Zbrojenie minimalne belki i płyty to pole przekroju podłużnego zbrojenia rozciąganego, które nie powinno być mniejsze niż As,min,britle. Głównym zadaniem zbrojenia minimalnego jest zabezpieczenie betonu przed tzw. kruchym zniszczeniem, czyli nagłym zniszczeniem betonu bez znacznych ugięć oraz zarysowań.
Zbrojenie minimalne belki i płyty
Zgodnie z normą zbrojenie minimalne belki oraz płyty wynosi:
\[\begin{equation} A_{s,min,britle}=ρ_{min,b} \cdot b_t \cdot d \label {15} \end{equation}
\]
w którym minimalny stopień zbrojenia wynosi:
\[\begin{equation} ρ_{min,b}= \ max { \{ 0,0013 \, ; \,0,26 \cdot \frac{f_{ctm}}{f_{yk}} \} }\label {16} \end{equation}
\]
gdzie:
- d – wysokość użyteczna przekroju pomniejszona o osiowe otulenie górnego zbrojenia ściskanego,
- bt – średnia szerokość strefy rozciąganej,
- fctm – średnia wytrzymałość betonu na rozciąganie.
Zbrojenie minimalne ze względu na zarysowanie
Ze względu na zarysowanie minimalne zbrojenie w strefie rozciąganej:
\[\begin{equation} A_{s,min,crack} = c \cdot k \cdot f_{ct,ef} \cdot A_{ct} \cdot σ_{s,lim} \label {17} \end{equation}
\]
gdzie:
- c – współczynnik uwzględniający rozkład naprężeń w przekroju w chwili poprzedzającej zarysowanie:
- w przypadku rozciągania osiowego:
c = 1,0
\]
- przy czystym zginaniu bądź przy zginaniu z siłą osiową:
- w przypadku przekrojów prostokątnych i środników belek teowych, skrzynkowych:
c=0,4⋅ \{1−\sigma_c/(1⋅h/h^∗⋅f_{ct,ef} \} ≤1
\]
- w przypadku przekrojów teowych i skrzynkowych:
c=0,9⋅(F_{cr}/(A_{ct} \cdot f_{ct,ef} \le 0,5 \cdot c
\]
- k – współczynnik uwzględniający nierównomierny wpływ naprężeń, prowadzących do zmniejszenia sił od odkształceń wymuszonych:
- w przypadku środników i półek mniejszych niż 300 mm k = 1,5,
- dla środników i półek większych niż 800 mm k = 0,65.
- h* – zastępcza wysokość przekroju:
- h * = h gdy h < 1,0 m,
- h * = 1,0 m gdy h ≥ 1,0 m.
- fct,ef – średnia wytrzymałość betonu na rozciąganie w chwili zarysowania przyjmowana jako fctm. W przypadku, gdy beton jest młodszy niż 28 dni przyjmuje się fctm(t),
- Fcr – bezwzględna wartość siły osiowej występującej w półce tuż przed zarysowaniem, powstałej w wyniku momentu rysującego,
- Act – pole przekroju betonowego,
- σs,lim – naprężenia występujące w zbrojeniu rozciąganym zaraz po zarysowaniu przyjmowane jako fyd. Jeśli wymaga się, aby graniczna szerokość rys nie została przekroczona to naprężenia można przyjmować zgodnie z poniższymi tabelami [1] w zależności od średnicy prętów zbrojeniowych bądź ich rozstawu:
Literatura:
[1] PN-EN 1992-1+AC+Ap 1,2,3 :2008, Projektowanie konstrukcji z betonu, Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków,
Zobacz też:
Długość zakładu prętów zbrojeniowych
Długość zakotwienia prętów zbrojeniowych
Obraz horndesign z Pixabay
