Δοκός "μεγάλου" ανοίγματος

[AlexisPap]

Έχεις δίκιο, στον υπολογισμό των ροπών υπερέβαλα.

 

Περί τραπεζοειδούς φόρτισης. Πρόκειται για μία προσέγγιση του πραγματικού παραβολικού διαγράμματος, που είναι δύσκολο να χρησιμοποιηθεί, επειδή η μορφή του τραπεζίου εξαρτάται από την γεωμετρία και τις συνθήκες στήριξης της πλάκας.

Πολύ σπάνια θα την εφαρμόσει κανείς, ενδεχομένως με προγράμματα τύπου SAP.

 

Στην πράξη χρησιμοποιούμε το ισοδύναμο ομοιόμορφο φορτίο, από πίνακες όπως ο ακόλουθος:

 

 

Στην περίπτωσή μας, ας υποθέσουμε ότι η αριστερή πλάκα έχει πλάτος 4,30 και η δεξιά 5,2:

 

Αριστερά:

p=1.35*(0.12*25+1)+1.5*2=8,4

έχουμε lmax/lmin =2,1  --->  λr,m = 922 (ανάμεσα στο 917 και 934)

P_,m = 8.4*4.3*922/2000=16,65

 

Δεξιά:

p=1.35*(0.15*25+1)+1.5*2=9,41

έχουμε lmax/lmin =1,73  --->  λr,m = 1110 (ανάμεσα στο 1105 και 1122)

P_,m = 9.41*5.2*1110/2000=27,16

 

Συνολικά για δοκό διατομής 30/65: P_,m = 16,65+27,16+1,35*0,3*0,5*25=50,39kN/m

 

Οπότε η ροπή μονοπάκτου είναι 50,39*9²/12=340kNm.

Αλλά, η δοκός δεν είναι ακριβώς μονόπακτη, είναι δοκός τριών ανοιγμάτων με μικρό το μεσαίο άνοιγμα. Θα δώσει λοιπόν μεγαλύτερη ροπή ανοίγματος, και μικρότερη ροπή στήριξης.

 

Κρίνοντας από το σχήμα, το μεσαίο άνοιγμα είναι 5,2m. Αν το λύσεις, θα βγούν ροπές πολύ κοντά στις αμφιερείστου:

Η ροπή στήριξης θα είναι κάτω από 100kNm, και στο άνοιγμα θα είναι σχεδόν 500kNm.

Φυσικά, υπάρχουν και τα υποστυλώματα, που θα ανεβάσουν την ροπή στηρίξεων, και θα ρίξουν την ροπή ανοίγματος.

 

 

Τώρα, προσωπικά είμαι πολύ επιφυλακτικός με την τιμή των μόνιμων φορτίων. Παίρνεις g=1kN/m². Μόνο ο σοβάς οροφής είναι 0,35kN/m². Από τι είναι το δάπεδο που ζυγίζει μόνο 0,65kN/m²;

Αλλά αυτό το ξέρεις εσύ, δεν υπεισέρχομαι περαιτέρω.

 

 

Μην παίρνεις τοις μετρητοίς που βάζω νούμερα και βγάζω αποτελέσματα.

Προφανώς τα νούμερα θα τα βρεις εσύ καλύτερα. Η ουσία είναι ότι μου φαίνεται πολύ μικρή η διατομή 30/60.

Edited Μάιος 20 , 2016 by AlexisPap

[Charlie]

Ευχαριστώ και πάλι για τους υπολογισμούς.

Επί της ουσίας επικάλυψη δεν θα υπάρχει στην πλάκα. Θα υπάρχει όμως στέγη, πιθανότατα μεταλλική, η οποία θεωρώ ότι δεν θα υπερβαίνει τα 0,65kN/m2. Πέραν τούτου το κινητό φορτίο των 2,00kN/m2 το έχω βάλει για το φορτίο χιονιού το οποίο και αυτό δύσκολα θα υπερβεί αυτή την τιμή. Με άλλα λόγια ο χώρος πάνω από την πλάκα και κάτω από τη στέγη δεν θα είναι προσβάσιμος.

Σχετικά με τη δοκό αυτό το οποίο θα κάνω είναι να κάνω μια απλή επίλυση της συνέχειας των δοκών με etabs αλλά και όλου του φορέα επίσης ώστε να δω και τις ροπές που προκύπτουν εκεί. Φυσικά θα ενημερώσω για τα αποτελέσματα μόλις βρω χρόνο να το κάνω.

Ποια θα ήταν η απόψή σου για αμφιαρθρωτές μεταλλικές δοκούς π.χ. HEA450? Στρεπτοκαμπτικός δεν θα υπάρχει και ο πλευρικός λυγισμός του κάτω πέλματος μπορεί να εξασφαλιστεί με πυκνές λάμες στον κορμό.

Αλλιώς λογικά θα πάω σε δοκό 30Χ70 για λόγους ασφαλείας. Θα έχω 4τμητους συνδετήρες Φ10/12 σε όλο το μήκος. Πιθανότατα να χρησιμοποιήσω μικρές διαμέτρους οπλισμού, ίσως και σε 2 στρώσεις ώστε να έχω ικανοποιητικότερη αγκύρωση.

Επίσης, επειδή παρακολούθησες και τη συζήτηση που είχα για την πλάκα, ποια λύση θα επέλεγες? Συμπαγής πλάκα σχετικά μεγάλου πάχους ή τη λύση με τη δοκό?

Ευχαριστώ πάντως για τις σκέψεις σου.

[AlexisPap]

Μην μπλέξεις με μεταλλικά, δεν αξίζει. Εκτός κι αν δεν κάνεις καθόλου πλάκα, και βάλεις μία ψευδοροφή κάτω από τον μεταλλικό σκελετό της στέγης.

 

Κατά τα λοιπά, μοναδικό κριτήριο είναι η αισθητική του κάτω ορόφου.

Αν δεν έχει πρόβλημα ο αρχιτέκτων, βάλε την δοκό. Είναι η πιο βατή λύση.

[Charlie]

Επανέρχομαι όπως υποσχέθηκα με τις ροπές για ομοιόμορφη φόρτιση 51.45kN/m με το etabs.

 

 

Παρατηρώ ότι υπάρχει συμφωνία με το scadapro το οποίο ναι μεν έχει ελαφρώς μικρότερες ροπές αλλά και η φόρτιση είναι τραπεζοειδής και όχι ομοιόμορφη.

Να θυμίσω ότι οι ροπές στα ανοίγματα προκύπτουν να είναι 345kNm και στις στηρίξεις 320kNm.

 

Η επίλυση στο etabs έγινε σε 2D και μόνο για το 4στηλο πλαίσιο.

[AlexisPap]

Δες όμως και τι συμβαίνει όταν στο μεσαίο άνοιγμα βάλεις μόνο g+0q (χωρίς κολόνες το παράδειγμα, αλλά η ουσία μας ενδιαφέρει)...

 

 

Edited Μάιος 20 , 2016 by AlexisPap

[Alexios]

9μ δοκός 30/65 είμαι πολύ λίγο, τουλάχιστον 40/90, με όποιο φορτίο.

[Charlie]

@AlexisPap: Σωστή η προσέγγισή σου. Είμαι υποχρεωμένος να το εξετάσω και έτσι ή οι δυσμενείς (εναλλακτές) φορτίσεις αφορούν μόνο στις πλάκες και στη διαστασιολόγηση αυτών? Θέλω να πω ότι έτσι κι αλλιώς θα υπερδιαστασιολογήσω λόγω υπολογισμού με ομοιόμορφο φορτίο. Αν βέβαια εφαρμόσω ανεστραμμένο πιθανότατα θα το κάνω (βλ. ερώτηση παρακάτω).

 

@Alexios: Πώς προκύπτει το τουλάχιστον 40/90 συνάδελφε? Προς το παρόν προκύπτει 30Χ65 με μsd 0,27 και ροπή 370kNm. Αν πάρω τις ροπές του AlexisPap για δυσμενείς φορτίσεις προκύπτει μsd 0,25 για δοκό 35Χ70.

 

Ερώτηση1: Σκέφτομαι να κάνω τη σειρά των δοκών ανεστραμμένη για αρχιτεκτονικούς λόγους. Πληροφοριακά αναφέρω ότι θα έχω 4τμητους συνδετήρες Φ10/12. Χρειάζεται να προσέξω κάτι άλλο σε ανεστραμμένες δοκούς? Γίνεται η σκυροδέτηση σε μια φάση?

 

Ερώτηση2: Σκέφτομαι τη διαπλάτυνση των υποστυλωμάτων (στα 4 υποστυλώματα) από το μισό τους ύψος με κλίση περίπου 1/3 (ύψος ορόφου 3,20 μικτό) ώστε να διαπλατυνθεί το υποστύλωμα περίπου 0,55μ. Μπορώ με αυτό τον τρόπο να θεωρήσω ότι το άνοιγμα μειώνεται από 8,60 σε 7,50μ και το θεωρητικό άνοιγμα σε περίπου 7,90μ?

Αν ναι υπάρχει τεχνική οδηγία για λεπτομερή όπλιση ή τι πρέπει να προσεχθεί κτλ?

 

Ερώτηση3: Μπορώ να συνδυάσω τα δύο παραπάνω? Δηλαδή ανεστραμμένο ΚΑΙ διαπλάτυνση υποστυλώματος?

 

Ερώτηση4: Αν υποθέσω ότι στους 4 στύλους και σε αυτές τις δοκούς χρησιμοποιήσω C30/37 υπάρχει πρόβλημα? Είμαι υποχρεωμένος να έχω την ίδια ποιότητα σε όλο τον όροφο? Θεωρώ πως όχι, με τη λογική ότι μπορούμε να έχουμε και διαφορετικά υλικά π.χ. και ξύλο και μέταλλο, στη διαφορετική ποιότητα θα είχαμε απαγόρευση?

Αν γίνει έτσι τότε οι στύλοι αυτοί θα σκυροδετηθούν με μιας με τις δοκούς γιατί δεν αξίζει να φέρω μπετονιέρα με 1,5-2 κυβικά C30/37 μόνο για τις κολώνες αυτές. Αν πέσουν μαζί τότε θα έχω περίπου 7,5 κυβικά. Έστω ότι παραγγέλνω 10 ώστε να ρίξω πρώτα υποστυλώματα και δοκούς και ότι τμήματα από τις πλάκες αριστερά και δεξιά από τις δοκούς πάρουν σκυρόδεμα λόγω εργασημότητας.

Αν τυχόν γίνει ανεστραμμένο τότε πιθανότατα η σκυροδέτηση των δοκών να πρέπει να γίνει σε δύο φάσεις κάτι το οποίο δεν μου αρέσει σαν ιδέα.

 

Ευχαριστώ και πάλι

[terry]

H ανεστραμμενη δεν εχει την λειτουργια πλακοδοκου στη θεση του ανοιγματος...

[AlexisPap]

Είμαι υποχρεωμένος να το εξετάσω και έτσι ή οι δυσμενείς (εναλλακτές) φορτίσεις αφορούν μόνο στις πλάκες και στη διαστασιολόγηση αυτών?

 

Κανονιστικά δεν υπάρχει όριο, οι εναλλακτές φορτίσεις πρέπει να γίνονται για όλα τα δομικά στοιχεία. Αλλά αυτό είναι φυσικά αδύνατον. Προκειμένου όμως περί δοκών μεγάλων ανοιγμάτων, είναι κρίμα να αγνοήσει κανείς τις εναλλακτές, ακόμη κι αν η διαφορά στις εντάσεις δεν είναι μεγάλη...

• -> αν είναι να μπλέξεις με ανεστραμένες, κάνε μία τσέλνερ να ξεμπερδεύεις. (και που θα βρεις το ύψος, αφού έχεις στέγη; )
• -> είναι ανώφελο, και δεν είναι οικονομικότερο
• -> μπορείς, αλλά είναι ανόφελο
• -> το πρόβλημμα δεν είναι η αντοχή του σκυροδέματος. Φυσικά ένα ισχυρότερο σκυρόδεμα θα έριχνε το μ_Sd, αλλά η ουσία δεν θα άλλαζε.

 

Λοιπόν, επειδή εμφανίστηκα πολύ συντηρητικός, το μεγάλο άνοιγμα δεν είναι κάτι το τρομερό. Αν μπορείς να κινηθείς στα πλαίσια της πεπατημένης (ύψος δοκού μεταξύ 1/8 και 1/12 του ανοίγματος), κι αν υπολογίζεις σωστά τις ροπές, προχώρα:

 

Με άνοιγμα 8,60 θα βάλεις h=8,60/12 -> 70cm.

Το πλάτος της δοκού μάλλον αρκεί να είναι 25cm, άρα θα έχεις 25/70.

με ροπή 345kNm, θα έχεις μSd = 0,252, και θα χρειάζεσαι As = 13,7cm², που σχεδόν τα καλύπτεις με 4Φ20.

Βάλε 6Φ20 στο άνοιγμα, σε δύο στρώσεις, ώστε να μειωθεί λίγο και το βέλος κάμψης.

Στις μεσαίες στηρίξεις βάλε επίσης λίγο παραπάνω οπλισμό, για τον ίδιο λόγο. Στις ακραίες στηρίξεις βάλε ο,τι ακριβώς βγαίνει από την ανάλυση.

Η τέμνουσα θα είναι περίπου 230kN, οπότε βγαίνεις άνετα με δίτμητους συνδετήρες Φ8/10.

 

Υ.Γ: Κράτα την δοκό καλά υποστυλωμένη για αρκετό καιρό, ώστε να μην έχεις βέλος από παραμόρφωση σε νεαρή ηλικία.

Edited Μάιος 21 , 2016 by AlexisPap