ΕΙΔΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ ΑΠΟ ΟΠΛΙΣΜΕΝΟ ΚΑΙ ΠΡΟΕΝΤΕΤΑΜΕΝΟ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ. Γ. Παναγόπουλος Καθηγητής Εφαρμογών, ΤΕΙ Σερρών

ΕΙΔΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ ΑΠΟ ΟΠΛΙΣΜΕΝΟ ΚΑΙ ΠΡΟΕΝΤΕΤΑΜΕΝΟ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ Γ. Παναγόπουλος Καθηγητής Εφαρμογών, ΤΕΙ Σερρών

Κελύφη οπλισμένου σκυροδέματος

Κελύφη Ο/Σ Καμπύλοι επιφανειακοί φορείς μικρού πάχους Εντατική κατάσταση: Απουσία καμπτικώνροπων Παραλαβή κατανεμημένων φορτίων με εσωτερικές ορθές και διατμητικές τάσεις Ως αποτέλεσμα: Πλήρης εκμετάλλευση του υλικού του κελύφους σε όλο το πάχος του με την τάση σχεδιασμού

Κελύφη απλής καμπυλότητας Αρκετά συνήθης μορφή. Στην πλειοψηφία τους συμμετρικά Συνήθως κυλινδρικά επιμήκη κελύφη Χρήση σε βιομηχανικούς χώρους, ναούς κ.α.

Κελύφη απλής καμπυλότητας

Κελύφη απλής καμπυλότητας Θεωρώντας ένα απειροστό στοιχείο σύμφωνα με το σχήμα Για εξωτερική φόρτιση P, αναπτύσσονται οι δυνάμεις N s, Ν φ, Τ Κοντά στις ακροδοκούςδεν ισχύει η θεωρία της μεμβράνης και αναπτύσσονται καμπτικέςροπές και τέμνουσες (Μ φ, Q φ ) Ο προσδιορισμός των δυνάμεων γίνεται με βοηθητικούς πίνακες από τη βιβλιογραφία

Κελύφη απλής καμπυλότητας Οι μέγιστες Ν s εμφανίζονται στο μέσο του ανοίγματος και είναι θλιπτικές Στην κάτω ακραία ίνα εμφανίζονται εφελκυστικές δυνάμεις Οιμέγιστες διατμητικέςτάσεις εμφανίζονται κοντά στις στηρίξεςι, στα ακραία τύμπανα Όσο πιο επίμηκες είναι το κέλυφος, τόσο προσεγγίζει την αμφιέρειστη δοκό

Συνθετικά στοιχεία κελυφών Το κέλυφος Κάλυψη ανοιγμάτων: l=15-40m(προεντεταμένο για μεγάλα l) Πλάτος: b=7.5-12.5m Πάχος: 6-8cm Συνολικό ύψος: f=1-4m(μαζί με την ακροδοκό) f>(l/10, b/6)

Συνθετικά στοιχεία κελυφών Οι ακροδοκοί Είναι απαραίτητες για την ακαμπτοποίηση των άκρων των κελυφών Ύψος: (0.40-0.60)f (f: βέλος τόξου) Πάχος: (2-4)h (h: πάχος κελύφους) Οι στύλοι στήριξης Μεταφέρουν τα φορτία στο έδαφος

Συνθετικά στοιχεία κελυφών Ακραία τύμπανα Άκαμπτα στοιχεία στα όρια των κελυφών. Παραλαμβάνουν, εκτός από το ίδιο βάρος τους, τις διατμητικές δυνάμεις που μεταβιβάζει το κέλυφος Σε ένα τύμπανο μπορούν να στηριχτούν περισσότερα του ενός κελύφη, αν το πλάτος b είναι μικρό

Οπλισμός κυλινδρικών κελυφών Διαμήκης οπλισμός για την παραλαβή της Ν s Στην εφελκυόμενη ζώνη με διάταξη από μέτωπο σε μέτωπο Υπολογισμός: Διάγραμμα Ν s στο μέσο του ανοίγματος, υπολογισμός εφελκυστικήςν s N s Α= s f yd Τοποθέτηση οπλισμού στην εφελκ. ζώνη (θέση 1)

Οπλισμός κυλινδρικών κελυφών Λοξός οπλισμός Τοποθετείται με γωνία 45 ο για την παραλαβή λοξών τάσεων εφελκυσμού στη διατομή της στήριξης T Α = f sw yd Τοποθέτηση οπλισμού (θέση 2)

Οπλισμός κυλινδρικών κελυφών Έλεγχος μέγιστης θλιπτικής τάσης σκυροδέματος Αν δεν ισχύει η παρακάτω ανίσωση, όλη τη θλιπτική δύναμη θα την παραλάβει ο οπλισμός Τοποθετείται σε παράλληλους κύκλους Nφ σ= c f bt cd

Οπλισμός κυλινδρικών κελυφών Εγκάρσιος οπλισμός Έχει μορφή συνδετήρων με πτερύγια για την παραλαβή των Μ φ, Q φ που αναπτύσσονται στην περιοχή κοντά στις ακροδοκούς, αλλά και τη σύνδεση με αυτές (θέση 3)

Οπλισμός κυλινδρικών κελυφών Εσχάρα οπλισμών Ράβδοι Ø6- Ø10 σε αποστάσεις 15-20cm Για κελύφη με d>8cm τοποθετούνται δύο εσχάρες (θέση 4)

Οπλισμός κυλινδρικών κελυφών Οπλισμός τυμπάνων και ακροδοκών Διαδικασία αντίστοιχη με των συνήθων δοκών Ο/Σ Υπολογισμός εντατικών μεγεθών από κατάλληλους πίνακες

Οπλισμός κυλινδρικών κελυφών Οπλισμός σχήματος Γ στις στηρίξεις πάνω στα τύμπανα Παραλαβή τυχόν αρνητικών ροπών (θέση 5)

Εναλλακτική περίπτωση κελυφών απλής καμπυλότητας

Κελύφη διπλής καμπυλότητας Ιδιαίτερα συνήθης μορφή τα σφαιρικά κελύφη (τρούλοι) Συχνή χρήση σε ναούς (πολλών θρησκειών), κατοικίες κ.α.

Κελύφη διπλής καμπυλότητας Λόγω συμμετρίας, για κατακόρυφη φόρτιση, εμφανίζουν εσωτερικές δυνάμεις μόνο στη διεύθυνση των μεσημβρινώνκαι των δακτυλίων

Κελύφη διπλής καμπυλότητας Οι δυνάμεις στη διεύθυνση των μεσημβρινών Ν θ είναι θλιπτικές από την κορυφή μέχρι τη βάση του κελύφους Οι δυνάμεις στη διεύθυνση των δακτυλίων Ν φ είναι θλιπτικές από την κορυφή μέχρι μια ζενίθειααπόσταση όπου θ 40 ο και στη συνέχεια εφελκυστικές μέχρι τη βάση Ο οριζόντιος κύκλος στο σημείο αλλαγής προσήμου των Ν Ο οριζόντιος κύκλος στο σημείο αλλαγής προσήμουτων Ν φ ονομάζεται «αρμός θραύσης»

Κελύφη διπλής καμπυλότητας Συνήθως στις κατασκευές χρησιμοποιούνται σφαιρικά κελύφη που αποτελούν τμήμα σφαίρας που αποτμήθηκεπάνω από τον αρμό θραύσης. Συνεπώς καταπονούνται παντού από θλίψη Το πάχος των σφαιρικών κελυφών είναι συνήθως 5-10cm Οι οπλισμοί τοποθετούνται κατά τις διευθύνσεις των μεσημβρινών και των δακτυλίων

Κελύφη διπλής καμπυλότητας Προσοχή πρέπει να δίνεται στις οριζόντιες ωθήσεις που προκαλούν οι Ν θ στη στήριξη του κελύφους Μπορούν να παραλαμβάνονται με διάταξη λοξών στηρίξεων (υποστυλώματα) Συχνότερα, κατασκευάζεται περιμετρικός δακτύλιος που στηρίζεται σε κατακόρυφα υποστυλώματα. Η όπλισή του δακτυλίου είναι αντίστοιχη με των δοκών. Απαιτεί ιδιαίτερη ενίσχυση και συχνά, σε μεγάλα κελύφη, χρησιμοποιείται προένταση