12

Κεφάλαιο 12: Οριακή κατάσταση αστοχίας από στρέψη


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 ισχύει για γραμμικά στοιχεία υπό στρέψη και τέμνουσα και/ή με ορθή ένταση.

 

1. Ορισμοί.

 

α) Η στρέψη μπορεί να διακριθεί σε:

 

Άμεση στρέψη: η στρεπτική ροπή είναι απαραίτητη για την ικανοποίηση των συνθηκών ισορροπίας (στρέψη ισορροπίας).

 

Έμμεση στρέψη: η στρεπτική ροπή οφείλεται αποκλειστικά στην παρεμπόδιση της στροφής που εισάγεται από παρακείμενα στοιχεία (στρέψη συμβιβαστού). Στην περίπτωση αυτή, οι στρεπτικές ροπές δεν είναι απαραίτητες για την ισορροπία και μπορούν να αγνοηθούν στους υπολογισμούς οριακών καταστάσεων αστοχίας.

 

β) Επίσης η στρέψη μπορεί να διακριθεί σε:

 

Στρέψη Saint Venant: η ισορροπία εξασφαλίζεται με μια κλειστή ροή διατμητικών τάσεων εκ στρέψεως.

 

Στρέψη με στρέβλωση: λόγω της παρεμπόδισης της διαμήκους παραμορφώσεως, ο φορέας ανθίσταται στις επιβαλλόμενες στρεπτικές ροπές με την ανάπτυξη ορθών και πρόσθετων διατμητικών τάσεων.

 

2. Στρέψη Saint Venant

 

2.1. Γενικά

 

Ο υπολογισμός σε στρέψη γίνεται θεωρώντας μία κοίλη λεπτότοιχη κλειστή διατομή. Για τις πλήρεις (συμπαγείς) διατομές θεωρείται μία ισοδύναμη κοίλη λεπτότοιχη κλειστή διατομή. Η διατομή αυτή ορίζεται ως εξής:

 

η εξωτερική περίμετρος της συμπίπτει με αυτήν της πραγματικής διατομής,

 

έχει ένα ισοδύναμο πάχος τοιχωμάτων t = max(A/u,2 c) (στην περίπτωση κοίλων διατομών, το πάχος t δεν μπορεί να είναι μεγαλύτερο από το πραγματικό πάχος των τοιχωμάτων του).

 

όπου:

 

u είναι η περίμετρος της διατομής,

Α η ολική επιφάνεια που περικλείεται από την εξωτερική περίμετρο (συμπεριλαμβανομένων και των εσωτερικών κενών στην περίπτωση κοίλων διατομών),

c η επικάλυψη των διαμήκων ράβδων.

 

Ο οπλισμός στρέψεως αποτελείται από κλειστούς (παράγραφος 17.9.1) συνδετήρες κάθετους προς τον άξονα της δοκού και από διαμήκεις ράβδους κατανεμημένες περίπου ομοιόμορφα κατά μήκος της περιμέτρου της διατομής. Διαμήκεις ράβδοι πρέπει να υπάρχουν σε όλες τις γωνίες της διατομής, ενώ παράλληλα πρέπει να προβλέπεται ένας ελάχιστος οπλισμός σύμφωνα με την παράγραφο 18.3.7.

 

Η οριακή κατάσταση αστοχίας διέπεται:

 

είτε από την ροπή στρέψεως TRd1 (βλέπε παράγραφο 2.2) και την τέμνουσα VRd2 (βλέπε παράγραφο 11.2.3.1) που αντιστοιχούν στην αστοχία από λοξή θλίψη του σκυροδέματος των τοιχωμάτων της ισοδύναμης διατομής,

 

είτε από την ροπή στρέψεως TRd2 (βλέπε παράγραφο 2.3.2) που αντιστοιχεί στην αστοχία των συνδετήρων,

 

είτε από την ροπή στρέψεως TM3 (βλέπε παράγραφο 2.3.3) που αντιστοιχεί στην αστοχία των διαμήκων οπλισμών.

 

Η δρώσα ροπή στρέψεως TSd και η αντίστοιχη δρώσα τέμνουσα δύναμη VSd πρέπει να ικανοποιούν ταυτοχρόνως τις παρακάτω συνθήκες:

 

στις κοίλες διατομές:

 

(TSd/TRd1) + (VSd/VRd2) ≤ 1.00 (12.1)α)

 

στις άλλες διατομές:

 

(TSd/TRd1)2 + (VSd/VRd2)2 ≤ 1.00 (12.1)β)

 

TSd ≤ VRd2 (12.2)

 

TSd ≤ VRd3 (12.3)

 

Οι παραπάνω έλεγχοι πρέπει να γίνονται στην παρειά μιας άμεσης στήριξης.

 

Οι υπολογισμοί των αντοχών TRd1, TRd2 και TRd3 στηρίζονται στο πρότυπο ενός ιδεατού χωροδικτυώματος.

 

2.2. Ροπή αντοχής σχεδιασμού σε στρέψη λόγω θλίψης των τοιχωμάτων

 

TRd1 = 2   v   fcd   t   Ak / (cot θ + tan θ)        (12.4)

 

όπου:

 

t το πάχος της ισοδύναμης διατομής (βλέπε παράγραφο 2.1)

Ak η επιφάνεια που περικλείεται από την πολυγωνική γραμμή που διέρχεται από το μέσον των τοιχωμάτων (κατά την έννοια του πάχους) της ισοδύναμης λεπτότοιχης διατομής (συμπεριλαμβανομένων και των εσωτερικών κενών στην περίπτωση κοίλης διατομής),

v = 0.70(0.70-fck/200) ≥ 0.35 (fck σε MPa). Η τιμή αυτή ισχύει στην περίπτωση όπου οι συνδετήρες βρίσκονται μόνον στην εξώτερη περίμετρο της ισοδύναμης διατομής. Αν όμως προβλέπονται κλειστοί συνδετήρες και στις δύο παρειές κάθε τοιχώματος της ισοδύναμης κοίλης διατομής ή στα τοιχώματα μιας κιβωτοειδούς διατομής, τότε μπορεί να ληφθεί v = 0.70 - fck/200 ≥ 0.50,

θ η γωνία των λοξών θλιπτήρων σκυροδέματος με τον διαμήκη άξονα του στοιχείου. Η γωνία θ πρέπει να εκλεγεί έτσι ώστε: 0.40 ≤ cot θ ≤ 2.50.

 

2.3. Ροπή αντοχής σχεδιασμού σε στρέψη λόγω οπλισμού στρέψης

 

2.3.1. Γενικά

 

Οι οριακές τιμές των χαρακτηριστικών αντοχών για τον χάλυβα οι οποίες δίνονται στην παράγραφο 11.2.1 ισχύουν επίσης και για τους οπλισμούς στρέψης.

 

2.3.2. Κλειστοί συνδετήρες (παράγραφος 17.9)

 

Οι υπολογισμοί των συνδετήρων μπορούν να γίνουν, με την ίδια γωνία θ, χωριστά για στρέψη και για τέμνουσα.

 

Οι αντίστοιχες διατομές συνδετήρων προστίθενται.

 

Η ροπή αντοχής σε στρέψη λόγω συνδετήρων δίνεται από τη σχέση:

 

TRd2 = 2 Ak (fywd Asw/s) cot θ (12.5)

 

όπου:

 

Asw το εμβαδόν της διατομής των ράβδων που χρησιμοποιούνται ως συνδετήρες στρέψεως (το εμβαδόν του ενός σκέλους).

s η απόσταση των συνδετήρων (βλέπε παράγραφο 18.3.7).

 

2.3.3. Διαμήκεις οπλισμοί

 

TRd3 = 2 Ak (fyld  Asl/uk) tan θ (12.6)

 

όπου:

 

Asl το άθροισμα των διατομών των διαμήκων ράβδων για την ανάληψη της στρέψεως. Οι διαμήκεις ράβδοι πρέπει να έχουν κατά το δυνατόν ίσες διατομές και να είναι ομοιόμορφα κατανεμημένες κατά μήκος της περιμέτρου u (βλέπε παράγραφο 18.3.7),

θ η γωνία που έχει ληφθεί υπόψη για τον υπολογισμό των συνδετήρων.

 

2.4. Σύνθετη καταπόνηση από στρέψη με κάμψη και / ή αξονικές δυνάμεις

 

Ο διαμήκης οπλισμός θα προσδιορισθεί χωριστά για στρέψη, σύμφωνα με την παράγραφο 2.2.3 και χωριστά για ορθή ένταση σύμφωνα με το Κεφάλαιο 10.

 

Στην λόγω κάμψης εφελκυόμενη ζώνη, οι οπλισμοί στρέψης προστίθενται στους οπλισμούς έναντι κάμψης και / ή αξονικής δύναμης,
Στην λόγω κάμψης θλιβόμενη ζώνη οι οπλισμοί μπορούν να ελαττωθούν. Η μείωση αυτή εξαρτάται από το μέγεθος των θλιπτικών τάσεων λόγω κάμψης.

 

3. Στρέψη με παρεμποδιζόμενη στρέβλωση

 

Οι τάσεις που προκαλούνται από την παρεμποδιζόμενη στρέβλωση ενδέχεται να είναι σημαντικές και να πρέπει να ληφθούν υπόψη.

 

Γενικώς όμως οι τάσεις από παρεμποδιζόμενη στρέβλωση μπορούν να αγνοηθούν στην οριακή κατάσταση αστοχίας.

 



Copyright © 2017 TechnoLogismiki. Με την επιφύλαξη παντός δικαιώματος.