Οριακή κατάσταση αστοχίας έναντι ιάτµησης-στρέψης- ιάτρησης

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Οριακή κατάσταση αστοχίας έναντι ιάτµησης-στρέψης- ιάτρησης"

Δήλια Κορομηλάς
8 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Σχεδιασµός φορέων από σκυρόδεµα µε βάση τον Ευρωκώδικα 2 Οριακή κατάσταση αστοχίας έναντι ιάτµησης-στρέψης- ιάτρησης Καττής Μαρίνος, Αναπληρωτής Καθηγητής ΕΜΠ Λιβαδειά, 26 Σεπτεµβρίου ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

ιάτρησης Καττής Μαρίνος, Αναπληρωτής Καθηγητής ΕΜΠ

2 Οι βασικοί τύποι αστοχίας σε µια δοκό χωρίς οπλισµό διάτµησης (1) καµπτική αστοχία Αστοχία από διαγώνιο εφελκυσµό Αστοχία από διατµητική θλίψη διάτµηση 2 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

3 Η πειραµατική επιβεβαίωση των τύπων διατµητικής αστοχίας (1) Αστοχία από διαγώνιο εφελκυσµό διάτµηση 3 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

4 Η πειραµατική επιβεβαίωση των τύπων διατµητικής αστοχίας (1) Αστοχία από διατµητική θλίψη διάτµηση 4 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

5 Η διατµητική αντοχή διατοµής χωρίς οπλισµό διάτµησης: τo µοντέλο του EC2 Οι παράγοντες που συνεισφέρουν στην διατµητική αντοχή (Taylor, 1974): η ζώνη θλίψης: % η µηχανική αλληλεµπλοκή αδρανών στην ρωγµή: % η δράση βλήτρου του διαµήκους οπλισµού: % Η διατµητική αντοχή είναι συνάρτηση: της θλιπτικής αντοχής σκυροδέµατος, της γεωµετρίας διατοµής, του ποσοστού οπλισµού, των ορθών τάσεων. διάτµηση 5 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

δράση βλήτρου του διαµήκους οπλισµού: 15-25 % Η διατµητική αντοχή είναι συνάρτηση: της θλιπτικής αντοχής

6 H διατµητική αντοχή διατοµής του EC2 χωρίς οπλισµό διάτµησης H διατµητική αντοχή του ΕC2 H διατµητική αντοχή του ΕΚΩΣι: Συνιστώµενες τιµές από EC2 διάτµηση 6

7 ιατοµές δοµικών στοιχείων που απαιτούν διατµητικό οπλισµό VEd = VRd,c = είναι η δρώσα διατµητική δύναµη σχεδιασµού σε µια διατοµή είναι η αντοχή σχεδιασµού χωρίς διατµητικό οπλισµό της διατοµής Αν ισχύει VEd > VRd,c τότε απαιτείται διατµητικός οπλισµός διάτµηση 7 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

σχεδιασµού χωρίς διατµητικό οπλισµό της διατοµής Αν ισχύει VEd > VRd,c

8 ιατοµές µε διατµητικό οπλισµό: το µοντέλο του δικτυώµατος Η θεωρητική βάση των εξισώσεων της διατµητικής αντοχής του EC2 στηρίζεται στο µοντέλο του δικτυώµατος διάτµηση 8 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

9 ιατοµές µε διατµητικό οπλισµό: οι εξισώσεις σχεδιασµού του EC2 Οι εξισώσεις της διατµητικής αντοχής: Η εξίσωση του επιπρόσθετου διαµήκη οπλισµού λόγω διάτµησης: Συνιστώµενες τιµές για τους συντελεστές: διάτµηση 9 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

επιπρόσθετου διαµήκη οπλισµού λόγω διάτµησης: Συνιστώµενες

10 Πειραµατική επιβεβαίωση του µοντέλου του δικτυώµατος Συµπεριφορά δοκού στο εργαστήριο µε οπλισµό διάτµησης Παρατηρείται περιστροφή θλιπτήρα, ακολουθούµενη από δηµιουργία νέων ρωγµών µε µικρή γωνία, ακόµα και σε σκυροδέµατα υψηλής αντοχής διάτµηση 10 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

θλιπτήρα, ακολουθούµενη από δηµιουργία νέων ρωγµών µε µικρή γωνία,

11 Εξαγωγή των εξισώσεων σχεδιασµού του ΕC2 µε το µοντέλο δικτυώµατος Κατακόρυφη ισορροπία στη τοµή 1-1 Κατακόρυφη ισορροπία στη τοµή 2-2 Ισορροπία στην οριζόντια διέυθυνση διάτµηση 11 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

1-1 Κατακόρυφη ισορροπία στη τοµή 2-2 Ισορροπία στην

12 Μεθοδολογία σχεδιασµού διατοµών για διάτµηση και εφαρµογή (1) 54 cm 60 cm 0.30 m 5.70 m 0.30m 30 cm διάτµηση 12 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

13 Μεθοδολογία σχεδιασµού διατοµών για διάτµηση και εφαρµογή (2) διάτµηση 13 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

14 Μεθοδολογία σχεδιασµού διατοµών για διάτµηση και εφαρµογή (3) διάτµηση 1 4 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

15 Μεθοδολογία σχεδιασµού διατοµών για διάτµηση και εφαρµογή (4) διάτµηση 15 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

16 Μεθοδολογία σχεδιασµού διατοµών για διάτµηση και εφαρµογή (5) διάτµηση 16 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

17 Μεθοδολογία σχεδιασµού διατοµών για διάτµηση και εφαρµογή (6) διάτµηση 17 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

18 Τα πλεονεκτήµατα της µεθόδου του δικτυώµατος µε µεταβλητή γωνία Ελευθερία στο σχεδιασµό: επιλογή µικρής γωνίας οδηγεί σε χαµηλό ποσοστό οπλισµού επιλογή µεγάλης γωνία οδηγεί σε λεπτούς κορµούς, κάνοντας οικονοµία σε σκυρόδεµα και σε µόνιµο φορτίο Η βέλτιστη επιλογή εξαρτάται από τον τύπο της κατασκευής Μοντέλο µε προφανή στατική ισορροπία, εύκολο στη χρήση. διάτµηση 18

λεπτούς κορµούς, κάνοντας οικονοµία σε σκυρόδεµα και σε µόνιµο φορτίο Η βέλτιστη επιλογή

19 Συγκεντρωµένα φορτία κοντά στις στηρίξεις διάτµηση 19 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

20 ιάτµηση ανάµεσα στο κορµό και το πέλµα διατοµών Τ διάτµηση 20 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

21 Στρέψη t οκός ορθογωνικής διατοµής σε στρέψη Το µοντέλο της λεπτότοιχης κλειστής διατοµής και το χωροδικτύωµα στρέψη 21

22 Το µοντέλο της λεπτότοιχης κοίλης διατοµής του EC2 για την στρέψη t στρέψη 22 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

23 Η λεπτότοιχη κοίλη διατοµή προσοµοιώνεται µε χωροδικτύωµα Η λεπτότοιχη κοίλη διατοµή αναλύεται σε επιµέρους ορθογωνικά τµήµατα που προσοµοιώνονται µε επίπεδα δικτυώµατα t στρέψη 24 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

24 Οι εξισώσεις στρεπτικού σχεδιασµού του EC2 Η εξαγωγή των εξισώσεων σχεδιασµού στηρίζεται στα επιµέρους ορθογωνικά τµήµατα της λεπτότοιχης διατοµής χρησιµοποιώντας το µοντέλο του επίπεδου δικτυώµατος: t στρέψη 25 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

25 Στρέψη συνδυασµένη µε διάτµηση στρέψη 28

26 Στρέψη: αριθµητική εφαρµογή (1) 54 cm 60 cm 0.30 m 5.70 m 0.30m στρέψη cm

27 Στρέψη: αριθµητική εφαρµογή (2) στρέψη 30

28 Στρέψη: αριθµητική εφαρµογή 60 cm 10 cm 30 cm στρέψη 31

29 Στρέψη: αριθµητική εφαρµογή (3) στρέψη 32

30 Στρέψη: αριθµητική εφαρµογή (4) στρέψη 33

31 ιάτρηση Ένα συγκεντρωµένο φορτίο που επενεργεί σε µια πλάκα προξενεί υψηλές διατµητικές τάσεις πάνω σε µια διατοµή γύρω από το φορτίο. Στη πράξη, το συγκεντρωµένο φορτίο µπορεί να προέρχεται από ένα υποστύλωµα που στηρίζει µια πλάκα, ή στηρίζεται σε µια πλάκα διάτρηση 34 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

32 Σχεδιασµός για διάτρηση σύµφωνα µε τον EC2 διάτρηση 35

33 Ορισµός της βασικής περιµέτρου ελέγχου =διατοµή βασικού ελέγχου = επιφάνεια βασικού ελέγχου =περίµετρος βασικού ελέγχου =φορτισµένη επιφάνεια διάτρηση 36

34 Οι διατµητικές τάσεις σχεδιασµού στις διατοµές ελέγχου (1) διάτρηση 37

35 ιατµητικές τάσεις σχεδιασµού στις διατοµές ελέγχου (2) διάτρηση 38

36 ιατµητικές τάσεις σχεδιασµού στις διατοµές ελέγχου (3) διάτρηση 39

37 ιατµητικές τάσεις σχεδιασµού στις διατοµές ελέγχου (4) διάτρηση 40

38 Μεθοδολογία Σχεδιασµού (1) διάτρηση 41

39 Μεθοδολογία Σχεδιασµού (2) διάτρηση 42

40 Μεθοδολογία Σχεδιασµού (3) διάτρηση 43

41 Μεθοδολογία Σχεδιασµού (4) διάτρηση 44

42 Οι περίµετροι ελέγχου για διάφορες επιφάνειες φόρτισης Η βασική περίµετρος ελέγχου παίρνεται σε απόσταση 2d από την περίµετρο της φορτισµένης επιφάνειας και θα πρέπει να κατασκευάζεται έτσι ώστε να ελαχιστοποιείται το µήκος της διάτρηση 45

43 Ο συντελεστή β για εκκεντρότητα Μέθοδος για εσωτερικές κολώνες επιφάνειας και εκκεντρότητες κατά µήκος y και z αξόνων και διαστάσεις τηε περιµέτρου ελέγχου διάτρηση 46

44 Προσδιορισµός της σταθεράς β διάτρηση 47

45 Μειωµένες περίµετροι βασικού ελέγχου Σε ακριανές και γωνιακές κολώνες: χρησιµοποιείται η περίµετρος u1 αντί της πλήρους περιµέτρου και γίνεται υπόθεση για οµοιόµορφη διανοµή του φορτίου διάτρησης. διάτρηση 48

46 ο οπλισµός Η εξωτερική περίµετρος ελέγχου στην οποία δεν απαιτείται διατµητικός οπλισµός υπολογίζεται από Η εξώτατη περίµετρος του διατµητικού οπλισµού θα πρέπει να τοποθετείται σε µια απόσταση όχι µεγαλύτερη από kd (k=1.5) εντός της εξωτερικής περιµέτρου ελέγχου. διάτρηση 49 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

47 Ειδικοί τύποι διατµητικού οπλισµού Dowel strips. διάτρηση 50

48 ... ευχαριστώ για την προσοχή σας! 51

Σχετικά έγγραφα

ΤΕΧΝΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ. Ασκήσεις προηγούμενων εξετάσεων ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΑΓΡΟΝΟΜΩΝ ΚΑΙ ΤΟΠΟΓΡΑΦΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

ΤΕΧΝΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ. Ασκήσεις προηγούμενων εξετάσεων ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΑΓΡΟΝΟΜΩΝ ΚΑΙ ΤΟΠΟΓΡΑΦΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΑΓΡΟΝΟΜΩΝ ΚΑΙ ΤΟΠΟΓΡΑΦΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΕΡΓΩΝ ΥΠΟΔΟΜΗΣ ΚΑΙ ΑΓΡΟΤΙΚΗΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΔΟΜΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΚΑΙ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ ΤΕΧΝΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ασκήσεις προηγούμενων