Nośność na ścinanie strunobetonowych płyt kanałowych z uwzględnieniem nadbetonu, opartych na podporach podatnych
Wariant tytułu
Shear capacity of prestressed hollow core slabs with concrete topping on flexible supports
Autor
Surma, Mateusz
Promotor
prof. dr hab. inż. Kazimierz Flaga, dr h.c.m.
Promotor pomocniczy
dr hab. inż. Wit Derkowski
Data wydania
2017
Data obrony
23.01.2018
Wydawca
[s.n.]
Język
polski
Słowa kluczowe
prefabrykacja betonowa, płyty kanałowe, ścinanie, podpora podatna
precast concrete, hollow core slab, shear, flexible support
Abstrakt
W rozprawie doktorskiej, podjęto refleksję o charakterze naukowo-technicznym nad zagadnieniem wpływu podatności dźwigara na redukcję nośności ścinania strunobetonowych płyt kanałowych, ze szczególną rolą warstwy nadbetonu.
Badania doświadczalne, odwzorowujące rzeczywiste warunki pracy płyt kanałowych przy określonym sposobie podparcia, zależnym od lokalizacji elementu na stropie, przeprowadzone na 15 płytach różnych wysokości, potwierdziły znaczący wpływ poziomego naprężenia ścinającego na nośność ścinania, redukującego. Jednocześnie badania wykazały pozytywny wpływ warstwy nadbetonu, której efektywność jest tym większa, im mniejsza jest wysokość nominalna płyty kanałowej. Badania i analizy numeryczne potwierdziły, iż najbardziej wytężonym fragmentem płyty jest żeberko skrajne.
W analizach numerycznych wykonano także symulacje pola stropowego w celu określenia takiej wartości sztywności giętnej dźwigara, dla której w obliczeniach nośności płyt na ścinanie należy uwzględniać podatność podpory. Analiza wykazała, iż doraźne ugięcie na poziomie 1/1350 rozpiętości można uznać za wartość, od której dźwigar traktuje się jako podporę podatną. Z zaproponowano koncepcję autorskiego modelu obliczeniowego nośności płyt kanałowych na ścinanie.
Celem rozwinięcia modelu było znalezienie alternatywnej metody do wyznaczania poziomego naprężenia stycznego τzx, którego wystąpienie ma decydujące znaczenie dla redukcji nośności na ścinanie płyt kanałowych opartych na podporach podatnych.
The dissertation presents a scientific and technical reflection on the influence of flexible supports on the reduction of shear capacity of prestressed Hollow Core slabs with the particular role of concrete topping layer.
Experimental research simulating the real behaviour conditions of the floor units with a specific support conditions, depending on the location of the unit on the floor, carried out on 15 precast slabs of different heights, confirmed the significant effect of horizontal shear stress on shear capacity. What is more, the research showed the positive effect of concrete topping layer, which efficiency increases with the decrease of nominal height of the slab. Research and FEA analyses have confirmed that the outer web is the one that is most loaded.
In the FEM analysis, for which the flexibility of the support should be taken into account in the calculation of the shear capacity of the slab. This problem could only be solved by computer simulation, because the required number of structural components and the size of the test stand exceeded the possibilities of our laboratory. The limit value of the immediate deflection of the support beam was found to be the deflection at 1/1350.
The dissertation proposes the concept of the author's model of calculating the shear capacity of HC slabs.
The purpose of the model development was to find an alternative method for determining the horizontal tangential stress τzx which occurrence is decisive for reducing the shear resistance of channel plates based on susceptible supports.
