Αγκυρώσεις και ενώσεις διαμήκους οπλισμού πλακών, δοκών, στύλων, τοιχίων σύμφωνα με τους ευρωκώδικες
Μέγα θέμα οι αγκυρώσεις και ενώσεις οπλισμού και τα δεδομένα άλλαξαν πάλι με τους ευρωκώδικες.
Αυτό που διαπιστώνω είναι ότι δεν υπάρχει αρκετός χώρος για να αγκυρωθούν οι διαμήκεις ράβδοι μιας δοκού σε έναν εξωτερικό κόμβο!!!
Θα πρέπει να περιοριστούμε σε μικρές διατομές ράβδων, να έχουμε μεγάλων διαστάσεων υποστυλώματα στα οποία να καταλήγουν οι δοκοί.
Έχουμε και λέμε λοιπόν:
Πάλι (σε σχέση με τον ΕΚΩΣ) έχουμε δύο είδη συνθηκών συνάφειας:
- Ι = ευνοϊκές (σε στύλους/τοιχία, πλάκες πάχους μέχρι 25cm και στο άνω τμήμα δοκών και πλακών πάχους >25cm)
- ΙΙ = δυσμενείς (όπου δεν είναι ευνοϊκές)
Η επίδραση του είδους της συνάφειας αποτυπώνεται στον υπολογισμό της τιμής σχεδιασμού της οριακής τάσης συνάφειας fbd, η οποία μειώνεται κατά 30% όταν οι συνθήκες είναι δυσμενείς (βλ. συντελεστή η1, §8.4.2(2) EC2).
Το απαιτούμενο βασικό μήκος αγκύρωσης lb,rqd, το οποίο μετράται στον άξονα της ράβδου, υπολογίζεται και πάλι ως:lb,rqd = Φ/4 * σsd / fbd
όπου σsd=fyd εκτός εάν έχουμε την περίπτωση εγκάρσιας συγκολλημένης ράβδου οπότε μειώνεται κατά Fbtd/As (βλ. §8.6(1) EC2)
Το ελάχιστο μήκος αγκύρωσης lb,min υπολογίζεται και πάλι ως:lb,min > max{0,3*lb,rqd , 10Φ , 10cm} για ράβδους υπό εφελκυσμό
lb,min > max{0,6*lb,rqd , 10Φ , 10cm} για ράβδους υπό θλίψη
πλέον έχει τεθεί και ένα μήκος (10cm) κάτω από το οποίο δεν μπορεί να είναι σε καμία περίπτωση ακόμα και για Φ6 δηλαδή.
Επίσης, δεν γίνεται διάκριση ανάλογα με τον αν έχουμε σεισμό ή όχι.
Τέλος, το μήκος αγκύρωσης σχεδιασμού lbd, υπολογίζεται πλέον από τη σχέση:lbd = max{ α1 *α2*α3*α4*α5*lb,rqd , lb,min} (+5Φ αν έχουμε κατηγορία πλαστιμότητας Υψηλή - βλ. §5.6.2.2(4)P EC8)
όπου α1, α2, α3, α4 και α5 μια σειρά από συντελεστές που ορίζονται στον Πίνακα 8.2 του EC2 και οι οποίοι έχουν όλοι την τιμή 1,0 για ράβδους υπό θλίψη, εκτός του α4 που λαμβάνει πάντα (και για ράβδους υπό εφελκυσμό) την τιμή 0,7.
Ο συντελεστής α4 που μας μειώνει κατά 30% το μήκος αγκύρωσης των ράβδων μας, μπορεί να ληφθεί υπόψη μόνο αν έχουμε εγκάρσια συγκολλημένο ράβδο σε απόσταση τουλάχιστον 5Φ από το άκρο όπου αρχίζει να μετράται το lbd.
Υπάρχει επίσης ο περιορισμός, α2*α3*α5 >0,7.
Οι συντελεστές α1, α2, α3 και α5 εξαρτώνται από:
- το είδος της αγκύρωσης (ευθύγραμμη ή μη)
- το cd=f{a=απόσταση ράβδων μεταξύ των διαμήκων ράβδων, c=επικάλυψη ράβδου και το είδος της αγκύρωσης}
- την εγκάρσια πίεση p στην κατάσταση αστοχίας, κατά μήκος του lbd
- το εμβαδόν ΣΑst του εγκάρσιου οπλισμού κατά μήκος του μήκους αγκύρωσης σχεδιασμού lbd
- το εμβαδόν ΣΑst,min της διατομής του ελάχιστου εγκάρσιου οπλισμού
- το εμβαδόν As της διατομής της αγκυρούμενης ράβδου με τη μέγιστη διάμετρο
- συντελεστή Κ με τιμές από 0 έως 0,1 (βλ. σχήμα 8.4 §8.4.(2) EC2)
Αντιλαμβάνεστε ότι ο υπολογισμός της lbd για ράβδους υπό εφελκυσμό είναι ιδιαίτερα σύνθετος.
Μπορούμε όμως να υπολογίζουμε απλουστευτικά το lbd, το οποίο πλέον ονομάζουμε ισοδύναμο μήκος αγκύρωσης lb,eq και είναι:lb,eq = α1 * lb,rqd (για καμπύλες αγκυρώσεις)
lb,eq = α4 * lb,rqd (για αγκυρώσεις με συγκολλημένη εγκάρσια ράβδο)
ΠΡΟΣΟΧΗ!
_ Στο μήκος αγκύρωσης σχεδιασμού lbd μετράται και το καμπύλο και το μετά απ' αυτό μήκος της ράβδου (όταν έχουμε εφελκυσμό μόνο).
_ Στο ισοδύναμο μήκος αγκύρωσης lb,eq μετράται μόνο το ευθύγραμμο μήκος της ράβδου και η προβολή του καμπύλου.
Ποια όμως είναι η ελάχιστη διάμετρος του τυμπάνου Φm για την καμπύλωση των ράβδων;4Φ για Φ=<16
7Φ για Φ>16
όπως δίνεται στον πίνακα 8.1Ν του EC2
ΠΡΟΣΟΧΗ!
Η παραπάνω διάμετρος πρέπει να ελέγχεται έναντι αστοχίας του σκυροδέματος (το σκυρόδεμα που βρίσκεται στο εσωτερικό της καμπυλομένης ράβδου, κινδυνεύει να αστοχήσει από την πίεση που δέχεται από την ράβδο). Πρέπει:
Φm,min > Fbt * [(1/ab) +1/(2Φ)] / fcd
όπου:
ab είναι το ½ της απόστασης από κέντρο σε κέντρο μεταξύ των ράβδων, κάθετα στο επίπεδο της συγκόλλησης
Fbt είναι η εφελκυστική δύναμη της ράβδου στην αρχή της καμπύλωσης και υπό τα φορτία αστοχίας
fcd = fck/γc είναι η τιμή σχεδιασμού της αντοχής σε θλίψη του σκυροδέματος
Υπάρχει όμως η δυνατότητα να αποφύγουμε τον παραπάνω έλεγχο αν ισχύουν τα παρακάτω:
- η αγκύρωση της ράβδου δεν απαιτεί μήκος μεγαλύτερο από 5Φ μετά την καμπύλωση
- το επίπεδο της καμπύλωσης δεν είναι κοντά (δεν ορίζεται πόσο) στην εξωτερική επιφάνεια του σκυροδέματος
- υπάρχει μια εγκάρσια ράβδος διαμέτρου >=Φ εντός του καμπύλου μήκους
- η διάμετρος τυμπάνου δεν είναι μικρότερη από 4Φ για Φ<=16 και 7Φ για Φ>16
Μετά τα παραπάνω καταλήγουμε στα παρακάτω απαιτούμενα μήκη αγκύρωσης για Μέση κατηγορία πλαστιμότητας, B500C και C25/30 και για ράβδους υπό θλίψη (δυσμενέστερη περίπτωση):
Φ8 --> 32/47
Φ10 --> 40/58
Φ12 --> 48/70
Φ14 --> 57/81
Φ16 --> 65/93
Φ18 --> 73/104
Φ20 --> 81/116
Φ22 --> 89/127
Φ25 --> 101/145
Φ28 --> 113/162
Φ32 --> 129/185
(το πρώτο νούμερο π.χ. 57cm για Φ14, αντιστοιχεί στο lbd για ευνοϊκές συνθήκες συνάφειας (Ι) και το δεύτερο, 81cm για Φ14 αντιστοιχεί στο lbd για δυσμενείς συνθήκες συνάφειας (Ι))
