Skręcanie w konstrukcjach żelbetowych

Skręcanie w konstrukcjach żelbetowych

Skręcanie w konstrukcjach żelbetowych – wstęp

Ze skręcaniem w konstrukcjach żelbetowych spotykamy się najczęściej przy analizie skrajnego pasma w stropach gęstożebrowych, przy obliczaniu belek obciążonych siłą na pewnym mimośrodzie e lub przy obliczanie belek zakrzywionych w planie.

Skręcanie elementów żelbetowych analizuje się jako pewną analogię do ścinania, mianowicie w jednym i w drugim przypadku punktem wyjściowym jest kratownica składająca się z krzyżulców betonowych i stalowych.

Guidelines and Rules for Detailing of Reinforcement in Concrete Structures (ANNELI DAHLGREN LOUISE SVENSSON)

Rozkład naprężeń w przekroju skręcanym pokazano na rysunku poniżej. Widzimy na nim, że największe naprężenia styczne występują w środku rozpiętości dłuższego boku, natomiast najmniejsze są w narożnikach i w środku przekroju, co wyjaśnia nam podejście normowe, które mówi, że przekrojem pracującym na skręcanie jest cienkościenny przekrój zamknięty o grubości ścianek {t_{ef,i}}.

                                                                                       http://limba.wil.pk.edu.pl/~mh/Zadania/Skrecanie/Teoria/index.htm

Skręcanie w konstrukcjach żelbetowych w normie PN-EN 1992

Zgodnie z wytycznymi Eurokodu 2 nośność elementów na skręcanie można przyjmować na podstawie zależności dotyczących cienkościennego przekroju zamkniętego, w którym warunki równowagi są spełnione przez zamknięty obieg jednostkowych sił stycznych. Za modele przekrojów pełnych można przyjmować ich cienkościenne odpowiedniki. Przekroje o złożonym kształcie, takie jak przekroje teowe, można dzielić ma szereg części – za model każdej z nich przyjmuje się jej cienkościenny odpowiednik – a całą nośność na skręcanie oblicza się jako sumę pojedynczych części.

Grubość ścianek przekroju określamy jako iloraz pola powierzchni przekroju ograniczonego przez zewnętrzny obwód (łącznie z otworami) A do długości zewnętrznego obwodu przekroju u:

Naprężenia styczne w ścianie przekroju można obliczyć ze wzoru:

Gdzie,

{T_{Ed}} – obliczeniowy moment skręcający

{A_k} – pole powierzchni wnętrza figury utworzonej przez linie środkowe ścian (łącznie z pustą przestrzenią)

{t_{ef,i}} – oznacza efektywną grubość ściany