1
BETON I AB
Beton je vještački kamen dobiven miješanjem agregata,cementa,vode i po potrebi aditiva. Prema zapreminskoj težini razlikujemo:
Lake betone: γ < 2000 kg/m³
Normalne betone: γ =2000 do 2500 kg/m³ Teške betone: γ > 2500 kg/m³
U proračunu konstrukcija upotrebljavamo sledeće zapreminske težine: Nearmirani beton: γ = 2400 kg/m³ = 24 KN/m³ ... (1 KN ≅ 100 kg) Armirani beton: γ =2500 kg/m³ = 25 KN/m³
Marka betona MB je karakteristična čvrstoća na pritisak, betonske kocke ivica 20cm,starosti 28 dana, njegovane u uslovima propisanim odgovarajućim standardima. (pri temperaturi od 20± 3 °C)
Karakterističnom čvrstoćom utvrđuje se čvrstoća proizvedenog betona, na koji se odnosi veći broj ispitivanja.
Posebna svojstva betona: vodonepropustljivost, otpornost na habanje, otpornost na smrzavanje, otpornost na smrzavanje u prisustvu soli.
Beton iste marke i jednakih posebnih svojstava pripada određenoj klasi betona.
Beton određene klase može imati različit sastav. Ista zahtijevana svojstva u očvrslom stanju mogu se postići na različite načine sa različitom vrstom,porijeklom i masom osnovnog materijala u mješavini. Beton određene klase i određenog sastava predstavlja određenu vrstu betona.
Svaka fabrika betona proizvodi vlastite vrste pojedinih klasa betona. O tome se mora voditi računa na gradilištu, gdje se beton iste klase doprema iz više fabrika, jer je u isti element konstrukcije dozvoljeno ugraditi isključivo beton iste vrste.
Kategorije betona.
Beton I kategorije: MB 10,15,20,25. Mogu se pripremati na gradilištu uz propisane količine cementa. Beton II kategorije: MB 30 i više marke proizvode se u fabrici betona.
Specijalne vrste betona: hidrotehnički beton, beton za kolovozne konstrukcije,prednapregnuti beton, beton za prefabrikovane elemente.
Konzistencija betona
Je mogućnost oblikovanja svježe betonske mase.
Razlikujemo: krutu, slaboplastičnu, plastičnu(pumpani beton) i tekuću konzistenciju. Mehanički vibriramo slaboplastičnu i plastičnu konzistenciju.
Uzimanje uzoraka na gradilištu (član 48):
- Jedan uzorak svaki dan kada se vrši betoniranje - Jedan uzorak u prosjeku na 150 mješavina ili 100 m³ - Najmanje tri uzorka za jednu partiju betona
Minimalni broj uzoraka za jednu partiju je 3 a max. 30 uzoraka.
Partija betona je količina iste klase ili vrste betona koji se u približno jednakim vremenskim uslovima ugradi u neku konstrukcijsku cjelinu, pri čemu jedna partija ne bi trebala da traje duže od jednog mjeseca.
2 Ugradnja betona, skidanje oplate i njegovanje betona.
Ugradnja betona se vrši u slojevima 30 do 50 cm (max. 70cm) uz obavezno vibriranje i revibriranje slojeva. Max.visina slobodnog pada kod izljevanja betona iznosi 1,5 m. Ako su visine veće od 1,5m betoniranje raditi sa gumenim lijevcima ili ostavljati otvore u oplati. U svakom slučaju treba spriječiti da beton udara u armaturu i oplatu i na taj način segregira.
Max. visina betoniranja zida bez prekida iznosi 3m, a zatim se radi radna fuga da bi se svježa betonska masa slegla pod sopstvenom težinom.Da se ne bi izgubio kontinuitet, nastavak betoniranja zida treba raditi posle dva do tri sata, uz obavezno revibriranje slojeva.
Kod ploča rebrastih konstrukcija i greda visina većih od 80 cm prvo betoniramo rebro, a zatim naknadno ploču.Betoniranje stubova dimenzija većih od 40cm radimo bez prekida do visine max. 4m,u suprotnom je visina betoniranja manja.
Oplata se skida po fazama bez potresa i udara kada beton dostigne određenu čvrstoću. Skidanje oplate vršimo kod vertikalnih elemenata kada beton postigne 30% MB (stubovi,zidovi,vertikalni elementi greda i
ploča).Skidanje oplate kod horizontalnih elemenata radimo kada beton postigne 70% MB (donji dijelovi oplate greda i ploča).
Njegovanje betona mora trajati najmanje 7 dana,ako projektom nije drugačije definisano ili ne manje od 60% postignute marke betona.U ovoj fazi je potrebno beton zaštititi od vjetra,isušivanja,oborina,tekuće vode, ekstremnih temperatura, potresa. Ljeti što više poljevati vodom,zbog toplote i isušivanja betona od hidratacije cementa i visokih temeperatura. Betoniranje u posebnim uslovima smatramo ako su temperature manje od +5 i veće od +30 °C.
Prekid i nastavak betoniranja.
Radnom fugom se naziva površina između očvrslog i svježe ugrađenog betona koji nastaje kada je prekid betoniranja između 5 i 7 sati. Koliko god se prekid izvede pažljivo ovo su slaba mjesta u konstrukciji. Prekid betoniranja se mora izvesti na unaprijed određenom mjestu.
Grede i ploče prekidamo u srednjoj trećini presjeka, dok se konzole ne smiju prekidati.
Nastavak betoniranja izvesti tako što se prvo ukloni oplata za prekid, ohrapavi beton metalnom četkom i dobro nakvasi vodom . Prvi sloj debljine 5-7 cm se radi od sitnozrnog betona sa više cementa čime se postiže bolja veza sa starim betonom.
Na koje konstruktivne elemente možemo primjeniti nearmirani beton?
Primjenjujemo ga na elemente pretežno opterećene na pritisak, kao što su stubovi,zidovi,svodovi,temelji, kao i za podložni beton.
Šta predstavlja oznaka σtla i kako određujemo potrebne dimenzije temeljne stope?
Predstavlja dopuštenu nosivost tla i to je podatak kojeg dobivamo iz Geomehaničkog elaborata. Dimenzije temelja određujemo iz uslova da naponi u tlu ne budu prekoračeni : 𝜎 =𝑁
𝐴 gdje je u silu N uračunata
vlastita težina temelja i težina tla iznad temelja. Mora biti ispunjen uslov: σtla ≥ 𝜎 =𝑁
𝐴 ;
Objasni razliku između nearmirane i armirane ab grede?
Nearmirana greda predstavlja krhku konstrukciju i lom nastupa iznenada pri pojavi prve prsline.
Armirana greda predstavlja duktilnu (žilavu) konstrukciju jer je njen slom najavljen jakim raspucavanjem i ugibima.Otpornost armirane grede je 15-20 puta veća od nearmirane.
3 Skiciraj radni dijagram betona i armature?
Max dilatacija betona je 3,5 o/oo i armature 10 o/oo .
fb- računska čvrstoća betona pri pritisku i ona je u funkciji marke betona (približno: fb= o,7 xMB). RA 400/500 fav= 400Mpa = 40 KN/cm² ... granica razvlačenja čelika mjerodavna za dimenzioniranje. faz=500Mpa – zatezna čvrstoća čelika (karakteristična čvrstoća na kidanje).
Šta su granična stanja,koja razlikujemo i koji su kriteriji loma po graničnim stanjima?
Granična stanja su stanja čijim prekoračenjem konstrukcija više ne udovoljava proračunskim zahtjevima. Razlikujemo: GSN granična stanja nosivosti (lom) i GSU granična stanja upotrebljivosti (prsline i ugibi). Kriterijumi loma po graničnim stanjima nisu dopušteni naponi već konvencionalno usvojene dilatacije. Šta podrazumjeva proračun prema GSN i koje razlikujemo vrste loma ?
Podrazumjeva potpuno iskorištenje nosivosti čelika i/ili betona.
Razlikujemo: 1.Lom po betonu ,...
𝜀𝑏 = 3,5 𝑜/𝑜𝑜 𝑖 0 ≥ 𝜀𝑎 ≤ 10
o/oo 2.Lom po armaturi ,... 0 ≤𝜀𝑏 ≤ 3,5
o/oo𝑖 𝜀𝑎 = 10
o/oo 3.Simultani lom ,...𝜀𝑏 = 3,5
o/oo𝑖 𝜀𝑎 = 10
o/ooObjasni postupak proračuna prema graničnim stanjima?
Prvo se uz pretpostavku da je kapacite dilatacija čelika i/ili betona potpuno iskorišten izračuna nosivost presjeka Sn.
Zatim se uticaji od stalnog, pokretnog i dodatnog opterećenja množe parcijalnim koeficijentima sigurnosti i dobivamo granične uticaje Su koji mogu da se pojave u presjeku.
Prema uslovu: 𝑺𝒏 ≥ 𝑺𝒖 radimo dimenzioniranje.
Ekonomično dimenzioniranje podrazumjeva znak jednakosti u datom izrazu. Koja razlikujemo opterećenja i šta su granični uticaji?
Za proračun presjeka prema GSN sračunaju se statički uticaji u mjerodavnim presjecima konstrukcije uglavnom za sledeća opterećenja:
Sg – stalno opterećenje (sopstvena težina,slojevi poda i plafona,..) Sp- pokretno opterećenje kao i uticaji od snijega i vjetra
SΔ-dodatno opterećenje od promjene temperatur,slijeganja oslonaca,..
PBAB 87 dopušta da ove statičke uticaje množimo sa odgovarajućim faktorima sigurnosti i tako dobivamo granične uticaje mjerodavne za dimenzioniranje.
𝑆𝑢 = 𝛾𝑔𝑥𝑆𝑔 + 𝛾𝑝𝑥𝑆𝑝 + 𝛾𝛥𝑥𝑆𝛥 Koeficijente (γg,γp,γΔ) nazivamo parcijalnim faktorima sigurnosti. Najvažnija veličina za određivanje uticaja od stalnog opterećenja je zapreminska težina.
4 Koji su faktori sigurnosti u slučaju dejstva stalnog i pokretnog opterećenja?
𝑆𝑢 = 1,6𝑥𝑆𝑔 + 1,8𝑥𝑆𝑝 , za
3 ≤ 𝜀𝑎 ≤ 10
o/oo lom nastaje postepeno 𝑆𝑢 = 1,9𝑥𝑆𝑔 + 2,1𝑥𝑆𝑝 , za𝜀𝑎 ≤ 0
o/oo lom nastaje iznenada Za dilatacije armature između 0 i 3 koristiti linearnu interpolaciju.Koji su faktori sigurnosti u slučaju dejstva stalnog , pokretnog i dodatnog opterećenja? 𝑆𝑢 = 1,3𝑥𝑆𝑔 + 1,5𝑥𝑆𝑝 + 1,3𝑥𝑆𝛥 , za
3 ≤ 𝜀𝑎 ≤ 10
o/oo𝑆𝑢 = 1,5𝑥𝑆𝑔 + 1,8𝑥𝑆𝑝 + 1,5𝑥𝑆𝛥 , za
𝜀𝑎 ≤ 0
o/ooZa dilatacije armature između 0 i 3 koristiti linearnu interpolaciju. Koji su faktori sigurnosti ako stalno opterećenje djeluje povoljno? 𝑆𝑢 = 1,0𝑥𝑆𝑔 + 1,8𝑥𝑆𝑝 , za
3 ≤ 𝜀𝑎 ≤ 10
o/oo𝑆𝑢 = 1,2𝑥𝑆𝑔 + 2,1𝑥𝑆𝑝 , za
𝜀𝑎 ≤ 0
o/ooZa dilatacije armature između 0 i 3 koristiti linearnu interpolaciju.
Za proračun presjeka od uticaja seizmičkih sila koristi se jedinstven faktor sigurnosti od γs=1,35 𝑆𝑢 = 1,35𝑥𝑆𝑔 + 1,35𝑥𝑆𝑝
Kada kažemo da je ab stub centrično pritisnut i koji su faktori sigurnosti?
Za ab stub kažemo da je centrično pritisnut ako je opterećen samo centričnom normalnom silom i ako je vitkost stuba λ<25. Faktori sigurnosti su εa<0 o/oo : γg=1,9 i γp=2,1.
Prema vitkosti kakve razlikujemo stubove i objasni pojam vitkosti? Razlikujemo stubove male vitkosti: λ<25 , srednje vitkosti: 25 ≤ 𝜆 ≤ 75 i stubove velike vitkosti: 75 ≤ 𝜆 ≤ 140
Pojam vitkosti je vezan uz sve one elemente koji imaju izraženu dužinu u odnosu na veličinu poprečnog presjeka – vitki elementi.
lk- dužina izvijanja zavisi od statičkog sistema i visine stuba Ib min – minimalni poluprečnik inercije betonskog presjeka Konzola: lk=2l , prosta greda: lk=l , jednostrano uklještena greda lk=0,7l , obostrano uklještena greda: lk=0,5l , pri čemu je l-visina stuba.
Napiši i objasni izraz za nosivost stuba i procenat armiranja?
𝑁𝑙 = 𝐴𝑏 × 𝑓𝑏 + 𝐴𝑎 × 𝑓𝑎𝑣 ... 𝑁𝑙 ≥ 𝑁𝑢 = 1,9𝑁𝑔 + 2,1𝑁𝑝 .... Nu - granična normalna sila Abxfb ...sila koju preuzima beton + Aaxfav ...sila koju preuzima armatura
Min. procenat armiranja stuba je μ=0,6% betonskog presjeka, a max. μ=6,0%.
Ako je procenat armiranja manji od 0,6% povećavamo količinu armature, a ako je veći od 6% povećavamo dimenzije betonskog presjeka.
𝜆 = 𝑙𝑘
𝑖𝑏𝑚𝑖𝑛 𝑖𝑏𝑚𝑖𝑛 =𝐼𝑚𝑖𝑛
𝐴𝑏
𝜇 =𝐴𝑎
5 Detalji armiranja ab stuba
Minimalna armatura za armiranje stuba kvadratnog presjeka je 4φ12 !
Kružni presjek
Minimalna armatura za armiranje kružnog presjeka je 6φ12!
Složeni presjek
6 Zaštitni sloj betona
