkN475.0

25.52184210109

Page 193: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

TuTbuTuTRuTburn MMMM;0M3 =−==⇒τ>τ

uv0b

TRu)1(u etg

A2Ma ×θ×

σ××=

uu

2)1(

u e104.0e0.12421842

10109a ×=××××

×=

cm5.7/10UØ.usv

cm88.10104.013.1e12UØ

cm55.7104.0785.0e10UØ

cm83.4104.0503.0e8UØ

u

u

u

⎪⎪⎪

⎪⎪⎪

==⇒

==⇒

==⇒

Page 194: VJEZBE-1,2,3,4,5,6

0bv0b

Tua

OctgA2MA ×θ×

σ××=∑

( ) ( ) cm18852422db2O 000b =+×=+×=

22

acm55.191880.1

242184210109A =××××

×=∑

u

2)1(

u e35tg2421842

10109a ×°×××

×=

UØ10/10.usvcm79.10073.0785.0ee073.0a uu

)1(u ⇒==⇒×=

14Ø16.usvcm92.2718835ctg2421842

10109A 22

a⇒=×°×

×××

=∑