В случае дополнительно добавленных бетонных конструкций необходимо подтвердить передачу поперечной силы между различными участками бетонирования. Эти так называемые сдвиговые швы возникают в бетонных конструкциях различного возраста. Здесь необходимо рассматривать, например, стыки между этапами строительства в новостройках или ремонте, или швы между сборными и монолитными дополнениями.
Передача поперечной силы должна быть подтверждена следующим образом. EC 2 [1], раздел 6.2.5, уравнение (6.23)
Для расчета напряжения сдвига в сдвиговом шве есть два варианта:
1. Расчет из Vz,Ed и β-фактора
Здесь vEd,i — это расчетное значение воспринимаемой поперечной силы на единицу длины в шве. Это значение определяется по [1] уравнению (6.24).
|
z |
Плечо рычага составного сечения |
|
|
Отношение продольной силы в надбетонке к общей продольной силе в зоне сжатия или растяжения на рассматриваемом сечении |
|
|
Ширина контакта |
|
|
Расчётное значение приложенной поперечной силы |
Расчетное значение несущей способности сдвига vRd,i определяется по следующему уравнению [1], (6.25).
|
c, |
Коэффициенты для описания шероховатости стыка согласно [1], 6.2.5 |
|
fctd |
Расчётное значение предела прочности бетона при растяжении по [1], 3.1.6 |
|
|
Наименьшее напряжение, перпендикулярное стыку, действующее одновременно с поперечной силой (положительное для сжатия) с условием σn < 0,6 ⋅ fcd |
|
|
As/Ai |
|
|
Угол наклона еомпозитной арматуры |
|
|
Коэффициент редукции прочности согласно [1], 6.2.2(6) |
2. Общая интеграция напряжений
Для этого варианта расчет имеющегося изменения продольной силы в дополнении сечения выполняется с помощью общей интеграции напряжений.
Жесткое сцепление, которое предполагается для подтверждения сдвиговых швов в предельном состоянии несущей способности, должно достигаться преимущественно за счет адгезии и микромеханического зацепления. Таким образом, арматура шва отвечает за передачу сил после преодоления жесткого сцепления и за пластичность соединения, в то время как сдвиговой шов должен быть рассчитан исключительно на адгезию.
В текущих нормах этому подходу уделяется лишь незначительное внимание. Допускается сдвигаемое сцепление, но оно консервативно ограничено, чтобы быть на безопасной стороне, и дополнено конструктивными правилами.
В сдвиговых швах, которые в предельном состоянии несущей способности проектируются на сдвигаемое сцепление, дополнительно необходимо подтверждать пригодность в предельном состоянии пригодности. В этом случае сдвигаемое сцепление должно последовательно учитываться в определении силового взаимодействия и напряжений в предельных состояниях несущей способности и пригодности.
Собственные напряжения, которые обычно сопровождаются напряжениями сдвига в шве (например, из-за различного скоростного усадки двух бетонных частей разного возраста), как правило, не учитываются. Воздействующая поперечная сила vEd,i рассчитывается исключительно из результатов пересечения сечения.
![Изображение касательных напряжений на стыковочных поверхностях железобетона (Источник [2])](/ru/webimage/061617/5148879/2026-02-27_14-16-31.png)
На изображении выше (источник: [2]) представлен элемент длиной dx из балки со сдвиговым швом параллельно оси конструкции. Здесь переменное изгибающее моментом по длине вызывает изменение сил поясного шва. Применимо, например, для сжатого пояса.
Существует равновесие между изменением силы сжатия и сдвиговыми напряжениями в шве.
После этого при постоянном плечи z нагрузка сдвигового шва находится в отношении к поперечной силе VEd, при этом постоянная нормальная сила не влияет на поперечную силу в шве параллельно оси конструкции.
Если сдвиговой шов находится внутри зоны сжатия, необходимо передать только долю разницы поясных сил между швом и краем сжатого пояса. В результате τEd становится
.
![Расчетная модель для сопротивления клеевых соединений по [1]](/ru/webimage/009526/467105/01-de.png?mw=760&hash=4d2e5f39893d33c6d940a121595d47e64c1b0fa2)