Sprawdzenie według EN-1994-1-1
Norma EN 1994-1-1 odnosi się do norm EC2 i EC3 podczas sprawdzania betonowego przekroju zbrojonego stalowym profilem. Częściowe nośności przekroju stalowego są obliczane zgodnie z EN 1993-1-1, a częściowe nośności przekroju betonu są obliczane zgodnie z EN 1992-1-1, odpowiednio EN 1992-2.
Sprawdzenie na ścinanie
Nośność na ścinanie przekroju wyznaczana jest na podstawie:
gdzie: | Vpl,a,Rd | - | obliczeniowa wytrzymałość na ścinanie przekroju stalowego |
VRd,c | - | obliczeniowa wytrzymałość na ścinanie części betonowej przekroju |
Vpl,a,Rd jest zdefiniowana według EN 1993-1-1, rozdział 6.2.6 jako:
gdzie: | AV | - | powierzchnia ścinania przekroju stalowego |
fyd | - | obliczeniowa granica plastyczności stali |
VRd,c jest zdefiniowana według EN 1992-1-1, rozdział 6.2 jako:
gdzie: | fck | - | charakterystyczna wytrzymałość betonu na ściskanie |
k1 | - | współczynnik o zalecanej wartości 0,15 | |
σcp | - | naprężenie ściskające w betonie | |
bw | - | szerokość przekroju | |
d | - | wysokość przekroju |
Obliczeniową wytrzymałość na ścinanie sprawdza się zgodnie z:
Wykorzystanie wynosi:
Jeśli wykorzystanie w ścinaniu wynosi więcej niż 50%, należy przeprowadzić uzupełniające sprawdzenie ściskania i zginania przy zmniejszonej wytrzymałości projektowej stali (1-ρ)fyd tych części przekroju stalowego, które przenoszą ścinanie. Współczynnik redukcji wyznaczany jest na podstawie:
Sprawdzenie na ściskanie
Nośność na ściskanie oblicza się zgodnie z EN 1994-1-1, rozdz. 6.7.3.2. Obliczenia uwzględniają efekt zmniejszenia projektowej wytrzymałości stali z powodu naprężeń ścinających. W przypadku przekroju poprzecznego betonu na zewnątrz przekroju stalowego zakłada się zmniejszoną wytrzymałość betonu. Pełna wytrzymałość betonu jest obliczana w części, w której beton wypełnia zamknięty przekrój stalowy. Nośność na ściskanie przekroju jest obliczana jako:
gdzie: | Aa | - | powierzchnia przekroju stalowego |
ρ | - | współczynnik redukcyjny nośności ze względu na ścinanie | |
AV | - | powierzchnia ścinania przekroju stalowego | |
fyd | - | obliczeniowa granica plastyczności stali | |
A1,c | - | powierzchnia przekroju betonowego na zewnątrz profilu stalowego | |
A2,c | - | powierzchnia przekroju betonowego wewnątrz profilu stalowego | |
fcd | - | obliczeniowa wytrzymałość na ściskanie betonu |
Obliczeniowa nośność na ściskanie sprawdzana jest na podstawie:
Wykorzystanie wyznaczane jest z:
Sprawdzenie na zginanie
Nośność na zginanie przekroju poprzecznego określa się na podstawie wykresu interakcji zgodnie z EN 1994-1-1, rozdz. 6.7.3.2, artykuł (5). Granice wykresu interakcji to wytrzymałość na ściskanie Npl,Rd i wytrzymałość na zginanie Mpl,Rd. Zakłada się, że beton nie działa przy rozciąganiu i rozkładzie naprężeń zgodnie z teorią plastyczności. Schemat wyznaczania momentu zginającego Mpl,Rd pokazany jest na rysunku poniżej. Zredukowana wytrzymalość przekroju 0.85*fcd jest przyjmowana dla części betonowej na zewnątrz profilu stalowego, a pełna wytrzymałość fcd dla przekroju betonowego zawartego wewnątrz zamkniętego profilu stalowego. Zredukowana wytrzymałość stali (1-ρ)*fyd przyjmowana jest dla części profilu stalowego, które przenoszą ścinanie, dla pozostałych części profilu przyjmowana jest pełna wytrzymałość fyd. Na podstawie wartości domyślnych Npl,Rd i Mpl,Rd wyznaczany jest schemat/wykres interakcji i odpowiadająca mu nośność na zginanie Mpl,N,Rd jest wyznaczana dla przyłożonej siły N .
Schemat wyznaczania nośności na zginanie Mpl,Rd
Obliczeniowa nośność na zginanie wyznaczana jest według:
Współczynnik αM przyjmuje wartość 0.9 dla granicy plastyczności stali fy < 400 MPa oraz wartość 0.8 dla granicy plastyczności stali fy ≥ 400 MPa.
Wykorzystanie wyznacza się według: