IBC 2021 / ACI 318-19 (LRFD): Sprawdzenie jednokierunkowego ścinania
Cel sprawdzenia
Sprawdzenie jednokierunkowego ścinania weryfikuje, czy siła tnąca działająca na płytę fundamentową nie przekracza nośności betonu na ścinanie. Sprawdzenie przeprowadza się w przekrojach krytycznych w odległości d od krawędzi słupa, oddzielnie dla obu głównych kierunków fundamentu.
Nośność na ścinanie
Nośność na ścinanie określa się zgodnie z ACI 318-19, Tabela 22.5.5.1.1(b), dla elementów bez zbrojenia na ścinanie jako mniejszą wartość z dwóch składników:
|
λ |
Współczynnik modyfikacyjny dla betonu lekkiego (= 1.0 dla betonu zwykłego) |
|
ρw |
stopień zbrojenia podłużnego w rozpatrywanym przekroju [-] |
|
Nu |
Wartość obliczeniowa siły osiowej (dodatnia przy ściskaniu) [kip] |
|
Ag |
Pole powierzchni przekroju brutto [in²] |
|
bw |
Szerokość rozpatrywanego przekroju [in] |
|
d |
efektywna wysokość statyczna [in] |
Pierwszy składnik (5·λ·√f'c·bw·d) odpowiada górnej granicy bez uwzględnienia stopnia zbrojenia i siły osiowej. Drugi składnik uwzględnia dodatkowo istniejący stopień zbrojenia podłużnego oraz ewentualny udział siły osiowej i jest zazwyczaj miarodajny w praktyce.
Dodatkowo sprawdzana jest górna wartość graniczna nośności na ścinanie, aby wykluczyć zniszczenie betonu przez docisk niezależnie od stopnia zbrojenia:
Obliczeniowa nośność wynosi φ · Vc z φ = 0.75 (współczynnik redukcji wytrzymałości dla ścinania, ACI 21.2).
Naprężenie ścinające
Istniejąca siła tnąca wynika z reakcji podłoża poza przekrojem krytycznym:
|
VC |
Udział siły poprzecznej z bloku naprężeń ściskających (nacisk gruntu) poza krytycznym przekrojem |
|
VA |
Siła poprzeczna z dodatkowych obciążeń fundamentu (ciężar własny, warstwa przykrycia gruntem) poza przekrojem krytycznym |
Sprawdzenie / Stopień wykorzystania
Istniejąca siła tnąca nie może przekroczyć ani obliczeniowej nośności, ani górnej wartości granicznej:
Konfiguracja oprogramowania
Właściwości materiału są pobierane z przypisanych materiałów betonu i stali zbrojeniowej. Wysokość efektywna jest określana automatycznie na podstawie geometrii fundamentu, otuliny betonowej i rozmieszczenia zbrojenia. Siła tnąca, stopień zbrojenia podłużnego oraz siła osiowa są określane automatycznie dla miarodajnych kombinacji obciążeń.