Cześć (z Europy)
Kończę, co powinno być względnie szybką oceną dla klienta, ale zacząłem się zastanawiać po raz drugi i chciałbym trochę uspokoić.
Zasadniczo zadanie polega na usunięciu części istniejącej płyty betonowej 2,6 mx 1,22 m w celu zainstalowania włazu (1,2 mx 0,75 m). Podjąłem dość szczątkowe (i konserwatywne imo) podejście polegające na po prostu zmniejszeniu istniejącej pojemności momentu płyty poprzez zmniejszenie jej szerokości. Na przykład do oceny pojemności chwilowej bieżącej płyty wziąłem szerokość 1,22 m, ale jej zmniejszona pojemność byłaby oparta na szerokości 1,22-0,75 = 0,47 m.
Dzięki oryginalnej pojemności momentu (89 kNm) i zmniejszonej pojemności momentu (37 kNm), znamy różnicę między tymi dwoma ( 52 kNm ). Moim pomysłem było po prostu zabranie dwóch kwadratowych przekrojów i przymocowanie ich do dolnej części płyty po obu stronach włazu i takie dobranie , aby każda była w stanie wytrzymać połowę różnicy w chwili, 26kNm .
Jest to dość proste podejście, ale im więcej o tym myślę, tym bardziej zaczynam się zastanawiać i zamiast tego rozważam ocenę stali i betonu jako pojedynczej sekcji złożonej według Eurokodu 4.
To mały program z niskim budżetem i brakuje mi doświadczenia w Eurokodzie 4, aby szybko to ocenić.
Moje pytanie brzmi zatem: czy moje podejście jest wystarczająco konserwatywne, aby bezpiecznie wymiarować elementy stalowe, czy też jest coś fundamentalnego, czego brakuje mi w konstrukcji kompozytowej, co sprawia, że moje rozwiązanie jest niedokładne i niebezpieczne?
Odpowiedzi:
Ze szkicu nie jest jasne, czy podpory końcowe są nieruchome, czy przypięte, więc zakładam, że zostały przypięte. Jednak będzie to jakościowa odpowiedź, więc tak naprawdę nie ma to większego znaczenia.
Teraz, dzięki sugerowanemu wzmocnieniu, całkowicie zmienisz układ konstrukcyjny płyt. Rzeczywiście, nie byłby to już „płyta”, lecz osiem różnych płyt (do ręcznych celów analitycznych):
Tak więc płyty S1, S3, S6 i S8 są faktycznie równoważne, podobnie jak S2 równa się S7 i S4 do S5. Więc teraz, omawiając różne płyty, wspomnę tylko o płytach S1, S2 i S4, z których każda reprezentuje wszystkie ich równoważne płyty.
Tak więc płyta S1 musi być obliczona jak płyta przymocowana na stałe, płyta wolna od stałych; S2 jako płyta ustalona na stałe, wolna od przypięć i (z uwagi na dużą ostrożność) S4 zarówno jako płyta wolnostojąca, na stałe przymocowana, jak i jako płyta wolna od przypięć, przypięta
Podział niezmodyfikowanych pasków oryginalnej płyty (S1-S2-S3 i S6-S7-S8) na trzy płyty może wydawać się nieco dziwny. W końcu metoda ta oznaczałaby ujemny moment zginający między S1 i S2, nawet jeśli w rzeczywistości są one tą samą płytą bez wiązki pod nimi. Jest to jednak poprawne, ponieważ S4 będzie teraz opierać się wszelkim obrotom wokół interfejsu S1-S2. Tymczasem między S1 i S4 znajduje się teraz belka wzmacniająca, która dodaje sztywności temu interfejsowi.
Tak więc, jeśli chcesz być bardzo konserwatywny, powinieneś obliczyć płytę z całym jej obciążeniem tak, jakby była oryginalnie zbudowana z tym otworem i zobaczyć, jakie jest wymagane zbrojenie stalowe (zbrojenie) zarówno w kierunku wzdłużnym, jak i poprzecznym. Sprawdź, czy wbudowana płyta spełnia wszystkie te wymagania. Jeśli tak, nic ci nie jest. Jeśli nie, sama płyta może wymagać wzmocnienia, a samo dodanie stalowych belek może nie wystarczyć.
Rzeczywiście, moim zmartwieniem jest negatywne wzmocnienie, które będzie konieczne w płycie. Wartość dodatnia prawdopodobnie będzie wystarczająca, ponieważ skutecznie zmniejszasz efektywną rozpiętość każdego obszaru rozpiętości, a wszelkie obciążenia przenoszone z S4 i S5 trafią na belki, a nie na sąsiednie płyty. Oryginalna płyta prawdopodobnie nie została zaprojektowana z żadnym znaczącym wzmocnieniem ujemnym, więc nie zdziwiłbym się, gdyby pojawił się problem, szczególnie na krawędzi S1-S4, gdzie masz do czynienia z ujemnym wzmocnieniem poprzecznym, które prawdopodobnie prawie nie istnieje w oryginale płyta.
Można argumentować, że uwzględnienie całości obciążenia przy obliczaniu zbrojenia byłoby nadmierne. W końcu pewna część ciężaru własnego i ciężaru własnego prawdopodobnie nie zostanie zniszczona przez otwór (na przykład, którakolwiek część obciążenia, która już przechodzi od S1 do S3) i dlatego nie powinna być brana pod uwagę przy obliczaniu nowej konfiguracji. Byłoby to szczególnie ważne, biorąc pod uwagę wpływ belek, ponieważ jeśli płyta nie rozłoży na nich dużego obciążenia, nie będą one bardzo przydatne. Dziura jest jednak tak ogromna (mój rysunek jest bardziej w skali niż szkic), że rozważenie pełnej redystrybucji obciążeń wydaje mi się całkowicie uzasadnione.
Kolejnym pytaniem jest, jak przymocować belki do płyty w taki sposób, aby potwierdzić, że rzeczywiście będą działać w tandemie. Jak skomentował @AndyT , zwykle odbywa się to poprzez podjęcie specjalnych środków po wylaniu płyty. Oczywiście w tym przypadku nie jest to możliwe. Sugeruję zatem użycie śrub kotwiących. Nie byłoby to jednak możliwe w przypadku profili SHS, ponieważ dostęp do śrub wzdłuż rozpiętości belki byłby niemożliwy. Dlatego musisz zmienić kształt na L, T lub I.
Jednak, jak opisano powyżej, może być konieczne dodanie ujemnego zbrojenia do płyty. W takim przypadku możesz wykonać nieco większą interwencję:
źródło
Jeśli chodzi o akcję złożoną, będzie ona minimalna, dlatego dobrze jest ją zignorować.
Prawdopodobnie projekt jest odpowiedni (może z wyjątkiem punktu 4 poniżej), ale chcę wspomnieć o niektórych brakujących elementach z analizy:
źródło