Αγκυρώσεις 1.Σημασία αγκύρωσης: Κάθε ράβδος για να παραλάβει τη δύναμη για την οποία υπολογίστηκε σε μια διατομή, πρέπει να επεκτείνεται πέραν της διατομής εκείνης κατά "μήκος αγκύρωσης". Το μήκος αγκύρωσης υπολογίζεται τόσο ώστε η ράβδος να «προτιμήσει» να διαρρεύσει παρά να εξολκευτεί. Έτσι πρώτον αξιοποιείται πλήρως η διατομή της δεύτερον ο τρόπος αστοχίας καθίσταται πλάστιμος (διαρροή) και όχι ψαθυρός (εξόλκευση-αστοχία συνάφειας) 2. Οι συνηθέστεροι τρόποι αγκύρωσης Ευθύγραμμη αγκύρωση Καμπύλη αγκύρωση (ορθογωνικό άγκιστρο) Καμπύλη αγκύρωση (ημικυκλικό άγκιστρο) Βρόγχος Προσμέτρηση του καμπύλου τμήματος στο lb,d εφόσον το ευθύγραμμο τμήμα πριν την καμπύλη δεν επαρκεί Αγκύρωση με εγκάρσια συγκολλημένη ράβδο Προσοχή: Οι καμπύλες και τα άγκιστρα δεν συμβάλλουν στην περίπτωση θλιβομένων ράβδων.!!! 3.Διάμετρος καμπύλωσης ράβδων Όσον αφορά την διάμετρο καμπύλωσης Φm της ράβδου οπλισμού σκυροδέματος υπάρχουν δύο περιορισμοί: α) η ράβδος δεν πρέπει να αστοχήσει καθώς καμπυλώνεται καμπτόμενη γύρω από ένα στέλεχος πολύ μικρής διαμέτρου και β) το σκυρόδεμα δεν πρέπει να αστοχήσει (σε θλίψη) υφιστάμενο τις πιέσεις άντυγας. Ο δεύτερος έλεγχος πρέπει να γίνεται όταν απαιτείται ευθύγραμμο μήκος αγκίστρου μετά το πέρας της καμπύλωσης μεγαλύτερο από 5Φ. Ετσι, ο Κανονισμός δίνει τις παρακάτω ελάχιστες τιμές, Φ m,min Α)Για να μην αστοχήσει η ράβδος: Φ m,min =4Φ για Φ 16mm και Φ m,min =7Φ για Φ>16mm Β)Για να μην αστοχήσει το σκυρόδεμα (πίεση άντυγας): Απαιτούνται μεγαλύτερες διάμετροι Φm,min :
Όπου: F bt η δύναμη της ράβδου στην κατάσταση αστοχίας στην αρχή της καμπύλης, θέτω F bt = Α s,ραβδου *f yd a b το ήμισυ της απόστασης των ΚΒ των ράβδων (κάθετα στο επίπεδο καμπύλωσης. Για ακραία ράβδο (την γειτονική στην παρειά του σκυροδέματος) ab=c+φ/2 όπου c η επικάλυψη της ράβδου Πίνακας 1. Ελάχιστες τιμές του λόγου Φm,min /Φ, για την αποφυγή αστοχίας του σκυροδέματος από πιέσεις άντυγας, συναρτήσει της ημιαπόστασης a b και της αντοχής του σκυροδέματος f ck για αcc=1.00 και σs=fyd. 4. Οριακή τάση συνάφειας. Η τιμή σχεδιασμού για την οριακή τάση συνάφειας, f bd, για ράβδους με νευρώσεις μπορεί να ληφθεί ως: fbd = η1*η2*2.25fctd όπου: f ctd =f ctk,*0.05 /γ c είναι η τιμή σχεδιασμού της εφελκυστικής αντοχής του σκυροδέματος. η1 είναι ένας συντελεστής που έχει σχέση με τη ποιότητα των συνθηκών συνάφειας Σχήμα 2: Ορισμός ευνοϊκών και μη ευνοϊκών συνθηκών συνάφειας.: στις διαγραμμισμένες περιοχές επικρατούν μη ευνοϊκές συνθήκες συνάφειας.με Α δηλώνεται η διεύθυνση σκυροδετήσεως. η2 σχετίζεται με τη διάμετρο των ράβδων η2 = 1,0 για 32 mm η2 = (132 - ) / 100 για > 32 mm Πρακτικά ευνοϊκές συνθήκες συνάφειας : Κατακόρυφοι ράβδοι (υποστυλώματα τοιχώματα), κάτω ράβδοι δοκών πλάκών, πάνω οπλισμοί πλακών πάχους <25cm Πρακτικά δυσμενείς συνθήκες συνάφειας : άνω ράβδοι δοκών, άνω ράβδοι πλακών πάχους >25cm η1 = 1,0 όταν εξασφαλίζονται ευνοϊκές συνθήκες η1 = 0,7 για δυσμενείς
Τιμή σχεδιασμού αντοχής συνάφειας f bd σε MPa για ευνοϊκές συνθήκες (για δυσμενείς πολ/ζω επι 0.7) 5. Το βασικό απαιτούμενο μήκος αγκύρωσης, lb,rqd = Φ fyd As,cal 4 fbd As,ef πιν 7.1 βιβλίου Σε κρίσιμες περιοχές δοκών / υποστυλωμάτων θεωρώ As,cal As,ef = 1 πιν 7.2 βιβλίου 6. Το μήκος αγκύρωσης σχεδιασμού, lb,d Το μήκος αγκύρωσης σχεδιασμού, μετρούμενο κατά τον άξονα της ράβδου, προκύπτει από το βασικό απαιτούμενο μήκος αγκύρωσης πολλαπλασιασμένο επί μια σειρά διορθωτικών συντελεστών, α i, και δεν μπορεί να είναι μικρότερο από μια ελάχιστη τιμή l b,min lbd = α 1 * α 2 * α 3 *α 4 * α 5 * lb,rqd lb,min α 2 * α 3 * α 5 0,7 Οι συντελεστές αυτοί λαμβάνουν υπόψη τα εξής: α1 : την επιρροή της μορφής των ράβδων α2 : την επιρροή της ελάχιστης επικάλυψης σκυροδέματος (βλέπε Σχήμα 3). α3 : την επιρροή της περίσφιγξης μέσω εγκάρσιου οπλισμού. α4 : την επίδραση μίας ή περισσοτέρων συγκολλημένων εγκάρσιων ράβδων με διάμετρο Φt μεγαλύτερη από 0.6Φ κατά μήκος του μήκους αγκύρωσης σχεδιασμού lbd (Φ η διάμετρος της αγκυρούμενης ράβδου) α5 : την επιρροή της πίεσης εγκάρσια στο επίπεδο της διάρρηξης όπου: Σε οποιονδήποτε τύπο αγκύρωσης σε εφελκυσμό (ευθύγραμμη ή καμπύλη) η εγκάρσια συγκολλημένη ράβδος μειώνει το lb,d κατά 30% λ = (ΣΑ st - ΣΑ st,min )/A s
ΣΑ st εμβαδόν διατομής του εγκάρσιου οπλισμού κατά μήκος του μήκους αγκύρωσης σχεδιασμού l bd ΣΑ st,min εμβαδόν διατομής του ελάχιστου εγκάρσιου οπλισμού (0,25As για δοκούς και μηδενικό για πλάκες) Αs εμβαδόν διατομής της αγκυρούμενης ράβδου με τη μέγιστη διάμετρο Κ συντελεστής απόδοσης του εγκάρσιου οπλισμού με τιμές που φαίνονται στο Σχήμα 4 p εγκάρσια πίεση [ΜPa] στη κατάσταση αστοχίας κατά μήκος του l bd Ελάχιστο μήκος αγκύρωσης για αγκυρώσεις υπό εφελκυσμό: lb,min > max{0,3lb,rqd,10φ,100 mm} για αγκυρώσεις υπό θλίψη: lb,min > max{0,6lb,rqd,10φ,100 mm} Το l bd γενικά μετράται καθ όλο το μήκος αγκύρωσης. Απλουστευτικά για τις περιπτώσεις β,γ,δ του Σχήματος 1 : μπορεί να οριστεί ώς ισοδύναμο (ευθύγραμμο) μήκος αγκύρωσης l b,eq = α 1 * l b,rqd ενώ για την περίπτωση ζ του Σχήματος 1 μπορεί να οριστεί l b,eq = α 4 * l b,rqd. Απαραίτητη προυπόθεση είναι πως υπάρχει διαθέσιμος «χώρος» για ευθύγραμμο τμήμα αγκύρωσης l b,eq. Ειδικές διατάξεις -Σε κατασκευές ΚΠΥ (DCH) όταν εξετάζω αγκύρωση ράβδων δοκού / στύλου στον κόμβο, το l bd μετράει από απόσταση 5Φ μετά την είσοδο της ράβδου στον κόμβο. -Σε αγκύρωση οπλισμών στύλου εαν γίνεται καμπύλη αγκύρωση, αυτή πρέπει να είναι όσο το δυνατον πιο κοντά στο άνω πέλμα της δοκού. -Σε αγκυρώσεις οπλισμών στύλου μπορεί γενικά να ληφθεί κατευθείαν α 2 * α 3 * α 5 = 0,7 λόγω επαρκούς περίσφιγξης. Οι διαμήκεις οπλισμοί υποστυλωμάτων θεωρούνται συντηρητικά θλιβόμενες. -το 50% κάτω ράβδων πλάκας πρέπει να φτάνει στις εσωτερικές στηρίξεις και να αγκυρώνεται κατά μήκος 10Φ -έμμεσα στηριζόμενες δοκοί πρέπει να αγκυρώνονται με οριζόντιο άγκιστρο στη στηρίζουσα δοκό -Σε εσωτερικές στηρίξεις δοκών, πρέπει το μήκος αγκύρωσης να επεκτείνεται κατά τουλάχιστον l b,min μετά την παρειά στη γειτωνική δοκό. 7. Αγκύρωση συνδετήρων κατά max (5Φ, 50mm) (κατά ΕC8 όμως τουλάχιστον 10Φ - καθοριστικό)
Ενώσεις ράβδων με υπερκάλυψη (ματίσεις) και με μηχανικά μέσα. 1. Ενώσεις ράβδων με υπερκάλυψη (ματίσεις) Εαν τα κέντρα ενώσεων απέχουν τουλάχιστον 1.3lo θεωρώ πως η ένωση γίνεται σε διαφορετική θέση Εγκάρσιοι οπλισμοί εντός του μήκους υπερκάλυψης Ράβδοι υπό εφελκυσμό Όταν η διάμετρος Φ των ράβδων με υπερκάλυψη είναι ίση ή μεγαλύτερη των 20mm, πρέπει να τοποθετείται εγκάρσιος οπλισμός με συνολική επιφάνεια ΣΑ st (άθροισμα όλων των σκελών κατά μήκος της ζώνης υπερκάλυψης) τουλάχιστον ίση της επιφάνειας Αs μίας υπό ένωση ράβδου (ΣΑ st 1.0Αs ). Οι εγκάρσιες ράβδοι πρέπει να τοποθετηθούν κάθετα στη διεύθυνση του υπό ένωση οπλισμού και μεταξύ αυτού και της επιφάνειας του σκυροδέματος. Η τοποθέτιση γίνεται στά ακραία lo/3 τη ένωσης (Σχήμα 8.α). Ράβδοι υπό θλίψη Επιπλέον των ανωτέρω, οι ακραίες ράβδοι εγκαρσίου οπλισμού πρέπει να τοποθετούνται έξω από τα άκρα του μήκους υπερκάλυψης και σε αποστάσεις έως 4Φ από τα πέρατα του μήκους υπερκάλυψης (Σχήμα 8.β). 2. Ενώσεις ράβδων με μηχανικα μέσα : Δες σημειώσεις μαθήματος - πληροφοριακά