2.1.2 Siła tnąca

Siła tnąca

Kontrola nośności na ścinanie może być przeprowadzana tylko w stanie granicznym nośności (SGN). Oddziaływania i opory są uwzględniane wraz z ich wartościami obliczeniowymi. Ogólny wymóg obliczeniowy zgodnie z EN 1992-1-1, pkt 6.2.1 jest następujący:

• V _Ed ≤ V _Rd

Z

• V _Ed : wartość obliczeniowa przyłożonej siły tnącej
• V _Rd : obliczeniowa wartość wytrzymałości na ścinanie

W zależności od mechanizmu uszkodzenia wartość obliczeniowa wytrzymałości na ścinanie jest obliczana przy użyciu jednej z trzech poniższych wartości.

• V _{Rd, c} : obliczeniowa wytrzymałość na ścinanie elementu konstrukcyjnego bez zbrojenia na ścinanie
• V _{Rd, s} : obliczeniowa nośność na ścinanie elementu konstrukcyjnego ze zbrojeniem na ścinanie, ograniczona granicą plastyczności zbrojenia na ścinanie (uszkodzenie splotu)
• V _{Rd, max} : obliczeniowa wytrzymałość na ścinanie ograniczona wytrzymałością betonowej rozpory ściskowej

Jeżeli działająca siła tnąca V _Ed pozostaje poniżej wartości V _{Rd, c} , nie jest konieczne obliczeniowe zbrojenie na ścinanie, a kontrola jest zweryfikowana.

Jeżeli przyłożona siła tnąca V _Ed jest większa niż wartość V _{Rd, c} , należy wyznaczyć zbrojenie tnące. Zbrojenie na ścinanie musi wytrzymać całą siłę tnącą. Ponadto należy przeprowadzić analizę nośności betonowej rozpory ściskowej.

• V _Ed ≤ V _{Rd, s} i V _Ed ≤ V _{Rd, max}

Różne typy wytrzymałości na ścinanie są określane zgodnie z EN 1992-1-1 w następujący sposób.

Wartość obliczeniowa obliczeniowej nośności na ścinanie V _{Rd, c} może być obliczona poprzez:

$V_{Rd,c} = \left[C_{Rd,c} · k {\left(100{\sigma }_l · f_{ck}\right)}^{\frac{1}{3}} - k_1 · {\sigma }_{cp}\right] b_w · d$

Równanie 2.1 EN 1992-1-1, Eq. (6.2a)

Z

Dopuszczalne jest jednak zastosowanie minimalnej wartości rezystancji dla siły tnącej _{Vdd, c, min} .

$V_{Rd,c,\text{min}} = \left[v_{\text{min}} + k_1 · {\sigma }_{cp}\right] · b_w · d$

Równanie 2.2 EN 1992-1-1, Eq. (6.2b)

Z

W przypadku elementów konstrukcyjnych ze zbrojeniem na ścinanie przebiegającym prostopadle do osi elementu (α = 90 °) obowiązują następujące elementy:

$V_{Rd,s} = \frac{A_{sw}}{s} · z · f_{ywd} ·\text{ cot} \theta$

Równanie 2.3 EN 1992-1-1, Eq. (6.8)

Z

W zależności od obciążenia można wybrać nachylenie betonowej rozpory ściskającej within w określonych granicach. W ten sposób równanie może uwzględniać fakt, że część siły poprzecznej jest odporna na tarcie pękania, a zatem wirtualna kratownica jest mniej obciążona. W równaniu (ppkt 6.7) normy EN 1992-1-1 zalecane są następujące wartości graniczne:

• 1 ≤ cot θ ≤ 2.5

Kąt pochylenia sprężyny naciskowej θ może być różny w zależności od:

W przypadku elementów konstrukcyjnych ze zbrojeniem na ścinanie przebiegającym prostopadle do osi elementu (α = 90 °) obowiązują następujące elementy:

$V_{Rd,\text{max}} = \frac{{\alpha }_{cw} · b_w · z · {\nu }_1 · f_{cd}}{\text{cot} \theta + \text{tan} \theta }$

Równanie 2.4 EN 1992-1-1, Eq. (6.9)

Z