Informaje uupełniająe: Projektowanie podstawy słupa utwierdonego W tym dokumenie predstawiono asady dotyąe projektowania podstaw słupów utwierdonyh. Zasady te ograniają się do symetrynyh, nieustywnionyh podstaw słupów któryh tron wykonany jest profili dwuteowyh i obiąŝony siłą osiową, siłą popreną i momentem ginająym diałająym wględem osi więksej bewładnośi słupa. Predstawione asady mogą być w ogranionym akresie astosowane w prypadku określania nośnośi podstaw słupów, któryh tron wykonany jest innyh typów kstałtowników. Spis treśi 1. Wprowadenie.... Onaenia... 4 3. odel oblieniowy i granie stosowania... 5 4. Sytuaja projektowa 1: Wymiarowanie blahy ołowej podstawy słupa obiąŝonej siłą osiową i momentem ginająym... 8 5. Sytuaja projektowa : Określenie nośnośi oblieniowej blahy ołowej podstawy słupa... 1 Strona 1
1. Wprowadenie Ten dokument NCCI predstawia asady projektowania stywnyh podstaw słupów, któryh tron wykonany jest profili dwuteowyh i obiąŝony siłą osiową, popreną i momentem ginająym. Prostokątna blaha podstawy jest pryspawana do tronu słupa i ustawiona w taki sposób, aby jej środek ięŝkośi pokryał się e środkiem ięŝkośi prekroju poprenego tronu słupa Rys. 1.1. Śruby kotwiąe romiesone są symetrynie po obydwu stronah blahy. Blaha podstawy opiera się symetrynie (lub nie) na fundamenie betonowym. W praktye spotyka się dwie sytuaje projektowe: 1. Znane są rodaj kstałtownika tronu słupa i diałająe na nie go obiąŝenie. Określa się wymiary blahy ołowej podstawy i rodaj śrub kotwiąyh.. Znane są wymiary blahy ołowej podstawy, rodaj kstałtownika tronu słupa i wymiary fundamentu, sprawda się ih nośność pod wpływem diałania róŝnyh kombinaji obiąŝenia w postai siły osiowej, poprenej i momentu ginająego. Proedury oblieniowe dotyąe powyŝsyh sytuaji predstawiono odpowiednio w Rodiałah 4 i 5. Nośność połąenia e wględu na siłę popreną określa się według SN037 i jeŝeli nośność e wględu na presunięie poiome blahy (siły taria) nie jest ahowana, według SN043. Siły śinająe nie są uwaŝane a mająe wpływ na nośność podstawy. Stywność połąenia wynaa się godnie SN045. Strona
1 5 3 4 d f b p b f h p h f Onaenia : 1. Dwuteowy tron słupa. Blaha ołowa podstawy słupa 3. Podlewka betonowa 4. Fundament betonowy 5. Śruby kotwiąe Rys. 1.1 Typowe utwierdone połąenie podstawy słupa Strona 3
. Onaenia Tab..1 Onaenia Definition Definition b eff Serokość efektywna śiskanego T-stubu. A s Prekrój popteny trpienia śruby kotwiąej. e N Serokość dodatkowa śiskanego T-stubu (mierona od krawędi słupa) imośród obiąŝenia wyraŝony pre wspołynnik Ed/N Ed F t, F t,bond, Wytrymałość śrub kotwiąyh na roiąganie Wytrymałość śruby na pryepność b f, h f, d f Serokość, długość i wysokość fundamentu. F t,anhor, Nośność oblieniowa śrub kotwiąyh na roiąganie = min(f t,: F t,bond,) f yb Grania plastynośi stali śrub kotwiąyh. F T,l, Nośność oblieniowa na roiąganie rędu śrub w T-stubah najdująyh się po lewej stronie. f yp Grania plastynośi stali blahy ołowej połąenia. F T,r, Nośność oblieniowa na roiąganie rędu śrub w T-stubah najdująyh się po prawej stronie. f jd Wytrymałość na doisk do podlewki. F C,l, Nośność oblieniowa na śiskanie T-stubów najdująyh się po lewej stronie. f d Wytrymałość oblieniowa betonu na śiskanie, według EN 199-1-1. F C,r, Nośność oblieniowa na śiskanie T-stubów najdująyh się po prawej stronie. b f, t f, t w, h Serokość i grubość pasa, grubość środnika wysokość prekroju tronu słupa. L B Długość śrub kotwiąyh poddanyh roiąganiu. b p, h p, t p Serokość, długość i grubość blahy podstawy. Ed j,ed oment ginająy w tronie słupa (wartość dodatnia gdy diała godnie ruhem wskaówek egara), współdiałająy siłą osiową N Ed. b eff, l eff Serokość efektywna roiąganego T-stubu. j, Nośność oblieniowa e wględu na ginanie m, n, e Wymiary geometryne roiąganego T- stubu. N Ed N j,ed Siła osiowa w tronie słupa (wartość dodatnia gdy roiągająa) współdiałająa momentem ginająym Ed. γ 0 Cęśiowy współynnik bepieeństwa. N j, Nośność oblieniowa e wględu na siłę osiową T,r T,l C,l C,r ramię sił wewnętrnyh (odległość siły lewej strony do siły prawej strony) Odległość pomiędy śrubami kotwiąymi najdująymi się po prawej stronie i osią tronu słupa. Odległość pomiędy śrubami kotwiąymi najdująymi się po lewej stronie i osią tronu słupa. Odległość pomiędy środkiem T-stuba najdująego się po lewej stronie i osią tronu słupa. Odległość pomiędy środkiem T-stuba najdująego się po prawej stronie i osią tronu słupa. Strona 4
3. odel oblieniowy i granie stosowania 3.1 odel oblieniowy odel oblieniowy podstawy słupa blahą ołową, obiąŝoną siłą osiową i momentem ginająym diałająym wględem osi więksej bewładnośi prekroju tronu słupa, predstawiono w 6..8 of EN 1993-1-8. Typowe rokłady obiąŝenia diałająego na podstawę słupa predstawione na Rys. 3.1 a), b) i ) predstawiają się następująo: Dominująe diałanie osiowej siły śiskająej połąone diałaniem momentu ginająego - moment ginająy diałająy godnie ruhem wskaówek egara - moment ginająy diałająy preiwnie do ruhu wskaówek egara. Roiąganie po lewej stronie i śiskanie po prawej stronie blahy ołowej, na skutek dominaji momentu ginająego diałająego godnie ruhem wskaówek egara. ObiąŜenie w postai siły osiowej: - siła osiowa śiskająa - siła osiowa roiągająa (unosenie). Śiskanie po lewej stronie i roiąganie po prawej stronie blahy ołowej, na skutek dominaji momentu ginająego diałająego preiwnie do ruhu wskaówek egara. ObiąŜenie w postai siły osiowej: - siła osiowa śiskająa - siła osiowa roiągająa. W formułah oblieniowyh predstawionyh w Table 6.7 of EN 1993-1-8 w prypadku niesymetrynyh podstaw słupów obiąŝonyh siłą osiową i momentem ginająym, roróŝniono dwa ostatnie prypadki wprowadają róŝne onaenia parametrów i konwenję nakowania. Dodatkowy prypadek obiąŝeniowy w którym podstawa słupa obiąŝona jest siłą roiągająą, na skutek dominaji osiowej siły roiągająe (Rys. 3.1 d)), uupełnia teoretynie moŝliwe kombinaje obiąŝeń. Jakkolwiek prypadek ten nie jest ęsto spotykany w typowyh konstrukjah budowlanyh. Pryjęto model mehaniny uprosony, w którym występuje roiąganie w seregu śrub kotwiąyh i śiskane pod powierhnią doisku, skonentrowaną pod pasem słupa. Nośność oblieniowa najbardiej wytęŝonego składnika połąenia (śiskanego lub roiąganego T- stubu) deyduje o nośnośi oblieniowej podstawy uwagi na jej obiąŝenie momentem ginająym i siłą osiową. Wory predstawione w Tab. 6.7 EN 1993-1-8 wyprowadono na podstawie warunków równowagi pomiędy kombinają obiąŝeń ewnętrnyh i odpowiadająymi jej siłami wewnętrnymi w podstawie słupa. Obejmują one predstawione powyŝej tery kombinaje diałająego obiąŝenia w postai siły osiowej i momentu ginająego, Rys. 3.1. Strona 5
N N a) b) N N ) d) Onaenia : a) Śiskanie pod ałą podstawą słupa b) Śiskanie po prawej stronie podstawy, roiąganie po lewej ) Śiskanie po lewej stronie podstawy, roiąganie po prawej d) Roiągana podstawa słupa Rys. 3.1 Kmbinaje obiąŝeń i rokład sił wewnętrnyh 3. Nośność na doisk Nośność śiskanej ęśi połąenia jest apewniona, gdy wartość napręŝeń pod blahą ołową podstawy słupa nie prekraa nośnośi podlewki na doisk i nośnośi blahy ołowej podstawy e wględu na ginanie. W modelu oblieniowym pryjęto, Ŝe nośność e wględu na doisk wynaa się dla śiskanyh T-stubów, w aleŝnośi od wielkośi strefy doisku, odpowiednio do występująego prypadku obiąŝenia, Rys. 3.1. Wartość napręŝeń doisku pryjmuje się jednakową na ałej powierhni T-stubu, Rys. 3.. Pomija się tu nośność pod środnikiem słupa. Sposób wynaania nośnośi oblieniowej śiskanego T-stubu predstawiono w SN037. Strona 6
3.3 Nośność śrub kotwiąyh na roiąganie odel oblieniowy seregów śrub kotwiąyh podlegająyh roiąganiu jest podobny do modelu śrub roiąganyh w blase ołowej połąenia doołowego obiąŝonego momentem ginająym. Biorą to pod uwagę siły roiągająe w śrubah kotwiąyh nie powinny być więkse niŝ: Nośność oblieniowa roiąganego T-stubu. Uwględnia się tutaj try modele nisenia T-stubu, predstawione w Tab. 6. EN 1993-1-8. oŝna teŝ stosować model łąąy model 1 i (Tab. 6. EN 1993-1-8). Ten model nisenia występuje wtedy, gdy w połąeniu nie pojawia się efekt dźwigni, e wględu na brak kontaktu blahy i betonu wskutek wydłuŝania się śrub. Nośność oblieniowa na roiąganie środnika słupa, w prypadku gdy ropatruje się rędy śrub kotwiąyh najdująe się pomiędy pasami tronu słupa. Sposób oblień (projektowania) jest identyny jak w prypadku połąenia doołowego, biorą pod uwagę równieŝ fakt, Ŝe nośnośći śrub kotwiąyh aleŝy równieŝ od ih długośi akotwienia w fundamenie. W uprosonym modelu mehaninym, nośność na roiąganie jest określana tylko dla jednego seregu śrub kotwiąyh. W elu ułatwienia oblień, w prypadku seregów śrub kotwiąyh najdująyh się po obydwu stronah środnika tronu słupa, alea się pryjęie ekwiwalentnego, pojedynego rędu śrub o wytrymałośi na roiąganie równej wytrymałośi astępowanyh rędów śrub. Nie alea się uwględniać nośnośi więksej liby seregów śrub pry określaniu nośnośi podstawy słupa obiąŝonej siłą osiową i momentem ginająym. 3.4 Zakres stosowania Predstawione asady oblień ograniają się do nieuŝebrowanyh podstaw słupów, predstawionyh na Rys. 1.1. Trony tyh słupów obiąŝone są siłą osiową i momentem ginająym diałająym wględem osi więksej bewładnośi prekroju tronu słupa. Pryjęto Ŝe stosuje się dwie śruby kotwiąe w pojedynym seregu. EN 199-1-1 nie podaje asad obliania podstaw na pryepność. Nie jest aleane stosowanie regół jak dla prętów Ŝebrowanyh w stosunku do prętów akotwień. Nie ma teŝ reguł dotyąyh obliania prętów płytkami kotwiąymi. Będą one podane w ałąnikah krajowyh. W niniejsym NCCI oblieniową długość akotwienia śruby kotwiąej, pryjęto jak dla pręta uŝebrowanego, podieloną pre współynnik wynosąy,5. Jest to godne asadami obowiąująymi w niektóryh krajah i pierwsymi wersjami normy Euroode. Zgodnie EN 1993-1-8 6..6.1(5) granię plastynośi stali której wykonano śruby kotwiąe (fajkowe) naleŝy pryjmoać nie więksą niŝ 300 N/mm². Strona 7
1 N Ed Ed 3 l a F T,l F C,r T,l C,r 4 t f t f b eff, 5 5 6 b eff, 6 3 T,l C,r T,l 3 C,r Onaenia: 1 Siła osiowa i moment ginająy obiąŝająe podstawę słupa (wartość dodatnią obiąŝenia pryjęto według EN 1993-1-8, siła roiągająa jest dodatnia, moment ginająy diałająy godnie ruhem wskaówek egara jest dodatni) Lewa strona połąenia roiąganą śrubą kotwiąą: siła roiągająa jest prenosona pre T-stub składająy się blahy ołowej podstawy słupa i śrub kotwiąyh. 3 Prawa strona połąenia obiąŝona siłami śiskająymi: śiskany T-stub połąenia sprawdany jest na siły doisku powstałe na skutek diałania siły osiowej i momentu ginająego. 4 Ramię sił wewnętrnyh, odległość pomiędy siłą roiągająą w śrubah kotwiąyh i wypadkową napręŝeń doisku pod blahą ołową podstawy słupa. 5 Śruby kotwiąe. 6 Pole powierhni śiskanego T-stubu. Rys. 3. Siły śiskająe i roiągająe powstałe na skutek diałania siły osiowej i momentu ginająego na podstawę słupa. 4. Sytuaja projektowa 1: Wymiarowanie blahy ołowej podstawy słupa obiąŝonej siłą osiową i momentem ginająym 4.1 Wybór typu blahy ołowej Z uwagi na wygodę romiesenia śrub kotwiąyh po obydwu stronah tronu słupa, alea się stosowanie blah ołowyh duŝym wysięgiem. Blaha ta powala równieŝ na więksenie ramienia sił wewnętrnyh w połąeniu, o powoduje redukję sił roiągająyh w śrubah kotwiąyh. Strona 8
PoniŜej apreentowano sposób wymiarowania symetrynej podstawy słupa. Zastosowano w niej blahę ołową duŝym wysięgiem, o pokaano na Rys. 4.1. Śruby kotwiąe romiesono w sposób następująy: pojedyny rąd śrub na wystająej ęśi blahy, dwa rędy śrub prypadająe na pas (po jednym kaŝdej strony pasa). W kaŝdym rędie najdują się dwie śruby kotwiąe, romiesone symetrynie wględem osi więksej bewładnośi prekroju tronu słupa. h 1 w b p m x e x 3 t f 1 e m m 3 e m b p m m x e x 3 e m m e Onaenia: 1. Pas słupa. Środnik słupa 3. Blaha ołowa podstawy słupa Rys. 4.1 Wymiary geometryne roiąganego T-stubu 4. Wybór materiału Pred ropoęiem oblień naleŝy pryjąć klasę betonu, kategorię wytrymałośiową stali której wykonana jest blaha ołowa klasę śrub kotwiąyh. W prypadku typowyh konstrukji awyaj pryjmuje się śruby klasy 4.6 lub radiej 8.8. Kategoria wytrymałośiowa stali blahy ołowej nie musi być taka sama jak tronu słupa. 4.3 PrybliŜone wynaenie maksymalnyh wartośi sił śiskająyh i roiągająyh diałająyh na fundament Biorą pod uwagę wsystkie kombinaje siły osiowej i momentu ginająego (N Ed, Ed ) obiąŝająe podstawę słupa, maksymalne wartośi sił sćiskająej i roiągająej, obiąŝająe fundament wynaa się według worów: Ed - max(f C,Ed ) maksymalna wartość siły śiskająej F C,Ed = h t f N Ed Strona 9
Ed N - max(f T,Ed ) maksymalna wartość siły roiągająej F T,Ed = + h t Uwaga: siła osiowa ma wartość dodatnią, jeŝeli jest roiągająa, ujemną jeŝeli jest śiskająa; pryjęto onaenia N Ed, Ed, N, i odpowiednio jako N j,ed, j,ed, N j, i j,. 4.4 Wymiarowanie blahy ołowej e wględu na maksymalną śiskająą siłę osiową W elu określenia nośnośi blahy ołowej podstawy słupa obiąŝonej osiową siłą śiskająą naleŝy stosować proedurę predstawioną w Rodiale 4 SN037. ObiąŜenie śiskająe pryjmuje się według woru: N j,ed = max(f C, Ed.) Pryjęto blahę typu duŝym wysięgiem. Jako wynik oblień otrymano wymiary blahy ołowej serokość i wysokość (b p, h p ) i grubość (t p ). 4.5 Określenie grubośi blahy ołowej i średniy śrub kotwiąyh e wględu na obiąŝenie podstawy słupa osiową siłą roiągająą 4.5.1 Nośność śrub kotwiąyh Nośność śrub kotwiąyh i nośność ęśi roiąganej podstawy słupa Uwględniają róŝne modele nisenia roiąganego T-stubu, nośność oblieniową śrub kotwiąyh naleŝy pryjmować jako wartość monimalną : Nośność oblieniowa akotwienia: 1 o Średnia śruby φ 3 mm: Ft, bond, = ( πφlb fbd ),,5 (13 φ) /100 o Średnia śruby φ > 3 mm: Ft, bond, = ( πφ lb fbd ).,5 Gdie l b jest podstawową długośią akotwienia trpienia śruby i f bd jest oblieniową pryepnośią pręta do betonu w strefie akotwienia godnie ( 8.4.() of EN 199-1- 1). - Uwaga: EN 199-1-1 speyfikuje wytrymałość oblieniową pręta do betonu w strefie akotwienia tylko dla prętów uŝebrowanyh. W niniejsym NCCI pryjęto, Ŝe wartość oblieniowej pryepnośi pręta do betonu w strefie akotwienia dla pręta gładkiego, jako wartość 8.4 of EN 199-1-1 podieloną pre współynnik,5. - nośność oblieniowa na roiąganie prekroju śruby kotwiąej, f Ed 0,9 f F t, = γ Aneks A dołąony do niniejsego NCCI awiera wartośi nośnośi oblieniowej akotwienia śrub kotwiąyh róŝnyh średni (śruby klasy 4.6), jako funkję długośi akotwienia trpienia śruby w fundamenie. ub A s b,tration Strona 10
Redukję długośi akotwienia trpienia śruby w fundamenie stosuje się, gdy trpień śruby jest akrywiony (śruby fajkowe). PoniewaŜ ekwiwalentna długość akotwienia nie jest podana w EN 1993-1-1, koniene jest aadoptowanie asad podanyh w istniejąyh normah krajowyh. Ostateny wybór rodaju śrub kotwiąyh i segółów akotwienia aleŝy od wysokośi fundamentu. Nośność oblieniową pojedynej śruby kotwiąej wynaa się według woru: F = min t, anhor, Romiar śruby kotwiąej [ F ; F ] t,bond, t, Aby uniknąć treiego modelu nisenia połąenie (erwanie trpieni śrub), nośność śrub kotwiąyh musi spełniać następująy warunek: F t,anhor, max(f T,Ed ) W pierwsym prybliŝeniu, pryjmuje się, Ŝe śruby kotwiąe osiągają pełną nośność na 0,9 fub As roiąganie: F t,anhor, =. Wymagane pole powierhni trpieni śrub wynosi: γ γ A s FT,Ed ( ) 1,8 f ub i na tej podstawie wynaa się libę i średnię śrub. Dwa rędy śrub kotwiąyh W prypadku gdy stosuje się dwa rędy śrub kotwiąyh, pole powierhni trpieni śrub wynaa się według woru: γ A s FT,Ed ( ) 3,6 f ub Końowe sprawdenie nośnośi śrub kotwiąyh wykonuje się, gdy ostanie pryjęta długość akotwienia trpieni śrub i segóły konstrukyjne połąenia. Doświadenia i praktyka inŝynierska wiąana projektowaniem fundamentów powalają projektantowi na wybór odpowiedniego typu śrub kotwiąyh. JeŜeli dla danej średniy i klasy śruby kotwiąej nie moŝe być apewniona odpowiednia długość akotwienia trpienia śruby, koniene jest pryjęie mniejsej nośnośi śruby, niŝ nośnoś wynikająa pola powierhni jej trpienia. 4.5. Nośność oblieniowa roiąganego T-stubu dwoma rędami śrub kotwiąyh Grubość blahy ołowej Grubość blahy olowej t p wynaona na podstawie wymiarowania śiskanej ęśi podstawy słupa, moŝe być niewystarająa. Baują na 1 modelu nisenia (uplastynienie blahy ołowej), grubość blahy ołowej wynaa się według worów (Rys. 4.1): Strona 11
Jeden rąd śrub kotwiąyh: t p F γ T,Ed 0 fypπ Dwa rędy śrub kotwiąyh: t p F γ T,Ed 0 fyp4π 4.6 Sprawdenie nosnośi podstawy słupa Sprawdenie nośnośi oblieniowej podstawy słupa preprowada się godnie asadami predstawionymi w Rodiale 5. W raie konienośi naleŝy preprowadić niebędne modyfikaje polegająe na korekie wymiarów blahy ołowej podstawy lub śrub kotwiąyh. 5. Sytuaja projektowa : Określenie nośnośi oblieniowej blahy ołowej 5.1 Typ połąenia Pryjęto połąenie symetryne jednym lub dwoma rędami śrub kotwiąyh (dwie śruby w rędie) po kaŝdej e stron połąenia (patr Rys. 5.1). Uwaga: W prypadku połąenia symetrynego, odległośi T,l = T,r = T i C,l = C,r = C. t f t f b eff, b eff, T,l C,r T,l C,r Rys. 5.1 Strefa śiskana i śruby kotwiąe w podstawie słupa. 5. Sprawdenie nośnośi śrub kotwiąyh Nośność oblieniowa śruby kotwiąej, F t,anhor,, wynaona godnie 4.5.1 wynosi: F = min t, anhor, [ F ; F ] t,bond, t, Strona 1
5.3 Wynaenie nośnośi e wględu na osiową siłę śiskająą Nośność podstawy słupa e wględu na śiskająą siłę osiową wynaa się godnie Rodiałem 5? SN037, pod warunkiem, Ŝe podstawa słupa nie jest obiąŝona momentem ginająym. Oblienia te dostarają pierwsyh wskaówek dotyąyh kombinaji obiąŝeń w postai momentu ginająego i siłu osiowej diałająyh na połąenie. NaleŜy anayć, Ŝe jeŝeli ęść osiowego obiąŝenia śiskająego jest prenosona pre T-stub repreentująy środnik słupa, wynaona nośność jest więksa niŝ suma nośnośi wynaonyh pry więiu pod uwagę śiskane T-stuby repreentująe pasy tronu słupa. W EN 1993-1-8 predstawiono uprosony model (biorąy pod uwagę tylko nośność T-stubów repreętująyh pasy tronu słupa) słuŝąy do wynaania nośnośi podstawy słupa bbiąŝonej osiową siłą śiskająą. Nośność kaŝdego e śiskanyh T-stubów onaono jako FC,. Nośność podstawy słupa wynaa się na podstawie nośnośi T-stubów, jako: N C, = -( F C, ), - wartość ujemna, jeŝeli siła jest śiskająa. 5.4 Określenie nośnośi podstawy słupa e wględu na siłę roiągająą W prypadku tym wynaa się nośność śrub kotwiąyh e wględu na roiąganie. Efektywna długość T-stubu oŝliwe modele nisenia roiąganyh T-stubów pokaano shematynie na Rys. 5.. Długość efektywną T-stub pryjmuje się według worów (wymiary geometryne jak Rys. 4.1): Zewnętrny rąd śrub: o ehanimy kołowe: l = min[( π m);( π m + w),( π m + e)] o eff, p ehanimy niekołowe: l = min[ 0,5b ;(4m + 1,5e );( e + m + 0,65e );(0,5w + m + 0,65e )] eff, n p odel 1, długość efektywna T-Stubu: l = min( l : l ) odel, długość efektywna T-Stubu: x eff,1 x x l eff, = l eff, n eff,p x x eff, n x x Wewnętrny rąd śrub o ehanimy kołowe: l = π m eff, p o ehanimy niekołowe l = (4m 1,5 ) eff, n + e odel 1, długość efektywna T-Stubu: l = min( l : l ) eff,1 eff,p eff, n Strona 13
odel, długość efektywna T-Stubu: l eff, = l eff, n W prypadku predstawionym na Rys. 5. e), efektywną długość T-stubuwynaa się jak dla pierwsego modelu nisenie (Rys. 5. a)). F t F t δ m e m e F t δ a) n b) n F t F t e) δ ) d) Onaenia: a) Plastyny model nisenia (odel 1), b) CŜęśiowo plastyny model i erwanie trpieni śrubial (odel ), ) Zerwanie trpieni śrub (odel 3), d) Uplastynienie środnika (odel 4), e) Uplastynienie w pasah w prypadku odrywania się blahy podstawy od fundamentu. Rys. 5. oŝliwe modele nisenia roiąganego T-stubu Spejalny model nisenia astępująy odele 1 i jest moŝliwy wtedy, gdy następująe warunki dotyąe długośi trpienia śruby są spełnione: 8,8 A m > s Lb Lb = l t eff,1 p 3 Gdie odległość m pokaano na Rys. 5. a efektywna długość T-stubu l eff wynosi jak wyŝej. Nośność T-stubów na roiąganie W punkie tym predstawiono sposób określenia nośnośi T-stubów obiąŝonyh roiągająą siłą osiową. Nośność oblieniową rędu roiąganyh śrub kotwiąyh wynaa się jako najmniejsą wartość określoną dla modeli nisenia jak na Rys. 5. i onaa jako F t, anhor,. Nośność e wględu na uplastynienie: p t fy pl, = leff mpl, = leff. 4γ 0 Strona 14
Wartość ta moŝe się róŝnić dla modeli nienia onaonyh jako odel 1 ( l eff,1 ) i odel ( l eff, ). Nośność roiąganyh T-stubów obiąŝonyh siłą F t, określa się jako wartość najmniejsą - ode1 1: - odel : F F t,1, t,, 4 = m = pl,,1 pl,, + nf m + n t,anhor,, n = min(e;1,5m) - odele 1-: JeŜeli warunki wymagają pryjęia spejalnyh modeli nisenia, nośność dla modelu nisenia 1 i astępuje się pre: o : F t,1/, pl,,1 =. m - odel 3: Zerwanie trpienia śruby F t,3, = Ft,anhor, - odel 4: Dla wewnętrnego rędu śrub, nośność środnika słupa na roiąganie: f y,w F t,w, = beff,t,wt w γ 0 Nośność wsystkih rędów śrub kotwiąyh anjdująyh się po roiąganej stronie połąenia wynaa się według woru: F T, = F t, Sumowanie dotyy jeden lub dwa rędy rąd śrub po roiąganej stronie połąenia. Nośność e wględu na roiągająą siłę osiową Nośność połąenia symetrynego na roiąganie wynaa się według woru: N T, = F T, Wór ten jest waŝny, gdy nie występuje obiąŝenie w postai momentu ginająego. 5.5 Nośność e wględu na moment ginająy JeŜeli nie występuje obiąŝenie w postai siły osiowej, nośność połąeń symetrynyh e wględu na moment ginająy wynaa się jako wartość minimalną według woru: 0, = min ( F T, : F C, ), gdie ramię sił wewnętrnyh wynosi = T + C 5.6 Kombinaje siły osiowej i momentu ginająego W prypadku, gdy podstawa słupa jest obiąŝona kombinają siły osiowej i momentu ginająego ( Ed, N Ed ), sprawdenie nośnośi ogrania się do następująyh kroków: a) Rokład napręŝeń w prekroju poprenym tronu słupa dostara informaji na temat rodaju obiąŝenia diałająego na podstawę słupa. Powala to ustalić rokład obiąŝeń na podstawę według tab. 6.7 of EN 1993-1-8. Strona 15
b) Wielkość mimośrodu siły osiowej określa się dla danej kombinaji obiąŝeń ( Ed, Ed N Ed ) według woru e N = for the applied ombination is ( Ed, N Ed ). W aleŝnośi NEd od naku momentu ginająego i siły osiowej, wartość momośrodu moŝe być dodatnia albo ujemna. ) Nośność rędu śrub roiąganego T-stubu F T,, wynaa się godnie punktem 5.3 dokumentu. PoniewaŜ połąenie jest symetryne nośność oblieniowa na roiąganie jest taka sama dla obydwu stron podstawy słupa. (Oblień tyh nie wykonuje się, gdy ały prekrój jest śiskany). d) Nośność T-stubu imitująego śiskany pas tronu słupa F C, wynaa się godnie punktem 5. dokumentu. PoniewaŜ połąenie jest symetryne nośność oblieniowa na śiskanie jest taka sama dla obydwu stron podstawy słupa. (Oblień tyh nie wykonuje się, gdy ały prekrój jest roiągany). e) Wymiary geometryne podstawy słupa, a w sególnośi ramię sił wewnętrnyh wynaa się jak pokaano na Rys. 5.1. Z uwagi na symetrię połąenia: T,l = T,r = T i C,l = C,r = C. f) Sprawdenie y momenty, Ed i, są tyh samyh naków i y Ed. JeŜeli tak, nośność połąenia jest ahowana. Wory predstawione w Table 5.1 dotyą połąeń symetrynyh i ostały pryjęte na podstawie table 6.7 of EN 1993-1-8. Tab. 5.1 Nośność oblieniowa e wględu na moment ginająy ObiąŜenie Ramię sił wewnętrnyh Nośność e wględu na moment ginająy Roiąganie lewej strony Śiskanie prawej strony Roiąganie lewej strony Roiąganie prawej strony Śiskanie lewej strony Roiąganie prawej strony Śiskanie lewej strony Śiskanie prawej strony = T,l + C,r N Ed > 0 i e > T,l N Ed 0 i e - C,r FT, FC, = T + C Wartość mniejsa i / e + 1 / e + 1 = T,l + T,r N Ed > 0 i 0 < e < T,l N Ed > 0 i - T,r < e 0 FT, FT, = T + T Wartość mniejsa i / e + 1 / e 1 = C,l + T,r N Ed > 0 i e - T,r N Ed 0 i e > C,l FC, FT, = C + T Wartość mniejsa i / e + 1 / e 1 = C,l + C,r N Ed 0 i 0 < e < C,l N Ed 0 i - C,r < e 0 FC, FC, = C + C Wartość mniejsa i / e + 1 / e 1 C T T C T T C C Strona 16
Ed > 0 gdy diała godnie ruhem wskaówek egara, N Ed > 0 gdy roiągająa, e = N Ed Ed Wory podane wyŝej dotyą połąeń symetrynyh, wię: T,l = T,r = T i C,l = C,r = C JeŜeli nośność połąenia jest ahowana. Ed 5.7 Interakja siły osiowej i momentu ginająego Gdy podstawa słupa obiąŝona momentem ginająym i siłą osiową osiąga swoją nośność, to: Ed = N Ed = N e = Ed = NEd N Wykres pokaany na Rys. 5.3 wykonano dla połąenia symetrynego dwoma seregami śrub po kaŝdej stronie połąenia, pryjęto Ŝe odległośi od osi więksej bewładnośi prekroju tronu słupa do środka śiskanego T-stubu repreentująego pas i do środka strefy roiąganej ( C i T ) są równe. Gdy odległośi te nie są równe, wynaone pole będie się róŝnić nienanie od apreentowanego na wykresie. Opraowano róŝne typy wykresów predstawiająyh interakję siły osiowej i momentu ginająego. Powala tona sybkie sprawdenie kombinaji obiąŝeń diałająyh na podstawę słupa. Wsystkie dopusalne kombinaje obiąŝeń spełniająe warunki nośnośi najdują się we wnętru opraowanego wykresu. Strona 17
(1) : +N T. N Ed (3) : + 0, (4) : - 0, Ed (5) () : -N C, Onaenia: 1) Nośność e wględu na roiąganie osiowe ) Nośność e wględu na ujemną siłę 3) Nośność e wględu na dodatni moment ginająy 4) Nośność e wględu na ujemny moment ginająy 5) Dopusalne kombinaje momentu ginająego i siły osiowej Rys. 5.3 Podstawa słupa: Wykres interakji momentu ginająego i siły osiowej Tab. 5. Interakja nośnośi oblieniowyh N i ObiąŜenie Roiąganie lewej strony Ramię sił wewnętrnyh Nośność oblieniowa odpowiadająa N 0 N i e > T N 0 i e - C Śiskanie prawej strony Dominaja dodatniego momentu ginająego obiąŝeniem śiskająym lub roiągająym (Rys. 5.1) = T + C Deyduje nośność strefy śiskanej: = NC, + NT Deyduje nośność strefy roiąganej: = N T, N C Deyduje nośność strefy śiskanej: = NC, + NT Deyduje nośność strefy roiąganej: = NT, + N C Obie strony N > 0 i 0 < e < T N > 0 i - T < e 0 Strona 18
roiągane Dominaja roiągająego obiąŝenia osiowego momentem ginająym dodatnim lub ujemnym = T ( ) = NT, N ( ) = NT, N Śiskanie lewej strony Roiąganie prawej strony Dominaja ujemnego momentu ginająego obiąŝeniem śiskająym lub roiągająym Obie strony śiskane. Dominaja osiowej siły śiskająej momentem ginająym dodatnim lub ujemnym = C + T = C 0 N and e - T N 0 and e > C Deyduje nośność strefy śiskanej: = NC, NT Deyduje nośność strefy roiąganej: = NT, + N C Deyduje nośność strefy śiskanej: = NC, NT Deyduje nośność strefy roiąganej: = NT, + N N 0 i 0 < e < C N 0 i - C < e 0 ( ) = NC, N C ( ) = NC, N Ed > 0 gdy diała godnie ruhem wskaówek egara, N Ed > 0 gdy roiągająa, e = N Ed Ed Wory podane wyŝej dotyą połąeń symetrynyh, wię: T,l = T,r = T i C,l = C,r = C JeŜeli nośność połąenia jest ahowana. Ed Strona 19
Aneks A: Nośność oblieniowa śrub kotwiąyh Norma EN 199-1-1 predstawia wytyne dotyąe akotwienia śrub kotwiąyh wykonanyh prętów Ŝebrowanyh. Nie predstawia natomiast wytynyh dotyąyh akotwień śrub wykonanyh prętów gładkih, które są ęsto stosowane. W tym dokumenie pryjęto, Ŝe wartośi oblieniowe nośnośi akotwienia śrub wykonanyh prętów gładkih wynaa się na podstawie nośnośi akotwień śrub wykonanyh prętów Ŝebrowanyh (według 8.4 of EN 199-1-1), dielą je pre współynnik,5. PoniŜse wykresy predstawiają aleŝność pomiędy nośnośią akotwienia śrub kotwiąyh a długośią ih akotwienia w betonie. Pryjęto, Ŝe śruby są klasy 4.6 i 5.6. 110,0 Nośność na roiąganie F t,anhor, (kn) 100,0 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 16 18 0 4 7 30 33 36 0,0 10,0 0,0 0 100 00 300 400 500 600 700 800 900 1000 Długość akotwienia (mm) Basi anhorage bond length (mm) Rys A.1 Nośność akotwienia śrub kotwiąyh śruba klasy 4.6, beton C0/5 Strona 0
Nośność na roiąganie F t,anhor, (kn) 150,0 140,0 130,0 10,0 110,0 100,0 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 16 18 0 4 7 30 33 36 30,0 0,0 10,0 0,0 0 100 00 300 400 500 600 700 800 900 1000 Długość akotwienia (mm) Basi anhorage bond length (mm) Rys A. Nośność akotwienia śrub kotwiąyh śruba klasy 4.6, beton C30/37 Nośność na roiąganie F t,anhor, (kn) 180,0 170,0 160,0 150,0 140,0 130,0 10,0 110,0 100,0 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 0,0 10,0 0,0 0 100 00 300 400 500 600 700 800 900 1000 Długość akotwieniah (mm) 16 18 0 4 7 30 33 36 Rys A.3 Nośność akotwienia śrub kotwiąyh śruba klasy 4.6, beton C40/50 Strona 1
Nośność na roiąganie F t,anhor, (kn) 110,0 100,0 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 16 18 0 4 7 30 33 36 0,0 10,0 0,0 0 100 00 300 400 500 600 700 800 900 1000 Długość akotwienia (mm) Basi anhorage bond length (mm) Rys A.4 Nośność akotwienia śrub kotwiąyh śruba klasy 5.6, beton C0/5 150,0 140,0 130,0 10,0 110,0 Nośność na roiąganie F t,anhor, (kn) 100,0 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 16 18 0 4 7 30 33 36 30,0 0,0 10,0 0,0 0 100 00 300 400 500 600 700 800 900 1000 Długość akotwienia (mm) Basi anhorage bond length (mm) Rys A.5 Nośność akotwienia śrub kotwiąyh śruba klasy 5.6, beton C40/50 Strona
Nośność na roiąganie F t,anhor, (kn) 180,0 170,0 160,0 150,0 140,0 130,0 10,0 110,0 100,0 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 0,0 10,0 0,0 0 100 00 300 400 500 600 700 800 900 1000 Długość akotwienia (mm) 16 18 0 4 7 30 33 36 Rys A.6 Nośność akotwienia śrub kotwiąyh śruba klasy 5.6, beton C40/50 Strona 3
Protokół jakośi TYTYŁ ZASOBU Informaje uupełniająe: Projektowanie podstawy słupa Odniesienie(a) ORYGINAŁ DOKUENTU Name Company Date Stworony pre Ivor Ryan CTIC 06/0/006 Zawartość tehnina sprawdona pre Alain Bureau CTIC 06/0/006 Zawartość redakyjna sprawdona pre Tehnina awartość aaprobowana pre następująyh partnerów STALE: 1. UK G W Owens SCI 07/04/06. Frane A Bureau CTIC 07/04/06 3. Sweden B Uppfeldt SBI 07/04/06 4. Germany C üller RWTH 07/04/06 5. Spain J Chia Labein 07/04/06 Zasób atwierdony pre tehninego koordynatora G W Owens SCI 18/08/06 DOKUENT TŁUACZONY Tłumaenie wykonane pre: Pretłumaony asób atwierdony pre: A. Wojnar, PR A. Kołowski, PR Strona 4
Informaje ramowe Tytuł* Informaje uupełniająe: Projektowanie podstawy słupa Seria Opis* W tym dokumenie predstawiono asady dotyąe projektowania podstaw słupów utwierdonyh. Zasady te ograniają się do symetrynyh, nieustywnionyh podstaw słupów któryh tron wykonany jest profili dwuteowyh i obiąŝony siłą osiową, siłą popreną i momentem ginająym diałająym wględem osi więksej bewładnośi słupa. Predstawione asady mogą być w ogranionym akresie astosowane w prypadku określania nośnośi podstaw słupów, któryh tron wykonany jest innyh typów kstałtowników. Poiom dostępu* Ekspertya Praktyka Identyfikatory* Nawa pliku Format C:\Douments and Settings\awojnar\oje dokumenty\009\aes Steel\009-04-08\!_SN\043\.do irosoft Offie Word; 4 Pages; 1396kb; Kategoria* Tytuł asobu Informaje uupełniająe Punkt widenia InŜynier Predmiot* Obsar astosowania Budynki jednokondygnayjne Daty Data utworenia 10/04/006 Data ostatniej modyfikaji 10/04/006 Data sprawdenia 10/04/006 WaŜny od WaŜny do Jęyk(i)* Polski Kontakt Autor Ivor Ryan, CTIC Sprawdony pre Alain Bureau, CTIC Zatwierdony pre Redaktor Ostatnio modyfikowany pre Słowa kluowe* Zoba teŝ Omówienie Sególne instrukje Podstawa słupa Odniesienie do Euroodu Prykład(y) oblieniowy Komentar Dyskusja Inne Narodowa prydatność EU EN 1993-1-8, EN 199 Strona 5