2.1.4 Передача усилия сдвига в шарнирах

Передача усилия сдвига в шарнирах

В дальнейшем, когда конкретные компоненты будут добавлены, необходимо спроектировать передачу поперечной силы между различными зонами разливки. Эти так называемые сдвиговые соединения встречаются для железобетонных конструктивных элементов разного возраста. В таком случае, например, вам необходимо рассмотреть соединения между сборными частями и отливными вставками бетонных добавок или соединительные соединения между этапами строительства во время реконструкции, нового строительства или реконструкции.

Передача усилия сдвига должна быть рассчитана следующим образом:

${\nu }_{Edi} \le {\nu }_{Rdi}$

Формула 2.7 EN 1992-1-1, экв. (6.23)

Для расчета напряжения сдвига в сдвиговом соединении имеются две возможности:

1. Расчет из V _{z, Ed} и коэффициента β по EN 1992-1-1, уравнение (6.24) без учета M _{z, Ed}

В этом случае, v _Edi - расчетное значение силы сдвига, которая будет сопротивляться на единицу длины в соединении. Это значение определяется [1] уравнение (6.24).

$v_{Edi} = \frac{\beta · V_{Ed}}{z · b_i}$

Формула 2.8 EN 1992-1-1, Eq. (6.24)

где

_{Расчетное} значение сопротивления сдвигу v _Rdi определяется по следующей формуле:

$v_{Rdi} = c · f_{ctd} + \mu · {\sigma }_n + \rho · f_{yd} · (\mu · \sin \alpha + \cos \alpha ) \le 0.5\nu · f_{cd }$

Формула 2.9 EN 1992-1-1, Eq. (6.25)

где

2. Расчет из разности осевых сил в добавленной конкретной части от общей интеграции напряжений

Жесткая связь, предполагаемая для расчета сдвиговых соединений в ULS, должна быть достигнута в первую очередь с помощью адгезионной связи, то есть сцепления и микромеханической передачи. Таким образом, совместная арматура отвечает за передачу сил после преодоления жесткой связи, а также за пластичность соединения, в то время как поперечное соединение должно быть рассчитано исключительно для клеевой связи.

В существующих нормативах, данный подход допускается только в незначительной степени. Хотя возможная подвижная связь допускается, она будет консервативно дифференцироваться и дополняться правилами построения, чтобы быть в безопасности.

Для шарнирных соединений, рассчитанных на конечное предельное состояние для подвижной связи, как и было запланировано, должны быть выполнены расчетные планы пригодности к эксплуатации. Для этого случая, подвижная связь должна быть последовательно включена в определение внутренних сил и напряжений в ULS и SLS.

Обычно не учитываются саморегулирующиеся напряжения, обычно включающие напряжения сдвига в соединении (из-за различной усадки двух железобетонных компонентов разного возраста, например). Действие действующей поперечной силы v _Edi рассчитывается только по внутренним силам в поперечном сечении.

На рисунке 2.2 показан разрез длины dx от балки с поперечным шарниром, параллельной оси конструктивного компонента. Переменный изгибающий момент вызывает изменение сил фланца по длине. Например, к уплотнительному фланцу относится следующее:

$d{F}_{cd} = \frac{d{M}_{Ed}}{z} = \frac{V_{Ed}dx}{z}$

Существует равновесие между изменением силы сжатия и напряжениями сдвига в соединении.

${\tau }_{Ed} = \frac{d{F}_{cd}}{bdx} = \frac{V_{Ed}dx}{bzdx} = \frac{V_{Ed}}{bz}$

Таким образом, для постоянного рычага z напряжение сдвигового соединения равно пропорционально поперечной силе V _Ed с постоянной осевой силой, не влияющей на поперечную силу в соединении, параллельном оси компонента.

Если сдвиговое соединение лежит в зоне сжатия, должна передаваться только часть разницы сил фланца между краем фланца фланца и уплотнения. В результате, τ _Ed будет:

${\tau }_{Ed} = \frac{F_{cdi}}{F_{cd}} · \frac{V_{Ed}}{bz}$