Idea Statica
  • Stal
  • Beton
  • BIM i przepływy pracy
  • Wsparcie i nauka
  • Cennik
  • Firma
  • Przegląd stali
  • Projektowanie połączeń
  • Projektowanie elementów
  • Projektowanie parametryczne
  • Studium przypadków – stal
  • Przegląd betonu
  • Ściany i strefy nieciągłości
  • Projektowanie zakotwień
  • Studium przypadków – beton
  • Przegląd BIM
  • Obsługiwane integracje
  • Checkbot
  • Viewer
  • API
  • Centrum wsparcia
  • E-learning i certyfikacja
  • Blog
  • Pliki do pobrania i licencjonowanie
  • Plany
  • Bezpłatne narzędzie społecznościowe
  • Klienci korporacyjni
  • Studenci i wykładowcy
  • Ile zaoszczędzisz?
  • O nas
  • Kontakt
  • Badania i rozwój
  • Autoryzowani resellerzy
  • Poznaj naszych klientów
  • Stal
    Przegląd staliProjektowanie połączeńProjektowanie elementówProjektowanie parametryczneStudium przypadków – stal
  • Beton
    Przegląd betonuŚciany i strefy nieciągłościProjektowanie zakotwieńStudium przypadków – beton
  • BIM i przepływy pracy
    Przegląd BIMObsługiwane integracjeCheckbotViewerAPI
  • Wsparcie i nauka
    Centrum wsparciaE-learning i certyfikacjaBlogPliki do pobrania i licencjonowanie
  • Cennik
    PlanyBezpłatne narzędzie społecznościoweKlienci korporacyjniStudenci i wykładowcyIle zaoszczędzisz?
  • Firma
    O nasKontaktBadania i rozwójAutoryzowani resellerzyPoznaj naszych klientów
14-dniowy okres próbny
14-dniowy okres próbny

Zapisz się do naszego newslettera

Firma

  • O nas
  • Partnerstwa
  • Kariera
  • Opatentowana technologia dla inżynierów konstruktorów

Zasoby

  • Projekty klientów
  • Studium przypadków
  • IDEA StatiCa Connection Library
  • Weryfikacja poprawności obliczeń

Prawne

  • IDEA StatiCa UMOWA LICENCYJNA UŻYTKOWNIKA KOŃCOWEGO
  • Globalna polityka prywatności
  • Warunki korzystania z usługi – IDEA StatiCa Viewer
  • Licencjonowanie

Pomoc

  • Kontakt
  • Prośba o wycenę
  • Dystrybutorzy
  • Pliki do pobrania
FacebookInstagramLinkedInYouTube

© IDEA StatiCa 2009-2026

Zaufany i używany na całym świecie przez inżynierów, producentów i konsultantów.

Centrum wsparciaArtykuły Bazy Wiedzy4.3 Analiza stanu granicznego nośności (SGN)
4.3 Analiza stanu granicznego nośności (SGN)
ConcreteKnowledge baseDetail 2DEN (Eurocode)Cracks

4.3 Analiza stanu granicznego nośności (SGN)

Ten artykuł jest również dostępny w
ENCZDEESFRITPTNLHUROKRPLTHTRVIZH
Przetłumaczono przez AI z języka angielskiego

Różne weryfikacje wymagane przez EN 1992-1-1 są oceniane na podstawie bezpośrednich wyników uzyskanych z modelu. Weryfikacje SGN są przeprowadzane dla wytrzymałości betonu, wytrzymałości zbrojenia oraz zakotwienia (naprężenia stycznego przyczepności).

Wytrzymałość betonu na ściskanie jest oceniana jako stosunek maksymalnego naprężenia głównego ściskającego σc = σc2 uzyskanego z analizy MES do wartości granicznej σc,lim = fcd. 

Wytrzymałość zbrojenia jest oceniana zarówno w rozciąganiu, jak i w ściskaniu, jako stosunek naprężenia w zbrojeniu w rysach σsr do określonej wartości granicznej σs,lim:

σs,lim=k⋅fykγsdla diagramu dwuliniowego z nachyloną goˊrną gałęziąσ_{s,lim} = \frac{k \cdot f_{yk}}{γ_s}\qquad\qquad\textsf{\small{dla diagramu dwuliniowego z nachyloną górną gałęzią}}σs,lim​=γs​k⋅fyk​​dla diagramu dwuliniowego z nachyloną goˊrną gałęzią

σs,lim=fykγs    dla diagramu dwuliniowego z poziomą goˊrną gałęziąσ_{s,lim} = \frac{f_{yk}}{γ_s}\qquad\qquad\,\,\,\,\textsf{\small{dla diagramu dwuliniowego z poziomą górną gałęzią}}σs,lim​=γs​fyk​​dla diagramu dwuliniowego z poziomą goˊrną gałęzią

gdzie:

fyk        granica plastyczności zbrojenia zgodnie z EN 1992-1-1 pkt. 3.2.3,

k          stosunek wytrzymałości na rozciąganie ftk do granicy plastyczności,
            k=ftkfykk = \frac{f_{tk}}{f_{yk}}k=fyk​ftk​​

γs             jest częściowym współczynnikiem bezpieczeństwa dla zbrojenia

Naprężenie styczne przyczepności jest oceniane niezależnie jako stosunek naprężenia przyczepności τb obliczonego w analizie MES do granicznej wytrzymałości przyczepności fbd, zgodnie z EN 1992-1-1 rozdz. 8.4.2:

τbfbd\frac{τ_{b}}{f_{bd}}fbd​τb​​

fbd=2.25⋅η1⋅η2⋅fctdf_{bd} = 2.25 \cdot η_1\cdot η_2\cdot f_{ctd}fbd​=2.25⋅η1​⋅η2​⋅fctd​

gdzie:

fctd      jest wartością obliczeniową wytrzymałości betonu na rozciąganie zgodnie z EN 1992-1-1 pkt. 3.1.6 (2). Ze względu na rosnącą kruchość betonu wysokiej wytrzymałości, fctk,0.05 jest ograniczone do wartości dla C60/75 zgodnie z EN 1992-1-1 pkt. 8.4.2 (2)

η1       jest współczynnikiem związanym z jakością warunków przyczepności i pozycją pręta podczas betonowania (rys. 31).

η1 = 1.0 gdy uzyskane są „dobre” warunki oraz

η1 = 0.7 dla wszystkich pozostałych przypadków oraz dla prętów w elementach konstrukcyjnych wykonywanych z użyciem deskowań przesuwnych, chyba że można wykazać, że istnieją „dobre” warunki przyczepności

η2        jest związane ze średnicą pręta:

            η2 = 1.0 dla Ø ≤ 32 mm

            η2 = (132 - Ø)/100 dla Ø > 32 mm

Rys. 31EN 1992-1-1 Rysunek 8.2 - Opis warunkoˊw przyczepnosˊci.\textsf{\textit{\footnotesize{Rys. 31\qquad EN 1992-1-1 Rysunek 8.2 - Opis warunków przyczepności.}}}Rys. 31EN 1992-1-1 Rysunek 8.2 - Opis warunkoˊw przyczepnosˊci.

W IDEA StatiCa Detail warunki przyczepności są uwzględniane zgodnie z rys. 31 c) i d). Kierunek betonowania można ustawić w aplikacji dla każdego elementu projektu w następujący sposób.

Weryfikacje te są przeprowadzane z uwzględnieniem odpowiednich wartości granicznych dla poszczególnych części konstrukcji (tzn. pomimo posiadania jednej klasy zarówno dla betonu, jak i dla materiału zbrojenia, końcowe diagramy naprężenie-odkształcenie będą się różnić w każdej części konstrukcji ze względu na efekty tension stiffening i compression softening).

Istnieje również opcja modelowania prętów gładkich. Więcej informacji można znaleźć tutaj: Pręty gładkie w Detail

Siła całkowita Ftot i siła graniczna Flim

Siła całkowita Ftot jest wynikiem analizy metodą elementów skończonych i może zostać zdefiniowana na dwa sposoby.

Ftot=As⋅σsF_{tot}=A_{s}\cdot \sigma_{s}Ftot​=As​⋅σs​

gdzie As jest polem przekroju pręta zbrojeniowego, a σs jest naprężeniem w pręcie.

Albo jako suma siły zakotwienia Fa i siły przyczepności Fbond.

Ftot=Fa+FbondF_{tot}=F_{a}+F_{bond}Ftot​=Fa​+Fbond​

gdzie Fa jest rzeczywistą siłą w sprężynie zakotwienia, a Fbond jest siłą przyczepności, którą można uzyskać poprzez całkowanie naprężenia przyczepności τb na długości pręta zbrojeniowego l.

Fbond=Cs⋅∫0lτb(x)dxF_{bond}=C_{s} \cdot \int_{0}^{l}\tau_{b}\left( x \right)dxFbond​=Cs​⋅∫0l​τb​(x)dx

Cs jest obwodem pręta zbrojeniowego.

Siła graniczna Flim jest maksymalną siłą w elemencie pręta zbrojeniowego, uwzględniającą wytrzymałość graniczną pręta, a także warunki zakotwienia (przyczepność między betonem a zbrojeniem oraz haki zakotwienia, pętle itp.).

Flim=min(Flim,bond+Fau,Fu)F_{lim}=min\left( F_{lim,bond}+F_{au},F_{u} \right)Flim​=min(Flim,bond​+Fau​,Fu​)

Fu=k⋅fyd⋅AsF_{u}=k\cdot f_{yd}\cdot A_{s}Fu​=k⋅fyd​⋅As​

Fau=β⋅k⋅fyd⋅AsF_{au}=\beta\cdot k\cdot f_{yd}\cdot A_{s}Fau​=β⋅k⋅fyd​⋅As​

Flim,bond=Cs⋅l⋅fbdF_{lim,bond}=C_{s}\cdot l \cdot f_{bd}Flim,bond​=Cs​⋅l⋅fbd​

gdzie Cs jest obwodem pręta zbrojeniowego, a l jest długością od początku pręta zbrojeniowego do rozpatrywanego punktu.

Rys. 32Definicja siły granicznej Flim\textsf{\textit{\footnotesize{Rys. 32\qquad Definicja siły granicznej Flim}}}Rys. 32Definicja siły granicznej Flim

Flim,2=Flim,1+Flim,addF_{lim,2}=F_{lim,1}+F_{lim,add}Flim,2​=Flim,1​+Flim,add​

gdzie Flim,add jest siłą dodatkową obliczaną na podstawie wielkości kąta między sąsiednimi elementami. Flim,2 musi być zawsze mniejsze niż Fu.

Dostępne typy zakotwienia w CSFM obejmują pręt prosty (tzn. bez redukcji na końcu zakotwienia), odgięcie, hak, pętlę, spawany pręt poprzeczny, przyczepność doskonałą oraz pręt ciągły. Wszystkie te typy, wraz z odpowiednimi współczynnikami zakotwienia β, przedstawiono na rys. 32 dla zbrojenia podłużnego oraz na rys. 33 dla strzemion. Wartości przyjętych współczynników zakotwienia są zgodne z EN 1992-1-1 rozdział 8.4.4 tab. 8.2. Należy zauważyć, że pomimo różnych dostępnych opcji, CSFM rozróżnia trzy typy zakończeń zakotwienia: (i) brak redukcji długości zakotwienia, (ii) redukcja o 30% długości zakotwienia w przypadku znormalizowanego zakotwienia oraz (iii) przyczepność doskonała.

Rys. 33 Dostępne typy zakotwienia i odpowiednie wspoˊłczynniki zakotwienia dla podłuz˙nych prętoˊw zbrojeniowych w CSFM:\textsf{\textit{\footnotesize{Rys. 33\qquad  Dostępne typy zakotwienia i odpowiednie współczynniki zakotwienia dla podłużnych prętów zbrojeniowych w CSFM:}}}Rys. 33 Dostępne typy zakotwienia i odpowiednie wspoˊłczynniki zakotwienia dla podłuz˙nych prętoˊw zbrojeniowych w CSFM:

(a) pręt prosty; (b) odgięcie; (c) hak; (d) pętla; (e) spawany pręt poprzeczny; (f) przyczepnosˊcˊ doskonała; (g) pręt ciągły.\textsf{\textit{\footnotesize{(a) pręt prosty; (b) odgięcie; (c) hak; (d) pętla; (e) spawany pręt poprzeczny; (f) przyczepność doskonała; (g) pręt ciągły.}}}(a) pręt prosty; (b) odgięcie; (c) hak; (d) pętla; (e) spawany pręt poprzeczny; (f) przyczepnosˊcˊ doskonała; (g) pręt ciągły.

Rys. 33 Dostępne typy zakotwienia i odpowiednie wspoˊłczynniki zakotwienia dla strzemion.\textsf{\textit{\footnotesize{Rys. 33\qquad  Dostępne typy zakotwienia i odpowiednie współczynniki zakotwienia dla strzemion.}}}Rys. 33 Dostępne typy zakotwienia i odpowiednie wspoˊłczynniki zakotwienia dla strzemion.

Strzemiona zamknięte: (a) hak; (b) odgięcie; (c) zakład. Strzemiona otwarte: (d) hak; (e) pręt ciągły.\textsf{\textit{\footnotesize{Strzemiona zamknięte: (a) hak; (b) odgięcie; (c) zakład. Strzemiona otwarte: (d) hak; (e) pręt ciągły.}}}Strzemiona zamknięte: (a) hak; (b) odgięcie; (c) zakład. Strzemiona otwarte: (d) hak; (e) pręt ciągły.

Aby zachować zgodność z EN 1992-1-1, w obliczeniach należy zastosować sprężynę zakotwienia; sprężyna zakotwienia jest modyfikowana przez współczynnik β, więc użytkownik musi zastosować jeden z dostępnych typów zakotwienia przy definiowaniu warunków początkowych i końcowych zbrojenia. 

Related articles

IDEA StatiCa Detail – Projektowanie konstrukcyjne stref nieciągłości w betonie
  • Beton
  • ACI (USA)
  • EN (Eurocode)
  • Geometry
  • Load effects
  • Overall check
  • Material settings
  • Corbels/Brackets
  • CSFM
  • Cracks
  • Deflections
  • Diaphragms
  • Openings
  • SLS
  • Stress in reinforcement
  • TDA
  • Topology optimization
  • ULS
  • Detail 2D
  • +19
  • Beton
  • ACI (USA)
  • EN (Eurocode)
  • Geometry
  • Load effects
  • Overall check
  • Material settings
  • Corbels/Brackets
  • CSFM
  • Cracks
  • Deflections
  • Diaphragms
  • Openings
  • SLS
  • Stress in reinforcement
  • TDA
  • Topology optimization
  • ULS
  • Detail 2D

Theoretical background

IDEA StatiCa Detail – Projektowanie konstrukcyjne stref nieciągłości w betonie

Czytaj więcej
Szablon zbrojenia w IDEA StatiCa Detail
  • Beton
  • ACI (USA)
  • EN (Eurocode)
  • Openings
  • Reinforcement
  • Detail 2D
  • +6
  • Beton
  • ACI (USA)
  • EN (Eurocode)
  • Openings
  • Reinforcement
  • Detail 2D

Knowledge base

Szablon zbrojenia w IDEA StatiCa Detail

Czytaj więcej
Sprawdzenie normowe ścian i belek wysokich
  • Beton
  • Detail 2D
  • EN (Eurocode)
  • BIM link
  • SCIA Engineer
  • CSFM
  • +6
  • Beton
  • Detail 2D
  • EN (Eurocode)
  • BIM link
  • SCIA Engineer
  • CSFM

Webinar

Sprawdzenie normowe ścian i belek wysokich

Czytaj więcej