Raudbetooni kordamisküsimused (1)

1. Raudbetooni olemus. Betoon - ja raudbetoontala töötamise erinevus
Raudbetoon on komposiitmaterjal, kus koos töötavad kaks väga erinevate omadustega materjali: teras ja betoon. Betoon on suhteliselt odav kohalik materjal, mis töötab hästi survel , kuid üsna halvasti tõmbel (betooni tõmbetugevus on 10-15 korda väiksem survetugevusest). Teras seevastu töötab ühteviisi hästi nii survel kui ka tõmbel, kuid tema hind on küllalt kõrge. Osutub, et survejõu vastuvõtmine betooniga on 3-4 korda odavam kui terasega, tõmbejõu vastuvõtmine on samavõrra odavam aga terasega. Siit tulenebki raudbetooni majanduslik olemus: võtta ühes ja samas konstruktsioonis esinevad survepinged vastu betooniga, tõmbepinged aga terasega.
Betoontala koormamisel tekivad nulljoonega teineteisest eraldatud surve- ja tõmbetsoon. Suurimad normaalpinged on mõlemas tsoonis enam-vähem võrdsed. Kui väliskoormuse suurenedes tõmbepinged suurima paindemomendiga ristlõikes ( kriitilises lõikes) saavutavad betooni tõmbetugevuse, siis tekib selles lõikes pragu , betooni tõmbetsoon langeb tööst välja ja konstruktsioon variseb . Seega on betoontala kandevõime määratud betooni tõmbetugevusega, kusjuures betooni suur survetugevus jääb põhiliselt kasutamata.
Raudbetoontala töötab kuni esimese prao tekkimiseni analoogiliselt betoontalaga. Prao tekkimine kriitilises lõikes ei põhjusta aga tala purunemist, vaid viib normaalpingete ümberjaotumisele praoga ristlõikes: kogu tõmbetsooni sisejõud, mis seni võeti vastu betooniga kantakse nüüd üle tõmbetsoonis olevale pikitõmbearmatuurile. Edasisel koormamisel tekivad praod ka teistes ristlõigetes vastavalt paindemomendi suurenemisele neis. Õigesti projekteeritud raudbetoontala puruneb siis, kui kriitilises lõikes üheaegselt ammendub tala surve- ja tõmbetsooni vastupanu, s.o. kui tõmbearmatuuri pinge saavutab terase tõmbetugevuse, betooni pinge survetsoonis aga betooni survetugevuse . Sõltuvalt eeskätt armatuuri hulgast võib raudbetoontala kandevõime kümneid kordi ületada vastava betoontala kandevõimet. Mõõdukalt avanenud (kuni 0,1-0,3 mm) pragude esinemine on raudbetoonkonstruktsiooni kasutusseisundis täiesti normaalne nähtus ega pruugi viidata konstruktsiooni ebapiisavale kandevõimele.
2. Pingbetooni olemus
Pingbetoon on raudbetooni eriliik, milles valmistamise ajal betoonis tekitatud survepinged vähendavad konstruktsiooni kasutusseisundis tekkivaid betooni tõmbepingeid või väldivad neid. Betooni eelpingestamiseks kasutatakse konstruktsiooni paigaldatavat kõrgtugevat pingearmatuuri.
3. Betooni ja armatuuri koostöö eeldused
Betooni ja terasarmatuuri koostöö eelduseks on nende materjalide mõningate füüsikalismehaaniliste omaduste sobivus:
- kivistumisel betoon nakkub armatuuriga, mistõttu konstruktsioonis on mõlema materjali deformatsioonid (suhtelised pikenemised) võrdsed;
- terase ja betooni soojuspaisumise tegurid on ligikaudu võrdsed, mistõttu keskkonna temperatuuri muutumine ei kutsu konstruktsioonis esile temperatuuripingeid;
- hästitihendatud betoon kaitseb selles paiknevat armatuuri korrosiooni eest.
4. Raudbetooni kasutusalad, eelised ja puudused
Kasutusalad:
- hoonete (elamud, ühiskondlikud ja tööstushooned) kandekonstruktsioonid nagu postid ,
talad, vahelaed , katuslaed, vundamendid ;
- insenerirajatised (silod, punkrid, estakaadid, gradiirid, korstnad , mastid);
- hüdroehitised (tammid, sadamaehitised );
- teedeehitised ( sillad ja viaduktid, lennuvälja- ja teekatted);
- suurte seadmete ja agregaatide vundamendid (näiteks keerukad generaatorivundamendid
elektrijaamades);
Ebatraditsioonilise kasutusalana võiks mainida ka laevaehitust (näiteks ujuvdokid).
Eeliseid :
-Suur loomulik tulekindlus võrreldes teras- ja puitkonstruktsioonidega.
-Konstruktsiooni pikaealisus ja väikesed hoolduskulud norm keskkonnating. korral
-Monoliitse raudbetooni hea vastupanuvõime dünaamilistele koormustele, monteeritava
raudbetooni korral vähendab seda eelist jätkude järeleandlikkus.
-Suured võimalused konstruktsiooni (ehitise) arhitektuursel kujundamisel.
-Ökonoomsus, sõltuvalt muidugi konkreetsetest tingimustest.
Puudusi:
-Suhteliselt suur omakaal võrreldes puit- ja teraskonstruktsioonidega.
-Pragude tekkimise võimalus (välditav pingebetooni kasutamisega).
-Monoliitse raudbetooni korral betoonitööde kallinemine talvetingimustes
5. Betooni liigitus
Betoone liigitatakse:
- sideaine järgi ( tsement -, silikaat -, kips-, polümeerbetoon jt.);
- täitematerjali järgi (betoon tiheda või poorse täitematerjaliga, eritäitematerjaliga, näit tulekindel
betoon šamott-täitematerjaliga);
- struktuuri järgi
-tihebetoon, kus täiteaine terade vahe on täidetud kivistunud sideainega;
- poorne betoon, kus täiteaine terade vahe on täidetud kivistunud sideainega ja kunstlikult
tekitatud pooridega;
-mullbetoon, betoon peeneteralise täiteaine ja kunstlikult tekitatud suletud pooridega;
-korebetoon, betoon, kus jämedateralise täitematerjali vahele jääv ruum ei ole täielikult
täidetud peene täitematerjali ja kivistunud sideainega;
- terastikulise koostise järgi (jämeda- ja/või peeneteralise täitematerjaliga betoon
- tiheduse (mahumassi) järgi
normaal (tava)betoon _ = 2000...2600 kg/m3
kergbetoon 800 kg/m3 raskbetoon _ > 2600 kg/m3
- kivistumistingimuste järgi
normaalkivinemisega betoon;
atmosfääri rõhul termiliselt töödeldud betoon (aurutatud betoon);
autoklaavbetoon.
- kasutusala järgi
konstruktsioonibetoonid, isolatsioonibetoon, dekoratiivbetoon;
6. Betooni peamised tugevusnäitajad (p 1.3.1).
Betooni survetugevus fc (kuubikuline-peamine, silindriline) ja betooni tõmbetugevus fct ;
7. Betooni tugevuse muutumine ajas. Seda mõjutavad tegurid (p 1.3.2).
Betooni tugevuse fc
all mõistetakse tavaliselt normaaltingimustes kivistunud betooni tugevust 28 päeva vanuselt.
Keskkonnatingimused : Tugevuse kasvu soodustab niiske keskkond. Kuivas keskkonnas võib tugevuse kasv aeglustuda umbes 1,5 korda.
Kiireltkivinevate tsementide kasutamine tavalise portlandtsemendi asemel
Termiline töötlemine
a) eelsoojendatud täitematerjali ja vee kasutamist;
b) termilist töötlemist atmosfääri rõhul (temperatuuril ligikaudu 80oC ja suhtelisel niiskusel
90…100%;
c) autoklaavimist.
Kivinemist kiirendavate lisandite kasutamine
Varasel läbikülmumisel betooni tugevuse kasv lakkab. Ülessulamisel see küll jätkub, kuid
betooni lõpptugevus väheneb.
Betooni tugevust vähendab paljutsükliline dünaamiline, korduv läbikülmumine ja ülessulamine kuni 30%
sõltuvalt miinustemperatuurist ja betooni veesisaldusest.
8. Betooni klassi ja margi mõiste. Tugevusklass (p 1.4).
Projekteerimisel etteantavaid betooni kvaliteedi põhilisi näitajaid nimetatakse betooni klassideks
või markideks. Klass või mark on betooni antud kvaliteedinäitaja üks normeeritud väärtustest.
Klass määratakse selle näitaja teatud tõenäosusega garanteeritud suuruse järgi, mark selle
näitaja keskmise suuruse järgi.
Betoon- ja raudbetoonkonstruktsioonide korral on peamiseks betooni kvaliteedi näitajaks betooni tugevusklass, mis väljendatakse betooni 95% tõenäosusega garanteeritud silindrilise või kuubikulise survetugevuse kaudu. Tähistatakse tähega C, näiteks klassi C25/30 korral betooni 95% tõenäosusega garanteeritud silindriline survetugevus fck = 25 MPa või kuubikuline survetugevus fcube,k =30 MPa, s.t., et 95%-l katsetatud silindritest või kuupidest ei või tugevus olla väiksem kui 25 või 30 MPa.
9. Betooni mahukahanemine (p 1.5.1).
Mahukahanemine on betooni omadus õhukeskkonnas kivistumisel oma mahus väheneda.
Mahukahanemise arenemine on seotud betooni struktuuri ajaliste muutustega (kapillaarnähtused, tsementkivi väljakuivamine, geeli tihenemine ja kristallvõre tugevnemine). Mahukahanemist soodustavad:
− suur tsemendi hulk betoonis;
− suur vesitsementtegur;
− peene täitematerjali suhteliselt suur osakaal;
− kuiv kasutuskeskkond.
10. Betooni roome (p 1.5.2)
Roome on betooni omadus järeldeformeeruda kestva koormuse toimel pikema aja kestel. Roome sõltuvus betooni struktuurist, koostisest ja keskkonnatingimustest on analoogiline mahukahanemisega. Roomedeformatsioonid võivad mitmekordselt ületada betooni elastseid deformatsioone, suurendades nii konstruktsioonide paigutisi ja muutes isegi esialgset sisejõudude jaotust.
Lõpliku roomedeformatsiooni vähendamiseks on võimaluse korral mõistlik vältida konstruktsiooni liiga varajast koormamist.
Tavatingimustes ületab roomedeformatsioon elastset deformatsiooni 2…4 korda.
11. Armatuuri liigitus ja armatuurterase füüsikalis-mehaanilised omadused (p 2.1)
Liigitus:
- kuumaltvaltsitud varrasarmatuur;
- valtstraat;
- külmalttõmmatud traatarmatuur
- keevitatav ribiarmatuur
- tross on traatidest punutud toode.
Pinna iseloomu järgi liigitatakse armatuur :
- ribi -armatuuriteras
- profiil -armatuuriteras,
- sile armatuuriteras;
Füüsikalis-mehhaanilised omadused
- voolavustugevus fyk (eristatakse pehme ja kõva teras-vp puudub);
- maksimaalne tegelik voolavustugevus fy,max;
- tõmbetugevus;
- venivus
- painutatavus;
- nakkekarakteristikud;
- ristlõike mõõtmed ja tolerantsid;
- väsimustugevus;
- keevitatavus;
- keevisvõrkude ja -karkasside nihke- ja keevitustugevus.
Füüsikalist voolavuspiiri omava armatuurterase σ−ε diagramm. Seda iseloomustavad voolavuspiir fy, tõmbetugevus ft ja tõmbetugevusele vastav suhteline pikenemine εu.
12. Armatuuri nomenklatuur ja armatuurtooted (p 2.2. 2.3)
Armatuuri nomenklatuur on armatuuri kasutatavad klassid ja vastavad läbimõõdud, mis on toodud standardites ja käsiraamatutes. Eurokoodeks näeb ette kasutada raudbetoonkonstruktsioonides armatuurterast voolavustugevuse normväärtusega 400 kuni 600 MPa. Armatuurterase tähistamisel määratletakse see oma kujuga ( varras , valtstraat, traat, keevisvõrk), nimidiameetriga ja vastavusklassiga. Näiteks: varras Ø20 A500HW.
A – varrasarmatuur, H - kõrgnakkega ribivarras; W - keevitatav;
Armatuurtooted
Armatuurtoodete all mõistame valmiskujul raketisse või vormi paigaldatavaid keevitatud või
seotud võrke või karkasse. Võrk on tasapinnaline toode, karkass aga ruumiline toode, mis
koostatakse võrkudest või üksikarmatuuridest ja võrkudest.
13. Armatuuri jätkamisviisid (p 2.4.1)
Armatuuri jätkamiseks kasutatakse mehaanilist, keevis - või ülekattejätku.
Keevisjätku korral kasutatakse järgmisi elektroodkeevituse liike:
- põkk-keevitust:
- vannkeevitust:
- elektroodkeevitust sidevarraste kasutamisega.
- elektroodkeevitust varraste ülekattega.
Elektroodkeevitust ei või kasutada kaliibritud või termiliselt tugevdatud armatuuri korral
Ülekattejätku korral paiknevad jätkatavad vardad kas vahetult teineteise kõrval (ja on fikseeritud sidumistraadiga) või kaugusel kuni 4Ø teineteisest. Jõu ülekandmine ühelt armatuurilt teisele toimub läbi betooni nihkepingete abil.
14. Armatuurvarraste minimaalne vahekaugus (p 2.4.2)
Varraste vahekaugus peab võimaldama rahuldavat betooni paigaldamist ning tihendamist ja kindlustama küllaldase nakke betooni ja terase vahel. Varraste puhasvahe ei tohiks olla väiksem kui suurim varda läbimõõt või 20 mm. Mitmes horisontaalses kihis paiknevad vardad tuleks asetada üksteise kohale võimaldamaks sisevibraatori kasutamist. Ülekattejätku kohal võivad vardad jätku ulatuses kokku puutuda.
15. Armatuuri funktsionaalne liigitus
1. Otstarbe järgi:
a) töötav e arvutuslik armatuur , vajalik elemendis toimivate sisejõudude vastuvõtmiseks, määratakse arvutusega:
b) mittetöötav e konstruktiivne armatuur, vajalik töötava armatuuri fikseerimiseks ( karkassi moodustamiseks), kohalikuks tugevdamiseks, pragude arenemise piiramiseks või vältimiseks jne.
2.Suuna järgi:
a) pikiarmatuur
b) põikiarmatuur
c) kaldarmatuur
3. Armatuuri töötamise järgi:
a) tõmbearmatuur,
b) survearmatuur,
c) põikarmatuur,
16. Armatuuri nake ja ankurdus
Armatuuri ja betooni koostöö tagab nendevaheline nake. Nakke loovad:
a) betooni ankurdumine armatuuri pinna ebatasasuste taha
b) betooni mahukahanemise põhjustatud hõõre
c) tsementkivi liimiv toime ( alla 10 %).
Nake sõltub betooni tugevusest, armatuuri pinna profiilist ja armatuuri asendist betoneerimise ajal.
Nakketugevuseks loetakse suurimat nakkepinget, mille puhul armatuuri ja betooni vahel ei toimu veel olulist nihkumist .
Baasankurduspikkus lb on varda sirge lõigu pikkus, mis on vajalik varda piirsisejõu Asfy ankurdamiseks konstantse nakketugevuse fb korral.
Arvutuslik ankurduspikkus : Armatuuri vaba otsa ankurdamiseks betoonis tuleb armatuur sellest lõikest, kus teda veel täielikult vajatakse, edasi viia ankurduspikkuse lbd võrra. Ankurduspikkust võib vähendada, kui varras lõppeb konksu, põlve või aasaga või kui ankurduspikkuse ulatuses paikneb külgekeevitatud põikiarmatuur või varda lõpus on spetsiaalne ankur.
17. Konstruktsiooni ümbritseva keskkonnaklasside liigitus
Konstruktsiooni kestvus oleneb konstruktsiooni ümbritsevatest keskkonnatingimustest, mis võivad esile kutsuda armatuuri korrosiooni ja kahjustada betooni. Projekteerimisel liigitatakse keskkonnatingimused standardiga määratletud keskkonnaklassidesse . Konstruktsioonile võib üheaegselt mõjuda mitu mõjurit. Sel juhul tuleb keskkonnatingimusi väljendada keskkonnaklasside kombinatsiooniga.
Keskkonnaklassid on jagatud 6-rühma: 1. Korrosiooni oht puudub, 2. karboniseerumisest põhjustatud korrosioonioht, 3.kloriididest põhjustatud korrosioonioht , 4.merevee kloriididest..., 5.külmumise sulamise mõju, 6.keemilised mõjurid. Rühmade siseselt on klassid jaotatud kuivadest oludest veega küllastunud oludeni. Nt XC2-märg harva kuiv, isel vundamente.
Vastavalt keskkonnatingimustele määratakse betooni minimaalsed tugevusklassid.
18. Betoonkaitsekiht ja selle määramise kriteeriumid
Betoonkaitsekiht on kaugus armatuuri pinnast kuni betooni lähima pinnani. Kaitsekiht peab tagama:
a) armatuuri piisava korrosioonikaitse ,
b) betooni ja armatuuri vaheliste nakkejõudude ülekandmise,
c) konstruktsiooni piisava tulepüsivuse
Korrosioonikaitse sõltub armatuuri ümbritseva püsiva leeliskeskkonna olemasolust, mis saadakse kvaliteetse betoonikihi küllaldase paksusega. Kaitsekihi paksus c sõltub keskkonnatingimustest (niiskus, läbikülmumise võimalus, agressiivne keskkond, s.h. kokkupuude mereveega ja konstruktsiooni valmistamise kvaliteedist.
Kaitsekihi nimipaksus
Joonisel peab olema antud kaitsekihi projektnimiväärtus - nimikaitsekiht. Nimikaitsekiht
cnom = cmin + ∆cdev , kus
cmin - nõutav minimaalne kaitsekihi paksus;
∆cdev - kaitsekihi lubatav hälve; üldjuhul on soovitatav ∆cdev = 10 mm.
Betoneerimisel ettevalmistatud pinnasele (näiteks killustikalusele) peaks kaitsekiht olema vähemalt 40 mm ja betoneerimisel otse pinnasele 75 mm. Mingi spetsiifilise pinna korral tuleks vajaduse korral pinna ebatasasuse arvessevõtmiseks suurendada armatuuri kaitsekihti (näiteks ribilise viimistluse või avatud täitematerjali korral).
19. Raudbetoonkonstruktsioonide arvutamise põhimõtted
Nii ehituskonstruktsioon tervikuna (näiteks raam), kui ka iga selle element (post, riiv) peab
olema:
1. küllalt tugev, et vastu võtta rakenduvaid koormusi;
2. küllalt jäik, et tagada selle normaalset kasutamist;
3. küllalt vastupidav kohalikele kahjustustele- praod
Nende nõuete täitmise peab tagama konstruktsiooni arvutus.
Harilikult on purunemine seotud elemendi mingi kindla piirkonna või lõikega. Seega ka elemendi tugevusarvutus tuleb teha erinevates lõigetes ja erinevate sisejõudude suhtes.
kokkuvõttes: ehituskonstruktsiooni tugevusarvutus peab andma ökonoomseima konstruktsioonilahenduse, tagades samal ajal piisava tugevusvaru selleks, et kompenseerida materjalide tugevuse võimalikku vähenemist keskmise tugevuse suhtes ja koormuse võimalikku suurenemist normaalolukorras esineva koormuse suhtes.
20. Raudbetoonelementide liigitus deformatsiooniliigi järgi, purunemislõiked
- painutatud element, kus domineerib paindemoment M, tavaliselt esineb ka põikjõud V;
- surutud element, kus domineerib normaaljõud N, ekstsentriliselt surutud elemendis esineb
ka M. Võib esineda V
- tõmmatud element, domineerib normaaljõud N, ekstsentriliselt tõmmatud elemendis esineb
ka M.
- väänatud elemendis esineb kas puhas vääne (mõjub vaid väändemoment T), või vääne koos
paindemomendi ja põikjõuga.
Raudbetoonelemendi purunemisele eelneb pragude tekkimine. Tavaliselt üks neist määrab ära
ka purunemislõike.
Painutatud element puruneb kas normaallõikes (M-i toimel) või kaldlõikes (V või M toimel)
(vt. joonis a), surutud elemendi purunemine toimub normaallõikes (purunemisega kaasnevad
pikipraod) (vt. joonis b), tõmmatud element puruneb normaallõikes (vt. joonis c).
Väänatud elemendi purunemine leiab aset mingis ruumilises lõikes (vt. joonis d).
21. Painutatud elemendi pingestaadiumid
Vaatleme painutatud ristkülikulise ristlõikega survearmatuurita lihttala . Suurima paindemomendiga ristlõige läbib koormamise algusest kuni purunemiseni rea iseloomulikke pingestaadiume.
1. staadium. Väikese koormuse korral tala töötab elastse kahest materjalist liitkonstruktsioonina. Pingejaotus betoonis on lineaarne. Koormuse suurenedes kasvavad nii betooni pinged σc kui ka armatuuri pinged
1.a staadium (olukord vahetult enne prao tekkimist). Betooni plastsete deformatsioonide tõttu
on pinged peaaegu kogu tõmbetsooni ulatuses saanud võrdseks betooni tõmbetugevusega fct.
Edasine koormuse (paindemomendi) suurenemine kutsub ristlõikes esile prao tekkimise. Prao
tekkimisel kasvab hüppeliselt armatuuri pinge,
2. staadium. Betoon tõmbetsoonis enam kaasa ei tööta. Kuigi survetsoonis hakkavad arenema
plastsed deformatsioonid, võib pingejaotuse lugeda seal praktiliselt lineaarseks.
2.a staadium. Armatuuri pinge saavutab voolavuspiiri fy. Armatuuri sisejõud ja survetsooni resultantjõud enam suureneda ei saa (Ns = Nc). Koormuse suurenemisel armatuur voolab, pragu areneb edasi, survetsooni kõrgus väheneb ja betooni pinge seal suureneb
3. staadium on purunemisstaadium. Survetsooni pinna vähenemise tõttu on betooni pinge praktiliselt kogu survetsooni ulatuses saanud võrdseks survetugevusega fc. Betooni survetsoon puruneb ja konstruktsioon variseb.
22. Normaal-, üle- ja alaarmeeritud ristlõigete määratlus, habras purunemine
Normaalarmeeritud ristlõike purunemine algab tõmbetsoonis armatuuri voolamisega ja lõppeb survetsoonis betooni purunemisega. Purunemisele eelneb purunemislõikes oleva prao suur avanemine ja tavaliselt ka elemendi suur läbipaine.
Väga tugeva tõmbearmatuuriga ristlõikes võib survetsooni betoon puruneda enne, kui armatuuri pinge saavutab voolavuspiiri. Sellist ristlõiget nimetatakse ülearmeeritud ristlõikeks ja purunemist hapraks purunemiseks. Sellisele purunemisele ei eelne märgatavat pragude arenemist.
Ülearmeeritud ristlõike kasutamine ei ole soovitav üleliigse armatuuri kulu tõttu.
Nõrgalt armeeritud ristlõige võib puruneda juba prao tekkimisel (s.o. üleminekul 2. pingestaadiumi), kui armatuur ei suuda vastu võtta betooni tõmbetsoonist sellele ülekanduvat tõmbejõudu. Sellist ristlõiget nimetatakse alaarmeeritud ristlõikeks.-habras purunemine.
23. Piirseisundi mõiste ja liigid (p 1.5.1).
Seisund, mille ületamisel konstruktsioon lakkab rahuldamast talle esitatud nõudeid. Eristatakse kande- ja kasutuspiirseisundeid.
(G)Kandepiirseisundi ületamine põhjustab konstruktsiooni kandevõime kaotuse (purunemise, stabiilsuse kaotuse jne.).
(Q)Kasutuspiirseisundi ületamisel ei ole enam täidetud konstruktsioonile esitatavad ekspluatatsiooninõuded.
Raudbetoonkonstruktsioonile võivad kasutuspiirseisundi puhul määravaks osutuda:
* läbipainded ja deformatsioonid, mis kahjustavad konstruktsiooni välimust, takistavad selle
normaalset kasutamist või kahjustavad mittekandekonstruktsioone;
* konstruktsiooni välimust või kestvust kahjustavate pragude tekkimine;
* konstruktsiooni kestvust vähendavad surutud betooni kahjustused
24. Norm- ja arvutuskoormuse mõiste (p 1.5.2).
Normkoormus on koormuse etteantud või mingi tõenäosusega määratud suurus (näiteks jõud
Fk, Gk, Qk).
Arvutuskoormus võtab arvesse normkoormuse võimalikku muutlikkust ebasoodsamas suunas.
Ta saadakse normkoormuse korrutamisel koormuse osavaruteguriga γ , näiteks Fd = γFFk, Gd =
γGGk, Qd = γQQk.
Koormuse osavarutegur on koormuse ebasoodsa toime korral alalisele koormusele γG = 1,20
ja muutuvale koormusele γQ = 1,5.
25. Betooni ja terase norm- ja arvutustugevused (p 1.5.3).
Materjali normtugevus fk on mingi, tavaliselt 95%–lise tõenäosusega tagatud tugevus. Materjali
arvutustugevus fd saadakse normtugevuse jagamisel materjali tugevuse osavaruteguriga γM:
fd = fk /γM
Betooni normtugevused
fck - silindriline normsurvetugevus;
fctk 0.05 - alumine normtõmbetugevus (95% tõenäosusega tagatud normtugevus);
fctk 0.95 - betooni ülemine normtõmbetugevus (5% tõenäosusega tagatud normtugevus);
Betooni arvutustugevused
fcd = fck /γc,
fctd 0.05 = fctk 0.05 /γc,
fctd 0.95 = fctk 0.95 /γc, kus
γc - betooni tugevuse osavarutegur:γc = 1,5.
Armatuuri normtugevused
fyk - normvoolavuspiir (normvoolavustugevus);
ftk - normtõmbetugevus.
Armatuuri arvutustugevused
Voolavuspiirile vastav arvutuslik tõmbetugevus fyd = fyk /γ s.
γ s - Armatuuri tugevuse osavarutegur: γs = 1,15.
(Arvutuslik survetugevus võetakse fycd = fyd, kuid mitte suurem, kui 400 Mpa).
26. Kande- ja kasutuspiirseisundi kontrollitingimused (p 1.5.4).
1) Kandepiirseisund
Kandepiirseisundi kontroll peab vältima konstruktsiooni, elemendi või vaadeldava lõike kandevõime kaotuse. Selleks peab olema rahuldatud tugevustingimustingimus
Ed≤Rd, kus Ed - arvutuslik sisejõud
Arvutuslik sisejõud on koormuse ebasoodsat muutlikkust arvestav suurim selles lõikes
esineda võiv sisejõud;
Rd - vaadeldava lõike arvutuslik kandevõime
Arvutuslik kandevõime on sisejõud, mida lõige suudab vastu võtta, arvesse võttes materjali tugevuse ja
muude kandevõimet mõjutavate asjaolude ebasoodsat muutlikkust.
2) Kasutuspiirseisundid
Kasutuspiirseisundite kontroll peab tagama konstruktsiooni normaalse ekspluatatsiooni, sealhulgas
ka inimeste mugavuse ja ehitise vastuvõetava välimuse säilimise.
Pragudekindluse piirseisund
Kontroll peab tagama, et prao arvutuslik laius wk ei ületaks lubatud suurust wadm. Pragu ei tohi takistada konstruktsiooni normaalset töötamist, vähendada selle kestvust (korrosioon) ega muuta vastuvõetamatuks selle välimust.
Läbipainde piirseisund
Elemendi või konstruktsiooni läbipaine ei tohi kahjustada selle nõuetekohast funktsioneerimist või välimust. Selleks ei tohi arvutuslik läbipaine uk ületada lubatud suurust uadm : uk≤uadm.
Elemendi kasutatavuse ja välimuse seisukohalt võib lubatud läbipaindeks võtta 1/250 silde pikkusest, kui läbipaine kahjustab piirnevaid konstruktsioone või viimistlust tuleks lubatut läbipainet vähendada kuni suuruseni 1/ 500 silde pikkusest.
Pingepiirangute piirseisund
Ekspluatatsioonikoormuse põhjustatud ülemäärane betooni survepinge võib soodustada pikipragude
tekkimist ja mikropragude arenemist betoonis. Selleks, et need praod ei viiks konstruktsiooni
kestvuse vähenemisele, tuleks ette näha survetsooni tugevdavad abinõud (nagu armatuuri
kaitsekihi suurendamine survetsoonis või survetsooni ümbritseva põikiarmatuuri kasutamine) või
piirata survepinge suurust.

Betooni arvutuslikud pinge-deformatsioonidiagrammid (p 2.1).
Diagrammid käivad normaallõike kohta (lõige, mis on elemendi peateljega risti, st. normaaliks peatelg ) Painutatud, surutud või tõmmatud raudbetoonelemendi tugevusarvutusel lähtutakse betooni ja terase pingete - σ ja suhteliste deformatsioonide - ε arvutuslikust seosest.
Betooni arvutuslik pingedeformatsioonidiagramm võtab arvesse osavarutegurit 1,5. Kasutatakse paraboolset ja bilineaarset graafikut
28. Armatuuri arvutuslikud pinge-deformatsioonidiagrammid (p 2.1).
Armatuur
Tugevuskontrollil võib kasutada joonisel 2.4 esitatud kahest sirglõigust koosnevat armatuurterase idealiseeritud pingedeformatsioonidiagrammi.
Diagrammil näidatud arvutuslikud suurused saadakse idealiseeritud normatiivse diagrammi jagamisel armatuurterase osavaruteguriga 1,15.
29. Normaallõike tugevuskontrolli lähte-eeldused (p 2.2).
Ristlõike arvutusliku kandevõime määramisel lähtutakse järgmistest eeldustest:
- tasapinnalised ristlõiked jäävad tasapinnalisteks;
- nii tõmbel kui ka survel on betooniga nakkunud armatuuri deformatsioon võrdne
armatuuri ümbritseva betooni deformatsiooniga;
- betooni tõmbetugevust ei võeta arvesse;
- armatuuri pinged saadakse antud arvutuslikust pinge- deformatsioonidiagrammist;
- betooni survepinged saadakse paraboollineaarsest või bilineaarsest arvutuslikust pinge-deformatsioonidiagrammist;
30. Ristlõike deformatsiooni- ja pingeepüür täisnurkse pingejaotuse korral. Täiendavad eeldused selle kasutamisel ristlõike arvutamiseks (p 2.4).
Eeldused:
- betooni piirsurvedeformatsioon ristlõike enimsurutud servas -0,0035;
- armatuuri piirtõmbedeformatsiooni suurus ei ole piiratud;
- armatuurterase arvutussurvetugevust fycd ei võeta suuremaks kui 400 MPa;
- betooni survetugevuse avaldises ηfcd üldjuhul tegur η= 1,0, kui aga survetsooni laius
väheneb betooni enimsurutud kihi suunas, siis η = 0,9.
31. Normaallõike tugevustingimus üldjuhul (p 2.5).
e-ektsentrilisus
Elemendile mõjuv piki/survejõud, paindemoment normaallõikes peab olema väiksem arvutuslikust
32. Normaallõike survetsooni kõrguse määramine (p 2.5).
Survetsooni kõrgus x määratakse survetsooni kõrguse ristlõikele kandepiirseisundis mõjuvate pikijõudude tasakaalutingimusest:
Leitud x on lõplik, kui sellele vastavad armatuuri pinged jäävad piiridesse fyd ≤σ≤-fycd.
33. xc (ξc) ja xc2 (ξc2) mõiste (p 3.1).
xc on ülearmeerimise piirile (tõmbepinged elemendis lähenevad armatuuri tõmbetugevusele) vastav survetsooni kõrgus ja ξc ülearmeerimise piirle vastav survetsooni suhteline kõrgus. xc2 on survetsoonikõrgus, kui survepinged lähenevad armatuuri survetugevusele ja ξc2 olukorrale vastav survetsooni suhteline kõrgus. Tegurid sõltuvad armatuuri klassist .
34. ω, ξ, μ, ζ mõisted survearmatuurita ristkülikulise ristlõike arvutustes (p 3.1).
ω-survetsooni suhteline arvutuskõrgus
ξ-survetsooni suhteline kõrgus
ζ- suhteline sisejõudude õlg
μ- suhteline moment
35. Normaalarmeeritud ristkülikulise ristlõike tugevuskontroll, normaalarmeerimise tingimus
(p 3.2.1 valemid 3.12, 3.13).
Normaalarmeerimise tunnus ξ = x / d1 ≤ ξc
Survetsooni kõrgus
Normaalarmeerimise tingimus MEd ≤ MRd = fcdby(d1 − 0,5y) + fycdAs2(d1 − d2)
36. Normaalarmeeritud ristkülikulise ristlõike armatuuri dimensioneerimine,
normaalarmeerimise tingimus (p 3.2.2 alapunkt 2).
Arvutatakse suhteline moment μ = MEd/(fcdbd1²), kontrollitakse, kas ristlõige pole ülearmeeritud (st,
μ ≤ μc, võetakse tabelist ω ja leitakse As1:
valemiga As1 = ω fcdbd1/fyd
37. Ribiplaatristlõike töötamise põhimõte, plaadi arvutuslaius (p 3.3.1).
Ribiplaatristlõige koosneb ribist ja plaadist . Võrreldes ristkülikulise ristlõikega on ribiplaatristlõige ökonoomsem mittetöötava tõmbetsooni betooni arvel. Ribi töötab paljudel juhtudel kaasa eeskätt tõmbetsooni (tõmbearmatuuri) ja plaadis paiknevat survetsooni ühendava elemendina. Ribi laiuse määrab vajalik vastupanuvõime nihkele, samuti pikiarmatuuri paigutusele esitatavad konstruktiivsed nõuded (kaitsekihi paksus, nõutav varrastevaheline puhasvahe).
Ribist kaugemalolevates plaadi osades betooni survepinge võib kandepiirseisundis jääda väiksemaks survetugevusest, sellepärast piiratakse arvutustes arvesse võetavat plaadi laiust nn. arvutuslaiusega beff (joonis 3.6).
38. Ribiplaatristlõike tugevusarvutuse tingimused ja põhimõtted (p 3.3.2, tingimus 3.29).
Survetsoonis asuva plaadiga ribiplaatristlõike arvutus sõltub sellest, kas arvutuslik nulljoon
asub ribis või plaadis.
Kui As1fyd ≤ fcdbhf + fycdAs2, siis asub arvutuslik nulljoon plaadis ja ristlõiget arvutatakse ristkülikulise ristlõikena, mille laiuseks on plaadi laius b.
Kui tingimus pole täidetud, asub nulljoon ribis. Sel juhul leitakse survetsooni arvutuskõrgus y, lähtudes pikijõudude tasakaalutingimusest.
Ristlõike paindekandevõime MRd leitakse momentide tasakaalutingimusest armatuuri As1 raskuskeset läbiva telje suhtes. Tugevustingimus omab kuju
MEd ≤MRd = fcdbwy(d1 – 0,5y) + fcd(b – bw)hf(d1 – 0,5hf) + fycdAs2(d1 – d2).
Tõmbearmatuuri vajalik pindala leitakse sõltuvalt nulljoone asukohast.
39. Saleda surutud elemendi arvutuse põhimõtted, teist järku sisejõud (p 4.1.1).
Saleda surutud elemendi ristlõike tugevusarvutusel tuleb arvesse võtta nõtke mõju kandevõimele. Konstruktsiooni väljanõtkumise (stabiilsuse kaotuse) põhjuseks on teist järku sisejõud, mis on põhjustatud konstruktsiooni deformeerumisest esialgsete (esimest järku) sisejõudude toimel.
Teist järku sisejõudusid tuleb võtta arvesse, kui need avaldavad oluliselt mõjutavad konstruktsiooni üldstabiilsusele ja kriitiliste lõigete kandepiirseisunditele. Hoonete korral võib teist järku sisejõudusid mitte arvestada, kui need ei ületa 10% vastavast esimest järku sisejõust.
40. Surutud elemendi ristlõikes mõjuva survejõu üldise ekstsentrilisuse komponendid (p 4.1.1).
Surutud elemendi ristlõikes mõjuva survejõu üldine ekstsentrilisus :
etot = e0 + ei + e2 , kus
e0 = MEd1 / NEd - esimest järku ekstsentrilisus (algekstsentrilisus);
MEd1 - esimest järku arvutuslik paindemoment;
NEd - arvutuslik pikijõud;
ei - geomeetrilise konstruktsioonihälbe põhjustatud lisaekstsentrilisus;
e2 - elemendi deformeerumise põhjustatud teist järku ekstsentrilisus.
h - ristlõike kõrgus vaadeldavas suunas.
Sümmeetrilise armatuuriga ristlõikel tuleb surve korral minimaalseks üldiseks ekstsentrilisuseks võtta etot = h / 30, kuid mitte vähem kui 20 mm, kus h on ristlõike kõrgus.
Eraldi asetsevat elementi või konstruktsiooni koosseisus olevat elementi, mida arvutuse mõttes võib käsitleda eraldiseisvana, nimetatakse alljärgnevalt eraldiseisvaks elemendiks.
41. Eraldiseisva posti arvutuspikkus ja saledus , piirsaleduse olemus (p 4.1.2).
Eraldiseisva posti saledus: λ=l0/i, kus
l0 - elemendi arvutuspikkus;
i - elemendi ristlõike inertsiraadius .
Arvutuspikkus on elemendi deformeerunud kuju kirjeldamiseks kasutatav pikkus, seda võib määratleda ka nõtkepikkusena, so tegeliku elemendiga sama ristlõiget ja nõtkekoormust omava mõlemas otsas liigendkinnitusega ja konstantse normaaljõuga posti pikkusena.
Alternatiivina 10% sisejõudude juurdekasvu piirile võib teist järku tulemeid eirata, kui saledus λ on allpool teatud väärtust λlim. Piirsaledus . Piirsaledus on min elemendi saledus, millest alates tuleb II-järku sisejõudusid arvesse võtta.
Vildakpainde korral võib saleduskriteeriumi kontrollida eraldi kummaski suunas. Olenevalt
selle kontrolli tulemusest teist järku tulemeid:
- võib eirata mõlemas suunas,
- tuleks arvesse võtta ühes suunas või
- tuleks arvesse võtta mõlemas suunas.
42. Surutud elementide geomeetriliste konstruktsioonihälvete määramine (p 4.1.3).
Elementide ja konstruktsioonide arvutamisel tuleb arvesse võtta ebasoodsaid tulemeid (sisejõudusid), mida põhjustavad võimalikud hälbed konstruktsiooni ehitamise geomeetrias ja koormuste tegelikus paiknemises.
ϴ0-baasväärtus 1/200
αh- pikkust arvestav vähendustegur
αm- elementide arvu arvestav vähendustegur
Kalde θi tulemit võib esitada konstruktsioonile mõjuvate põikisuunaliste jõududena, mida konstruktsiooniarvutusel vaadeldakse koos muude jõududega.
Seinte ja seotud süsteemis olevate eraldiseisvate postide korral võib tavaliste ehitushälvetega seotud konstruktsioonihälbeid lihtsustatult arvesse võtta ekstsentrilisusena ei = l0/400.
43. Surutud ristkülikristlõigete arvutuse põhimõtted, suur ja väike ekstsentrilisus (p 4.3.1).

• Leitakse arvutuslik pikijõud, esimest järku paindemoment ja ekstsentrilisus. Seejärel leitakse vastavalt konstruktsioonile arvutuspikkus, siis konstruksioonihälve, lisaekstsentrilisus, kontrollitakse piirsaledust ja elemendi saledust võrreldes, kas on tarvis leida ka teist järku ekstsentrilisus. Teist järku ekstsentrilisuse leidmiseks tuleb eelnevalt leida kõverus. Lõpuks leitaks üldine ekstsentrilisus, lõplikud arvutuslikud sisejõud. Kui need on leitud, tehakse kandevõime kontroll.
  
• Suure ekstsentrilisuse tunnuseks (normaal ristlõige) on ξ

Tugevustingimuseks on (Ne)Ed ≤(Ne)Rd

• Väikese ekstsentrilisuse korral ξ > ξc (x > xc). Kontrollitakse tingimust ning see järel leitakse survetsooni kõrgus x ja tõmbearmatuuri pinge σs1.
  

Tugevustingimuseks on (Ne)Ed ≤(Ne)Rd
44. Tõmmatud elemendi arvutuse põhimõtted, suur ja väike ekstsentrilisus (p 5.1).
Elemendi ristlõige võib olla tsentriliselt (MEd = 0) või ekstsentriliselt (MEd ≠ 0) tõmmatud.
Ekstsentriliselt tõmmatud elemendi tugevuskontroll toimub olenevalt pikijõu NEd asukohast. Kui pikijõud asub tõmbe- ja survetsooni pikiarmatuuri resultantjõu rakenduspunktide vahel , siis on tegemist väikese ekstsentrilisusega, vastasel korral suure ekstsentrilisusega.
(a) pikijõud asub armatuuride As1 ja As2 vahel
(b) pikijõud asub väljaspool armatuuride As1 ja As2 vahelist lõiku
45. Tsentriliselt tõmmatud elemendi kandevõime arvutus (p 5.2).
Elemendi ristlõige võib olla tsentriliselt (MEd = 0) või ekstsentriliselt (MEd ≠ 0) tõmmatud.
Tsentriliselt tõmmatud elemendi kandevõime on tagatud, kui on rahuldatud tingimus
NEd ≤NRd = fydAs
kus As - kogu pikiarmatuuri ristlõikepind.
46. Paindeelementide purunemisskeemid kaldlõikes, põikjõukindlust mõjutavad tegurid (p 6.1).
purunemisskeemid:
a) domineeriva paindemomendi mõjul;
b) domineeriva põikjõu mõjul;
c) kaldpragudevahelise surutud betoonriba kandevõime ammendumisel;
1- nulljoon, 2 - kaldpragu, 3 - rangid , 4 - tala surutud seina purunemine survel
Põikarmatuurita raudbetoonelemendi põikjõukindlus sõltub üldjuhul:
1. koormusolukorrast (nii põik- kui ka pikijõududest);
2. koondatud koormuste asukohast tugede suhtes;
3. survetsooni betooni tugevusest;
4. pikitõmbearmatuuri kogusest (nn tüübliefekt);
5. betooni agregaatosade omavahelisest haakuvusest paindepragudes.
6. ristlõike kõrgusest;
7. ristlõike absoluutmõõtmetest.
Põikarmatuuriga raudbetoonelemendi põikjõukindlus sõltub lisaks:
põikarmatuuri kogusest, paigutusest ja kujust .
47. Põikjõukontrolli tingimused, põikjõukandevõime piirsuurused (p 6.3.1).
Arvutuslikku põikarmatuuri ei vaja lõiked, kus on rahuldatud tugevustingimus VEd ≤ VRd,c -elemendi arvutuslik kandevõime. Vastasel juhul vaja põikarmatuuri VEd ≤ VRd,s-armatuuriga vastuvõtav jõud. Kogu elemendis VEd ≤ VRd,max-suurim kandevõime
Kui arvutuse järgi põikarmatuur ei ole vajalik, siis tuleks ette näha minimaalne põikarmatuur
48. Arvutusliku põikarmatuurita elemendi tugevuskontrolli tingimused (p 6.3.2).
Kontrollida tuleb arvutuslikku pikijõu kandevõimet, mis peab rahuldama tingimust
VEd ≤ Vrd,c(Kfctdbd)
Kontrollitakse valemitega ristlõikes esinevaid suurimaid peatõmbepingeid, tegemist on ühega klassikalise teooria tugevustingimuse variantidest, kus tegur K sõltub ristlõike suhtelisest kõrgusest (k), paindearmatuuri hulgast (ρl) ja pikisurvejõust (σcp):
Valem alahindab kandevõimet elemendi toelähedases piirkonnas. Seda arvestades võib vähendada toelähedases piirkonnas mõjuvat arvutuslikku põikjõudu.
Teguriga vähendamata põikjõud VEd peaks siiski alati rahuldama tingimust
VEd ≤ VRd,max Kus VRd,max = 0,5bwdνfcd
Põikjõukandevõime kontroll valemi järgi ei ole vajalik lõigetes, mis asuvad toele lähemal, kui toe siseservast lähtuva 45°-se kaldjoone ja elastse elemendi pikitelje lõikumiskoht.
49. Arvutusliku põikarmatuuriga elemendi tugevuskontrolli tingimused (p 6.3.3.1).
Põikarmatuuriga elementide põikjõukandevõime avaldiste tuletamisel lähtutakse sõrestikskeemist. Survevarraste kaldenurga θ piirsuurused ribis on määratud tingimusega 1 ≤ cot θ ≤2,5. Betooni kandevõimele vastav piirpõikjõud VRd,max Rangide kandevõimele vastav piirpõikjõud VRd,s Kaldse põikarmatuuriga elemendi põikjõukandevõime, toe pk kandevõime
50. Põikjõu mõju pikitõmbearmatuuri sisejõule (p 6.3.4).
Projekteerimisel tuleb silmas pidada, et põikjõud suurendab vaadeldavas ristlõikes paindetõmbearmatuuri sisejõudu. Elemendi paindetõmbearmatuuri üldise sisejõu mingis normaallõikes saab leida avaldisega: Fd=MEd/z + ΔFtd kus MEd ja VEd on selles lõikes esineva paindemomendi ja põikjõu absoluutväärtused ja põikjõu VEd põhjustatud täiendava tõmbejõu ΔFtd pikiarmatuuris võib arvutada valemiga: ΔFtd=VEd/2*(cot θ-cot α). (MEd/z) + ΔFtd ei tohiks olla suurem kui MEd,max/z, kus MEd,max on suurim paindemoment tala pikkuse ulatuses.
Tala vabal toel, kus MEd = 0, peab pikiarmatuur olema küllaldaselt ankurdatud, et vastu võtta jõudu Ftd=VEd/2*(cot θ-cot α)
51. Põikarmatuuri konstrueerimine , nõuded (p 6.4).
Põikarmatuur peaks moodustama konstruktsioonielemendi pikiteljega nurga α = 45°…90°.
Põikarmatuur võib koosneda:
− pikitõmbearmatuuri ja survetsooni ümbritsevatest rangidest;
− ülespööretest;
− pikiarmatuuri mitte ümbritsevatest, kuid tõmbe ja survetsoonis piisavalt ankurdatud varrastest (karkassid, võrgu põikivardad jne).
Vähemalt 50% vajalikust põikarmatuurist peaks moodustama rangid. Rangid peavad olema kindlalt ankurdatud. Rangiharu ülekattejätk ribi pinna lähedal on lubatav, kui rang ei tööta väändele.
Põikarmeerimistegur määratakse avaldisega:
ρw=Asw/sbwsinα
Minimaalne põikarmeerimistegur:
ρw=0,08 √fck/fyk
Põikarmatuuri (rangide) suurim pikisamm ei tohiks olla suurem kui
sl,max = 0,75d(1+ cot α)
kus α on põikarmatuuri ja tala pikitelje vaheline nurk.
Kui rangid moodustavad konstruktsioonielemendi pikiteljega nurga α = 90°, siis
sl,max = 0,75d
Ülespöörete suurim pikisamm ei tohiks olla suurem kui
Sj,max= 0,6d(1+ cot α)
Rangide suurim põiksuunaline vahekaugus ei tohiks olla suurem kui
st,max = 0,75d ≤ 600 mm
Rangid ja põikvardad ankurdatakse tavaliselt põlvega, konksuga või külgekeevitatud põikiarmatuuriga. Konksu või põlve sisse tuleks ette näha varras. Ankurdus peaks vastama joonisele 6.15.
Keevitus tuleks teha kooskõlas standardiga
52. Läbisurumise mõiste, läbisurumiskandevõimet mõjutavad tegurid (p 7.1).
Vaatame raudbetoonplaati, millele mõjub koondatud jõud. Piisavalt suure koormuse korral võib plaat puruneda selliselt , et koormus surub koormatud osa läbi plaadi. Sellist põikjõule purunemise viisi nimetatakse läbisurumiseks. Sellise purunemise näiteks on vundamendiplaadile toetuv post või plaadile mõjuv rattakoormus. Läbisurumine on tasapinnaliste plaatide (massiivplaatide) dimensioneerimisel üheks määravamaks teguriks .
Vundamendiplaatide korral, kus plaadi paksus ja kaal ei ole üldjuhul piiratud, saab läbisurumise mõju vähendada plaadi paksuse suurendamisega.
Plaadi läbisurumisele avaldab ülapinnas paiknev pikiarmatuur suhteliselt vähe mõju, sest armatuuri on läbi kaitsekihi kerge lahti rebida. Seevastu alapinnas paikneva pikiarmatuuri mõju on tunduvalt suurem, kuna see on märgatavalt paremini ankurdatud ja tekitab nn. tüübli efekti.
Põikarmatuuri paigaldamine plaadi ja posti ühenduse piirkonda aitab siduda ülemise pikiarmatuuri alumisega, mis suurendab posti ja plaadi vahelise ühenduse kandevõimet ning venivust (väldib habrast purunemist).
53. Koormatud ala, baaskontrollperimeetri ja kontroll-lõike mõisted läbisurumisel (p 7.1, 7.2).
Koormatud ala on piirkond, kuhu rakendub koondatud koormus. Plaadi või vundamendi suhteliselt väikesel pinnal Aload.
Baaskontollperimeeter on raadius, kus tuleb kontollida põikjõukindlust
Tavaliselt võib kontrollperimeetri võtta koormatud alast kaugusele 2,0d ja see tuleks konstrueerida minimaalse pikkusega (vaata joonis 7.5)
Kontroll-lõige on kriitilist perimeetrit jälgiv lõige, tema kõrgus on võrdne plaadi kasuskõrgusega d. Muutuva paksusega plaadil või vundamendil, välja arvatud astmeline vundament , võib kasuskõrguseks võtta kõrguse koormatud ala perimeetril (vt. joonis 7.8).
54. Läbisurumiskandevõime esindussuurused (p 7.3).
Läbisurumise arvutuse metoodika põhineb posti servas ja baaskontrollperimeetril u1 olevate lõigete kontrollimisel. Põikarmatuuri vajaduse korral tuleks leida lisaperimeeter uout,ef, kus põikarmatuur ei ole enam vajalik. Vaadeldava kontroll-lõike läbisurumiskandevõime väljendatakse järgmiste arvutuslike piirnihkepingetena (MPa):
vRd,c - põikarmatuurita plaadi arvutuslik läbisurumiskandevõime;
vRd,cs - põikarmatuuriga plaadi arvutuslik läbisurumiskandevõime;
vRd,max - plaadi maksimaalne arvutuslik läbisurumiskandevõime.
55. Läbisurumisarmatuuri konstrueerimine, nõuded (p 7.4).
Nõutava läbisurumisarmatuuri korral peaks see paiknema koormatud ala/posti ja selle lõike vahel, mis asub 1,5d võrra seespool kontrollperimeetrit, kus põikarmatuuri enam vaja ei ole. Rangid tuleks ette näha vähemalt kahel perimeetril (vt joonis 7.14,a). Rangiperimeetrite vahekaugus ei tohiks olla suurem kui 0,75d.
Rangivarraste samm piki perimeetrit ei tohiks seespool esimest kontrollperimeetrit (2d kaugusel koormatud alast) ületada 1,5d ja väljaspool esimest kontrollperimeetrit – 2d. Joonise 7.14,b kohaselt paiknevate ülespöörete korral võib lugeda piisavaks ühte põikarmatuuri perimeetrit.
Kui põikarmatuur on nõutav, leitakse rangivarda (või sellele vastava varda) minimaalne pindala Asw,min
Põikjõuarvutuses võib arvesse võtta ainult seda pingearmatuuri, mis möödub postist kauguse 0,5d ulatuses.
Koormatud alast mitte kaugemal kui 0,25d paiknevaid ülespöördeid võib vaadelda läbisurumisarmatuurina (vt joonis 7.14,b).
Toe välispinna või koormatud ala ümbermõõdu ja projekteerimisel arvesse mineva lähima põikarmatuuri vaheline kaugus mõõdetuna tõmbearmatuuri tasandil ei tohiks olla suurem kui
d/2. Kui ülespöörded paikneva vaid ühel joonel , võib nende kallet vähendada 30º-ni.
56. Täisplaatide põikarmeerimise põhimoodused läbisurumiskandevõime tagamiseks (p 7.4).
Kasutatakse põikarmatuuri- range paigutatuna perimeetriliselt ümber läbisurumisohtliku koha. Samuti kasutatakse erinevaid terastoodete variante - I talasaid ja ringikujulisi plaate ohtlikes piirkondades.
Plaadi maksimaalset läbisurumiskandevõimet kontrollime avaldisega
kus betooni töötingimuste tegur avaldisest
2
57. Monoliitsete raudbetoonlagede liigid, kasutusvaldkond, eelised ja puudused ( p9.1)
Laeplaadid , täisplaadid (massiivplaadid), ribiplaadid, ühes suunas töötavad plaadid , kahes suunas töötavad plaadid.
Ühesuunaliste taladega plaat või täisplaat sobib kõige paremini ristkülikulise postivõrgu korral, seal kus on pikad talade silded ja lühemad plaatide silded.
Kahesuunaliste taladega plaadid muudavad keeruliseks raketise ehitamise, armeerimise ja tehnovõrkude paigaldamise.
Täisplaadid sobivad kõige paremini ruudukujulise postivõrgu korral. Konstantse paksusega plaate on lihtne rajada ja need hõlbustavad horisontaalsete kommunikatsioonide paigutamist. Samas võib osutuda vajalikuks põikarmatuuri paigaldamine postipeade ümber et vältida läbisurumist. Põikarmatuuri saab vältida postpeade ümber ehitatavate kapiteelide ja paksenduste abil.
Kahes suunas töötavad ribiplaadid sobivad samuti ligikaudu ruudukujulise postivõrgu korral, kuid võimaldavad suuremaid sildeid kui täisplaadid
Ühes suunas töötavad ribiplaadid sobivad suure sildega ribiplaadi ja lühema sildega peatalade korral
58. Täisplaatide konstrueerimine, põhinõuded (p9.6)
Kehtib ühes ja kahes suunas töötavatele täisplaatidele, kus ava ei ole väiksem viiekordsest plaadi paksusest.
Täisplaadi minimaalne paksus on 50 mm.
Paindearmatuur-
Ette on antud pikitõmbearmatuuri vähim ja suurim ristlõikepindala. Jaotusarmatuur peaks olema vähemalt 20% töötava armatuuri pindalast. Armatuuridele on ette nähtud max lubatav vahekaugus mis on kuni 400mm. Tugedel tuleb armatuur ankurdada. Vabad nurgad ja servad tuleb armeerida.
Põikarmatuuriga plaadi paksus peaks olema vähemalt 200 mm.
59. Talade konstrueerimine, põhinõuded (p 10.1)
Tala pikiarmatuur
Lõiget, kus armatuuri on vähem, kui As,min, tuleks vaadelda armeerimata lõikena.
Nii tõmbe- kui ka survearmatuuri ristlõikepindala ei tohiks väljaspool ülekattejätku olla suurem kui As,max = 0,04Ac.
Toeristlõike armeerimine
Monoliitse tala toeristlõige (isegi siis, kui projekteerimisel vaadeldakse tuge lihttoena) tuleks
arvutada toe osalise kinnituse põhjustatud paindemomendile, mille suurus on vähemalt 0,15-
kordne avas esinev suurim paindemoment.
Alumise pikiarmatuur tuleb äärmisel toel ja vahetoel ankurdada
Põikarmatuur peaks moodustama konstruktsioonielemendi pikiteljega nurga α vahemikus 90° kuni 45°.
Põikarmatuur võib koosneda:
- pikitõmbearmatuuri ja survetsooni ümbritsevatest rangidest
- ülespööretest;
- pikiarmatuuri mitte ümbritsevatest, kuid tõmbe ja survetsoonis piisavalt ankurdatud
varrastest (karkassid, võrgu põikivardad jne).
Rangid peavad olema kindlalt ankurdatud. Rangiharu ülekattejätk ribi pinna lähedal on lubatav, kui rang ei tööta väändele.
Vähemalt 50% vajalikust põikarmatuurist peaks moodustama rangid.
Talade piirkonnad, kus arvutuslik põikarmatuur ei ole vajalik, armeeritakse minimaalsest
põikarmeerimistegurist lähtudes
Pinnaarmatuur
Pragunemise kontrollimiseks või betoonkaitsekihi varisemise vältimiseks (näiteks, suuremate
betoonkaitsekihtide korral) võib olla vajalik pinnaarmatuuri kasutamine. Kaitsekihi varisemise vältimiseks tuleks ette näha pinnaarmatuur
60. Postide konstrueerimine, põhinõuded (p 10.2)
Pikiarmatuur
Pikiarmatuuri läbimõõt peaks olema vähemalt ∅min = 8 mm (soovituslikult ∅min = 12 mm).
Pikiarmatuuri minimaalne kogupindala
Pikiarmatuuri maksimaalne kogupindala As,max väärtus väljaspool ülekattejätkusid ei tohiks olla suurem kui 0,06Ac
Polügonaalse ristlõikega postides peaks igas nurgas olema vähemalt üks varras.
Ümarristlõikega postides ei tohiks pikivarraste arv olla väiksem kui neli.
Põikiarmatuur
Põikiarmatuuri läbimõõt peaks olema vähemalt 6 mm ja vähemalt 1/4 pikiarmatuuri suurimast läbimõõdust. Põikiarmatuurina kasutatava keevisvõrgu traadi diameeter peaks olema vähemalt 5 mm. Põikiarmatuur peaks olema piisavalt ankurdatud.
Põikiarmatuuri samm piki posti (vähim)::
- 15-kordne pikivarda minimaalne diameeter;
- posti ristlõike vähim mõõde;
- 400 mm.
Jätku kohal peaks paiknema vähemalt 3 põikiarmatuuri.
Posti nurgas paiknev iga pikivarras või vardakimp peaks olema haaratud põikiarmatuuriga.
Survetsoonis paikneva ja põikiarmatuuriga kahes suunas fikseerimata pikivarda kaugus fikseeritud pikivardast ei või olla suurem kui 150 mm