פתרון אביב 2023 מועד ב’ – בטון
פתרון אביב 2023 מועד ב – בטון
פתרון מלא בכתב יד של שלמה ראובן לשאלון 90318, עם תקציר לכל סעיף, סעיף פתור כטקסט בכל שאלה, וכלי LAB לבדיקה עצמית.
מרצה לסטטיקה ובטון, למדא
מה היה במבחן
| שאלה | נושא | נק׳ | כלי |
|---|---|---|---|
| 1 | העברת עומסים מתקרה לקורה · בדיקת כפף לקורה רציפה · זיון חיובי ושלילי · זיון לחוץ · גזירה וחישוקים | 33 | העברת עומסים · בדיקות כפף · תכן לכפיפה (בקרוב) · גזירה וחישוקים (בקרוב) |
| 2 | טעויות בתוכנית · משקל עצמי ובדיקת כפף · קורה פשוטה וקורה עם זיז · זיון חיובי ושלילי לצלע · צלע מחלקת | 33 | בדיקות כפף · גזירה ומומנטים · תכן לכפיפה (בקרוב) |
| 3 | תמירות גבולית · אורך פעיל במסגרת לא מוחזקת · מאמץ תכן בקרקע · גזירה ומומנטים ביסוד משותף · זיון יסוד · גזירה ביסוד | 33 | עמודים (בקרוב) · גזירה ומומנטים · תכן לכפיפה (בקרוב) · גזירה וחישוקים (בקרוב) |
| 4 | סכמות סטטיות · עובי מינימלי ובדיקת כפף · גזירה ומומנטים בקורה רציפה ובקורה עם זיז · זיון חיובי, שלילי ומחלק | 33 | בדיקות כפף · גזירה ומומנטים · תכן לכפיפה (בקרוב) |
קורה B רציפה בחתך T ו-L: כפף, זיון לכפיפה וגזירה
33 נק׳ · כ-80 דק׳נוסח השאלה
בתרשים 1 מסורטטת תקרה מקשית בעובי 20 ס״מ, מעטפת מומנטים וחתכים של הקורה. העומס הקבוע, נוסף למשקל העצמי של התקרה, הוא 6 ק״נ למ״ר, והעומס השימושי 3.5 ק״נ למ״ר. בטון ב-30 אגרגט גירי, פלדה מצולעת, fsd = 435 MPa, ds = 5.0 ס״מ, ds′ = 5.0 ס״מ. כשלוקחים רוחב אגף, יש להתחשב ברוחב האגף המסומן בחתכים. במעטפת המומנטים: 451 ק״נ·מ בשדה הראשון, 267 ק״נ·מ בשדה השני ו-535 ק״נ·מ מעל הסמך. בסעיף ה: כוח התכן המופחת לגזירה בקורה B (משמאל לעמוד 5) הוא 400 ק״נ, ומנת הזיון ρ = 0.018.
עומס השירות על קורה B
תגובת התקרה הרציפה (שני שדות של 5.5 מטר) בצד A-A, ותגובה של שדה פשוט בצד ב-ב.
- עומס שירות על התקרה: משקל עצמי 0.2·25 = 5 kN/m², ולכן:
- בצד A-A התקרה רציפה בשני שדות של 5.5 מטר, וקורה B היא הסמך האמצעי (מקדם 1.25):
- בצד ב-ב השדה פשוט, וקורה B מקבלת חצי:
בדיקה אם גובה קורה B עונה על דרישות הכפף של ת״י 466
בשני השדות האגף לחוץ: K11 מטבלה לפי bf/bw ו-h/tf, ו-l0 = 0.8·L.
בדיקת כפף לקורה בחתך T
זיון חיובי בקורה B, מוטות Φ25
בשדה הראשון bf = 100 ובשני bf = 65, d = 55 ס״מ.
זיון למומנט השלילי המרבי, מוטות Φ20
הצלע לחוצה (bw = 30), ω מעל 0.4 ולכן זיון לחוץ.
זיון לכפיפה בחתך T
גזירה: VRd,max, VRdc ומרחק החישוקים Φ12 (θ = 45°)
משווים את כוח הגזירה הנתון ל-VRdc, ואז מרחק חישוקים לפי הנוסחה ומגבלות המקסימום.
גזירה וחישוקים בקורה
שלמה מסביר כל שלב. למנויי קורס הבטון
תקרת צלעות חד כיוונית עם זיז
33 נק׳ · כ-80 דק׳נוסח השאלה
בתרשים לשאלה 2 מסורטטת תקרת צלעות חד כיוונית. עובי התקרה 40.0 ס״מ, גובה הבלוקים 35.0 ס״מ ומשקלם המרחבי 3.0 ק״נ למ״ק. התקרה מועמסת, נוסף למשקלה העצמי, בעומס קבוע נוסף של 4.0 ק״נ למ״ר ובעומס שימושי של 2.0 ק״נ למ״ר (עומסים אופייניים). אין לחשב מצבי עמיסה מסוכנים. בטון ב-30 (אגרגט גירי), פלדה מצולעת, fsd = 435 MPa, ds = ds′ = 3.0 ס״מ. חתך הצלע: צלעות של 18 ס״מ, בלוק של 52 ס״מ ובטון עליון של 5 ס״מ. בסעיף ג נתון עומס תכן Fd = 14.1 ק״נ למ״ר.
3 טעויות בתוכנית וחתך תקני בקצה הזיז
משקל עצמי ובדיקת כפף לשדה 3-4-5-6-7-8
משקל בטון ובלוק לרוחב צלע של 70 ס״מ, וקורה פשוטה: l0 = L.
- משקל עצמי לרוחב צלע של 70 ס״מ (צלע 18 ובלוק 52): בטון בצלע ובטופינג, ועוד הבלוק:
- עומס שירות: Fser = 4 + 2 + 4.28 = 10.28 kN/m², ומהטבלה K12 = 24.21.
- מקדם החתך: bf/bw = 3.88 ו-h/tf = 40/5 = 8, ומהטבלה K11 = 0.752.
- שדה פשוט: l0 = 7.95·1 = 7.95 m.
בדיקת כפף לתקרת צלעות
מהלכי גזירה ומומנטים ברצועה ברוחב צלע
עומס התכן לצלע 14.1·0.7. שדה פשוט של 7.95 מ׳, ושדה עם זיז של 2.1 מ׳.
זיון חיובי בשדות, מוטות Φ20
האגף לחוץ (bf = 70), d = 37 ס״מ.
קורה פשוטה וקורה עם זיז בעומס 9.87 קילוניוטון למטר
זיון שלילי לצלע למומנט 30 kN·m, מוטות Φ12
הצלע לחוצה (bw = 18), והזיון המחושב קטן מהמינימלי.
זיון מרבי לצלע מחלקת
זיון שלילי לצלע
שלמה מסביר כל שלב. למנויי קורס הבטון
עמוד במסגרת לא מוחזקת ויסוד משותף לשני עמודים
33 נק׳ · כ-80 דק׳נוסח השאלה
בתרשים 3 מסורטט קטע מתוכנית של שני עמודים המחוברים ליסוד. בתחתית העמודים ריתום מלא, ובראש העמודים בכיוון X קורה בחתך 50/70. יש לתכנן את עמוד מספר 1, שמועמס בכוח קבוע של 1200 ק״נ ובכוח שימושי של 200 ק״נ. מידות העמוד 50/60 ס״מ, ds = ds′ = 5.0 ס״מ לעמוד וליסוד. העמוד אינו מוחזק בכיוון X ומוחזק בכיוון Y. בטון ב-30 (אגרגט גירי), פלדה מצולעת, fsd = 435 MPa. לשני הכיוונים: A = 0.7, B = 1.4, C = 0.7. היסוד המשותף 600 על 250 ס״מ ובעובי 50 ס״מ.
כוח התכן ותמירות גבולית λmin בכיוון X
כוח התכן 1.4·G + 1.6·Q, ונוסחת התמירות הגבולית עם A, B, C.
האורך הפעיל בכיוון X
מסגרת לא מוחזקת: ריתום בבסיס (α = 0.1), ובראש קשיחות העמוד מול קורה 50/70.
- קשיחות העמוד 50/60 באורך 340 ס״מ:
ΣC = 630,000 / 340 = 1853
- קשיחות הקורה 50/70 באורך 280 ס״מ, עם K = 6:
Σb = 6·500,209 / 280 = 10,719
αu = 1853 / 10,719 = 0.17, αd = 0.1 (ריתום)
- מסגרת לא מוחזקת: לוקחים את הגדול משני הביטויים:
Le = 340·(1 + 0.17/1.17)·(1 + 0.1/1.1) = 425 cm
Le = 434 cm
עמודים
מאמץ התכן השורר בקרקע
שני העמודים בכוח תכן 1.4·G + 1.6·Q, מחולקים בשטח היסוד.
מהלכי גזירה ומומנטים ביסוד בכיוון X
היסוד כקורה ברוחב 2.5 מ׳ בלחץ קרקע אחיד, עם שני כוחות מרוכזים.
יסוד משותף כקורה בלחץ קרקע אחיד
זיון ליסוד, מוטות Φ12
זיון לכל רוחב היסוד, ואז חלוקה לרוחב 2.5 מ׳.
בדיקת גזירה ביסוד
VRdc ליסוד ברוחב 2.5 מ׳ מול כוח הגזירה המופחת במרחק a/2 + d מציר העמוד (a = 60 ס״מ בכיוון X).
בדיקת גזירה ביסוד
שלמה מסביר כל שלב. למנויי קורס הבטון
תקרה מקשית חד כיוונית: רציפה ועם זיז
33 נק׳ · כ-80 דק׳נוסח השאלה
בתרשים לשאלה 4 מסורטטת תקרה מקשית. העומס הקבוע על התקרה, נוסף על משקלה העצמי, הוא 7 ק״נ למ״ר, והעומס השימושי 3.0 ק״נ למ״ר (עומסים אופייניים). בטון ב-30 (אגרגט גירי), פלדה מצולעת, fsd = 435 MPa, dsx = dsy = 3.0 ס״מ. אין להתחשב במצבי עמיסה מסוכנים. לשדה עם זיז: L0 = 0.9L. בסעיפים ב עד ה: תקרה בעובי 24 ס״מ ועומס תכן Fd = 23.0 ק״נ למ״ר.
הסכמות הסטטיות ועובי התקרה המינימלי
שתי סכמות: קורה רציפה בשני שדות של 7.2 מ׳, ושדה של 6 מ׳ עם זיז של 2 מ׳. עובי ראשוני l0/25 ובדיקת כפף.
- הסכמה הקובעת: קורה רציפה בשני שדות של 7.2 מטר, ולכן l0 = 0.8·7.2 = 5.76 m. בשדה עם הזיז: l0 = 0.9·6 = 5.4 m.
- עובי ראשוני:
s.w = 25·0.24 = 6 kN/m², Fser = 7 + 3 + 6 = 16 kN/m² → K12 = 20.9
h ≥ 5.76 / (1·20.9·1) = 0.27 m > 0.24 ✗
- מגדילים לעובי 29 ס״מ ובודקים שוב:
h ≥ 5.76 / (1·20.38·1) = 0.282 m ≤ 0.29 ✓
בדיקת כפף לתקרה חד כיוונית
מהלכי גזירה ומומנטים בשתי הסכמות
מקדמים לקורה רציפה בשני שדות, ושיווי משקל לקורה עם זיז.
זיון חיובי בתקרה, Φ14
רצועה של מטר, d = 21 ס״מ, למומנט החיובי הגדול.
זיון שלילי מעל קורה A ומעל קורה B, Φ18
אותה רצועה, לכל אחד מהמומנטים השליליים.
קורה רציפה וקורה עם זיז בעומס 23 קילוניוטון למטר
זיון מחלק עליון ותחתון
הגדול מבין 20% מהזיון הראשי ו-50% מהזיון המינימלי.
שלמה מסביר כל שלב. למנויי קורס הבטון
שאלות נפוצות
מה היה הנושא של כל שאלה באביב 2023 מועד ב׳?
קורה רציפה בחתך T עם כפיפה וגזירה, תקרת צלעות עם זיז, עמוד במסגרת לא מוחזקת עם יסוד משותף, ותקרה מקשית רציפה ועם זיז.
איך מחשבים אורך פעיל לעמוד שאינו מוחזק?
מחשבים את יחס הקשיחויות α בראש העמוד ובבסיסו (ריתום = 0.1), ולוקחים את הגדול משני הביטויים של מסגרת לא מוחזקת, כמו בשאלה 3.
מה עושים כשהקורה נכשלת בכפף?
מגדילים את העובי ובודקים שוב עם המשקל העצמי החדש, כמו בשאלה 4 שבה העובי עלה מ-24 ל-29 ס״מ.
עוד 11 עמודים בפתרון הזה
שאר הפתרון, כל השאלות עד הסוף, פתוח לנרשמי למדא.
ההרשמה חינם ולוקחת פחות מדקה.
- כל המבחנים מ־2022 עד 2026
- סטטיקה ובטון
- כלי למדא LAB
אחרי ההתחברות תחזרו ישר לפתרון הזה.
תודהההה
למה לא חושב העומס תכן
אלירן שלום
איזה תרגיל וסעיף התכוונת?