Ścinanie według PN-B-03264:2002
Wersju 2004
dr inż. Maria WŁODARCZYK I
Złażeniu:
I. Zakłada się, że element żelbetowy składa się ze strefy ściskanej, strefy rozciąganej (zbrojenia podłużnego) i strefy ścinania, położonej pomiędzy wypadkowymi sił Fcd i Fcl w strefach ściskanej i rozciąganej (rys. 1).
Rys. I. Ścinanie odcinka belki, schemat rozkładu sił i oznaczenia.
2. Strefa ścinania składa się ze ściskanych krzyżulców betonowych nachylonych pod kątem 0 do osi elementu i z rozciąganego zbrojenia poprzecznego rozmieszczonego w płaszczyznach o rozstawie s, nachylonego pod kątem er do osi elementu.
3. Kat nachylenia zbrojenia poprzecznego a nie może być mniejszy niż 45°, a kąt 0 można dobierać dowolnie z przedziału:
1,0 < cot G< 2,0.
4. Wysokość strefy ścinania jest równa ramieniu sił wywnętrzanych. W elementach zaginanych i rozciąganych można przyjmować:
z = 0,9 d.
Jeżeli nie korzysta się z uproszczenia, to należy przyjmować najmniejsze ramię sił wewnętrznych na rozpatrywanym odcinku, obliczane z pominięciem wpływu ukośnego zbrojenia na ścinanie.
5. Naprężenia cr, w krzyżulcach betonowych nie powinny przekraczać wartości \fc,h
6. Naprężenia er, w zbrojeniu poprzecznym nie powinny przekraczać obliczeniowej granicy plastyczności tego zbrojenia^/.
7. Stan graniczny nośności jest osiągnięty kiedy crt. = yfC(i łub er, =/w-
I. Elementy nie wymagające zbrojenia na ścinanie
1.1. Stan graniczny nośności przekrojów elementów ścinanych, nie wymagających obliczeniowo zbrojenia na ścianie, sprawdza się z następujących warunków: przy czystym zginaniu
Vsd<VR,„ (I)
Ksd< Vnd2 (2)
przy elementach obciążonych siłami ściskającymi
Vsd<V,w (3)
Z$Y/ < VM2,red (4)
gdzie: Ksv/ - siła poprzeczna wywołana obciążeniem obliczeniowym,
Vr,h - nośność obliczeniowa na ścinanie ze względu na rozciąganie betonu, powstające przy ścinaniu w elemencie nie mającym poprzecznego zbrojenia na ścinanie,
Vm2 - nośność obliczeniowa na ścinanie ze względu na ściskanie betonu , powstające przy ścinaniu w elementach zginanych,
VRd2.nd- nośność VRd2, w elementach obciążonych dodatkowo siłami ściskającymi.
drinż. Maria WŁODARCZYK 2
1.2. Obliczeniową nośność przekroju na ścinanie VM| elementu bez zbrojenia na ścinanie wyznacza się ze wzoru:
Vrji = [0,35 kf„, (1,2 + 40#.) + 0,1 Sacr\bw d (5)
w którym: b„ - obliczeniowa szerokość strefy ścinania według rysunku I, f ut- wytrzymałość obliczeniowa betonu na rozciąganie,
k współczynnik równy 1,0, gdy do podpory doprowadzono mniej niż 50% rozciąganego zbrojenia przęsłowego, w innych przypadkach wyznaczamy ze wzoru:
Jfc = 1,6 - rf a 1,0 (6)
d- wysokość użyteczna przekroju, we wzorze (6) przyjmowana w metrach,
Pl - stopień zbrojenia podłużnego
Pl =7~7s0'01 (?)
hH d
w którym: A- pole przekroju prętów głównego zbrojenia rozciąganego, mającego długość nie mniejszą niż d+ lM poza rozpatrywanym przekrojem elementu (rys. 2), Im-obliczeniowa długość zakotwienia.
aę[) - naprężenie normalne w przekroju elementu
a
NStl + Nrtl
Ą
(8)
gdzie: A^/ - siła podłużna wywołana obciążeniem obliczeniowym (dodatnia przy ściskaniu), - siła podłużna od sprężenia Ac - całkowite pole przekroju betonu.
Dla elementów żelbetowych bez udziału siły sprężającej wzór (8) przyjmuje postać:
o
A,
(9)
‘ f “ -f- / A,l | ||
A |
A | | |
! |
V |
Au ...... - 'rozważany przekrój |
Aii
rozważany przekrój
Rys. 2. Zasady definiowania podłużnego zbrojenia rozciąganego As, elementów oddanych ścinaniu.
1.3. Obliczeniowa nośność przekroju na ścinanie z uwagi na zmiażdżenie ściskanych krzyżulców betonowych obliczana jest ze wzoru:
Vrj2 = 0,5 vfcd bw z (10)
w którym: v- współczynnik efektywności określony wzorem.
’/= 0,6 (' ~ 250 ) K‘wMPal (11)
gdzie:/* - wytrzymałość charakterystyczna betonu na ściskanie, f ii~ wytrzymałość obliczeniowa betonu na ściskanie.