Průvlaky, žebra, deskové nosníky: smyk ve styčné ploše

Únosnost styčné plochy

Při posouzení podle EN 1992-1-1 se vychází z návrhových smykových napětí. V tomto případě se pevnost spoje skládá z podílů lepeného_spoje (v_{Rdi, ad} ), tření na rozhraní (v_{Rdi, r} ) a části výztuže ve smykových silách (v_{Rdi, sy} ) z upnutí. a ukotvení, přičemž maximální únosnost ve smyku je omezena sníženou pevností v tlaku (v_{Rdi, max} ) nového nebo starého betonu.

v _Rdi = v _{Rdi, ad} + v _{Rdi, r} + v _{Rdi, sy} ≤ v _{Rdi, max}

Návrhový model únosnosti styčné plochy podle [1]

Použitou smykovou výztuž můžeme přitom uvažovat jako betonářskou výztuž ve styčné ploše. Návrhovou hodnotu únosnosti ve smyku můžeme rozepsat do jednotlivých složek následovně:

v_Rdi = c · f_ctd + μ · σ_n + ρ · f_yd · (1,2 μ · sin α + cos α) ≤ 0,5 · ν · f_cd

kde

c, μ und ν...hodnoty, které závisí na drsnosti povrchu styčné plochy

• ozubené: c = 0,50 | μ = 0,90 | ν = 0,70
• drsné: c = 0,40 ^a) μ = 0,70 | ν = 0,50
• obyčejný: c = 0,20 ^a) μ = 0,60 | ν = 0,20
• velmi hladká: c = 0 ^b) | μ = 0,50 | ν = 0

^a) Kolmo na spoj v tahu: c = 0.
^b) Vyšší součinitele musí být odůvodněny odpovídajícími posouzeními.
f _ctd je návrhová hodnota pevnosti betonu v tahu podle 3.1.6 (2) P
σ_n je napětí na jednotku plochy způsobené minimální vnější normálovou silou působící na styčné plochy, která může působit současně s posouvající silou (kladná pro tlak)

ρ = A_s/A_i
A_s je plocha výztuže protínající rozhraní, včetně běžné smykové výztuže (pokud existuje), s odpovídajícím ukotvením na obou stranách rozhraní
A_i je oblast styčné plochy přenášená smykem

α...úhel sklonu výztuže ve styčné ploše, který je omezen hodnotami 45° ≤ α ≤ 90°

Rozdělení styčných ploch do kategorií velmi hladká, hladká, drsná a zazubená závisí na okolnostech při betonování, na vlastnostech betonu a na následném ošetřování betonu, přičemž se lze řídit příslušnou literaturou.

Působící smyková síla

Návrhová hodnota působící smykové síly ve styčné ploše se vypočítá následovně:

kde

β…poměr normálové síly v ploše dobetonovaného průřezu k celkové normálové síle buď v tlačené nebo v tažené oblasti posuzovaného průřezu
V _Ed je návrhová hodnota působící smykové síly
z...rameno vnitřních sil spřaženého průřezu
b_i šířka styčné plochy

Další možností je určit smykovou sílu z rozdílu v podélné síle v dobetonovaném průřezu obecnou integrací napětí. K tomu je třeba v přídavném modulu kliknout na tlačítko [Detaily…] a v dialogu, který se nám otevře, zvolit v záložce „Mezní stav únosnosti“ možnost „Z rozdílu v podélné síle v přidané části průřezu z obecné napěťové integrace“. Na rozdíl od ustanovení normy platí tato možnost i pro moment M _{z, Ed}.

Posouzení smyku ve styčné ploše

_{Posouzení smykových} spojů je založeno na vztahu v_Edi ≤ v Rdi.

Zohlednění smyku ve styčných plochách v přídavném modulu RF-CONCRETE Members

V přídavném modulu RF -CONCRETE Members lze smykové spáry zohlednit v dialogu 1.6 Výztuž v záložce "Smyková spára". Po označení políčka „Smyk ve styčné ploše možný“ se nám zpřístupní také všechny ostatní volby pro přesný popis styčné plochy. Můžeme zde přesně zadat polohu styčné plochy. Vybrat můžeme „Přechod deska – stojina“, což bude u deskových nosníků pravděpodobně nejčastější volba. Zadat lze ovšem také vzdálenost od horní nebo dolní strany nosníku.

Povrch styčné plochy v souladu s EN 1992-1-1, čl. 6.2.5(2) lze vybrat ze seznamu. V seznamu vidíme i příslušné parametry. V případě potřeby je můžeme změnit, pokud upravíme návrhovou normu nebo případně přílohu.

Aktivierung und Steuerung der Schubfugenbemessung in RF-BETON Stäbe

Dále můžeme nastavit, zda se má při posouzení zohlednit EN 1992-1-1, čl. 6.2.5(5), a zda se tudíž nesmí při únavě nebo při dynamickém zatížení uvažovat podíl soudržnosti betonu.

Pro správný výpočet šířky styčné plochy je třeba zadat šířku podpor navazujících stropních desek. Přitom je třeba dávat pozor na to, aby tato šířka pokud možno nebyla větší než boční betonové krytí, neboť pak by již nebylo možné vložit smykovou výztuž, a posouzení by tak nemohlo být splněno.

Nakonec lze definovat normálové napětí v ploše styku. Uvažovat by se přitom měla minimální normálová síla působící kolmo na styčnou plochu, která může působit současně se smykovou silou. Pro tlak je třeba zadat kladnou hodnotu síly, pro tah zápornou. Jestliže se jedná o tahovou sílu, soudržnost betonu nelze zohlednit a nastaví se na 0.

Zobrazení výsledků posouzení styčné plochy

V tabulkách 2.1 až 2.4 se zobrazí nutná výztuž. Výsledky můžeme zobrazit po průřezech, po sadách prutů, po prutech nebo místech x. Výstup potřebné výztuže pro smykové styčné plochy probíhá společně s výkonem smykové výztuže a _{sw, V, třmínek}. V okně „Mezivýsledky“ si můžeme prohlédnout některé průběžné výsledky posouzení styčné plochy. Zobrazí se v sekci „Smyk ve styčné ploše mezi betony různého stáří“.

Ergebnisausgabe für die Schubfugenbemessung

Pokud vidíme poznámku 936), kromě hodnoty pro _{sw, V,} Třmínek to znamená, že u posouzení smykové výztuže je rozhodující spojovací výztuž smykového spoje.

Reference