Minimal transverse reinforcement of reinforced concrete members

Godycki-Ćwirko, T.; Wesołowski, M.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Minimal transverse reinforcement of reinforced concrete members

Autorzy

Godycki-Ćwirko T. , Wesołowski M.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

Identyfikatory

Warianty tytułu

O minimalnym zbrojeniu poprzecznym elementów żelbetowych

Języki publikacji

Abstrakty

The first part of this paper deals with the issue of minimal reinforcement against shearing of reinforced concrete members in the light of standard regulations and taking into account the recommendations from the European standard norm Eurocode 2 and from the Polish standard PN-B-03264:2002. These two standards have been compared to the German norm standard DIN 1045, the American standard ACI-318 and the Canadian standard CSA A233. A particular consideration was given to the comparison of the values of transverse forces that are carried by the reinforced concrete member with no reinforcement against shearing according to the above-mentioned standards well as to the resulting minimal level of transverse reinforcement. The analysis performed have showed a significant discrepancy of the results that had been obtained, which proves that a clear-cut solution to the problem in question has not been found yet. The second part of this paper consists of an analysis of the experimental study results concerning the load capacity of members with no transverse reinforcement, which give basis for verification of the recommendations related to the minimal reinforcement against shearing. As the results of the analysis have proven, the load capacity of this kind of members is greatly influenced by the scale-effect, the underestimation of which may lead to a dangerous overestimation of the load capacity of these members.

W pierwszej części pracy omówiono zagadnienia dotyczące problematyki minimalnego zbrojenia na ścinanie elementów żelbetowych w aspekcie postanowień normowych, biorąc pod uwagę zalecenia zawarte w normie europejskiej Eurocode 2 oraz w normie polskiej PN-B-03264:2002, które skonfrontowano z normą niemiecką DIN 1045, amerykańską ACI-318 oraz kanadyjską CSA A233. Zajęto się przede wszystkim porównaniem wartości sił poprzecznych, jakie przenosi element żelbetowy bez zbrojenia na ścinanie w świetle w/w norm oraz wynikającymi z nich minimalnymi stopniami zbrojenia poprzecznego. Przeprowadzona analiza wykazała duże rozbieżności otrzymanych wyników, dowodzące, że problem ten nie jest do końca jednoznacznie rozwiązany. W drugiej części pracy przeprowadzono analizę wyników badań eksperymentalnych dotyczących nośności elementów bez zbrojenia poprzecznego, które stanowią podstawę do weryfikacji zaleceń dotyczących minimalnego zbrojenia na ścinanie. Wyniki analizy dowiodły, że na nośność tego typu elementów duży wpływ ma także efekt skali, którego niedocenianie może doprowadzić do niebezpiecznego przecenienia nośności elementów.

Słowa kluczowe

concrete building engineering structure dimensioning shearing minimal transverse reinforcement

zbrojenie poprzeczne zbrojenie minimalne element żelbetowy ścinanie norma badanie eksperymentalne

Wydawca

Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej

Czasopismo

Archives of Civil Engineering

Rocznik

2005

Tom

Vol. 51, nr 4

Strony

533--559

Opis fizyczny

Bibliogr. 33 poz., il.

Twórcy

autor

Godycki-Ćwirko T.

Gdańsk University of Technology, Faculty of Civil and Environmental Engineering

autor

Wesołowski M.

Gdańsk University of Technology, Faculty of Civil and Environmental Engineering

Bibliografia

1. PN-8413-03264. Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone. Obliczenia statyczne i projektowanie.
2. PN-B-03264:2002. Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone. Obliczenia statyczne i projektowanie.
͚3. Eurokod 2: Projektowanie konstrukcji z betonu - Część 1: Reguły ogólne i reguły dla budynków, Instytut Techniki Budowlanej, Warszawa 1992.
4. prEN 1992-1 (1th draft). Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 1: General rules and rules for buildings, European Committee for Standardization, December 1999.
5. prEN 1992-1 (2th draft), Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 1: General rules and rules for buildings, European Committee for Standardization,January 2001.
6. prEN 1992-1-1 (Final draft), Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 1: General rules and rules for buildings, European Committee for Standardization, December 2003.
7. DIN 1045-1. Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton - Teil 1: Bemessung und Konstruktion, Deutsches Institut für Normung, Juli 2001.
8. ACI Commitee 318, Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-02) and Comentary (ACI 3I8R-02), American Concrete Institute, 2002.
9. Canadian Standards Association, Design of Concrete Structures. CSA A23.3 1994, 1994.
10. C. GRAUBNER, S. KEMPF, Mindestbewehrung in Betontragwerken - warum und wieviel?, Vorträge auf dem Deutschen Betontag vom 21.-23. April 1999 in Berlin, 638-647.
11. J. HEGGER, S. GÖRTZ, Querkraftbemessung nach DIN 1045-1, Beton- und Stahlbetobbau, Heft 9, 460-470, 2002.
12. A. MUTTONl, Schubfestigkeit und Durchstanzen von Platten ohne Querkraftbewehrung, Beton- und Stahlbetobbau, Heft 2, 74-84, 2003.
13. D. ANGELAKOS, E. C. BENTZE, M. P. COLLlNS, Effect of concrete strength and minimum stirrups on shear strength of large members, ACI Structural Journal, May-June, 290-300, 2001.
14. T. GODYCKI-ĆWIRKO, M. WESOŁOWSKI, Graniczna siła poprzeczna przenoszona przez element żelbetowy bez zbrojenia poprzecznego w ujęciu normy europejskiej ipolskiej, XLVII Konferencja Naukowa KILiW PAN i KN PZITB, tom 2, Konstrukcje betonowe, 67-74, Opole-Krynica 2001.
15. T. GODYCKI-ĆWIRKO, M. WESOŁOWSKI, O minimalnym zbrojeniu poprzecznym elementów żelbetowych, XLIX Konferencja Naukowa KILiW PAN i KN PZITB, tom III, Konstrukcje betonowe. Materiały budowlane, 33-40, Warszawa-Krynica 2003.
16. F. LEONHARDT, R. WALTHER, Beiträge zur Behandlung der Schubprobleme im Stahlbetonbau, Stuttgarter Schubversuche 1961 (Kapitel I-III).
17. F. LEONHARDT, R. WALTHER, Beiträge zur Behandlung der Schubprobleme im Stahlbetonbau, Stuttgarter Schubversuche 1962-1964 (Kapitel IV-VI).
18. A. CZKWlANIANC, Odkształcenia i rysy w strefie przypodporowej belek zginanych, XLIV Konferencja Naukowa KILiW PAN i KN PZITB, tom 2, Konstrukcje betonowe, 29-33, Poznań-Krynica 1998.
19. O. HEDMAN, A. LOSBERG, Design of concrete structures with regard to shear forces, CEB Bulletin, 126, 184-209, 1978.
20. R. BAUS, Essai de traction directe sur le beton, Annales des Travau Public de Belgique, 1962.
21. H. NYLANDER, Betongramar med inre övertryck (Concrete frames with inside pres-sure), Betong, 1945.
22. J. FEIX, Kritische Analyse und Darstellung der Bemessung für Biegung mit Längskraft, Querkraft und Torsion nach Eurocode 2 Teil 1, Dissertation, Technische Universität München, 1993.
23. K. ZILCH, M. STALLER, C. BRANDES, Anwendung statistischer Verfahren für die Auswertung von Versuchsdaten, Bauingenieur, 74, 1,8-16, 1999.
24. G. REMMEL, Zum Zugtragverhalten hochfester Betone und seinem Einfluss auf die Querkrafttragfähigkeit von schlanken Bauteilen ohne Schubbewehrung, Dissertation, Technische Universität Darmstadt 1993.
25. K. ZILCH, M. STALLER, A. ROGGE, Bemessung und Konstruktion von Tragwerken aus Beton, Stahlbeton nach DIN 1045-1, Bauingenieur, 72, 5, 253-261, 1997.
26. K. ZILCH, A. ROGGE, Bemessung der Stahlbeton- und Spannbetonbauteile nach DIN 1045-1, Beton-Kalender 2000, Teil I, Emst & Sohn Verlag, Berlin 2000.
27. F. LEONHARDT, R. WALTHER, Schubversuche an einfeldrigen Stahlbetonbalken mit und ohne Schubbewehrung, D.A.f.St, H.151, Verlag W.Ernst und Sohn, Berlin 1962.
28. N. S. BHAL, Über den Einfluuss der Balkenhöhe auf die Schubtragfähigkeit von einfeldrigen Stahlbetonbalken mit und ohne Schubbewehrung, Dissertation, Universität Stuttgart 1968.
29. T. GODYCKI-ĆWIRKO, Efekt skali w badaniach elementów żelbetowych. Inżynieria i Budownictwo, 5, 179-184,1971.
30. M. P. COLLINS, D. KUCHMA, How safe are our large, lightly reinforced concrete beams, slabs, and footings?, ACI Structural Joumal, 7-8, 482-490, 1999.
31. G. N. J. KANI, How safe are our large concrete beams?, ACI Journal, Proceedings, 64, March, 128-141, 1967.
32. T. SHIOYA, Shear properties of large reinforced concrete member, Special Report of Institute of Technology, Schimizu Corp., No.25, February 1989.
33. M. P. COLLINS, D. MITCHELL, P. ADEBAR, F. VECCHIO, General shear design method, ACI Structural Journal, January-February 1996, 36-45.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BTB2-0025-0092