POLITECHNIKA ŁÓDZKA ZESZYTY NAUKOWE Nr962 ROZPRAWY NAUKOWE, Z. 344 TADEUSZ STANISŁAW URBAN PRZEBICIE W ŻELBECIE WYBRANE ZAGADNIENIA SUB Gottingen 7 219 023 867 2006 A 3803 ŁÓDŹ 2005
Spis treści Spis treści Ważniejsze oznaczenia 7 1. Wstęp 9 1.1. Rys historyczny 9 1.2. Problem przebicia we współczesnej praktyce inżynierskiej.... 11 1.3. Zakres opracowania 12 2. Eksperymentalne metody badań zjawiska przebicia.. 15 2.1. Klasyczne modele eksperymentalne stref przy słupowych 15 2.2. Badania klasyczne a zjawisko przebicia w realnych konstrukcjach.. 17 2.3. Badania większych fragmentów konstrukcji 28 3. Charakterystyczne parametry konstrukcji a nośność przebicia 31 3.1. Nośność zginania 31 3.2. Stosunek boku słupa do długości przęsła stropu realnej konstrukcji - c/l 34 3.3. Stosunek wysokości użytecznej płyty do boku słupa - d/c.... 35 3.4. Proporcje boków słupa-c /c,, u 36 3.5. Geometryczne i mechaniczne stopnie zbrojenia płytowego -p i pf y /f c 40 3.6. Rozkład zbrojenia głównego 41 3.7. Wytrzymałość betonu 44 3.8. Beton lekki 47 3.9. Efekt klockujący" zbrojenia głównego (dowel action) 49 3.10.Efekt zazębiania się kruszywa w rysie (aggregate interlock).... 52 3.11.Efekt skali 53 3.12. Smukłość ścinania 60 3.13.Zbrojenie sprężające 62 3.14. Zbrojenie poprzeczne 64 3.15. Wpływ mimośrodu 86 4. Przegląd ważniejszych modeli mechanicznych i metod obliczeniowych przebicia 95 4.1. Przebicie symetryczne 95 4.1.1. Model Kinnunena i Nylandera - 1960 95 4.1.2. Metoda Moe- 1961 97 4.1.3. Metoda Yitzhakiego - 1966 98 4.1.4. Metoda Longa - 1975 100 4.1.5. Model Brcestrupa, Nielsena i innych - 1976. 102 4.1.6. Podejście Godyckiego-Ćwirko - 1977 103 4.1.7. Model kratownicy przestrzennej Andra- 1982 104 4.1.8. Model Shehata - 1985/1990 106 4.1.9. Model Georgopoulosa - 1988 108 4.1.10.ModelBro/nsa-1990 109
Przebicie w żelbecie - wybrane zagadnienia 4.1.11. Model przyczepności granicznej Alexandra i Simmondsa - 1992 111 4.1.12.Modeltfa//g/-ena-1996 115 4.l.l3Modc\Menetreya-1996 122 4.1.14. Model empiryczny Stallera- 2000/2001 127 4. 1. 1 5. M o d e l T h e o d o r a k o p o u l o s a i S w a m y e g o 2 0 0 2..... 1 3 1 4. 2. P r z e b i c i e m i m o ś r o d o w e w s t r e f a c h s ł u p ó w w e w n ę t r z n y c h.... 1 3 6 4. 2. 1. Metoda Di Stasio i Van Burena - 1960 137 4.2.2. Podejście Moe dla przebicia mimośrodowego - 1961... 138 4.2.3. Metoda Komitetu 326 ASCE-ACI - 1962 139 4.2.4. Propozycja Hansonów 1968... 140 4.2.5. Metody analogii belkowej 1971/1979 140 4.2.6. Metoda Herzoga - 1974/1986 144 4.2.7. Propozycja Kliszczewicza - 1976 147 4.2.8. Model kratownicowy Alexandra i Simmondsa dla złączy wewnętrznych - 1987... 151 4.2.9. Model Farheya, Yankelevskyego i Adina - 1997 154 4.2.10.Nowa propozycja Alexandra i Simmondsa dla złączy wewnętrznych - 2003 156 4.3. Przebicie mimośrodowe w strefach słupów zewnętrznych 160 4.3.1. Metoda Di Stasio i Van Burena dla słupów krawędziowych - 1960 160 4.3.2. Metoda Anderssona dla słupów krawędziowych - 1966... 162 4.3.3. Metoda empiryczna Zaghloola i innych dla złączy narożnych - 1970 163 4.3.4. Metoda analogii belkowej Hawkinsa i Corleya dla słupów krawędziowych - 1971 165 4.3.5. Metoda Narasimhana- 1971 167 4.3.6. Metoda Herzoga dla połączeń skrajnych - 1974/1986... 169 4.3.7. Metoda Stamenkovića i Chapmana - 1974 170 4.3.8. Model kratownicowy Alexandra i Simmondsa dla słupów krawędziowych-1987 172 4.4. Podsumowanie stanu wiedzy z zakresu metod obliczeniowych... 176 4.4.1. Podsumowanie osiowego przebicia 176 4.4.2. Podsumowanie mimośrodowego przebicia 179 5. Zbrojenie poprzeczne w strefach przysłupowych 181 5.1. Zdefiniowanie zagadnienia wzmacniania płyt na ścinanie 181 5.2. Zbrojenie poprzeczne wiotkie - przegląd wybranych metod obliczeniowych 184 5.2.1. Podejście Elstnera i Hognestada -1956....... 184 5.2.2. Podejście Moe dla złączy ze zbrojeniem poprzecznym-1961. 185
Spis treści 5 5.2.3. Metoda Anderssona dla złączy wewnętrznych zbrojonych poprzecznie-1963 186 5.2.4. Metoda Herzoga dla płyt zbrojonych poprzecznie-1971/1974/1986 190 5.2.5. Propozycja Langhora, Ghaliego i Dilgera- 1976.... 192 5.2.6. Propozycja Kosińskiej - 1981 194 5.2.7. Model Andrd dla płyt zbrojonych poprzecznie-1979/1981/1984 196 5.2.8. Propozycja Regana- 1985 199 5.2.9. Metoda analogii belkowej według Godyckiego i Kosińskiej- 1985/1993 202 5.2.10.PropozycjaC7«z«fliDeja/-1992 203 5.2.11.Model Dechka, Loova i Dilgera- 2000 204 5.3. Zbrojenie poprzeczne sztywne 207 5.3.1. Kołnierze stalowe 207 5.3.2. Wkłady sztywne 209 5.3.3. Głowice stalowe typu rusztowego 217 6. Metody numeryczne 219 6.1. Uwagi wstępne do zastosowań MES w problematyce przebicia 219 6.2. Typy elementów skończonych 220 6.3. Modelowanie żelbetu metodami numerycznymi 220 6.4. Przykłady symulacji numerycznych przebicia 223 6.4.1. Symulacja przebicia według Menetreya 223 6.4.2. Analiza przebicia elementami powłokowymi według Polak 227 6.4.3. Numeryczna analiza przebicia według Wandzika 230 6.5. Podsumowanie analiz numerycznych 234 7. Autorska próba analizy przebicia 237 7.1. Przebicie osiowe w strefie słupów wewnętrznych 237 7.2. Przebicie osiowe w strefie słupów wewnętrznych płyt ze zbrojeniem poprzecznym 242 7.3. Przebicie mimośrodowe 248 7.4. Przebicie mimośrodowe płyt ze zbrojeniem poprzecznym 260 7.5. Złącza wzmocnione sztywnymi wkładami... 263 8. Przebicie w ujęciu przepisów normowych 269 8.1. Uwagi wstępne o przepisach normowych 269 8.2. Norma amerykańska ACI318-02 wraz z komentarzem 269 8.3. Norma brytyjska BS 8110 272 8.4. Norma niemiecka DIN 1045-1 274 8.5. Norma europejska pren 1992-1-1 276 8.6. Analiza porównawcza przepisów normowych 280
Przebicie w żelbecie - wybrane zagadnienia 9. Szczególne przypadki stref przysłupowych. 289 9.1. Otwory w strefie przysłupowej 289 9.2. Złącza zespolone 295 9.3. Zbrojenie rozproszone w strefie przysłupowej 304 9.4. Wzmacnianie istniejących stref przysłupowych 313 Literatura 331 Streszczenia 344 Charakterystyka zawodowa 346