HALFEN TRZPIENIE DYLATACYJNE TYPU HSD-CRET

Transkrypt

1 13 PL BETON ZAKŁADOWA KONTROLA PRODUKCJI CERTYFIKAT ZAKŁADOWEJ KONTROLI PRODUKCJI ITB-0366/Z Obliczenia na podstawie PN-EN :2008

2 Trzpienie dylatacyjne -CRET Obiekty referencyjne z zastosowaniem trzpieni dylatacyjnych -CRET HALFEN TRZPIENIE DYLATACYJNE TYPU CRET HALFEN TRZPIENIE DYLATACYJNE TYPU CRET HALFEN TRZPIENIE DYLATACYJNE TYPU CRET BETON BETON BETON Nazwa obiektu: Trzpień dylatacyjny typu CRET Nazwa obiektu: Trzpień dylatacyjny typu CRET Nazwa obiektu: Trzpień dylatacyjny typu CRET Stary Browar Akademia Muzyczna im. Ignacego Jana Paderewskiego Centrum Handlowe Silesia City Center Lokalizacja: Lokalizacja: Lokalizacja: Poznań - ul. Półwiejska 32 Poznań - ul. Św. Marcin 87 Katowice - ul. Chorzowska 107 Realizacja: Realizacja: Realizacja: Produkt HALFEN: Produkt HALFEN: Produkt HALFEN: Trzpienie dylatacyjne typu CRET Trzpienie dylatacyjne typu CRET Trzpienie dylatacyjne typu CRET Stary Browar - Poznań Akademia Muzyczna - Poznań Silesia City Center - Katowice HALFEN 13 PL

3 Spis treści Ogólne wytyczne projektowe Powody wykonywania dylatacji 4 Korzyści wynikające ze stosowania trzpieni dylatacyjnych -CRET 4 Ogólne zasady obliczeń 5 Zasady rozmieszczania trzpieni 5 Obliczeniowa szerokość szczeliny dylatacyjnej 6 Opis produktu i dane techniczne Opis produktu 6 Dane techniczne 6 Wymiary trzpieni 7 Wytyczne do projektowania dylatacji w płytach Nośności trzpieni bez przesuwu poprzecznego 8 Nośności trzpieni z przesuwem poprzecznym 9 Dozbrojenie płyty żelbetowej 10 Dozbrojenie w płytach typu filigran 11 Minimalne i maksymalne odległości pomiędzy trzpieniami 11 Przykład obliczeniowy dylatacja płyty 12 Wytyczne do projektowania połączeń belek Ogólne wytyczne 14 Minimalne odległości pomiędzy trzpieniami 14 Rozkład sił w połączeniu model kratownicy 14 Maksymalna nośność połączenia 14 Dozbrojenie belki w obszarze przekazywania sił 15 Przykład obliczeniowy połączenie belki ze słupem 15 Inne Wkładki ognioochronne 17 Instrukcja montażu 18 Trzpienie małych nośności HALFEN 13 PL 3

4 Ogólne wytyczne projektowe Powody wykonywania dylatacji Duże obiekty żelbetowe poddane są działaniu zjawisk, takich jak: skurcz betonu zmiany temperatury pełzanie betonu nierównomierne osiadanie naprężenia od sprężania Najlepszym rozwiązaniem jest wprowadzenie do konstrukcji szczelin dylatacyjnych, które zapobiegają powstawaniu niekontrolowanych rys. Tradycyjne rozwiązania Połączenie płyt stropowych Korzyści wynikające z zastosowania trzpieni dylatacyjnych -CRET Prosta geometria, większa nośność Połączenie płyt stropowych na podciągu Oparcie płyt na dwóch słupach Połączenie ścian oporowych (rzut) Połączenie płyt fundamentowych Prosta geometria, łatwe zbrojenie Eliminacja jednego rzędu słupów Prostota wykonania Prosta geometria, łatwe zbrojenie Korzyści wynikające z zastosowania trzpieni dylatacyjnych firmy HALFEN: maksymalnie prosta geometria dylatacji proste szalunki i związana z tym oszczędność czasu prosty układ zbrojenia zysk przestrzeni dzięki eliminacji podwójnych podpór łatwość prowadzenia robót na kolejnych etapach betonowania możliwość zastosowania rozwiązań zapewniających ognioodporność ogniową (patrz strona 17) system posiada Aprobatę Techniczną ITB AT /2012 bezpłatny program obliczeniowy dostępny na stronie Połączenie słupa z belką Prosta geometria, łatwe zbrojenie HALFEN 13 PL

5 Ogólne wytyczne projektowe Ogólne zasady obliczeń Wartości sił ścinających przypadających na dany trzpień najlepiej policzyć metodą elementów skończonych, jako model statyczny przyjmując belkę ciągłą, która wystarczająco dobrze modeluje krawędź płyty. Racjonalne rozmieszczenie trzpieni powinno korelować z wykresem sił ścinających: obszar przysłupowy wymaga gęstszego rozmieszczenia trzpieni niż strefa przęsłowa. 1 etap betonowania 2 etap betonowania Otrzymane wartości sił ścinających oraz momentów zginających należy wykorzystać do obliczeń zbrojenia krawędzi płyty. Dodatkowo należy zwrócić uwagę na nośność płyty na ścinanie i ewentualnie zaprojektować dodatkowe zbrojenie. Obciążenie g + q Rozmieszczenie trzpieni Siły ścinające V Momenty zginające M Zasady rozmieszczania trzpieni Kierunek przemieszczeń 2 1 Dylatacja -..V Obszar przysłupowy - trzpienie zagęszczone 2 Obszar przęsłowy - trzpienie w większych odstępach Dylatacja załamana w planie Możliwość przesuwu trzpieni: Dylatacja Rozmieszczenie trzpieni w zależności od wielkości sił ścinających 2 -..V = przesuw tylko wzdłuż osi trzpienia = przesuw wzdłuż i poprzecznie do osi trzpienia 2013 HALFEN 13 PL 5

6 Opis produktu i dane techniczne Obliczeniowa szerokość szczeliny dylatacyjnej Szerokość szczeliny dylatacyjnej ma bardzo istotny wpływ na nośność trzpieni i dlatego należy zwrócić szczególną uwagę na poprawne i bezpieczne jej przyjęcie. Powinna ona uwzględniać nominalną (wykonywaną) szerokość dylatacji powiększoną o zakres pracy dylatacji (w wyniku działania temperatury, skurczu itp.) oraz ewentualny dodatek ze względu na odchyłki (ok. 1cm). f obl = f nom + Df + 1 cm Opis produktu Trzpień dylatacyjny -CRET składa się z części z trzpieniem oraz części z tuleją o przekroju kołowym umożliwiającą przesuw tylko wzdłuż osi trzpienia. Trzpień dylatacyjny -CRET V składa się z części z trzpieniem oraz części z tuleją o przekroju prostokątnym, umożliwiającą przesuw wzdłuż i poprzecznie do osi trzpienia. Korpus z trzpieniem Korpus z tuleją o przekroju kołowym Korpus z trzpieniem Korpus z tuleją o przekroju prostokątnym Trzpienie typu -CRET w wersji standardowej umożliwiają przesuw jedynie wzdłuż osi trzpienia, są więc w stanie przenieść obciążenia we wszystkich pozostałych kierunkach. Rozbudowany korpus powoduje efektywne przenoszenie obciążenia na beton i uzyskanie wysokich nośności. Jeżeli jest konieczność zapewnienia przesuwu w kierunku równoległym do dylatacji (np. w dylatacjach załamanych w planie lub bardzo długich) należy zastosować trzpienie w wersji V. Ich nośność jest zredukowana do 0,9 nośności standardowego trzpienia. Przesuw w kierunku poprzecznym jest ograniczony szerokością tulei i wynosi ok mm (szczegółowa geometria znajduje się na stronie 7). Dane techniczne Średnica trzpieni i minimalna grubość dylatowanej płyty - - Średnica trzpienia [mm] Min. grubość płyty h min [cm] CRET 122 CRET 122 V CRET 124 CRET 124 V CRET 128 CRET 128 V CRET 134 CRET 134 V CRET 140 CRET 140 V CRET 145 CRET 145 V CRET 150 Cret 150 V CRET 155 CRET 155 V Trzpienie o przekroju kwadratowym Materiał Trzpienie typów -CRET-122 do 140: stal nierdzewna Trzpienie typów -CRET-145 do 155: stal zespolona nierdzewna Korpus oraz tuleja: stal nierdzewna Śruby kotwiące: stal nierdzewna Wszystkie stale zgodne z normą PN-EN : HALFEN 13 PL

7 Opis produktu i dane techniczne Wymiary trzpieni Część z trzpieniem e e Ø Wymiary [mm] Typ -CRET a b c d e f g o q f g Ø P e d c b a Część z tuleją --możliwy przesuw tylko wzdłuż osi trzpienia Korpus przekazujący obciążenia e e f g Ø Korpus przekazujący obciążenia 134/134 V 128/128 V 124/124 V 122 / 122 V trzpień tuleja tuleja V trzpień tuleja tuleja V trzpień tuleja tuleja V trzpień tuleja tuleja V g g f f Ø 140/140 V trzpień tuleja tuleja V e Część z tuleją typu V --możliwy przesuw wzdłuż i poprzecznie do osi trzpienia e e P K c b a q q Korpus przekazujący obciążenia 145/145 V 150/150 V 155/155V trzpień ) tuleja tuleja V trzpień ) tuleja tuleja V trzpień ) tuleja tuleja V Trzpienie typu 145/145 V, 150/150 V oraz 155/155 V posiadają trzpienie o przekroju kwadratowym 1) wymiar boku kwadratowego przekroju e g g f f c a P b o S Przykład zamówienia: Typ trzpienia -CRET 124 V Grupa nośności V = wersja z przesuwem poprzecznym P = spaw punktowy K = zatyczka ochronna z tworzywa sztucznego S = stalowa zatyczka ochronna 2013 HALFEN 13 PL 7

8 Wytyczne do projektowania dylatacji w płytach Nośność obliczeniowa trzpieni z przesuwem tylko wzdłuż osi trzpienia Warunek nośności: V Rd V Ed, gdzie: V Ed - obciążenie obliczeniowe na trzpień [kn] V Rd - nośność obliczeniowa trzpienia [kn] V Rd = min (V Rd,1 ; V Rd,2 ; V Rd,max ) gdzie: V Rd,1 - nośność obliczeniowa trzpienia na ścinanie V Rd,2 - nośność obliczniowa na docisk trzpienia do blachy czołowej i betonu V Rd,max - nośność obliczeniowa ukrytych krzyżulców ściskanych w betonie UWAGA! Osiągnięcie maksymalnej nosności trzpienia wymaga właściwego zaprojektowania zbrojenia podwieszającego wg wytycznych na stronie10, tak aby V Rd,s V Ed, gdzie V Rd,s - nośność obliczeniowa zbrojenia podwieszającego Nośność obliczeniowa V Rd [kn] trzpieni z przesuwem tylko wzdłuż osi trzpienia Typ trzpienia CRET-122 CRET-124 CRET-128 CRET-134 CRET-140 Grubość płyty [mm] C20/25 C25/30 lub wyższa Szerokość dylatacji f [mm] Szerokość dylatacji f [mm] ,8 58,8 58,8 47,9 39,9 73,5 73,5 59,9 47,9 39, ,6 65,6 59,9 47,9 39,9 82,0 79,4 59,9 47,9 39, ,5 72,5 59,9 47,9 39,9 90,6 79,4 59,9 47,9 39, ,3 79,3 59,9 47,9 39,9 93,2 79,4 59,9 47,9 39, ,7 79,4 59,9 47,9 39,9 93,2 79,4 59,9 47,9 39, ,1 79,4 59,9 47,9 39,9 93,2 79,4 59,9 47,9 39, ,9 79,4 59,9 47,9 39,9 93,2 79,4 59,9 47,9 39, ,5 85,5 77,8 62,2 51,8 106,8 101,4 77,8 62,2 51, ,0 94,0 77,8 62,2 51,8 117,5 101,4 77,8 62,2 51, ,5 101,4 77,8 62,2 51,8 119,0 101,4 77,8 62,2 51, ,8 101,4 77,8 62,2 51,8 119,0 101,4 77,8 62,2 51, ,1 101,4 77,8 62,2 51,8 119,0 101,4 77,8 62,2 51, ,7 101,4 77,8 62,2 51,8 119,0 101,4 77,8 62,2 51, ,6 129,6 123,4 98,8 82,3 162,0 138,6 123,4 98,8 82, ,6 134,6 123,4 98,8 82,3 162,3 138,6 123,4 98,8 82, ,6 138,4 123,4 98,8 82,3 162,3 138,6 123,4 98,8 82, ,5 138,4 123,4 98,8 82,3 162,3 138,6 123,4 98,8 82, ,5 138,4 123,4 98,8 82,3 162,3 138,6 123,4 98,8 82, ,1 138,4 123,4 98,8 82,3 162,3 138,6 123,4 98,8 82, ,4 207,9 186,0 162,7 147,4 231,3 209,6 186,6 162,7 147, ,2 207,9 186,0 162,7 147,4 231,3 209,6 186,6 162,7 147, ,4 319,4 292,8 260,0 240,0 352,1 324,2 294,1 260,1 240, ,3 321,2 292,8 260,0 240,0 352,1 324,2 294,1 260,1 240, ,2 321,2 292,8 260,0 240,0 352,1 324,2 294,1 260,1 240, ,2 321,2 292,8 260,0 240,0 352,1 324,2 294,1 260,1 240,0 Obliczeniowa szerokosć dylatacji - dodatkowe wytyczne znajdują się na stronie 6 Do obliczeń statycznych należy stosować współczynniki bezpieczeństwa wg Eurokod. W przypadku stosowania współczynników wg PN zaleca się stosowanie współczynników korekcyjnych. Powyższe nośności uwzględniają współczynnik zmniejszający ze względu na tarcie f μ = 0,9 dla trzpieni z przesuwem wzdłuż osi trzpienia oraz f μ = 0,81 dla trzpieni z przesuwem wzdłuż i poprzecznie do osi trzpienia. W przypadku zainteresowania wartościami dla trzpieni typu -145, -150, -155 prosimy o kontakt z firmą HALFEN. Do wykonania optymalnych i szybkich obliczeń rekomendujemy wykorzystanie programu obliczeniowego dostępnego na stronie Nośności wyznaczone przy założeniu otuliny c nom = 20 mm i dozbrojeniu prętami Ø 10 mm HALFEN 13 PL

9 Wytyczne do projektowania dylatacji w płytach Nośność obliczeniowa trzpieni z przesuwem wzdłuż i poprzecznie do osi trzpienia Warunek nośności: V Rd V Ed, gdzie: V Ed - obciążenie obliczeniowe na trzpień [kn] V Rd - nośność obliczeniowa trzpienia [kn] V Rd = min (V Rd,1 ; V Rd,2 ; V Rd,max ) gdzie: V Rd,1 - nośność obliczeniowa trzpienia na ścinanie V Rd,2 - nośność obliczniowa na docisk trzpienia do blachy czołowej i betonu V Rd,max - nośność obliczeniowa ukrytych krzyżulców ściskanych w betonie UWAGA! Osiągnięcie maksymalnej nosności trzpienia wymaga właściwego zaprojektowania zbrojenia podwieszającego wg wytycznych na stronie10, tak aby V Rd,s V Ed, gdzie V Rd,s - nośność obliczeniowa zbrojenia podwieszającego Nośność obliczeniowa V Rd [kn] trzpieni z przesuwem wzdłuż i poprzecznie do osi trzpienia Typ trzpienia Grubość płyty [mm] C20/25 C25/30 lub wyższa Szerokość dylatacji f [mm] Szerokość dylatacji f [mm] ,8 58,8 53,9 43,1 35,9 73,5 71,5 53,9 43,1 35, ,6 65,6 53,9 43,1 35,9 82,0 71,5 53,9 43,1 35,9 CRET-122V ,5 71,5 53,9 43,1 35,9 87,6 71,5 53,9 43,1 35, ,3 71,5 53,9 43,1 35,9 87,6 71,5 53,9 43,1 35, ,7 71,5 53,9 43,1 35,9 87,6 71,5 53,9 43,1 35, ,1 71,5 53,9 43,1 35,9 87,6 71,5 53,9 43,1 35, ,5 71,5 53,9 43,1 35,9 87,6 71,5 53,9 43,1 35, ,5 85,5 70,0 56,0 46,7 106,8 91,2 70,0 56,0 46, ,0 91,2 70,0 56,0 46,7 111,3 91,2 70,0 56,0 46,7 CRET-124V ,5 91,2 70,0 56,0 46,7 111,3 91,2 70,0 56,0 46, ,8 91,2 70,0 56,0 46,7 111,3 91,2 70,0 56,0 46, ,1 91,2 70,0 56,0 46,7 111,3 91,2 70,0 56,0 46, ,2 91,2 70,0 56,0 46,7 111,3 91,2 70,0 56,0 46, ,6 129,6 111,0 88,9 74,1 155,3 130,2 111,0 88,9 74,1 CRET-128V CRET-134V CRET-140V ,6 130,2 111,0 88,9 74,1 155,3 130,2 111,0 88,9 74, ,6 130,2 111,0 88,9 74,1 155,3 130,2 111,0 88,9 74, ,5 130,2 111,0 88,9 74,1 155,3 130,2 111,0 88,9 74, ,4 130,2 111,0 88,9 74,1 155,3 130,2 111,0 88,9 74, ,4 198,4 173,8 159,2 132,7 222,9 199,6 174,0 159,2 132, ,2 198,4 173,8 159,2 132,7 222,9 199,6 174,0 159,2 132, ,4 308,3 276,5 250,2 216,0 340,5 310,6 277,1 250,2 216, ,3 308,3 276,5 250,2 216,0 340,5 310,6 277,1 250,2 216, ,3 308,3 276,5 250,2 216,0 340,5 310,6 277,1 250,2 216,0 Obliczeniowa szerokosć dylatacji - dodatkowe wytyczne znajdująsię na stronie 6 Do obliczeń statycznych należy stosować współczynniki bezpieczeństwa wg Eurokod. W przypadku stosowania współczynników wg PN zaleca się stosowanie współczynników korekcyjnych. Powyższe nośności uwzględniają współczynnik zmniejszający ze względu na tarcie f μ = 0,9 dla trzpieni z przesuwem wzdłuż osi trzpienia oraz f μ = 0,81 dla trzpieni z przesuwem wzdłuż i poprzecznie do osi trzpienia. W przypadku zainteresowania wartościami dla trzpieni typu -145, -150, -155 prosimy o kontakt z firmą HALFEN. Do wykonania optymalnych i szybkich obliczeń rekomendujemy wykorzystanie programu obliczeniowego dostępnego na stronie Nośności wyznaczone przy założeniu otuliny c nom = 20 mm i dozbrojeniu prętami Ø 10 mm HALFEN 13 PL 9

10 Wytyczne do projektowania dylatacji w płytach Dozbrojenie płyty żelbetowej W obszarze stosowania trzpieni dylatacyjnych -CRET konieczne jest: zaprojektowanie zbrojenia podwieszającego (wsuwki A sx ) wg poniższych wytycznych, sprawdzenie, czy zaprojektowane w konstrukcji podłużne zbrojenie krawędziowe A sy jest wystarczające, przyjmując jako schemat statyczny belkę ciągłą z punktami podparcia w miejscach występowania trzpieni dylatacyjnych. bp d/2 + l bd ds c nom Θ hp ds d h wymiary w mm Ilość wsuwek Asx [szt./trzpień] (fyk= 500 MPa) Grubość płyty h [mm] 5 + d s 2 3 b w = b p + (h+h p ) 2 tan Θ = 2 3 Wymiary korpusów trzpieni [mm] - bp h p CRET-122/122V CRET-124/124V CRET-128/128V CRET-134/134V CRET-140/140V Długość zakotwienia l bd [cm] ds [cm] C20/25 C25/30 Ø Ø Ø CRET-122/CRET-122V CRET-124/CRET-124V CRET-128/CRET-128V CRET-134/CRET-134V CRET-140/CRET-140V Średnica wsuwek ds [mm] d = h - c nom - ds/2 Uwaga: długości l bd zostały obliczone na podstawie EC2 pkt Ø 10 Ø 12 Ø 16 Ø 10 Ø 12 Ø 16 Ø 10 Ø 12 Ø 16 Ø 10 Ø 12 Ø 16 Ø 10 Ø 12 Ø Po każdej stronie trzpienia należy umieścić połowę wsuwek podanych w tabeli rozmieszczonych jak na rysunku powyżej. Powyższe zbrojenie jest wystarczające dla wszystkich przypadków zawartych w tabelach nośności na stronach 8-9. Optymalny dobór zbrojenia podwieszającego jest możliwy przy pomocy programu obliczeniowego dostępnego na stronie UWAGA! Powyższe zbrojenie zapewnia jedynie dozbrojenie krawędzi płyty. Nośność ze względu na ścinanie płyty może wymagać dodatkowego dozbrojenia HALFEN 13 PL

11 Wytyczne do projektowania dylatacji w płytach Dozbrojenie w płytach typu filigran hmin/2 hmin - 1cm zbrojenie podłużne A sy konstrukcyjne zbrojenie podwieszające zbrojenie podwieszające A sx Zalecenia do stosowania trzpieni w stropach typu filigran: prefabrykat należy dodatkowo zespolić z nadbetonem przy pomocy dodatkowego zbrojenia konstrukcyjnego wymiarowanego na siłę V Rd /3, grubość nadbetonu powinna być większa od h min -1cm, odległość od osi trzpienia do górnej krawędzi płyty musi być większa od h min /2, przy odpowiedniej grubości nadbetonu zbrojenie podłużne A sy może być ułożone nad prefabrykowaną płytą, zbrojenie podwieszające A sx należy wykonać zgodnie z wytycznymi podanymi na stronie 10. Maksymalne i minimalne odległości pomiędzy trzpieniami Maksymalna odległość pomiędzy trzpieniami nie powinna przekraczać 10 grubości płyty. Rekomendowanym rozstawem jest 5 grubości płyty. Wynika to z faktu, że trzpienie w mniejszym rozstawie lepiej odwzorowują model podparcia liniowego, na którym bazują obliczenia statyczne. Minimalne odległości pomiędzy trzpieniami - CRET- - CRET- Minimalna grubość płyty h min [cm] Minimalna odległość Minimalna odległość pomiędzy trzpieniami od krawędzi a D,min [cm] a r, min [cm] hmin V V V 24 max. max V V V V V 65 V Ed v Rd,c ;2h min 1 2 V Ed v Rd,c ;h min a r,min a D, a D,min W przypadku przekroczenia minimalnych wymiarów a D,min ze względu na warunek V Rd / v Rd,c możliwe jest: zwiększenie nośności płyty na ścinanie V Rd,c poprzez zwiększenie grubości płyty, zwiększenie klasy betonu, zwiększenie stopnia zbrojenia lub zastosowanie dodatkowego zbrojenia na ścinanie. W przypadku przekroczenia minimalnych wymiarów a d, min < 2h min konieczne jest zredukowanie nośności trzpieni współczynnikiem a D /a D,min jeśli o nosnośności decyduje V Rd,max Nośność płyty na ścinanie na podstawie normy PN-EN :2008 punkt (liczone na pasmo szerokości 1m) wynosi: v Rd,c = (C Rd,c k (100 ρ L f ck ) ⅓ + k 1 σ cp ) d [kn/m] (PN wzór 6.2a) lecz nie mniej niż: v Rd,c = (v min + k 1 σ cp ) d (PN wzór 6.2b) gdzie: C Rd,c = 0,18/ g c g c = 1,4 częściowy współczynnik bezpieczeństwa (PN tabela NA.2) 200 k = 1+, lecz nie więcej niż 2,0 d d - wysokość użyteczna przekroju [mm] (wg wytycznych na stronie 10 katalogu) A sx ρ L = - stopień zbrojenia b = min (b b d w ; a D ) A sx pole przekroju zbrojenia rozciąganego [mm 2 ] (wg wytycznych na stronie 10 katalogu) b w szerokość strefy ścinanej przekroju [mm] (wg wytycznych na stronie 10 katalogu) f ck wytrzymałość charakterystyczna betonu na ściskanie [MPa] (PN tabela 3.1) k 1 s cp = 0 - dla elementów niesprężanych V min = 0,035 k 3 2 f ck (PN wzór 6.2N) 2013 HALFEN 13 PL 11

12 Wytyczne projektowania dylatacji w płytach Przykład obliczeniowy - dylatacja płyty Dane: Obliczeniowa siła poprzeczna: v Ed = 50 kn/m Uwaga: wszystkie obliczenia systemu -CRET zostały wykonane z wykorzystaniem współczynników bezpieczeństwa wg PN-EN :2008. W przypadku stosowania w obliczeniach statycznych współczynników wg PN należy wartość obliczeniową siły poprzecznej v Ed przemnożyć przez dodatkowy współczynnik 1,18. Beton C25/30 f ck = 25 MPa γ c = 1,4 (PN EN :2008 tabela NA.2) Otulina: c nom = 35mm Grubość płyty: h = 280 mm wysokość użyteczna d = h - c nom - ds /2 = 240 mm Uwaga: ds - średnica wsuwek podwieszających (przyjęto ds = 10 mm) Długość dylatacji: L = 10 m Obliczeniowa szerokość dylatacji : f = 30 mm Uwaga: Obliczeniowa szerokość dylatacji powinna być maksymalną wartością mogącą pojawić się w trakcie eksploatacji budynku. Dodatkowe wytyczne znajdują się na stronie 6. Określenie ilości trzpieni: Przyjęto wstępnie trzpienie -CRET-124 o parametrach: nośność V Rd = 101,4 kn (tabela na stronie 8) minimalna grubość płyty h min = 200 mm h = 280 mm (tabela na stronie 6) warunek spełniony Suma obciążeń dylatacji: Minimalna ilość trzpieni w dylatacji: Odległość między trzpieniami: V Ed = L v Ed = = 500 kn n min = V Ed / V Rd = 500 / 101,4 = 4.93 szt. przyjęto 5 szt. trzpieni a D = L / n min = 10 / 5 = 2,0 m Sprawdzenie warunku maksymalnej odległości pomiędzy trzpieniami Uwaga: na potrzeby niniejszego dowodu założono, iż odległość pomiędzy trzpieniami nie może przekroczyć pięć grubości płyty. Dodatkowe wytyczne znajdują się na stronie 11 Maksymalna odległość pomiędzy trzpieniami: a D,max = 5 h = 5 0,28 = 1,4 m a D = 2,0 m konieczne zwiększenie ilości trzpieni ze względu na przekroczenie a D,max Ilość trzpieni w dylatacji: n = (L - a D,max ) / a D,max = (10-1,4) / 1,4 = 6,14 szt. przyjęto 7szt. trzpieni w rozstawie jak na rysunku poniżej v Ed = 50 kn/m 0,28 0,8 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 0,8 L = 10 m Wykres sił poprzecznych dla schematu belki wieloprzęsłowej V Ed [kn]: 42,1 33,1 35,6 34,35 36,9 27, ,8 36,9 34,35 35,6 33,1 42,1 max V Ed,i = 82,1kN V Rd = 101,4 kn warunek spełniony HALFEN 13 PL

13 Wytyczne projektowania dylatacji w płytach Przykład obliczeniowy - dylatacja płyty (ciąg dalszy) Zbrojenie płyty: Zbrojenie podwieszające: Na podstawie tabeli i wytycznych ze strony 10 wybrano zbrojenie podwieszające 8 Ø 10 rozmieszczone jak na rysunku obok. Uwaga: optymalny dobór zbrojenia podwieszającego jest możliwy przy pomocy programu obliczeniowego dostępnego na stronie 3 bw = 76 + (280+90) = Poz A sx = 8 10 Podłużne zbrojenie krawędziowe: Konieczne jest sprawdzenie, czy zaprojektowane w konstrukcji podłużne zbrojenie krawędziowe Asy jest wystarczające, przyjmując jako schemat statyczny belkę ciągłą z punktami podparcia w miejscach występowania trzpieni dylatacyjnych Sprawdzanie nośności płyty na ścinanie Nośność płyty na ścinanie v Rd,c (PN-EN : 2008 punkt 6.2.2) = Poz 8 10 L = 1210 v Rd,c = C Rd,c k (100 ρ L f ck ) k 1 σ cp d lecz nie mniej v Rd,c = ( v min + k 1 σ cp ) (PN wzór 6.2a oraz 6.2b) gdzie: k = /d = /240 = 1,91 2,0 C Rd,c = 0,18/ γ c = 0,18/1,4 = 0,129 b = min (b w ; a D ) ; b = min (631 i 1400) = 631 ρ L = A sx b d = = 0,0041 0,2 k 1 σ cp = 0 ; ponieważ płyta nie jest sprężana v min = 0,035 k 3 2 f ck 1 2 = 0,035 1, = 0,46 v Rd,c = (0,129 1,91 (100 0, ) ) 240 = 128,9 > (0,46 + 0) 240 = 110,4 kn/ m Nośność płyty na ścinanie v Rd,c = 128,9 kn/m V ed = 50 kn/m warunek spełniony Sprawdzanie warunku minimalnej odległości pomiędzy trzpieniami: a D,min = max (V Ed /v Rd,c ; 2h min ) V Ed /v Rd,c = 82,1/128,9 = 0,64 m a D,min = max 2h min = 2 0,20 = 0,40 a D,min = 0,64 a D = 1,40 warunek spełniony Sprawdzanie warunku minimalnej odległości trzpieni od krawędzi płyty: a r,min = a D,min /2 = 0,64/2 = 0,32 m a r = 0,80 m warunek spełniony 2013 HALFEN 13 PL 13

14 Wytyczne do projektowania połączeń belek Ogólne wytyczne Ze względu na znaczne siły oraz konieczność zapewnienia stabilnego oparcia belki rekomenduje się stosowanie trzpieni w kilku kolumnach i rzędach, przestrzegając minimalnych odległości podanych poniżej. W przypadku trzpieni rozmieszczonych w kilku rzędach należy zwrócić uwagę na to, iż ugięcie belki będzie powodowało nierównomierne rozszerzanie się szczeliny dylatacyjnej, co trzeba uwzględnić przy ustalaniu maksymalnej szerokości szczeliny. Przy projektowaniu połączeń belek należy korzystać z nośności trzpieni -CRET jak dla płyt (tabele na stronach 8-9). Minimalne odległości pomiędzy trzpienimi h0,min/2 h0,min h0,min/2 V Ed = ΣV Ed,i V Ed,i b 0,min b 0,min b 0,min/2 b 0,min/2 Rozkład sił w połączeniu - model kratownicowy h Minimalne odległości między trzpieniami CRET 122 b 0,min = 180 mm h 0,min = 180 mm CRET 124 b 0,min = 200 mm h 0,min = 200 mm CRET 128 b 0,min = 250 mm h 0,min = 240 mm CRET 134 b 0,min = 300 mm h 0,min = 300 mm CRET 140 b 0,min = 350 mm h 0,min = 350 mm CRET b 0,min = 400 mm h 0,min = 420 mm CRET b 0,min = 500 mm h 0,min = 600 mm CRET b 0,min = 600 mm h 0,min = 650 mm Przy obliczaniu zbrojenia koniecznego dla prawidłowego przekazania siły ścinającej z trzpieni dylatacyjnych na belkę przyjęto model kratownicowy o krzyżulcach nachylonych pod kątem Θ =45. h c V Ed = ΣV Ed,i V Ed,i = V Ed /4 V Ed,i Z q Z q = V Ed,i /2 h c h0 2V Ed,i D Z Z D Θ Z = 2V Ed,i h0 2V Ed,i Z Z Z b w = 2b 0 Maksymalna nośność połaczenia ze względu na nośność krzyżulców ściskanych wg PN-EN :2008 V Ed min (V Rd,max ; V Rd,s ) V Rd,max = α cw b w z ν 1 f cd /(cot Θ + tan Θ) (PN wzór 6.9) V Rd,s = A sw z f s ywd cot Θ (PN wzór 6.8) gdzie: α cw = 1,0 - dla elementów niesprężanych b w - szerokość belki [mm] z - ramię sił wewnętrznych [mm] z = 0,9 d d - wysokość użyteczna przekroju belki [mm] ν 1 - współczynnik redukcji wytrzymałości betonu zarysowanego przy ścinaniu ν 1 = 0,6 [1- f ck / 250] f ck - wytrzymałość charakterystyczna betonu na ściskanie [MPa] f cd - wytrzymałość obliczeniowa betonu na ściskanie [MPa] Θ - kąt pomiędzy betonowym krzyżulcem ściskanym i osią belki A sw - pole przekroju zbrojenia pionowego na ścinanie s rozstaw strzemion [mm] f ywd - obliczeniowa granica plastyczności zbrojenia na ścinanie HALFEN 13 PL

15 Wytyczne do projektowania połączeń belek Dozbrojenie belki w obszarze przekazywania sił Dla prawidłowego przekazania sił ścinających z trzpieni dylatacyjnych na belkę należy stosować zbrojenie w postaci strzemion zamkniętych i wsuwek od czoła belki. Przy dozbrajaniu strefy dylatacyjnej należy zastosować cztery typy zbrojeń liczone wg algorytmu jak poniżej. Położenie poszczególnych prętów pokazano na rysunkach w przykładzie obliczeniowym. Poz.1 zbrojenie pionowe w postaci strzemion na odcinku c A sw1 = V Ed s/(z f ywd cot Θ) A sw1 -- powierzchnia przekroju zbrojenia dla jednego rzędu strzemion rozmieszczonego w rozstawie s na odcinku c Poz.2 zbrojenie poziome w kierunku podłużnym w postaci wsuwek przy każdym trzpieniu A sw2 = V Ed,i /f yd A sw2 powierzchnia przekroju zbrojenia poziomego dla jednego trzpienia; zbrojenie rozmieścić symetrycznie po obu stronach trzpienia w formie pionowych wsuwek w kształcie U o wysokości h 2 = h 0-2c nom i długości ramion l 2 = h + l bd Poz.3 zbrojenie pionowe dla każdej kolumny trzpieni w postaci wsuwek na wysokość belki A sw3 = V Ed,i /f yd A sw3 powierzchnia przekroju zbrojenia pionowego dla każdej kolumny trzpieni; zbrojenie rozmieścić symetrycznie po obu stronach kolumny trzpieni w formie pionowych wsuwek w kształcie U o długości ramion l 3 =h+l bd Poz.4 zbrojenie poziome dla każdego poziomego rzędu trzpieni w postaci wsuwek na szerokość belki A sw4 = 0,5V Ed,i /f yd A sw4 powierzchnia przekroju zbrojenia poziomego dla każdego rzędu trzpieni; zbrojenie rozmieścić nad każdym rzędem trzpieni w formie poziomych wsuwek w kształcie U o długości ramion l 4 =l bd. V Ed,i = V Ed /n n ilość trzpieni w połączeniu l bd długość zakotwienia wg tabeli na stronie 10 Przykład obliczeniowy - połączenie belki ze słupem Dane: Obliczeniowa siła poprzeczna: V Ed = 750kN Beton: C25/30 fck = 25MPa; γ c = 1.4 Otuliny: c nom = 30mm Szerokość belki: b w = 60cm Wysokość belki: h = 80cm Wysokość użyteczna: d = h - c nom - d s /2 = 76cm Obliczeniowa szerokość dylatacji: f = 30 mm Dobór trzpieni: Przyjęto 4 trzpienie -CRET-134 o nosności V Rd,i = 209,6 kn tabela str.8 V Rd,i = 4 209,6 = 838,4 kn V Ed = 750 kn warunek spełniony Spradzenie minimalnych wymiarów: min b w = b0min/2 + b0min + b0min /2 = = 60cm b w = 60cm warunek spełniony min h = h0min/2 + h0min + h0min /2 = = 60cm h = 80cm warunek spełniony V Ed = 750 kn 800 Spradzenie maksymalnej nośności połączenia: V Rd,max = α cw b w z ν 1 f cd / (cot Θ + tan Θ) ν 1 = 0,6 [1-f ck /250] = 0,6 (1-25/250) = 0.54 z = 0,9 d = 0,9 760 mm = 684 mm cot Θ = 1.0; tan Θ = 1.0 V Rd,max = /1.4/(1+1) = 1978 kn > 750 kn = V Ed 2013 HALFEN 13 PL 15

16 Wytyczne do projektowania połączeń belek Przykład obliczeniowy - połączenie belki ze słupem (ciąg dalszy) Poz.1 zbrojenie pionowe w postaci strzemion na odcinku c A sw1 = V Ed s/(z f ywd cot Θ) A sw1 = / ( ) = 3,91cm 2 /1 rząd strzemion Przyjęto strzemiona czterocięte: Ø12 co 15cm o A sw1 = 4,52cm 2 (4 x Ø12) A sw1 60 wysokość strzemienia: h 1 = h - 2 c nom = = 74 cm; obszar stosowania: odcinek c = 60 cm w rozstawie co 15 cm; łącznie 2 x 5 Ø Poz.2 zbrojenie poziome w kierunku podłużnym w postaci wsuwek przy każdym trzpieniu A sw2 = V Ei / f yd A sw2 = 187, / 420 = 4,46cm 2 / trzpień A sw2 Przyjęto po jednej wsuwce: Ø12 po każdej stronie trzpienia o A sw2 = 4,52cm 2 (4 x Ø12) wysokość wsuwki: h 2 = h 0-2 c nom = = 24 cm; długość ramienia wsuwki: l 2 = h + l bd = = 106 cm Poz.3 zbrojenie pionowe dla każdej kolumny trzpieni w postaci wsuwek na wysokość belki A sw3 = V Ei / f yd A sw3 = 187, / 420 = 4,46cm 2 / kolumna trzpieni Przyjęto cztery wsuwki: Ø12 po 2 z każdej strony kolumny trzpieni o A sw3 = 4,52cm 2 (4 x Ø12); łącznie dla dwóch kolumn trzpieni 8 Ø12; A sw3 wysokość wsuwki: dopasować do wysokości belki - przyjęto 71cm; długość ramienia wsuwki: l 3 = c + l bd = = 106 cm Poz.4 zbrojenie poziome dla każdego poziomego rzędu trzpieni w postaci wsuwek na szerokość belki A sw3 = 0,5V Ei / f yd A sw3 = 0,5 187, / 420 = 2,23cm 2 / rząd trzpieni Przyjęto po dwie wsuwki: Ø12 nad każdym rzędem trzpieni o A sw4 = 2,26cm 2 (2 x Ø12); szerokość wsuwki: dopasować do szerokości belki - przyjęto 51cm długość ramienia wsuwki: l 4 = l bd = 46 cm A sw HALFEN 13 PL

17 Wkładaki ognioochronne Wkładki ognioochronne -F Zapewnienie odporności ogniowej trzpieni dylatacyjnych jest możliwe poprzez zastosowanie wkładek ognioochronnych -F. Wkładki -F zapewniają odporność ogniową przeciwpożarową konstrukcji trzpienia R120 zgodnie z AT Wkładki -F są produkowane w dwóch grubościach: 20 i 30mm. Dla większych szerokości dylatacji należy składać je w zestawy o odpowiedniej grubości. W celu zapewnienia pełnej ochrony przeciwpożarowej dylatacji REI 120 zgodnie z AT należy przestrzenie między wkładkami wypełnić wełną mineralną o gęstości min. 65 kg/m3. Dodatkowo szczelina dylatacyjna powinna być osłonięta po obu stronach płytami PROMASEAL-PL o grubości min. 30mm h Ø HALFEN Schubdorn HALFEN Shear Dowel Brandschutzmanschette F90 Fire Protection Pad F90 t=20mm t=30mm V A /07 Wypełnienie dylatacji Wkładka -F - F - CRET dla trzpieni z przesuwem tylko wzdłuż osi trzpienia b d Tabela doboru wkładek -F Trzpień -CRET d 20 [mm] 10 lub f 30 [mm] Montaż wkładek -F Uwaga: wkładki ognioochronne wykonane są z materiału rozszerzającego się pod wpływem ciepła, co zapewnia szczelne wypełnienie dylatacji. h i HALFEN Schubdorn HALFEN Shear Dowel Brandschutzmanschette F90 Fire Protection Pad F90 t=20mm t=30mm für for - für for - b -V j F - CRET V dla trzpieni z przesuwem wzdłuż i poprzecznie do osi trzpienia Przykład zamówienia wkładki ogniochronnej: -F - CRET 124 V - 30 Wkładka ognioochronna Typ trzpienia pasującego do wkładki Grubość d [mm] A /07 d Typ trzpienia Oznaczenie d = 20 f 30 d = 30 f 40 h / b Ø lub i j CRET 122 -F-CRET d 120 / CRET 124 -F-CRET d 130 / CRET 128 -F-CRET d 140 / CRET 134 -F-CRET d 180 / CRET 140 -F-CRET d 220 / CRET-122 V -F-CRET 122 V - d 150 / CRET-124 V -F-CRET 124 V - d 160 / CRET-128 V -F-CRET 128 V - d 170 / CRET-134 V -F-CRET 134 V - d 190 / CRET-140 V -F-CRET 140 V - d 220 / Elastyczny silikon Płyta PROMASEL-PL Dla zapewnienia właściwej ochrony przeciwpożarowej konstrukcji konieczne jest zabezpieczenie dylatacji na całej długości, a nie tylko punktowo trzpieni. Przykładowy schemat zabezpieczenia dylatacji pokazano obok. Trzpień -CRET Wkładka -F Niepalna wełna mineralna min. 65kg/m HALFEN 13 PL 17

18 Instrukcja montażu Instrukcja montażu trzpieni dylatacyjnych -CRET Trzpień Korpus Tuleja Blacha czołowa z otworami do przybicia do szalunku Pierwszy etap betonowania W pierwszym etapie montowany jest korpus z tuleją. Otwory we frontowej blasze korpusu umożliwiają przybicie gwoździami do szalunku (rys. 1 i 2). Należy zwrócić uwagę, aby tuleja była zamontowana prostopadle do dylatacji. Otwór w tulei jest zaklejony naklejką identyfikacyjną, która jednocześnie zabezpiecza przed dostaniem się betonu. Nie należy jej usuwać przed zabetonowaniem. Zwrócić uwagę czy zbrojenie płyty (w szczególności zbrojenie podwieszające) zostało wykonane zgodnie z projektem i wytycznymi Halfen. Uwaga: W trakcie betonowania starannie zawibrować beton w okolicy trzpieni, aby dokładnie wypełnił on korpus. Tuleje -CRET przybite do deskowania Rys. 1 Drugi etap betonowania Po zdemontowaniu szalunku z pierwszego etapu betonowania należy ułożyć materiał wypełniający dylatację, wykonać w nim otwory oraz włożyć trzpienie (rys.3). Szerokość szczeliny dylatacyjnej musi być zgodna z założeniami projektu konstrukcyjnego. Zwrócić uwagę czy zbrojenie płyty (w szczególności zbrojenie podwieszające) zostało wykonane zgodnie z projektem i wytycznymi Halfen. Jeżeli przewidziano dodatkowe zabezpieczenie przeciwogniowe należy wykonać je zgodnie z wytycznymi konstruktora obiektu. Rozwiązania rekomendowane przez firmę Halfen przedstawiono w katalogu technicznym. Trzpienie dylatacyjne -CRET są wykonane z wysokiej klasy stali odpornej na korozję, niemniej, w szczególnie agresywnym środowisku, można je dodatkowo pokryć środkiem antykorozyjnym, np. na bazie bitumicznej. Rys. 2 Uwaga: W trakcie betonowania starannie zawibrować beton w okolicy trzpieni, aby dokładnie wypełnił on korpus. Rys. 3 Schemat zbrojenia dodatkowego płyty; wykonać wg projektu konstrukcji 1. etap betonowania 2. etap betonowania Przekrój podłużny Przekrój poprzeczny Trzpień -CRET Zbrojenie krawędziowe i podwieszające Materiał wypełniający Szerokość dylatacji HALFEN 13 PL

19 Trzpienie małych nośności Przegląd produktów Firma Halfen posiada w ofercie także trzpienie o małych nośnościach. Składają się one z trzpieni o średnicy 20-30mm wykonanych ze stali nierdzewnej A4 lub ocynkowane oraz tulei o przekroju kołowym lub prostokątnym wykonanych ze stali nierdzewnej A2 lub tworzywa sztucznego. Szczegółowe wymiary znajdują się w tabeli poniżej. Trzpień -D Trzpień -D Materiał/wykończenie: A4 - stal nierdzewna / FV - stal S355, ocynk ogniowy (stosowane tylko z tuleją z tworzywa sztucznego) Przykład zamówienia trzpienia -D: -D A4 Oznaczenie trzpienia Średnica [mm] Materiał (A4 lub FV) Tuleje -S, -P oraz -SV Tuleja stalowa -S Materiał: Stal nierdzewna A2 Tuleja stalowa z przesuwem poprzecznym -SV Materiał: Stal nierdzewna A2 Tuleja plastikowa -P Materiał: Tworzywo sztuczne Trzpień -D Trzpień -D Trzpień -D Przykład zamówienia tulei -S, -SV, -P: -SV - 22 Oznaczenie tulei - S - stal nierdzewna A2 - SV - stal nierdzewna A2 z przesuwem poprzecznym - P - tworzywo sztuczne Średnica stosowanego trzpienia [mm] Wymiary trzpieni i tulei Trzpień -D Tuleja -P, -S Tuleja -SV Typ Średnica Ø [mm] Długość L [mm] Długość L H [mm] Wymiary blachy szerokość/wysokość [mm] Długość L H [mm] Wymiary blachy szerokość/wysokość [mm] -D / D / D / D / W przypadku zainteresowania dodatkowymi informacjami, prosimy o kontakt z działem technicznym firmy HALFEN HALFEN 13 PL 19

20 CENTRALA: HALFEN Sp. z o.o. ul. Obornicka Poznań Telefon: Fax: info@halfen.pl Regiony sprzedaży Województwo Kontakt Warszawa miasto stołeczne Warszawa telefon: tel. kom: fax: warszawa@halfen.pl Centrum mazowieckie, łódzkie, świętokrzyskie telefon: tel. kom: fax: centrum@halfen.pl Wschód podlaskie, lubelskie, podkarpackie telefon: tel. kom: fax: wschod@halfen.pl Zachód lubuskie, wielkopolskie, dolnośląskie telefon: tel. kom: fax: zachod@halfen.pl Północ zachodniopomorskie, pomorskie, kujawsko-pomorskie, warmińsko-mazurskie telefon: tel. kom: fax: polnoc@halfen.pl Południe opolskie, śląskie, małopolskie telefon: tel. kom: fax: poludnie@halfen.pl Dział Techniczny, Doradztwo Projektowe telefon: tel. kom: Dział Sprzedaży telefon: tel. kom: Dział Marketingu telefon: tel. kom: fax: projekty@halfen.pl fax: sprzedaz@halfen.pl fax: marketing@halfen.pl 2013 HALFEN Sp. z o.o., kopiowanie bez pozwolenia zabronione Dział Eksportu telefon: tel. kom: fax: eksport@halfen.pl Dział Księgowości telefon: fax: ksiegowosc@halfen.pl INTERNET Produkty Nowości Katalogi Software Service Obiekty referencyjne Kontakt/Adresy o firmie HALFEN UWAGA! Wszelkie zmiany techniczne i konstrukcyjne są zastrzeżone Informacje podane w niniejszym katalogu bazują na aktualnym stanie wiedzy technicznej w momencie publikacji. Wszelkie zmiany konstrukcyjne i techniczne są zastrzeżone w każdym przypadku. Firma HALFEN nie ponosi jakiejkolwiek odpowiedzialności za nieprawidłowe informacje w niniejszej publikacji i błędy powstałe podczas druku Firma Halfen GmbH dla swoich zakładów w Niemczech, Szwajcarii, Czechach, Austrii, Francji, Holandii i Polsce wprowadziła i stosuje system zarządzania jakością DIN EN ISO 9001:2008, Certyfikat nr QS-281 HH. HALFEN Sp. z o.o. ul. Obornicka Poznań Telefon: Fax: info@halfen.pl