Podczas projektowania belek żelbetowych należy określić ich geometrię, a także wymiary. Wymiary belek żelbetowych zależą przede wszystkim od: rozpiętości, sposobu podparcia, oddziałującego na nie obciążenia, warunków pożarowych czy też środowiskowych. Belki żelbetowe monolityczne bądź prefabrykowane mogą mieć kształt: prostokątny, teowy lub też dwuteowy.
Wymiary belek żelbetowych
Najważniejszym parametrem belek żelbetowych jest ich wysokość h, do której wlicza się grubość podpieranej płyty. W początkowych fazach projektowania, na tzw. etapie koncepcji, wysokość belki określa się na podstawie jej długości przyjmując, że wysokość stanowi część jej długości:
\(\begin{equation}
h \approx \frac{l}{n_h} \geq 250 \, \text{mm}, \, \text{co} \, 50 \, \text{mm} \label{3}
\end{equation}
\)
w którym:
- nh=10÷20.
co daje:
\(\begin{equation}
h = \left( \frac{1}{10} \div \frac{1}{20} \right) \cdot L
\end{equation}
\)
Wartość nh jest zmienna w zależności od rodzaju konstrukcji, sposobu ich podparcia, wielkości oddziałującego obciążenia bądź ich lokalizacji. Zgodnie z normą [2] wartość nh można przyjmować w następujący sposób:
\(\begin{equation}
n_h = \begin{cases}
10 \div 12, & \text{podciągi o znacznym obciążeniu} \\
12 \div 15, & \text{podciągi słabo obciążone} \\
12 \div 18, & \text{zebra o znacznym obciążeniu} \\
14 \div 20, & \text{belki oraz płyty o swobodnym podparciu} \\
17 \div 24, & \text{stropy bezbelkowe (płaskie) na słupach} \\
18 \div 20, & \text{belki dachowe i inne słabo obciążone} \\
18 \div 26, & \text{skrajne przęsła belek lub płyt ciągłych} \\
20 \div 30, & \text{wewnętrzne przęsła belek lub płyt ciągłych}
\end{cases} \label{4}
\end{equation}
\)
Zgodnie z powyższym można zauważyć, że większe dzielniki (nh) stosuje się w przypadku elementów o niedużych obciążeniach, natomiast mniejsze stosuje się dla elementów o dużych obciążeniach, dla których stopień zbrojenia wynosi ρ=1,5%.
UWAGA: Podczas określania wysokości przekroju w przypadku wsporników należy zwiększyć dwukrotnie ich długość.
Szerokość belki
Szerokość belki przyjmuje się na podstawie określonej wcześniej wysokości przekroju:
\(\begin{equation}
b \approx \frac{h}{2 \div 2.5} \geq 150 \, \text{mm}, \, \text{co} \, 50 \, \text{mm} \label{5}
\end{equation}
\)
Literatura:
[1] J. Wojtas, „Podstawowe zasady konstrukcji belek żelbetowych”, Wydział Architektury, Politechnika Gdańska,
[2] PN-EN 1992-1+AC+Ap 1,2,3 :2008, Projektowanie konstrukcji z betonu, Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków,
[3] https://chodor-projekt.net/encyclopedia/belki-zelbetowe-ksztaltowanie/#footnote_0_39274.
Zobacz też:
Długość zakładu prętów zbrojeniowych
Długość zakotwienia prętów zbrojeniowych