Na początek przypomnijmy kierunki naprężeń ścinających w przekroju kołowym.
Naprężenia ścinające w nienaruszonym pełnym przekroju kołowym mają kierunek pionowy i przyjmuje się, że są stałe na całej szerokości b. W przypadku wystąpienia zarysowania od zginania w przekroju, pionowy rozkład naprężeń ścinających ulegnie modyfikacji. Szkic takich rozkładów naprężeń ścinających przedstawiono na poniższym rysunku.
Przy wyznaczaniu naprężeń ścinających w zamkniętych cienkościennych elementach przyjmuje się, że naprężenia ścinające są równomiernie rozłożone na całej grubości t ścianki i działają równolegle do granic przekroju.
Założenia te można zweryfikować za pomocą analizy MES przekrojów. Na poniższym rysunku widoczne są wyniki analizy MES dla trzech typów przekrojów - pełnego przekroju kołowego, drążonego przekroju kołowego oraz przekroju trapezowego. Obliczenia wykonano w narzędziu Edytor przekrojów ogólnych. Naprężenia ścinające wywołane jednostkową siłą ścinającą Vv są wyświetlane wraz ze strzałkami przepływu naprężeń.
Rozważmy strzemiona równoodległe od krawędzi przekroju, jak pokazano na poniższym rysunku.
Można zauważyć, że przepływ naprężeń ścinających w pełnym przekroju kołowym nie pokrywa się z geometrią strzemion, co powoduje zmniejszoną efektywność zbrojenia na ścinanie. Efekt ten jest uwzględniany przez współczynnik redukcyjny χ, który wpływa na nośność na ścinanie VRd,s.
W IDEA StatiCa RCS współczynnik redukcyjny jest obliczany według następującego wzoru.
Gdzie bw jest szerokością ścinania, a dh jest średnicą okrągłego strzemienia.
Szerokość ścinania bw jest obliczana na kilka sposobów.
1. Metoda
Szerokość ścinania bw jest obliczana jako minimalna szerokość między pasem rozciąganym a pasem ściskanym w przypadku wystąpienia zarysowania od zginania w SGN. Można to zobaczyć na dwóch przykładach przekroju kołowego na poniższym rysunku.
2. Metoda
Jeśli stan bez zarysowania od zginania jest pomijany - patrz rysunek:
Jeśli w przekroju nie ma pasa rozciąganego ani ściskanego (cały przekrój jest ściskany lub rozciągany), bw jest szerokością przekroju na odległości d od krawędzi przekroju. Gdzie d jest wysokością efektywną i jest obliczana jako d=0,9*h dla przekrojów bez pasa rozciąganego lub ściskanego (całkowicie ściskanych lub całkowicie rozciąganych).
3. Metoda
Jeśli stan bez zarysowania od zginania jest uwzględniany (zgodnie z EN 1992-1-1 6.2.2(2)) i przekrój nie jest dotknięty zarysowaniem od zginania w SGN. Wartość bw jest obliczana na poziomie maksymalnego głównego naprężenia rozciągającego.
4. Metoda
Przekrój dotknięty zarysowaniem od zginania, w którym istnieje tylko pas ściskany lub tylko pas rozciągany - obszar, w którym program szuka najmniejszej wartości bw, jest ograniczony z jednej strony przez istniejący środek ciężkości betonu ściskanego (lub środek ciężkości zbrojenia rozciąganego), a druga strona obszaru jest wyznaczona przez zbrojenie na ścinanie.
5. Metoda
W niektórych przypadkach warto rozważyć ręczne ustawienie wartości bw. Można to zrobić w edytorze zbrojenia.
Wypróbuj już dziś najnowszą wersję IDEA StatiCa
Uzyskaj 14 dni pełnego dostępu, całkowicie za darmo.
Wypróbuj IDEA StatiCa za darmo
