Belki oporowe, żeberka, belki typu T: Połączenia przegubowe

Nośność połączenia na ścinanie

W DIN EN 1992-1-1 obliczenia prowadzone są dla obliczeniowych naprężeń ścinających. Nośność spoiny składa się z udziału przyczepności (v_Rdi,ad), tarcia w spoinie (v_Rdi,r) oraz udziału nośności zbrojenia (v_Rdi,sy) wynikającego z efektu zaciskania i działania sworznia, przy czym maksymalna nośność na ścinanie jest ograniczona przez obniżoną wytrzymałość na ściskanie (v_Rdi,max) betonu nowego lub starego.

v_Rdi = v_Rdi,ad + v_Rdi,r + v_Rdi,sy ≤ v_Rdi,max

Model obliczeniowy dla nośności połączenia klejonego według [1]

Istniejące zbrojenie na ścinanie może być przyjęte jako zbrojenie łączące. Obliczeniowa wartość nośności na ścinanie wynosi, w rozbiciu na poszczególne składniki:

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

gdzie

c, μ i ν...wartości zależne od szorstkości płaszczyzny zespolenia

• schodkowa: c= 0,50 | μ = 0,90 | ν = 0,70
• szorstka: c= 0,40^a) | μ = 0,70 | ν = 0,50
• gładka: c= 0,20^a) | μ = 0,60 | ν = 0,20
• bardzo gładka: c= 0^b) | μ = 0,50 | ν = 0

^a) Rozciąganie prostopadle do spoiny: c = 0. ^b) Wyższe współczynniki muszą być uzasadnione odpowiednimi obliczeniami. f_ctd...obliczeniowa wartość wytrzymałości betonu na rozciąganie wg 3.1.6 (2)P σ_n...naprężenie od minimalnej siły normalnej prostopadłej do spoiny, działającej jednocześnie z siłą tnącą (ściskanie dodatnie)

ρ = A_s / A_i A_s...pole przekroju zbrojenia łączącego przecinającego spoinę, z wystarczającym zakotwieniem po obu stronach spoiny, łącznie z istniejącym zbrojeniem na ścinanie A_i...powierzchnia spoiny, przez którą przekazywane jest ścinanie

α...kąt nachylenia zbrojenia łączącego z ograniczeniem 45° ≤ α ≤ 90°

Podział spoin na kategorie: bardzo gładka, gładka, szorstka lub schodkowa zależy od warunków podczas betonowania, właściwości betonu oraz pielęgnacji betonu i można go odnaleźć w odpowiedniej literaturze.

Wywołująca siła ścinająca

Obliczeniowa wartość wywołującej siły ścinającej w spoinie jest określana w następujący sposób:

gdzie

β…stosunek siły normalnej w betonie uzupełniającym do całkowitej siły normalnej w strefie ściskanej lub rozciąganej w rozważanym przekroju V_Ed...obliczeniowa siła poprzeczna z...ramię sił wewnętrznych w przekroju zespolonym b_i...szerokość płaszczyzny zespolenia

Alternatywnie obliczenie siły ścinającej może być przeprowadzone na podstawie różnicy sił podłużnych w części uzupełniającej przekroju za pomocą ogólnej integracji naprężeń. W tym celu w module należy za pomocą przycisku [Szczegóły] i zakładki "Nośność" wybrać opcję "Różnica sił podłużnych w części uzupełniającej przekroju z ogólnej integracji naprężeń". W przeciwieństwie do przepisów normy opcja ta uwzględnia również moment M_z,Ed.

Sprawdzenie sił ścinających w spoinie

Sprawdzenie połączenia na ścinanie odbywa się za pomocą zależności v_Edi ≤ v_Rdi.

Uwzględnienie sił ścinających w spoinach w RF-BETON Stäbe

Siły ścinające w spoinie mogą być uwzględnione w RF-BETON Stäbe w oknie dialogowym "1.6 Zbrojenie" pod zakładką "Połączenie na ścinanie". Po zaznaczeniu pola wyboru "Istnieje połączenie na ścinanie" dostępne stają się wszystkie pozostałe opcje dokładnego opisu połączenia na ścinanie. Tutaj można dokładnie zdefiniować położenie połączenia na ścinanie. Z jednej strony możliwy jest wybór opcji "Przejście płyta - trzon", co przy belce o przekroju teowym jest prawdopodobnie najczęściej wybieraną opcją. W przeciwnym razie możliwe jest również podanie odległości od górnej lub dolnej krawędzi belki.

Wykonanie spoiny zgodnie z DIN EN 1992-1-1 6.2.5(2) można wybrać z listy. Użyte parametry są wypisywane na liście. W razie potrzeby można je dostosować przez zmianę normy projektowej lub załącznika.

Aktivierung und Steuerung der Schubfugenbemessung in RF-BETON Stäbe

Ponadto można wybrać, czy DIN EN 1992-1-1 6.2.5(5) ma być uwzględniony w obliczeniach, aby przy obciążeniu dynamicznym lub naprężeniach wynikających ze zmęczenia wyłączyć udział adhezji połączenia betonów.

Aby prawidłowo określić szerokość spoiny, należy wprowadzić szerokość podpory sąsiadujących płyt prefabrykowanych. Należy tu zwrócić uwagę, aby nie była ona możliwie większa niż boczne otulenie betonu, ponieważ wtedy nie można ułożyć zbrojenia na ścinanie, a w konsekwencji nie można spełnić warunku nośności.

Na koniec można zdefiniować naprężenie normalne na powierzchni spoiny. Należy tu przyjąć minimalną siłę normalną prostopadłą do spoiny, która może działać jednocześnie z siłą tnącą. Dla ściskania siłę należy wprowadzić jako dodatnią, a dla rozciągania jako ujemną. Jeśli jest to siła rozciągająca, udział adhezji połączenia betonów nie może być uwzględniony i jest ustawiany na 0.

Wyniki obliczeń połączenia na ścinanie

W oknach dialogowych 2.1 do 2.4 wyświetlane jest wymagane zbrojenie. Wynik ten może być wyświetlany dla przekrojów, dla grup prętów, dla prętów lub dla punktów x. Wyświetlanie wymaganego zbrojenia dla połączenia na ścinanie odbywa się razem z wyświetleniem zbrojenia na ścinanie a_{sw,V,Strzemię}. W oknie "Wyniki pośrednie" można prześledzić niektóre wartości pośrednie dla obliczeń połączenia na ścinanie. Pod gałęzią wyników "Ścinanie w styku między betonami" te wartości pośrednie są wymienione.

Ergebnisausgabe für die Schubfugenbemessung

Jeżeli obok wartości a_{sw,V,Strzemię} wyświetlana jest uwaga 936), oznacza to, że zbrojenie łączące dla połączenia na ścinanie jest decydujące dla wymiarowania zbrojenia na ścinanie.

Literatura