Problem przebicia w ustrojach płytowo-słupowych znany jest od dziesięcioleci. Pomimo to, do tej pory nie istnieje ani jeden uniwersalny i w pełni wiarygodny algorytm obliczeń nośności na przebicie w płytach żelbetowych. W pracy przedstawiono charakterystykę modeli obliczeniowych zawartych w normach: polskich, niemieckich, brytyjskich, hiszpańskich, portugalskich, norweskich, amerykańskich oraz w Eurokodzie 2 i zaleceniach CEB-FIP. Wykonano także - na wybranym przykładzie - obliczenia porównawcze nośności na przebicie według tych norm i zaleceń.
EN
Punching shear effect in slab-column structures has been known for a couple of decades. In spite of that, until now there are no universal and fully reliable algorithms for calculating punching shear resistance in reinforced concrete slabs. The paper presents the characteristic of the punching shear models according to: Polish, German, British, Spanish, Portuguese, Norwegian and American Standards, as well Eurocode-2 and CEB-FIP Model Code. Also, according to those standards and codes, calculations for comparison of the punching shear resistance were made (on one particular example).
Według norm w przypadku belek żelbetowych wymaga się odpowiedniego minimalnego zbrojenia poprzecznego, ale nie jest wymagane tego rodzaju zbrojenie w płytach. Omówiono wpływ zbrojenia poprzecznego na ciągliwy charakter niszczenia strefy przysłupowej na przebicie.
EN
Design codes demand the concrete structures to signal the failure. An application of minimal transverse reinforcement ratio in beams fulfills this requirement. A punching failure of the flat RC slabs proceeds abruptly, but there are not any design requirements that make the punching failure more ductile. Paper presents the influence of transverse reinforcement on ductility of punching zone.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedmiotem niniejszej pracy jest opis badań eksperymentalnych, poświęconych określeniu wpływu błędu montażowego zbrojenia głównego (niekontrolowane zwiększenie otuliny) oraz próba przeciwdziałania jego negatywnym skutkom. Cztery naturalnej wielkości modele badawcze wykonano jako symulujące wewnętrzne połączenie płyta-słup. Dwie płyty wykorzystano jako modele porównawcze - jeden z nominalną otuliną 20 mm, drugi z otuliną zwiększoną do 50 mm. Pozostałe elementy wzmocniono zewnętrznie mocowanymi płaskownikami stalowymi, których zadaniem było zwiększenie stopnia zbrojenia głównego. Pierwszy z nich (WPSK-8') wzmocniono przed przyłożeniem obciążenia, natomiast drugi (WPSK-8"), pod działającym obciążeniem. Ocenę skuteczności zastosowanego sposobu wzmocnienia dokonano na podstawie pomiarów przemieszczeń, odkształcenia zbrojenia prętowego i zewnętrznego oraz obserwacji rozwoju zarysowania na rozciąganej powierzchni płyty. Zaprezentowaną metodę wzmacniania uznano za skuteczną.
EN
The paper presents research devoted to determining the effect of main steel reinforcement dislocation (an uncontrolled increase of concrete cover) and an attempt to counteract its negative effects. Four natural scale specimens made from the same batch of concrete were analyzed. Each specimen was designed to simulate an inner slab-column connection. Two slabs were used as reference models - one with nominal concrete cover of 20 mm and the other with an increased concrete cover to 50 mm. The other specimens were strengthened with externally bonded flat iron bars in order to increase the longitudinal reinforcement ratio over the support. The slab WPSK-8' was strengthened before the application of a vertical force to the column, while specimen WPSK-8" was strengthened under the load. An evaluation of the efficiency of the presented solution was carried out on the basis of the measurement performed during testing. The introduced strengthening method was recognized as efficient while counteracting the negative effect of reinforcement dislocation, simultaneously providing a significant increase of punching resistance.
Przedstawiono procedurę obliczania stóp fundamentowych na przebicie zgodnie z Eurokodem 2. Wykazano istnienie znacznej różnicy pomiędzy poprzednimi przepisami (polskimi normami) i Eurokodem 2. Dodatkowo porównano wyniki badań eksperymentalnych z teoretycznymi. To porównanie wykazało niedoskonałość procedury obliczeniowej i to w kierunku niebezpiecznym.
EN
The paper presents a procedure for calculating the punching shear capacity of footings according to Eurocode 2. The significant differences between the previous approach and Eurocode 2 were highlighted, showing more precise of requirements. In addition, the provisions of Eurocode 2 were compared with the results of experimental research for footings. This comparison has shown the inadequacy of the calculation procedure in unsafe direction.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wstępne badania żelbetowych płyt krępych na przebicie. Celem badań jest weryfikacja procedury Eurokodu 2 dotyczącej sprawdzania nośności fundamentów na przebicie. Procedura ta nakazuje sprawdzanie naprężeń stycznych na wszystkich możliwych obwodach kontrolnych u znajdujących się pomiędzy obwodami u0 (obwód słupa) oraz u1 (w odległości 2d od boku słupa). Każdemu z tych obwodów przypisuje się inne naprężenia graniczne, rosnące wraz ze zbliżaniem się obwodu kontrolnego u do słupa. Wyniki badania czterech modeli potwierdziły jakościową poprawność tego założenia, mała liczba wyników nie upoważnia jeszcze jednak do oceny ilościowej.
EN
The paper describes a preliminary experimental study of reinforced concrete column footing. The aim of research is to verify Eurocode 2 procedure for checking punching shear in footing. This procedure requires checking punching shear stress at all possible perimeters u within 2d from the periphery of the column. Each of these perimeters has different punching shear stress resistance, growing with the approach of the control perimeter u to the periphery of the column. The results of the four models confirmed the qualitative validity of this assumption, however, the small number of results does not allow a quantitative evaluation.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The purpose of the presented work was to test a newly developed punching shear retrofitting system for reinforced concrete flat slab-column connections. The proposed technique using shear bolt reinforcement allows increasing strength, ductility and rotational capacity of these connections. The paper discusses the role of transverse reinforcement in increasing post peak-load ductility and gives theoretical rationale for the proposed methodology. Shear bolts were developed at the University of Waterloo and tested in two series of tests on edge and interior slab-column connections. It is a special type of reinforcement for retrofitting of existing, previously built, flat slabs. The shear bolt consists of a headed vertical rod threaded at the other end for anchoring using a washer and nut system. The bolts are installed in holes drilled in a slab in concentric perimeters around the column. The results of the experimental work include connections tested under static loads. The load-deflection and load-strain curves are presented. The design methodology is discussed and the computed capacities of the specimens are compared to the experimental values.
PL
Celem prezentowanej tu pracy było sprawdzenie działania nowo rozwiniętej metody modernizacji połączeń zbrojonych, płaskich płyt ze słupami. Proponowana metoda pozwala na poprawienie wytrzymałości, ciągliwości i zdolności obrotowej tych połączeń za pomocą wzmocnienia śrubami płytowymi. W pracy przedyskutowano rolę poprzecznego zbrojenia na wzrost ciągliwości po nacisku szczytowym i wyprowadzono teoretyczne podstawy proponowanej metodologii. Śruby płytowe zaprojektowane na Uniwersytecie Waterloo w Kanadzie, przebadano w dwóch seriach eksperymentów, badając połączenia płyty ze słupem zarówno wewnętrzne, jak też blisko krawędzi. Jest to unikalny sposób wzmocnienia umożliwiający modernizację istniejących, dawno zbudowanych płaskich płyt. Śruba płytowa jest to gwintowany trzpień z okrągłym łbem na jednym końcu a gwintem na drugim, celem zamocowania za pomocą podkładki i nakrętki. Śruby płytowe są instalowane w otworach wierconych koncentrycznie wokół słupa. W przeprowadzonych doświadczeniach badano te połączenia pod naciskiem statycznym. Przedstawiono krzywe zależności ugięcia od nacisku oraz odkształcenia od nacisku. Przedstawiono metodę projektowania a obliczone komputerowo wytrzymałości próbek porównano z wynikami eksperymentalnymi.
Przedstawiono wskazówki do projektowania wstępnego, obliczeń i wymiarowania stropów. Podano propozycje dotyczące określania schematu statycznego, oszacowania grubości stropu, wyboru materiałów oraz ustalania układu sprężenia. Zwrócono uwagę na specyfikę trasowania cięgien. Stwierdzono, że zastosowanie sprężenia cięgnami bez przyczepności w płaskich stropach zasługuje na rozpowszechnienie w praktyce.
EN
The guide liner for initial designing, calculation and dimentioning of floors. The proposal of material selection and establish static scheme, floor thickness and prestressing location. The authors have stated that application of tensioned members without adhesion in that floors is worthy of widespread.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Zniszczenie strefy podporowej ustrojów płytowo słupowych przez przebicie powoduje, że w trakcie opadania stropu odrywane jest ku górze przysłupowe zbrojenie górne. Jedynym elementem zdolnym powstrzymać rozwój katastrofy jest zbrojenie dolne, które nie jest odrywane a przeciwnie dociskane do betonu słupa i płyty. W pracy przedstawiono wyniki badań, które przeprowadzono na trzech modelach połączenia płyta–słup, wykonanych w skali 1:1. Celem badań było stwierdzenie jak dodatkowy moment zginający wywołany mimośrodowym działaniem obciążenia wpływa na wartość obciążenia niszczącego to połączenie po przebiciu. Rozważono trzy sytuacje położenia słupa względem środka płyty: osiowe, na jednokierunkowym mimośrodzie o wartości 385 mm oraz na dwukierunkowym mimośrodzie o tej samej wartości. Badania prowadzone były w dwóch fazach: „Faza I” do przebicia oraz „Faza II” od przebicia do całkowitego zniszczenia połączenia. W oparciu o przeprowadzone badania wykonano porównanie z normą CSA A23.3-04 [1], które wykazało niedoszacowanie przekroju zbrojenia jakie otrzymuje się na podstawie tej normy.
EN
Destruction of the supporting zone of slab–column structures due to punching involves in the course of its settling an upward tearing off the upper reinforcement adjacent to the column. The only elements which can deter further hazard of catastrophe is the bottom reinforcement, which is not torn off, but even pressed against the concrete of the column and slab. The paper presents the results of investigations carried out on three models of slabcolumn connections, in 1:1 scale. The aim of the investigations was to find out how an additional bending moment resulting from an eccentric load can affect the value of the destructive load exerted on this connection after its punching. Three different positions of the column versus slab centre have been analysed: viz. axially, on one-directional eccentricity with the value of 385 mm and on two-way eccentricity of the same value. The investigations were carried out in two phases: "phase I" up to punching and "phase II" from punching until complete destruction of the connection. The results of these investigations were compared with the standard CISA A23.3-04 [1]. This comparison proved that the values obtained basing on the standard have not been adequately assessed.
Powszechność stosowania konstrukcji szkieletowych typu płyta-słup w budownictwie ogólnym w ostatnich 20 latach powoduje, że coraz częstszym przedmiotem zainteresowań ekspertów są strefy przysłupowe stropów żelbetowych. Zjawisko przebicia w żelbecie nie jest całkowicie jeszcze rozeznane i jest ciągle przedmiotem badań wielu ośrodków naukowych.
EN
The popularity of slab-and-pillar framework structures in general construction over the last 20 years means that the zones close to pillars in reinforced-concrete ceilings are increasingly becoming an object of interest to experts. The phenomenon of puncturing in reinforced concrete has not yet been fully investigated and continues to be a subject of research at many scientific institutions.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.