Απόφαση d11b-13/95 - Άρθρο 13

13. Οριακή κατάσταση αστοχίας από διάτρηση


Συνδεθείτε στην Υπηρεσία Νομοσκόπιο
Είσοδος στην υπηρεσία Νομοσκόπιο.
   
Χρήστης
Κωδικός
  Υπενθύμιση στοιχείων λογαριασμού
   
 
Νέοι χρήστες
Εάν είστε νέος χρήστης, θα πρέπει να δημιουργήσετε ένα ΔΩΡΕΑΝ λογαριασμό προκειμένου να φύγει το παράθυρο αυτό και να αποκτήσετε πλήρη πρόσβαση στην υπηρεσία Νομοσκόπιο.
Δημιουργία νέου λογαριασμού

 

 

Το Κεφάλαιο αυτό αφορά κυρίως τη διάτρηση πλακών σταθερού πάχους οπλισμένων έναντι κάμψης σύμφωνα με τα Κεφάλαια 9 και 10. Αφορά επίσης την διάτρηση πεδίλων.

 

Η ίδια μεθοδολογία ελέγχου σε διάτρηση μπορεί να εφαρμοσθεί και σε πλάκες με ενισχύσεις, καθώς και σε πέδιλα (με κεκλιμένες παρειές), τηρουμένων των οδηγιών των παραγράφων 13.1 και 13.2.

 

Οι κανόνες που δίνονται στο Κεφάλαιο αυτό συμπληρώνουν τους κανόνες του Κεφαλαίου 11.

 

13.1. Γενικά

 

13.1.1. Αρχές

 

Η διάτρηση μπορεί να προέλθει από φορτίο ή αντίδραση συγκεντρωμένη σε μικρή επιφάνεια των πλακών, η οποία ονομάζεται φορτιζόμενη επιφάνεια.

 

Εφόσον για την φορτιζόμενη επιφάνεια ισχύουν:

 

για κυκλική διατομή, η διάμετρος δεν υπερβαίνει το 3,5 x d
για ορθογωνική διατομή, η περίμετρός της δεν υπερβαίνει το 11 x d και ο λόγος μήκους προς πλάτος το 2 (d = το μέσο στατικό ύψος της πλάκας)
απαιτείται έλεγχος σε διάτρηση.

 

Η οριακή κατάσταση χαρακτηρίζεται από τον σχηματισμό ενός κόλουρου κώνου ή μιας κόλουρης πυραμίδας των οποίων η μικρή βάση συμπίπτει με τη φορτιζόμενη επιφάνεια, οι δε γενέτειρες είναι κεκλιμένες ως προς το επίπεδο της πλάκας συνήθως υπό γωνία μεταξύ 30° και 35°. Για στοιχεία θεμελιώσεως αυτή η γωνία είναι περίπου 45°.

 

Ο έλεγχος σε διάτρηση γίνεται στην κρίσιμη διατομή (που ορίζεται στην παράγραφο 13.2). Στη διατομή αυτή, οι δρώσες και οι ανθιστάμενες διατμητικές δυνάμεις ανά μονάδα μήκους πρέπει να ικανοποιούν την συνθήκη:

 

VSD ≤ VRD (13.1)

 

Οι τιμές των VSD και VRD προσδιορίζονται σύμφωνα με τις παραγράφους 13.3 και 13.4.

 

Όταν το πάχος της πλάκας ή της πλάκας θεμελίωσης δεν είναι αρκετό ώστε να εξασφαλισθεί η απαραίτητη αντοχή έναντι διάτρησης, μόνο απ' το σκυρόδεμα και απ' τον οπλισμό κάμψης, πρέπει να τοποθετείται οπλισμός διάτρησης σύμφωνα με την παράγραφο 13.4.

 

13.1.2. Υποστυλώματα με ενίσχυση ή διαπλάτυνση της κεφαλής

 

Εάν τα I' και h' αντιστοιχούν στην οριζόντια και την κατακόρυφη διάσταση της προεξοχής της διαπλάτυνσης πέραν της περιμέτρου υποστυλώματος, τότε:

 

Όταν I' ≤ 1,5 (d+h'), φορτιζόμενη επιφάνεια θεωρείται:

 

α) η επιφάνεια της διαπλάτυνσης της κεφαλής του υποστυλώματος, εάν I' ≤ h'.

β) η επιφάνεια της διαπλάτυνσης της κεφαλής υποστυλώματος που προκύπτει θέτοντας I'=h', εάν I'> h'.

 

Όταν I'> 1,5 (d+h') πρέπει να θεωρούνται δύο φορτιζόμενες επιφάνειες (και δύο κρίσιμες διατομές) στον έλεγχο διάτρησης, οι ακόλουθες:

 

α) η διατομή του υποστυλώματος.

β) η επιφάνεια της διαπλάτυνσης της κεφαλής.

 

13.1.3. Πλάκες με νευρώσεις

 

Η βασική μέθοδος που χρησιμοποιείται για συμπαγείς πλάκες, μπορεί να εφαρμοσθεί και στις πλάκες με νευρώσεις (υπό την έννοια της παραγράφου 9.1.1), υπό την προϋπόθεση ότι θα είναι συμπαγείς σ' όλο το ύψος τους σε περιοχή που εκτείνεται τουλάχιστον 3 x d γύρω από ένα υποστύλωμα.

 

Ο έλεγχος διάτρησης θα γίνεται στην κρίσιμη διατομή (παράγραφος 13.2), ενώ απαιτείται και ένας έλεγχος σε τέμνουσα στο πέρας της συμπαγούς ζώνης της πλάκας.

 

13.2. Κρίσιμη διατομή

 

Η κρίσιμη διατομή είναι μια επιφάνεια η οποία ορίζεται ως εξής:

 

είναι κάθετη στο μέσο επίπεδο της πλάκας,
έχει ύψος ίσο με το στατικό ύψος d της πλάκας,
η περίμετρός της περιβάλλει την φορτιζόμενη επιφάνεια, μερικώς ή ολικώς. Η απόσταση μεταξύ κρίσιμης διατομής και φορτιζόμενης επιφάνειας δεν είναι πουθενά μικρότερη από 1,5 d.

 

Ειδικότερα, αυτή η περίμετρος καθορίζεται παρακάτω για διάφορες περιπτώσεις.

 

13.2.1. Φορτιζόμενη επιφάνεια μακριά από οπή ή ελεύθερο άκρο της πλάκας

 

Σε αυτή την περίπτωση, η περίμετρος της κρίσιμης διατομής είναι μια κλειστή γραμμή που περιβάλλει την φορτιζόμενη επιφάνεια κατά τα προαναφερθέντα.

 

13.2.2. Φορτιζόμενη επιφάνεια κοντά σε οπή της πλάκας

 

Εάν η μικρότερη απόσταση μεταξύ της παρειάς της οπής και της περιμέτρου της φορτιζόμενης επιφάνειας δεν υπερβαίνει τα 6 x d ή εάν η οπή βρίσκεται μέσα στη ζώνη στήριξης (προκειμένου περί πλακών χωρίς δοκούς) τότε: δεν λαμβάνεται υπόψη το τμήμα της κρίσιμης διατομής, το οποίο περιλαμβάνεται μεταξύ των δύο εφαπτόμενων που φέρονται από το κέντρο βάρους της φορτιζόμενης επιφάνειας προς την περίμετρο της οπής.

 

Σημειώνεται όμως ότι εάν η μείωση αυτή της κρίσιμης περιμέτρου είναι σημαντική και εκτρέπει αισθητά το κέντρο βάρους της, τότε η φόρτιση θα πρέπει να αντιμετωπισθεί ως έκκεντρη, σύμφωνα με την παράγραφο 13.3.

 

13.2.3. Φορτιζόμενη επιφάνεια κοντά σε ελεύθερο άκρο της πλάκας

 

α) Τα τμήματα της κρίσιμης διατομής (όπως ορίστηκε στην παράγραφο 13.2.1) τα οποία βρίσκονται κοντά σε ελεύθερο άκρο πλάκας, πρέπει να αντικατασταθούν από τμήματα κάθετα προς τα άκρα, εφόσον το συνολικό μήκος της περιμέτρου που προκύπτει κατ' αυτό τον τρόπο (μη λαμβανομένου υπόψη του μήκους του ελεύθερου άκρου) είναι μικρότερο από το μήκος της περιμέτρου της κρίσιμης διατομής, όπως ορίζεται στην παράγραφο 13.2.1.

 

β) Εάν η ελάχιστη απόσταση μεταξύ της περιμέτρου της φορτιζόμενης επιφάνειας και του ελεύθερου άκρου δεν υπερβαίνει τα 6 x d, θα θεωρείται ως περίμετρος της κρίσιμης διατομής η δυσμενέστερη (μικρότερη) από τις παρακάτω δύο περιμέτρους.

 

περίμετρος σύμφωνα με την παράγραφο α), περίμετρος σύμφωνα με την παράγραφο 13.2.1, από την οποία αφαιρείται το τμήμα που περιλαμβάνεται μεταξύ δύο εφαπτόμενων της κρίσιμης διατομής κεκλιμένων κατά γωνία 45° ως προς το ελεύθερο άκρο, σε απόσταση 6 x d.

 

γ) Κοντά σε γωνία δύο ελεύθερων άκρων, η περίμετρος της κρίσιμης διατομής ορίζεται με βάση τις αρχές των παραπάνω παραγράφων α και β).

 

13.3. Δρώσα τέμνουσα δύναμη σχεδιασμού

 

α) Σε περίπτωση κεντρικού φορτίου ή αντίδρασης: VSD=VSD/u (13.2) όπου:

 

VSD = τέμνουσα δύναμη που δρα κατά μήκος της περιμέτρου u για πλάκες, ή κατά μήκος της βάσης του κώνου διάτρησης για πέδιλα, και

u = η περίμετρος της κρίσιμης διατομής σύμφωνα με την παράγραφο 13.2.

 

β) Σε περίπτωση έκκεντρου φορτίου:

 

Στην περίπτωση αυτή η τιμή της VSD που προσδιορίζεται από την εξίσωση (13.2) πολλαπλασιάζεται επί ένα αυξητικό συντελεστή β ο οποίος λαμβάνει υπόψη την εκκεντρότητα της φόρτισης. Εφόσον δεν είναι δυνατή εκκεντρότητα του φορτίου το β = 1.0. Στις άλλες περιπτώσεις λαμβάνεται:

 

Για γωνιακά υποστυλώματα β = 1.50.
Για περιμετρικά υποστυλώματα β = 1.40.
Για εσωτερικό υποστύλωμα β = 1.15.

 

13.4. Τέμνουσα αντοχής σχεδιασμού

 

13.4.1. Πλάκες ή πέδιλα χωρίς οπλισμό έναντι διάτρησης

 

Σε αυτήν την περίπτωση θα πρέπει:

 

VSD ≤ VRD1

 

Η τιμή σχεδιασμού της διατμητικής δύναμης αντοχής ανά μονάδα μήκους της κρίσιμης διατομής δίνεται από τη σχέση:

 

VRD1 = τRD K(1.2 + 40 ρI)d (13.3)

 

όπου:

 

τRD λαμβάνεται από τον Πίνακα 11.1

κ = 1,6-d ≤ 1 (d σε μέτρα).

ρI=SQR(ρIXIY)≥0.015

ρIX και ρIY = ποσοστά διαμήκους οπλισμού κατά x και y

d = 0.5 (dX + dY)

dX και dY στατικά ύψη κατά x και y

 

Εάν η περιοχή της κρίσιμης διατομής της πλάκας καταπονείται από ορθές θλιπτικές δυνάμεις (περιλαμβανόμενης και της προέντασης), η τιμή της VRD1 της σχέσης (13.3) μπορεί να αυξηθεί σύμφωνα με την εξίσωση (11.2).

 

13.4.2 Πλάκες ή πέδιλα με οπλισμό έναντι διάτρησης

 

13.4.2.1 Άνω όριο αντοχής

 

Ο οπλισμός διάτρησης αποτελείται είτε από λοξές ράβδους είτε από συνδετήρες (κατακόρυφους ή λοξούς) σε μια ή περισσότερες σειρές.

 

Πάντως ακόμα και όταν τοποθετείται οπλισμός διάτρησης, η VRD2 δεν μπορεί να υπερβαίνει την τιμή της παρακάτω σχέσης:

 

VRD = 1.5 VRD1 (13.4)

 

13.4.2.2 Υπολογισμός οπλισμού διάτρησης

 

Γενικά ισχύει:

 

VSD< VRD2

VSD < VRD3

VRD3 = VRD1 = Σ ASW fYD sin(α)/u

 

Πέραν των ανωτέρω όμως, το ποσοστό του οπλισμού διάτρησης πρέπει να προσδιορίζεται έτσι ώστε η κατακόρυφη συνιστώσα του φορτίου που αναλαμβάνεται ανά μονάδα μήκους από τον οπλισμό αυτό να είναι τουλάχιστο ίση με:

 

0,75 VSD,MAX για εσωτερικά υποστυλώματα και
1,00 VSD,MAX για υποστυλώματα κοντά σε ελεύθερα άκρα και γωνίες.

 

Σε αυτόν τον υπολογισμό η αντοχή σχεδιασμού του χάλυβα θα λαμβάνεται ίση με τη μικρότερη από τις δύο τιμές fYD και 300 MPa.

 

Τέλος, ενδείκνυται να γίνεται έλεγχος έναντι διάτρησης και εκτός της ζώνης οπλισμού διάτρησης.

 

Γι' αυτό τον έλεγχο, η πλάκα θεωρείται χωρίς ειδικό οπλισμό έναντι διάτρησης.

 



Copyright © 2017 TechnoLogismiki. Με την επιφύλαξη παντός δικαιώματος.