Wymiarowanie i zbrojenie przekryć walcowych

Podstawą do wymiarowania powłoki jest znajomość działających w niej sił normalnych, sił stycznych oraz poprzecznych momentów zginających. Wymiarowanie sprowadza się do określenia ilości i rozkładu zbrojenia oraz grubości powłoki (program uprawnienia budowlane na komputer). Powłoki długie, w których dominującą rolę odgrywa kierunek podłużny, wymiaruje się podobnie, jak belki o przekroju korytkowym.

Przekrój zbrojenia głównego określa się z warunku przejęcia całości naprężeń rozciągających. Współczynnik 1,1 występuje dlatego, że 60% zbrojenia Fz rozmieszcza się w rozciąganej strefie proporcjonalnie do wielkości naprężeń, natomiast pozostałe 40% w dolnej części elementu wieńczącego, w związku z czym następuje nieznaczne zwiększenie ramienia sił wewnętrznych. Zasada ta dotyczy wyłącznie zbrojenia przęsłowego (program uprawnienia budowlane na ANDROID).
Zarówno w powłokach jednoprzęsłowych, jak i wieloprzęsłowych co najmniej 0,3 Fz obliczonego z powyższego wzoru należy doprowadzić do podpór.

Pozostały przekrój zbrojenia 0,7 Fz może być częściowo zmniejszony przez zmianę średnicy prętów; w większości jednak przypadków podłużne wkładki zbrojenia rozciąganego odgina się ku górze pod kątem 45° w celu przejęcia głównych naprężeń rozciągających (uprawnienia budowlane).
Łączenie prętów rozciąganych należy wykonywać za pomocą spawania. Zbrojenie podłużne w ściskanej części powłoki zakładamy z warunków konstrukcyjnych, przyjmując pręty 0 4,5-6 mm co 12-18 cm (program egzamin ustny). Zbrojenie to zabezpiecza powłokę przed rysami skurczowymi, spełniając równocześnie rolę zbrojenia rozdzielczego.
Nad przeponami powłok wieloprzęsłowych należy przewidzieć zbrojenie wynikające ze zginania układu jako całości (jako belki); rozkład tego zbrojenia powinien odpowiadać wykresowi sił Nx.

Przekrój zbrojenia podporowego Fz obliczamy przyjmując następujące założenia:
a) ramię sił wewnętrznych na podporze jest równe ramieniu sił wewnętrznych w przęśle,
b) momenty podporowe w stosunku do momentów przęsłowych w powłoce odpowiadają stosunkowi momentów w odpowiedniej belce ciągłej (opinie o programie).

Zbrojenie to należy dodatkowo zwiększyć o wartość wynikającą z uwzględnienia wpływu zaburzeń przy przeponie, zgodnie ze wzorem. Dla zapewnienia właściwej pracy tego zbrojenia należy co najmniej 50% wkładek przeciągnąć na odległość 1,2 c od przepony, zaś pozostałe 50% na odległość 0,6 c od przepony.
Zbrojenie powłoki w kierunku poprzecznym określamy, jak dla płyt w oparciu o znane wartości momentów.

Zbrojenie powłoki

Zbrojenie układa się zazwyczaj w dolnej części powłoki, niemniej jednak na długości 0,1 L - licząc od elementów wezgłowiowych, należy stosować dodatkowe górne zbrojenie poprzeczne w postaci prętów 0 6-4-10 mm o rozstawie 10-4-20 cm. Pręty te należy dobrze zakotwić w elemencie wezgłowiowym.
Powłoki żebrowane w kierunku poprzecznym obliczamy przy założeniu, że momenty poprzeczne przenoszone są przez żebra (segregator aktów prawnych).
Grubość powłok walcowych limitowana jest zarówno względami wytrzymałościowymi, jak również możliwościami wykonawstwa.

Maksymalne naprężenia rozciągające jakkolwiek są przenoszone w całości przez stal, nie powinny przekraczać dwukrotnej wytrzymałości betonu na rozciąganie (2Rf). W przypadku gdy na konstrukcję nie oddziaływają szkodliwe czynniki korozyjne, można dopuścić odpowiednio wyższe naprężenia rozciągające uwarunkowane dopuszczalną rozwartością rys.
Grubość powłoki w strefie przypodporowej powinna zapewnić nieprzekroczenie przez naprężenia główne wytrzymałości betonu na rozciąganie. W strefie ściskanej grubość powłoki uwarunkowana jest względami stateczności. W powłokach długich maksymalne naprężenia ściskające występują w zworniku. Krytyczną wartość tych naprężeń można obliczyć ze wzoru.

Określenie dopuszczalnych naprężeń ściskających w powłokach żelbetowych wymaga uwzględnienia nie tylko parametrów geometryczno-statycznych, lecz również wytrzymałości betonu. Zależność między naprężeniem dopuszczalnym, a naprężeniem krytycznym przy przyjęciu współczynnika pewności.
Podane zależności mogą stanowić podstawę wymiarowania w przypadku, gdy powloką nie jest zbyt spłaszczona oraz ma elementy wieńczące uniemożliwiające powstanie tzw. efektu Braziera. W przeciwnym przypadku teoretyczna wartość naprężenia krytycznego gwałtownie spada do wartości określonej wzorem.

Projektując powłokę należy przyjąć taki kształt przekroju poprzecznego, aby efekt Braziera nie miał praktycznego znaczenia (promocja 3 w 1).
Grubość powłok pojedynczych oraz fal skrajnych należy zwiększyć ok. 20% w stosunku do fal pośrednich. Zbrojenie wykonuje się w postaci siatek ortogonalnych oraz prętów dodatkowych.
Konstruowanie i wymiarowanie powłok krótkich przeprowadza się w oparciu o analizę stanu błonowego i wpływu zaburzeń brzegowych.

Głównym kierunkiem pracy w powłokach krótkich jest kierunek poprzeczny. W przeważającej części powłoki, podobnie jak w sklepieniu, działają siły ściskające Siły rozciągające Nx, jako efekt działania tarczowego, występują jedynie w elementach skrajnych.
Grubość powłoki określają głównie możliwości wykonawstwa i względy stateczności.