Pod pojęciem zbrojenia kryją się najczęściej stalowe pręty żebrowane o charakterystycznej granicy plastyczności 500 MPa. W tym artykule poruszę temat trzech cech takiej stali: wartość charakterystyczna fyk , wartość obliczeniowa fyd oraz zależność obciążenie-odkształcenie.

Granica plastyczności i wytrzymałości stali zbrojeniowej

Na początku wprowadźmy sobie pewne symbole

f_{yk} - granica \ plastyczności \ w\ której \ powstaje  \ odkształcenie  \ stałe  \ 0,2 \ procenta. \\
f_{tk}  - wytrzymałość \ na \ rozciąganie \ (powodujące \ zerwanie \ próbki )\\

Zobaczmy jak wygląda wykres laboratoryjny dla rozciągania stali.

Wykres naprężenie odkształcenie dla stali - rzeczywisty
Wykres naprężenie odkształcenie dla stali – rzeczywisty.

Na wykresie możemy wyróżnić 3 zasadnicze fazy:

  • zakres sprężysty, w którym obowiązuje prawo Hooke’a (linia prosta nachylona). Sprężysty tzn. gdy przestajemy rozciągać próbkę to odkształcenia wracają do 0.
  • zakres płynięcia stali (płaski fragment wykresu) – przy stałych naprężeniach odkształcenie rośnie
  • zakres dalszego przyrostu odkształceń (wybrzuszenie na wykresie) – odkształcenia rosną wraz z obciążeniami osiągając odkształcenie graniczne – epsilon u ( u – ultimate).
  • koniec wykresu oznacza zerwanie próbki. Jak widać zerwanie nie następuje przy maksymalnym naprężeniu, co odróżnia stal od betonu, którego zniszczenie jest nagłe.

W normie stosuje się uproszczony wykres łącząc fazę drugą i trzecią obrazując ją płaską linią. Można też dla etapu plastycznego przyjąć linie przerywaną pochyłą która jest funkcją liniową o zadanym współczynniku k, ale opcja „płaska” jest wystarczająca na potrzeby większości obliczeń.

Wykres uproszczony , normowy naprężenie odkształcenie dla stali
Wykres uproszczony , normowy naprężenie odkształcenie dla stali

Do sprawdzania SGN (stanów granicznych nośności) potrzebujemy obliczeniową granicę plastyczności obliczaną ze wzoru:

f_{yd} = \frac{f_{yk}} { \gamma_{S}} \\

 \gamma_s - współczynnik  \ równy  \ 1.15  \ lub  \ w \ sytuacji \ wyjątkowej \ 1.0

Współczynnik celowo obniża wytrzymałość laboratoryjną dla zachowania bezpieczeństwa więc zazwyczaj jest to wartość 1.15.

Przyjmuje się, że moduł sprężystości stali Es = 200 GPA

Inne właściwości stali zbrojeniowej

Inne, mniej istotne właściwości stali zbrojeniowej to:

  • wskaźnik użebrowania prętów – przyczepność pręta
  • zdatność do gięcia
  • wytrzymałość zmęczeniowa
  • spajalność (łączenie z innymi prętami poprzez spawanie).
  • ciągliwość – „zdolność do znoszenia dużych odkształceń połączoną z występowaniem wzmocnienia po osiągnięciu granicy plastyczności”

Rodzaje stali wykorzystywanych w zbrojeniu

Różnica pomiędzy klasami stali polega głównie na zmiennych własciwościach w poniższych parametrach:

  • spajalność: trudno spajalna / spajalna
  • zakres średnic prętów w mm
  • granica plastyczności charakterystyczna i obliczeniowa ( czasami to producent podaje wartość obliczeniową, nie musimy więc stosować wzoru z dzieleniem przez współczynnik 1.15).
  • wytrzymałość charakterystyczna
  • pręty żebrowane / gładkie.

Przykłady klas stali możecie znaleźć na prawie każdej stronie producenta zbrojenia, przykładowo: http://confirme.com.pl/stal-zbrojeniowa

Najczęściej stosuje się stale o granicy plastyczności około 500 MPa np. klasy A-IIIN.

zdjęcie zbrojenia stalowego pręty zbrojeniowe
Źródła: Michał Knauff , Obliczenia wg. Eurokodu 2 wydanie III

Szymon Janczura

Revit & BIM Specialist

Od początku studiów temat BIM i Revit był moją pasją. Już wtedy zacząłem prowadzić jeden z pierwszych blogów o tej tematyce  (projektowaniebim.pl) oraz kanał youtube, na którym publikowałem jedne z pierwszych tutorialów z programu Revit w Polsce. Platformę BIMv.pl założyłem w 2016 roku. Lubię dzielić się wiedzą, którą zdobyłem w trakcie licznych spotkań z projektantami. Posiadam status autoryzowanego trenera Revit oraz certyfikaty na poziomie professional z modułów Revit Architecture i Structure (sprawdź tutaj). Na co dzień pracuję jako freelancer BIM. Mam za sobą współpracę z firmami w Polsce jak i za granicą. O jakości moich kursów mogą świadczyć liczne pozytywne opinie.

0 Komentarzy

Napisz komentarz

2016 - ©2021 BIMV.PL

Skontaktuj się

Wyślij nam wiadomość, a my postaramy się na nią szybko odpowiedzieć. Możesz też zadzwonić na nr. 729675678

Wysyłanie
 
lub

Zaloguj się używając swojego loginu i hasła

lub     

Nie pamiętasz hasła ?

lub

Załóż konto