ANALIZA WPŁYWU KSZTAŁTOWANIA ZBROJENIA W TRACZY PROJEKTOWANEJ METODĄ ST

Zgodnie z zaleceniami PN-EN-1992-1-1 stosowanie modeli ST jest szczególnie
uzasadnione w obszarach dwuosiowego rozkładu naprężeń, to jest krótkich
wspornikach i tarczach. W metodzie ST rozpatruje się pola naprężeń spełniające
wszystkie warunki równowagi, a następnie sprawdza się czy te pola są polami naprężeń
bezpiecznych w całym obszarze konstrukcji. Nie są to jednak metody rozpowszechnione
i brak jest zaleceń odnośnie rozkładu zbrojenia otrzymanego
z modelu kratownicowego. W niniejszym artykule podjęto próbę analizy wpływu
kształtowania zbrojenia tarczy, otrzymanego z modelu ST, na wartości naprężeń,
odkształceń i zarysowanie. Przedmiotem analizy była jednoprzęsłowa tarcza niska,
obciążona w dwóch punktach o zbrojeniu skoncentrowanym i rozłożonym.
Analizę numeryczną tarczy dla różnych przypadków ukształtowania zbrojenia
przeprowadzono w programie ATENA 2D. Do modelowania betonu użyto wbudowany
w programie model materiałowy SBETA, a do modelowania stali model
materiałowy „reinforcement”, zapewniający idealne połączenie między betonem
i zbrojeniem. Przeprowadzona analiza potwierdza, że projektowanie z zastosowaniem
modeli ST pozwala na bezpieczne oszacowanie nośności elementu.
Jest to jednak metoda wymagająca od projektanta umiejętności kształtowania
zbrojenia zgodnie z oczekiwanym mechanizmem zniszczenia lub przebiegiem zarysowania.
W analizowanej tarczy w przypadku zbrojenia skoncentrowanego
zniszczenia nastąpiło na wskutek uplastycznienia stali w strefie przypodporowej,
natomiast w tarczy ze zbrojeniem rozłożonym w przęśle w wyniku osiągnięcia
przez stal wartości granicznych odkształceń przy uplastycznieniu.

Pełny tekst (pdf)

[1] Schlaich J., Schafer K. The Design of Structural Concrete. IABSE Workshop, New Delhi, 1993.
[2] Starosolski W., Konstrukcje żelbetowe według Eurokodu 2 i norm powiązanych, tom 3, PWN, Warszawa 2012.
[3] Urban, T. Przykłady projektowania żelbetowych wsporników. Zeszyt 2. Łódź 2011.
[4] Knauff M., Obliczanie konstrukcji żelbetowych według Eurokodu 2, PWN , Warszawa 2012.
[5] ENV-1992-1-1:1991: Eurocode 2: Design of Concrete Structures. Part 1-1.
[6] PN-EN-1992-1-1: 2008 : Eurokod 2: Projektowanie konstrukcji z betonu . Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków.
[7] ATENA Program Documentation, Theory, Praga 2014