Návrh smykové výztuže na smykové síly

 

Jak bylo uvedeno výše, pro předpovězení účinků smyku v betonu existuje obecný koncept příhradové analogie. V tomto modelu je tlačený beton reprezentován horním tlačeným dílcem a tahová výztuž spodním taženým dílcem. Postup výpočtu při návrhu lze vyjádřit následujícím diagramem:

Pro výpočet každé složky se použijí následující rovnice.

Obecně platí, že pro výpočet smykové únosnosti betonu existují dvě možnosti, které závisí na existenci trhlin od ohybu:

Smyková únosnost betonu v oblasti porušené trhlinami o ohybu - rovnice 6.2.a,b v EN 1992-1-1

Smyková únosnost betonu v oblasti neporušené trhlinami o ohybu - rovnice 12.6.3(3) v EN 1992-1-1

Kromě toho se spočte maximální smyková síla (VEd,max) bez redukce o b pro dílec, kde je zatížení aplikováno na horní straně dílce (viz rovnice 6.5 v EN 1992-1-1).

Maximální únosnost náhradní diagonály (VRd,max ) se určí podle rovnice 6.9 z EN 1992-1-1, protože - jak bylo uvedeno již dříve - úhel třmínků (q) je vždy kolmý k ose dílce.

Staticky nutná plocha smykové výztuže na metr se spočte z rovnice 6.13 z EN 1992-1-1.

Návrhová hodnota smykové síly přenesené smykovou výztuží (VRd,s ) se spočte podle rovnice 6.13 v EN 1992-1-1

Návrhová hodnota smykové síly přenesené smykovou výztuží (VRd,s ) se spočte podle rovnice 6.13 v EN 1992-1-1

Konečná návrhová hodnota smykové síly (VRd ) přenesené dílcem se spočte následujícími vzorci v závislosti na typu dílce a ploše smykové výztuže.

kde

VEd

výslednice smykové síly

VEd,y(z) smyková síla ve směru lokální osy y (z).
VRd,c návrhová smyková únosnost dílce bez smykové výztuže
sct,max maximální pevnost v tahu průřezu neporušeného trhlinami
VRd,c,min minimální hodnota návrhové smykové únosnosti dílce bez smykové výztuže
CRd,c součinitel pro výpočet VRd,c načtený ze správce národních příloh
k

součinitel účinné výšky průřezu

dl

procento tahové výztuže

fck charakteristická válcová pevnost betonu v tlaku
k1 součinitel pro výpočet VRd,c načtený ze správce národních příloh
scp

napětí způsobené osovou silou (NEd>0 pro tlak)

bw nejmenší šířka průřezu v tažené oblasti kolmá ke směru výslednice smykových sil, viz "Šířka průřezu pro posudek smyku"
d efektivní výška průřezu přepočtená do směru výslednice smykové síly, viz "Efektivní šířka průřezu pro posudek smyku".
Asl staticky nutná plocha tažené výztuže, viz "Návrh podélné výztuže"
NEd osová síla v průřezu od zatížení nebo předpětí.
Ac plocha betonového průřezu
fcd návrhová hodnota pevnosti betonu v tlaku
nmin Součinitel minimální hodnoty smykové únosnosti dílce bez smykové výztuže načtený ze správce národních příloh, viz rovnice 6.3N v EN 1992-1-1
fcvd

návrhová pevnost betonu ve smyku a tlaku, viz rovnice 12.5 a 12.6 v EN 1992-1-1

fctd návrhová pevnost betonu v tahu
sccp

normálové napětí v průřezu neporušeném trhlinami

sc,lim limitní hodnota napětí od osové síly

viz rovnice 12.7 v EN 1992-1-1

Acc tlačená plocha betonu průřezu neporušeného trhlinami
VEd,max maximální hodnota výslednice smykové síly spočtená bez redukčního součinitele b, viz 6.2.2(6) v EN 1992-1-1
bw1 nejmenší šířka průřezu mezi taženým a tlačeným pásem kolmá ke směru smykové síly, viz "Šířka průřezu pro posudek smyku"
n součinitel redukce pevnosti pro beton porušený smykovými trhlinami načtený ze správce národních příloh, viz rovnice 6.6N v EN 1992-1-1
VRd,max návrhová hodnota maximální smykové síly, kterou přenese dílec bez drcení náhradní diagonály
acw součinitel zohledňující stav napjatosti v tlačeném pásu, viz pozn. 3 ve článku 6.2.3(3) v EN 1992-1-1. Pro nepředepjaté konstrukce se vždy uvažuje hodnota 1.
z rameno vnitřních sil průřezu přepočtené do směru výslednice smykové síly, viz kapitola "Rameno vnitřních sil pro posudek smyku".
n1

součinitel redukce pevnosti pro beton porušený smykovými trhlinami načtený ze správce národních příloh, viz pozn. 1 a 2 ve čl. 6.2.3(3) v EN 1992-1-1

q Úhel mezi náhradní diagonálou a osou nosníku kolmou ke smykové síle, viz "Úhel mezi náhradní diagonálou a osou nosníku"
VRd,s návrhová hodnota smykové síly, kterou může převzít smyková výztuž na mezi kluzu
Aswm.req staticky nutná plocha smykové výztuže na metr
Asw plocha smykové výztuže spočtená z parametrů zadaných ve Výchozích hodnotách návrhu, viz "Výchozí nastavení návrhu".

dss průměr třmínku načtený z nastavení pro beton nebo z dat dílce pro beton, viz "Výchozí nastavení návrhu".
ns počet střihů třmínku načtený z nastavení pro beton nebo z dat dílce pro beton, viz "Výchozí nastavení návrhu".
sl.req

vzájemná vzdálenost mezi třmínky v podélném směru,

fywd

návrhová mez kluzu smykové výztuže.

a úhel smykové výztuže načtený z nastavení pro beton nebo z dat dílce pro beton, viz "Výchozí nastavení návrhu". Pro sloupy je tento úhel 90°.
fywk charakteristická mez kluzu smykové výztuže
Vtd návrhová hodnota smykové složky síly v tažené výztuži pro případ nakloněného taženého pásu
Vccd návrhová hodnota smykové složky síly v tlačené výztuži pro případ nakloněného tlačeného pásu

Pro dílce s nakloněným pásem je třeba zohlednit přídavné síly pro smyk podle čl. 6.2.1(1). Výpočet je připraven i pro zohlednění nakloněného pásu. Nicméně vlastní výpočet není zatím implementován. Dílčí složky jsou vysvětleny na následujícím obrázku.

SCIA web

Downloads

SCIA is part of the Nemetschek group