Influence of effective width of flange on calculation and reinforcement dimensioning of beam of reinforced concrete frame

• Autorzy: Solarczyk Maciej Tomasz

Identyfikatory

DOI

10.35784/bud-arch.818

Warianty tytułu

PL

Wpływ szerokości współpracującej płyty na obliczenia i wymiarowanie zbrojenia rygla ramy żelbetowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article analyses the impact of modeling the cross-section of two-nave and two-storey reinforced concrete frame with dimensions: 18.0 m × 32.0 m as a bars on the results of bending moments, the value of elastic deflection and dimensioning of reinforcement due to bending. Six options were considered: a beam as a rectangular section and five T-beam variants with different definition of effective flange width. The differences in obtained results were commented. Conclusions useful for the designing of reinforced concrete structures were presented. The procedure for determining the effective flange width in the context of PN-EN 1992-1-1:2008 and PN-B 03264:2002 standards with a commentary on the use of effective flange width in calculations and construction of reinforcement in reinforced concrete structures were described. Brief description of determining the reinforcement due to bending according to simplified method given in PN-EN 1992-1-1:2008 was presented. In addition, the standard formula for determining the minimum cross sectional area of reinforcement (9.1N) in PN-EN 1992-1-1:2008 with a proposal for its strict determination for the T-beam with a flange in the tensile zone was analyzed.

PL

W artykule przeanalizowano wpływ modelowania przekroju rygla dwunawowej, dwukondygnacyjnej ramy żelbetowej o wymiarach: 18,0 m × 32,0 m za pomocą elementów prętowych na wyniki momentów zginających, wartość ugięcia sprężystego oraz wymiarowanie zbrojenia z uwagi na zginanie. Rozważono sześć możliwości: rygiel jako belka prostokątna oraz pięć wariantów belki teowej z różną definicją szerokości efektywnej. Skomentowano różnice w otrzymanych wynikach oraz przedstawiono wnioski przydatne do projektowania konstrukcji żelbetowych. Opisano procedurę wyznaczenia szerokości współpracującej półki przekroju teowego ze środnikiem w ujęciu norm PN-EN 1992-1-1:2008 oraz PN-B 03264:2002 wraz z komentarzem odnośnie wykorzystania szerokości efektywnej w obliczeniach i przy konstruowaniu zbrojenia w konstrukcjach żelbetowych. Przedstawiono w skrócie wyznaczenie zbrojenia z uwagi na zginanie metodą uproszczoną zgodnie z założeniami PN-EN 1992-1-1:2008. Dodatkowo analizie poddano normowy wzór na wyznaczenia minimalnego pola przekroju zbrojenia rozciąganego (9.1N) w PN-EN 1992-1-1:2008, z propozycją jego ścisłego wy-znaczenia dla przypadku przekroju teowego z półką w strefie rozciąganej.

Słowa kluczowe

EN

reinforced concrete structures; effective width of flange; minimum cross sectional area of reinforcement; PN-EN 1992-1-1:2008; PN-B-03264:2002

PL

konstrukcje żelbetowe; szerokość efektywna półki; minimalne pole przekroju zbrojenia rozciąganego; PN-EN 1992-1-1:2008; PN-B-03264:2002

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Budownictwo i Architektura
• Rocznik: 2021
• Tom: Vol. 20, no 2
• Strony: 41--56
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., fig., tab.

Twórcy

autor

Solarczyk Maciej Tomasz

• Department of Concrete Structures; Faculty of Civil and Environmental Engineering; Gdańsk University of Technology Poland

• https://orcid.org/0000-0001-6070-0736

Bibliografia

• 1. Ambroziak A., Kłosowski P., Autodesk Robot Structural Analysis Podstawy obliczeń. Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk, 2013.
• 2. Ambroziak A., Kłosowski P., Autodesk Robot Structural Analysis Wymiarowanie konstrukcji stalowych i żelbetowych. Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk, 2016.
• 3. Solarczyk M. T., Ambroziak A. „Simplified method of applying loads to flat slab floor structural models”, in 2nd Baltic Conference for Students and Young Researchers BalCon 2018, Gdańsk, 2018. https://doi.org/10.1051/matecconf/201821903002
• 4. Starosolski W.: „Uwagi o obliczaniu belek w trakcie modelowania stropów płytowo-żebrowych”. Przegląd Budowlany, No. 9, p. 50-53.
• 5. Kossakowski P., „Inżynierski problem komputerowego modelowania pracy żelbetowej płyty dwuprzęsłowej z uwzględnieniem sprężystej podatności belki”, Przegląd Budowlany, No. 10, p. 19-24.
• 6. Kossakowski P., „Uwzględnienie wpływu sprężystej podatności belek w numerycznym modelowaniu stropów żelbetowych”. Przegląd Budowlany, No. 11, p. 24-31.
• 7. Godycki – Ćwirko T., Nagrodzka – Godycka K., Piotrkowski P., „Dome over the Gdynia seaport building”. Archives of Civil Engineering, issue 60, no. 2, pp. 223-239. https://doi.org/10.2478/ace-2014-0015
• 8. Nagrodzka – Godycka K., Godycki – Ćwirko T., Wojdak R., „Reinforced concrete thin wall dome after eighty years of operation in maritime climate environment”, Structural Concrete, issue 5, no. 17, pp. 710-717. https://doi.org/10.1002/suco.201500180
• 9. Wojdak R.: „Żelbetowa konstrukcja wsporcza zadaszenia stadionu na EURO 2012 w Gdańsku”. Inżynieria Morska i Geotechnika, No. 2 (2012), p. 125-134.
• 10. Ciesielczyk K., Szumigała M., Ścigałło J.: „The numerical analysis of the effective flange width in T-section reinforced concrete beams”, in Modern Building Materials, Structures and Techniques, MBMST 2016, Procedia Engineering, volume 172, 2017, pp. 178-185. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.02.047
• 11. PN-EN 1992-1-1:2008. Eurokod 2: Projektowanie konstrukcji z betonu. Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków.
• 12. Knauff, M. Grzeszykowski, B. Golubińska, A., „Minimum reinforcement for crack width control in RC tensile elements”, Archives of Civil Engineering, issue 65, no. 1, pp. 111-128. http://doi.org/10.2478/ace-2019-0008
• 13. Knauff, M. Grzeszykowski, B. Golubińska, A. : „Minimum reinforcement for crack width control – design example”. Inżynieria i Budownictwo, annual 74, no. 5, 2018, pp. 232-236.
• 14. Knauff, M. Grzeszykowski, B. Golubińska, A., „Minimum reinforcement for crack width control in RC elements subjected to small eccentricity tension”. Inżynieria i Budownictwo, annual 74, no. 3, 2018, pp. 134-138.
• 15. Knauff, M. Golubińska, A., „Simple method for determining minimum reinforcement area to control cracking”. Inżynieria i Budownictwo, annual 69, no. 6, 2013, pp. 330-333.
• 16. Knauff M. et al., Podstawy projektowania konstrukcji żelbetowych i sprężonych według Eurokodu 2. Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne, Wrocław, 2006.
• 17. PN-B 03264:2002. Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone. Obliczenia statycznie i wymiarowanie.
• 18. Kargol W., Szerafin J., „The consequences of the choice of design standards for the use of material on the example of glued laminated roof beam”, Budownictwo i Architektura, vol. 8, no. 1, pp. 35-45. https://doi.org/10.35784/bud-arch.2256
• 19. PN-EN 1991-1-1:2004. Eurokod 1: Oddziaływania na konstrukcje. Część 1-1: Oddziaływania ogólne Ciężar objętościowy, ciężar właściwy, obciążenia użytkowe w budynkach.
• 20. PN-EN 1990:2004. „Eurokod 0: Podstawy projektowania konstrukcji.”.
• 21. Knauff M., Obliczanie konstrukcji żelbetowych według Eurokodu 2. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2012.
• 22. Łapko A., Jensen B. Ch., Podstawy projektowania i algorytmy obliczeń konstrukcji żelbetowych. Arkady, Warszawa, 2009.
• 23. Solarczyk M. T., „Szerokość rozwarcia rys w konstrukcjach żelbetowych według
• 24. PN-EN 1992-1-1:2008 oraz PN-B 03264:2002”, in Współczesne budownictwo w badaniach młodych naukowców, Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk, 2017.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).