Δοκός "μεγάλου" ανοίγματος

[Charlie]

Σε προηγούμενο θέμα είχα ζητήσει τη γνώμη σας για πλάκα σκυροδέματος μεγάλου ανοίγματος.

Τελικά για λόγους οικονομίας χρημάτων και βάρους αποφάσισα να προσθέσω μια δοκό μεγάλου (κατ' εμέ) ανοίγματος σε κάθε πλάκα ώστε να μειωθούν δραματικά τα πάχη των πλακών.

Πράγματι έτσι κερδίζω περίπου 45-50 τόννους. Παρ' όλα αυτά εισάγω δύο δοκούς ανοίγματος 8,60μ μεταξύ των οποίων υπάρχει δοκός 5,20μ.

Διατηρώ την ίδια διατομή σε όλη τη συνέχεια.

Εδώ μπορείτε να δείτε τη διάταξη των υποστυλωμάτων. Η εν λόγω σειρά "τρέχει" από επάνω προς τα κάτω στη φωτογραφία και είναι η τρίτη από αριστερά.

Οι δοκοί βρίσκονται στον τελευταίο όροφο χωρίς δυνατότητα προσθήκης και χωρίς φορτίο τοιχοποιιών επάνω τους.

Σύμφωνα με τη διαστασιολόγηση προκύπτει διατομή 30Χ60 με οπλισμό 4Φ20 κάτω και 3Φ14 επάνω με επιπλέον στις στηρίξεις (2Φ18 στους ακραίους κόμβους και 3Φ20 στους μεσαίους κόμβους).

Δεδομένου ότι δεν έχω πολύ μεγάλη εμπειρία σε τέτοια ανοίγματα θα ήθελα να μου πείτε αν σας φαίνεται λογικό για σεισμική περιοχή ζώνης Ι.

Επιλύω με ΕΑΚ και q=3.5 και δεν κάνω ικανοτικό ροπής αφού το τελικό κτήριο είναι δυώροφο και άλλωστε έτσι κι αλλιώς εξαιρούνται οι κόμβοι του ανώτερου οροόφου.

Υπάρχει κάτι άλλο που πρέπει να προσέξω?

Προς ενημέρωσή σας οι πλάκες έχουν πάχος 0,12μ εκτός από τις δύο δεξιά σχήματος τραπεζίου που έχουν πάχος 0,15μ. Ο κάνναβος που ίσως φαίνεται είναι απόστασης 1μ.

Ευχαριστώ

[thesmeletes]

Αγαπητέ συνάδελφε.  

 

Θα πρότεινα να κάνεις και μια επίλυση των πλακών με πεπερασμένα στοιχεία για να εκτιμήσεις σωστά τη συμπεριφορά της δοκού και τα πάχη των πλακών.  Λόγω της μεγάλης ευκαμψίας της δοκού των 8.30μ ένα γραμμικό μοντέλο είναι δύσκολο να αποδώσει το τι πραγματικά συμβαίνει.  Σίγουρα εδώ δεν υπάρχει η άκαμπτη στήριξη που χωρίζει την μεγάλη πλάκα σε δυο.

 

Αφού χρησιμοποιείς ΕΑΚ και το κτήριο είναι 2όροφο, θα πρότεινα επίσης, να χρησιμοποιήσεις q=1.5 

Edited Μάιος 19 , 2016 by thesmeletes

[Charlie]

Συνάδελφε ευχαριστώ για την απάντηση.

Να ενημερώσω ότι η μελέτη μου αφορά προσθήκη με το ισόγειο να έχει κατασκευαστεί το 1996 με ΝΕΑΚ και q=3.5. Επομένως δεν γνωρίζω κατά πόσο μπορώ να επιλύσω την προσθήκη με q=1.50.

Επίσης να πω ότι έχω κάνει ήδη επίλυση με πεπερασμένα στοιχεία και παραθέτω εδώ την απεικόνιση του long term deflection με creep και shrinkage.

Σύμφωνα με την παραπάνω εικόνα και για long term deflection προκύπτει βέλος κάμψης περίπου 5-6 χιλιοστά στις δύο μεγάλες δοκούς, προφανώς περίπου στο μέσο τους, και ανύψωση περίπου 0.2χιλιοστά στη μεσαία δοκό. Οι δοκοί είναι 8,60 όχι 8,30, όση διαφορά μπορεί να έχει αυτό.

Τι άλλο θα ήθελες να δεις στη μελέτη με τα πεπερασμένα στοιχεία ώστε να μπορέσεις να κρίνεις? Η μελέτη έχει γίνει στο πρόγραμμα SAFE της CSI και αν διαθέτεις το πρόγραμμα ευχαρίστως να σου τη στείλω.

[thesmeletes]

Συνάδελφε, μετά και τις διευκρινήσεις δεν έχω να κάνω άλλη παρατήρηση.  

[AlexisPap]

Charlie, κάτι δεν πάει καλά:

 

πλάτος επιρροής                           περίπου 4m

συνολικό φορτίο (1,35+1,5q)         περίπου 15kN/m²

άνοιγμα 8,6 άρα στατικό άνοιγμα   περίπου 9m

 

Ροπή μονοπάκτου για τραπεζοειδή φόρτιση 540kNm

 

Πως σου βγήκε με διατομή 30/60 (δίνει μSd=0,46); 

 

Κάτι έχεις κάνει λάθος...

Επίσης, μην εμπιστεύεσαι το πρόγραμμα, λύσε την με το χέρι κατ' αρχάς...

 

 

Υ.Γ: Για αυτό το άνοιγμα το βέλος να το περιμένεις ~1,5cm.

Edited Μάιος 19 , 2016 by AlexisPap

[KF]

Θα σου προτεινα παχη πλακων απο 15 εκατ. και πανω (κοιτα και τον ΕΚΟΣ & 16.2 ) και διατομη δοκου τουλαχιστον 35/70.Μια διατομη 30/60 σε στατικο ανοιγμα 9.00 μ μπορει να δημιουργησει εμφανεις ρωγμες καμψης και να τρεχεις μετα με τον ιδιοκτητη  (ανεξαρτητα το τι βγαζει το προγραμμα ).

Edited Μάιος 19 , 2016 by KF

[Γιάννης]

Να ενημερώσω ότι η μελέτη μου αφορά προσθήκη με το ισόγειο να έχει κατασκευαστεί το 1996 με ΝΕΑΚ και q=3.5. Επομένως δεν γνωρίζω κατά πόσο μπορώ να επιλύσω την προσθήκη με q=1.50.

 

Επιλογή σου είναι και συμφωνώ να επιλέξεις q=1,50 όντας από την ασφαλή πλευρά

[Charlie]

Σχετικά με τις απαντήσεις σας:

@AlexisPap: Την δοκό δεν την είχα λύσει μονόπακτη αλλά αμφίπακτη. Δέχομαι όμως τη λογική να είναι αμφίπακτη. Η ροπή ως μονόπακτη υπολογίστηκε στο scadapro να είναι στο άνοιγμα: 345KNm και στη στήριξη που έχω πάκτωση 320KNm. Ο υπολογισμός με το χέρι (beton kalender για φορτίο παραβολοειδούς σχήματος, δεν βρήκα για τραπέζιο) για 1.35G+1.50Q μου δίνει ροπή: άνοιγμα:246KNm, στήριξη: 416KNm

Παρατηρώ ότι το σύνολο είναι το ίδιο δηλαδή: 345+320=665 και 246+416=662. Βέβαια το πλάτος επιρροής είναι 5μ περίπου και όχι 4. Για 4μ επιρροή έχω ροπή 200kNm στο άνοιγμα και 335 στη στήριξη, άρα σύνολο 535kNm, αυτό υπολόγισες και εσύ όταν είπες 540kNm ή η ροπή που είπες αφορούσε στήριξη/άνοιγμα?

Δηλαδή υπάρχει μεγάλη διαφορά μεταξύ scadapro και beton kalender, στο beton kalender η ροπή στο άνοιγμα είναι πολύ μικρή και έχω τεράστια ροπή στη στήριξη ενώ στο scadapro είναι μοιρασμένες.

Μήπως, σε παρακαλώ, μπορείς να μου δώσεις τον τύπο για τραπεζοειδή φόρτιση σε μονόπακτη δοκό για τις ροπές?

Ίσως το βάλω και στο etabs χωρίς ανακατανομή ροπών να δω τι θα μου βγει...

 

@KF: Σύμφωνα με τον ευρωκώδικα για να θεωρήσω διάφραγμα πρέπει να έχω πάχος πλακών μεγαλύτερο από 7εκ. που το έχω. Γιατί να φορτώσω το κτήριο με επιπλέον φορτίο αφού με ακριβέστερο υπολογισμό μπορώ να απαλλαγώ από το αl/d<30? Αυτά τα πάχη τα χρησιμοποιώ για να απαλλαγώ από τον έλεγχο βέλους κάμψης. Δεδομένου όμως ότι κάνω έλεγχο θεωρώ καλύτερο να κρατήσω χαμηλά τα φορτία.

 

@Γιάννης: Έκανα και επίλυση με q=1.50 και δεν άλλαξε κάτι δραματικά στον όροφο της προσθήκης, απλά έχω λίγα περισσότερα σίδερα σε κάποιους στύλους π.χ. από 8Φ16 έγιναν 8Φ18. Οι δοκοί μου παραμένουν λίγο πολύ οι ίδιοι, άλλωστε δέχονται τα μεγαλύτερα φορτία στον συνδυασμό 1.35G+1.50Q.

 

Πάντως ακόμα και με μονόπακτη δοκό η διατομή 30Χ60 φάινεται ότι αντέχει με 6Φ20 κάτω. Πιθανολογώ ότι θα την μεγαλώσω επιλέγοντας 30Χ70 ή 35Χ70.

Τα υποστυλώματα είναι 40Χ40 με δυνατότητα να "συνεχιστεί" η δοκός επιπλέον 25εκ έξω από τα εξωτερικά υπ/τα. Τι θα λέγατε για αγκυρωση τύπου U (αναβολείς)?

Ευχαριστώ και πάλι.

[AlexisPap]

Και πάλι κάτι δεν βγαίνει:

 

 

ίδιο βάρος πλακών: 0,12*25*2,5+0,15*25*2,5=16,88kN/m

ίδιο βάρος δοκού: 0,3*0,45*25 = 3,38kN/m

επικαλύψεις: 2*5= 10kN/m

κινητό: 2*5 = 10kN/m

 

συνολικά: 1,35*(16,88+3.38+10)+1,5*10=56,9kN/m

 

ροπή μονοπάκτου για ομοιόμορφο φορτίο: 56,9*9^2/12 = 377kNm

 

(δεν έχω τώρα το τυπολόγιο, αλλά για τραπεζοειδή φόρτιση είναι περίπου 30% παραπάνω)

 

άρα Msd = 1,3*377=490kNm.

 

(αλλά μάλλον μου λείπουν φορτία, πλην όμως το νόημα δεν αλλάζει)

 

μSd = 490/0.3/0.54^2/13333 = 0,42 (για C20/25).

 

Συμπέρασμα: η δοκός είναι πολύ μικρής διατομής. Επιθυμητό μSd γύρω στο 0,25 (ο ΕΑΚ δίνει μέγιστο ποσοστό οπλισμού ως όριο).

 

Αυτό δίνει διατομή γύρω στο 30/75, που φαίνεται και οπτικά ρεαλιστικότερο...

[Charlie]

@AlexisPap

 

Η επικάλυψη είναι 1kN/m2 και όχι 2kN/m2 στα μόνιμα.

Αυτό μου δίνει συνολικό φορτίο 49.10 kN/m στη δοκό.

Επομένως προκύπτει ροπή μονόπακτου: 49.10*9*9/12=331 kNm πολύ κοντά σε αυτή του scadapro: 345kNm.

 

Σχετικά με το μsd = 345/0.3/0.54^2/13333= 0.2957 σαφώς καλύτερο από το 0,42 που υπολόγισες πριν λόγω αυξημένων φορτίων επικαλύψεων (για δοκό 30Χ60).

Πάντως, ναι, για δοκό π.χ. 30Χ70, μsd = 345/.30/0.64^2/13333 = 0,211!!! (χωρίς να υπολογίσω την επιπλέον ροπή λόγω μεγαλύτερου Ι.Β. της δοκού).

Για δοκό 30Χ65 μsd = 345/0.3/0.59^2/13333 = 0,247

 

Μπορείς σε παρακαλώ να μου δώσεις και τον τύπο για τη ροπή στη στήριξη μονόπακτης? Υποθέτω ότι το ql^2/12 αφορά στο άνοιγμα.

Ευχαριστώ και πάλι.

 

edit: γιατί για τραπεζοειδή φόρτιση η ροπή είναι 30% παραπάνω? Θα περίμενα να είναι μικρότερη αφού στα άκρα της δοκού μειώνονται τα φορτία.

Εκτός αν εννοείς ότι αν ομοιομορφίσω ένα τραπεζοειδές φορτίο σε ομοιόμορφο, τότε ναι είναι λογικό να έχω μικρότερη ροπή.

Edited Μάιος 20 , 2016 by Charlie