Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Analysis of the impact of the size and location of technological openings in multi-field slabs on the value of internal forces and dimensioning results

Tomasz Kuc

Abstract

The engineering thesis contains an analysis of the impact of the size and location of technological openings in multi-field ceilings on the values of internal forces and dimensioning results. The work consists of three basic parts. The first (theoretical) part describes various types of monolithic reinforced concrete floors and contains recommendations available in the literature for shaping and dimensioning of openings in slabs based on beams or walls. In the second part of the work, the ABC Płyta program was selected as the most optimal for analyzing the considered issue. As a reference, the model was chosen consisting of a 15cm thick slab and 20x80cm beams forming a 3x3 array with 7m axial spans. This model was then modified by placing holes in it, in accordance with the adopted methodology of analysis. The analysis of the issue was divided into three stages. In the first stage, the impact of opening location on internal forces and dimensioning results was analyzed. In the second stage, the influence of the size of the openings (square in the first part and rectangular in the second part) on the same parameters as in the first stage was checked. The third stage contains the analysis of selected information contained in specialist literature. In the third part, all the results of calculations are presented using the generated maps of moments and the necessary reinforcement with appropriate readings placed on a fixed grid of measuring points. Selected results, from the most important places for the construction, were extracted in the form of tabular summaries for beams and slabs separately. Based on the results of the analysis, it was confirmed that compliance with the recommendations contained in the literature sufficiently protects the plate structure (bidirectionally reinforced based on beams) against the potentially dangerous influence of technological openings. An important issue that should be further analyzed is the impact of openings on relieving the structure and redistribution of internal forces, changing the nature and value of torsional moments in beams and the effect of accumulation of bending moments in plates (on the edge of the opening). The study also stated that a similar analysis is needed for plate-column systems, since the analogous (as in the analyzed cases) positioning of openings in these slabs leads to a much greater increase in internal forces and the necessary reinforcement than in the case of beam-based plates.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Tomasz Kuc (FCEMP) Tomasz Kuc,, Faculty of Civil Engineering, Mechanics and Petrochemistry (FCEMP)
Title in Polish
Analiza wpływu wielkości i usytuowania otworów technologicznych w stropach wielopolowych na wartości sił wewnętrznych i wyniki wymiarowania
Supervisor
Piotr Wiliński (FCEMP/ICEn) Piotr Wiliński,, Insitute of Civil Engineering (FCEMP/ICEn)Faculty of Civil Engineering, Mechanics and Petrochemistry (FCEMP)
Certifying unit
Faculty of Civil Engineering, Mechanics and Petrochemistry (FCEMP)
Affiliation unit
Insitute of Civil Engineering (FCEMP/ICEn)
Study subject / specialization
, Budownictwo
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
18-12-2019
Issue date (year)
2019
Reviewers
Piotr Wiliński (FCEMP/ICEn) Piotr Wiliński,, Insitute of Civil Engineering (FCEMP/ICEn)Faculty of Civil Engineering, Mechanics and Petrochemistry (FCEMP) Artur Koper (FCEMP/ICEn) Artur Koper,, Insitute of Civil Engineering (FCEMP/ICEn)Faculty of Civil Engineering, Mechanics and Petrochemistry (FCEMP)
Keywords in Polish
konstrukcje żelbetowe, płyty dwukierunkowo zbrojone, analiza MES, otwory technologiczne w płytach monolitycznych
Keywords in English
reinforced concrete structures, bidirectional reinforced slabs, FEM analysis, technological holes in monolithic slabs
Abstract in Polish
Praca dyplomowa inżynierska zawiera analizę wpływu wielkości i usytuowania otworów technologicznych w stropach wielopolowych na wartości sił wewnętrznych i wyniki wymiarowania. Praca składa się z trzech podstawowych części. W części pierwszej (teoretycznej) opisano różne rodzaje stropów żelbetowych monolitycznych oraz zawarto w niej, dostępne w literaturze, zalecenia dotyczące kształtowania i wymiarowania otworów w płytach opartych na belkach lub ścianach. W drugiej części pracy dokonano wyboru programu ABC Płyta jako najbardziej optymalnego do przeprowadzenia analizy rozpatrywanego zagadnienia. Jako referencyjny wybrano model składający się z płyty o grubości 15cm oraz belek o wymiarach 20x80cm tworzących układ pól 3x3 o rozpiętościach osiowych 7m. Model ten był następnie modyfikowany poprzez umieszczanie w nim otworów, zgodnie z przyjętą metodyką analizy. Analizę zagadnienia podzielono na 3 etapy. W etapie pierwszym analizowano wpływ lokalizacji otworu na wartości sił wewnętrznych i wyniki wymiarowania. W drugim etapie sprawdzano wpływ wielkości otworów (kwadratowych w części pierwszej oraz prostokątnych w części drugiej) na te same parametry co w etapie pierwszym. Etap trzeci zawiera analizę wybranych informacji zawartych w literaturze fachowej. W trzeciej części wszystkie wyniki obliczeń zaprezentowano za pomocą wygenerowanych map momentów oraz potrzebnego zbrojenia wraz z odpowiednimi odczytami umieszczonymi na stałej siatce punktów pomiarowych. Wybrane wyniki, z najbardziej istotnych dla konstrukcji miejsc, wyekstrahowano w formie zestawień tabelarycznych oddzielnie dla belek i płyt. Na podstawie wyników analizy potwierdzono, że stosowanie się do zaleceń zawartych w literaturze w sposób wystarczający zabezpiecza konstrukcję płytową (dwukierunkowo zbrojoną opartą na belkach) przed potencjalnie niebezpiecznym wpływem otworów technologicznych. Istotnym zagadnieniem, które należy poddać dalszej analizie jest wpływ otworów na odciążenie konstrukcji i redystrybucję sił wewnętrznych, zmianę charakteru i wartości momentów skręcających w belkach oraz efekt spiętrzania momentów zginających w płytach (na krawędzi otworu). W pracy stwierdzono także, że potrzebna jest podobna analiza dla układów płytowo-słupowych, gdyż analogiczne (jak w analizowanych przypadkach) sytuowanie otworów prowadzi w tych stropach do znacznie większego wzrostu sił wewnętrznych i potrzebnego zbrojenia, niż w przypadku płyt opartych na belkach.
File
  • File: 1
    207034_praca_dyplomowa_Tomasz_Kuc.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 33823

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT0098e6894bde4feda35671703731caec/
URN
urn:pw-repo:WUT0098e6894bde4feda35671703731caec

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page