Οι δυνάμεις που αναλαμβάνει ο χάλυβας
Η δύναμη που αναλαμβάνει κάθε ράβδος οπλισμού οφείλεται στις εφελκυστικές ή στις θλιπτικές παραμορφώσεις της διατομής και στις αντίστοιχες τάσεις [σs] του χάλυβα. Ο χάλυβας θεωρείται ότι αναλαμβάνει με τον ίδιο τρόπο τόσο τις αναπτυσσόμενες εφελκυστικές όσο και τις θλιπτικές τάσεις.
Οι δυνάμεις επί των ράβδων είναι κάθετες επί της διατομής, αλλά επειδή σε κάθε στάθμη έχουν την ίδια απόσταση από τον ουδέτερο άξονα, στην κατάκλιση τους που γίνεται η αναπαράσταση, θεωρούνται συγγραμμικές και αναγράφονται αθροιστικά σαν μία δύναμη.
Εικόνα 3 -3: Οι δυνάμεις που αναλαμβάνει ο οπλισμός στις περιπτώσεις διακεκριμένων στρώσεων
εφελκυόμενου ή θλιβόμενου οπλισμού, όπως στη συνήθη ορθογωνική.
Παραδείγματα υπολογισμού δυνάμεων χάλυβα ποιότητας B500C, εμβαδού As=1000 mm2
| i |
εs
‰ |
Απλοποιημένο διάγραμμα ή
Πλήρες διάγραμμα |
Περιοχή
διαγράμματος
‰ |
σs
MPa |
As
mm2 |
Fs
kN |
| 1 |
1.2 |
αμφότερα |
0.0 ≤ εs ≤ 2.17 |
240.00 |
1000 |
240.00 |
| 2 |
2.0 |
αμφότερα |
0.0 ≤ εs ≤ 2.17 |
400.00 |
1000 |
400.00 |
| 3 |
2.17 |
αμφότερα |
εs = 2.17 |
434.78 |
1000 |
434.78 |
| 4 |
5.0 |
απλοποιημένο |
2.17 < εs ≤ 20.0 |
434.78 |
1000 |
434.78 |
| 4 |
5.0 |
πλήρες |
2.17 <εs ≤ 67.5 |
437.31 |
1000 |
437.31 |
| 5 |
10.0 |
απλοποιημένο |
2.17 < εs ≤ 20.0 |
434.78 |
1000 |
434.78 |
| 5 |
10.0 |
πλήρες |
2.17 <εs ≤ 67.5 |
441.79 |
1000 |
441.79 |
| 6 |
45.0 |
πλήρες |
2.17 <εs ≤ 67.5 |
473.31 |
1000 |
473.31 |
| 7 |
67.5 |
πλήρες |
εs = 67.5 |
493.28 |
1000 |
493.28 |
| 8 |
-1.2 |
αμφότερα |
0.0 ≤ |εs| ≤ 2.17 |
-240.00 |
1000 |
-240.00 |
| 9 |
-2.0 |
αμφότερα |
0.0 ≤ |εs| ≤ 2.17 |
-400.00 |
1000 |
-400.00 |
| 10 |
-5.0 |
- |
- |
- |
- |
- |
Παρατήρηση: Η ελάχιστη αρνητική τιμή του εs στην κάμψη δεν μπορεί να είναι μικρότερη από το εcu2=-3.5‰.
Διανεμημένος οπλισμός
Οι αλγόριθμοι που υπολογίζουν τον αναγκαίο οπλισμό σε μία διατομή πρέπει να ξέρουν από την αρχή την κατανομή του οπλισμού.
Στις περιπτώσεις των πλακών και των συνηθισμένων δοκών, είναι γνωστή η θέση των ράβδων, η οποία λαμβάνεται σε απόσταση d1 και d2 από την κάτω και την πάνω ίνα της διατομής.
Εικόνα 3-4: Οι οριζόντιοι οπλισμοί στις πλάκες και τις δοκούς είναι διανεμημένοι, συμπεριφέρονται όμως
σαν σημειακοί επειδή είναι εγκάρσιοι ως προς τις παραμορφώσεις της διατομής
Στην περίπτωση όμως των υποστυλωμάτων, η κατανομή του οπλισμού δεν είναι εξ’ αρχής γνωστή. Εξαρτάται από την ανάγκη σε οπλισμό, από την ανάγκη σε τμήσεις συνδετήρων και άλλους παράγοντες.
Θεώρηση κατανομής του οπλισμού σε υποστύλωμα
 |
 |
 |
| (α) μόνο σημειακή κατανομή (dis=0.0) |
(β) μόνο διανεμημένη
κατανομή (dis=1.0) |
(γ) μικτή, σημειακή και
διανεμημένη κατανομή (0.0 |
Εικόνα 3-6: Θεώρηση κατανομής του οπλισμού σε υποστύλωμα
Σε υποστυλώματα με απαιτήσεις αντισεισμικότητας, μία ικανοποιητική παραδοχή είναι dis=0.50
Στα παραδείγματα της κάμψης, μπορεί να μπει η τετραγωνική διατομή με κάμψη κατά τη διαγώνιο, όπου θα φανεί τόσο η λειτουργία της τριγωνικής διατομής, όσο και του σημειακού οπλισμού όπως και του διανεμημένου.