Beton poniżej płyty podstawy jest symulowany przez podłoże Winklera o jednolitej sztywności, które zapewnia naprężenia kontaktowe. Do sprawdzenia na ściskanie stosuje się średnie naprężenie na obciążonej powierzchni w kontakcie z płytą podstawy.
Powierzchnia nośna betonu
Powierzchnia nośna betonu jest sprawdzana zgodnie z AS3600: 2018 – Cl. 12.6. Obliczeniowe naprężenie dociskowe na powierzchni betonu nie może przekraczać:
gdzie:
- ϕ = 0,6 – współczynnik nośności (Tabela 2.2) edytowalny w ustawieniach normy
- f'c – charakterystyczna wytrzymałość betonu na ściskanie oznaczona na próbkach walcowych w wieku 28 dni
- A1 – powierzchnia nośna
- A2 – największa powierzchnia podpierająca geometrycznie podobna i współśrodkowa z A1. Boki ostrosłupa ściętego mają nachylenie 1 wzdłużnie i 2 poprzecznie względem kierunku obciążenia.
Obliczeniowe naprężenie dociskowe, σ, jest równe średniemu naprężeniu pod płytą podstawy na powierzchni poniżej płyty podstawy w kontakcie z betonem.
Przeniesienie ścinania
Przyjmuje się, że siła ścinająca w płycie podstawy jest przenoszona ze słupa na fundament betonowy przez:
- Tarcie między płytą podstawy a betonem / zaprawa
- Ostrogę
- Śruby kotwiące
Przeniesienie siły ścinającej przez tarcie
Nośność na ścinanie jest obliczana zgodnie z Gianluca Ranzi, Peter Kneen: Design of Pinned Column Base Plates, Journal of the Australian Steel Institute, vol. 36, no. 2, September 2002 – Chapter 6.5.3 w następujący sposób:
gdzie:
- ϕ = 0,8 – współczynnik nośności
- μ = 0,55 – współczynnik tarcia edytowalny w ustawieniach normy
- Nc* – obliczeniowa osiowa siła ściskająca w słupie
Przeniesienie siły ścinającej przez ostrogę
Jeżeli siła ścinająca jest przenoszona przez ostrogę, ostroga jest modelowana metodą elementów skończonych, a jej blachy i spoiny są sprawdzane metodą elementów skończonych oraz komponentami spoin. Wymagane są dodatkowe sprawdzenia – nośność dociskowa betonu; nośność krawędziowa betonu.
Nośność dociskowa betonu
Nośność dociskowa betonu jest sprawdzana zgodnie z Gianluca Ranzi, Peter Kneen: Design of Pinned Column Base Plates, Journal of the Australian Steel Institute, vol. 36, no. 2, September 2002 – Chapter 6.5.5:
gdzie:
- ϕc = 0,6 – współczynnik nośności betonu na docisk edytowalny w ustawieniach normy
- f'c – charakterystyczna wytrzymałość betonu na ściskanie oznaczona na próbkach walcowych w wieku 28 dni
- Asl – rzutowana powierzchnia zakotwionej ostrogi w kierunku siły, z wyłączeniem części ostrogi w kontakcie z zaprawą powyżej elementu betonowego
Nośność krawędziowa betonu
Jeżeli siła ścinająca działa w kierunku wolnej krawędzi betonu, należy sprawdzić, czy beton jest w stanie przenieść przyłożoną siłę ścinającą. Nośność krawędziowa betonu jest sprawdzana zgodnie z Gianluca Ranzi, Peter Kneen: Design of Pinned Column Base Plates, Journal of the Australian Steel Institute, vol. 36, no. 2, September 2002 – Chapter 6.5.5:
gdzie:
- ϕ = 0,85 – współczynnik nośności
- f'c – charakterystyczna wytrzymałość betonu na ściskanie oznaczona na próbkach walcowych w wieku 28 dni
- AVc – efektywna powierzchnia naprężeń wyznaczona przez rzutowanie płaszczyzny pod kątem 45° od krawędzi nośnych ostrogi do wolnej powierzchni w kierunku siły ścinającej. Powierzchnia nośna ostrogi jest wyłączona z powierzchni rzutowanej
Przeniesienie siły ścinającej przez kotwy
Przyjmuje się, że siła ścinająca jest przenoszona przez kotwy. Siła w każdej kotwie jest wyznaczana metodą elementów skończonych. Każda kotwa lub grupa kotew jest sprawdzana na zniszczenie stali przy ścinaniu, zniszczenie krawędziowe betonu, zniszczenie betonu przez wyrwanie oraz kombinację rozciągania i ścinania, jeżeli jednocześnie występuje rozciąganie.
