Pruty - přenos smyku v uzlech

U dodatečně přidaných betonových konstrukcích musí být prokázán přenos smykové síly mezi různými betonážními úseky. Tyto takzvané smykové spáry se vyskytují u betonových prvků různého stáří. Zde je třeba například posoudit spojovací spáry mezi stavebními úseky u novostaveb nebo rekonstrukcí nebo spáry mezi prefabrikáty a dodatečně prováděným betonem.

Přenos smykové síly by měl být prokázán následujícím způsobem. EC 2 [1], oddíl 6.2.5, rovnice (6.23)

Pro výpočet smykového napětí ve smykové spáře existují dvě možnosti:

1. Výpočet z V_z,Ed a β-faktoru

Zde je v_Ed,i návrhová hodnota příčné síly na jednotku délky ve spáře. Tato hodnota je stanovena pomocí [1] rovnice (6.24).

Návrhová hodnota smykové únosnosti v_Rd,i je určena následující rovnicí [1], (6.25).

2. Obecná napěťová integrace

Výpočet stávající podélné síly v křížovém průřezu pro tento případ se provádí pomocí obecné napěťové integrace.

Tuhé spojení, které se předpokládá pro průkaz smykových spár v mezním stavu únosnosti (MSÚ), by mělo být primárně dosaženo adhezí a mikromechanickým zaklíněním. Výztuž spár je pak určena pro přenos sil po překonání tuhého spojení a pro zajištění duktility spojení, zatímco smyková spára by měla být navržena výhradně pro adhezní spojení.

V současných normách je tento přístup zohledněn pouze v omezené míře. Posuvné spojení je sice povoleno, ale konzervativně ohraničeno na bezpečné straně a doplněno konstrukčními pravidly.

U smykových spár, které jsou v mezním stavu únosnosti (MSÚ) plánovitě navrženy na posuvné spojení, musí být provedeny dodatečné průkazy v mezním stavu použitelnosti (MSP). V tomto případě musí být posuvné spojení důsledně zapracováno do stanovení průřezových sil a napětí v MSÚ a MSP.

Vlastní napětí, která normálně souvisí se smykovými napětími ve spáře (například z různých smrštivých vlastností dvou betonových částí různého stáří), nejsou zpravidla zohledňována. Působící smyková síla v_Ed,i je vypočtena výlučně z průřezových sil na průřezu.

Smykové napětí ve styčných plochách železobetonových dílců (Zdroj [2])

Na obrázku výše (zdroj: [2]) je zobrazen výřez délky dx z nosníku se smykovou spárou paralelní s osou prvku. Zde proměnlivý moment ohybu po délce způsobuje změnu síly v pásu. Platí to například pro tlakový pás.

Existuje rovnováha mezi změnou tlakové síly a smykovými napětími ve spáře.

Poté platí, že při konstantním rameni z je namáhání smykové spáry poměrné k příčné síle V_Ed, přičemž konstantní normálová síla nemá vliv na smykovou sílu ve spáře paralelní s osou prvku.

Pokud se smyková spára nachází v tlakové zóně, musí být přenesen pouze podíl rozdílu síly v pásu mezi spárou a hranou tlakového pásu. Tím se τ_Ed stává