Skręcanie/ścinanie w żelbecie

Skręcanie/ścinanie w żelbecie

Eurokod 2 pozwala na pomijanie skręcania (mimo występowania siły Tx) w niektórych przypadkach.
Axisvm nam na to nie pozwala i mamy w takich sytuacjach znacząco przewymiarowane strzemiona w porównaniu do wyników z innych programów.

Dla porównania: belka 24x80, C20/25, strzemiona dwucięte fi8 Epstal, ctg=1,0, z=0,678m, Ved=64kN wystarczyłby rozstaw co 46cm (pomijając warunek konstrukcyjny). Wg Axisa przy takim rozstawie nośność na ścinanie to 139%. Dopiero rozstaw 26cm w programie daje nam nośność 99%. Zatem jest to wartość gigantyczna. (Screen 0)

Wniosek zatem o rozdzielenie wymiarowania w programie przez producenta (tutaj na przykładzie modułu do belek) na poszczególne rozdziały:
A. Ścinanie z pominięciem skręcania
-A1: nośność samego betonu bez zbrojenia VRd,c wzór 6.2.a i 6.2.b; i porównanie z VEd
-A2: nośność krzyżulców betonowych VRd,max wzór 6.9 i porównanie z VEd
-A3: nośność strzemion:
-min. rozstaw konstrukcyjny zbrojenia na ścinanie sclear,min (pkt. 8.2 (2))
-max. rozstaw konstrukcyjny zbrojenia na ścinanie sl,max wzór 9.6N
-rozstaw zbrojenia na ścinanie ze wzg. na Ved wzór 6.8 (tylko w przypadku gdy te zbrojenie jest wymagane)
-stopień zbrojenia na ścinanie pw wzór 9.4 (obliczony z nośności bądź z sl,max)
-min. stopień konstrukcyjny zbrojenia na ścinanie pw,min wzór 9.5N

B. Skręcanie z pominięciem ścinania
-B1: nośność samego betonu bez zbrojenia TRd,c tj. graniczy moment skręcający TRd,c  wzór 6.26 z uwzględnieniem tau,i=fctd) i porównanie z TEd. A następnie sprawdzenie As,min (wg pkt. 9.2.1.1)
-B2: nośność krzyżulców betonowych TRd,max wzór 6.30 i porównanie z TEd
-B3: nośność strzemion:
-min. rozstaw konstrukcyjny zbrojenia na skręcanie sclear,min (pkt. 8.2 (2))
-max. rozstaw konstrukcyjny zbrojenia na skręcanie min (sl,max; u/8; bw) (pkt. 9.2.3 (3)
-rozstaw zbrojenia na skręcanie ze wzg. na TEd, modyfikacja wzoru 6.8 (tylko w przypadku gdy te zbrojenie jest wymagane)
-stopień zbrojenia na skręcanie pw wzór 9.4 (obliczony z nośności bądź z sl,max)
-min. stopień konstrukcyjny zbrojenia na skręcanie pw,min wzór 9.5N
B4: Zbrojenie podłużne na skręcanie
-dobór zbrojenia podłużnego Asl, przekształcenie wzoru 6.28
-sprawdzenie różnicy wymaganego obliczeniowo zbrojenia na zginanie As1, i przejętego zbrojenia podłużnego na zginanie As1,prov oraz weryfikacja czy konieczne jest dorzucenie prętów podłużnych (czy też mamy zapas w przyjętym A1,prov). Otrzymana różnica w mm2 podzielona przez przekrój przyjętej średnicy zbrojenia podłużnego na skręcanie mm2- celem określenia ilości sztuk prętów w przekroju.
-sprawdzenie odległości pomiędzy prętami podłużnymi w narożnikach i porównanie ich max 350mm (pkt. 9.2.3 (4)

C. Łączne działanie skręcania ze ścinaniem

C1: nośność samego betonu bez zbrojenia VRd,c wzór 6.2.a i 6.2.b;  + nośność samego betonu bez zbrojenia TRd,c tj. graniczy moment skręcający TRd,c  wzór 6.26 z uwzględniemiem tau,i=fctd) i ich porównanie łączne czyli wzór 6.31. A następnie sprawdzenie As,min (wg pkt. 9.2.1.1)
C2: nośność krzyżulców betonowych VRd,max wzór 6.9 oraz nośność krzyżulców betonowych TRd,max wzór 6.30 i ich porównanie łączne czyli wzór 6.29
C3: nośność strzemion:
-min. rozstaw konstrukcyjny zbrojenia na skręcanie/ścinanie sclear,min (pkt. 8.2 (2))
-max. rozstaw konstrukcyjny zbrojenia na skręcanie/ścinanie min (sl,max; u/8; bw) (pkt. 9.2.3 (3)
-rozstaw zbrojenia na skręcanie ze wzg. na TEd i na ścinanie ze wzg. na VEd, modyfikacja wzoru 6.8 (tylko w przypadku gdy te zbrojenie jest wymagane)
-stopień zbrojenia na skręcanie/ścinanie pw wzór 9.4 (obliczony z nośności bądź z sl,max)
-min. stopień konstrukcyjny zbrojenia na skręcanie/ścinanie pw,min wzór 9.5N
C.4: Zbrojenie podłużne na skręcanie
-dobór zbrojenia podłużnego Asl, przekształcenie wzoru 6.28
-sprawdzenie różnicy wymaganego obliczeniowo zbrojenia na zginanie As1, i przejętego zbrojenia podłużnego na zginanie As1,prov oraz weryfikacja czy konieczne jest dorzucenie prętów podłużnych (czy też mamy zapas w przyjętym A1,prov). Otrzymana różnica w mm2 podzielona przez przekrój przyjętej średnicy zbrojenia podłużnego na skręcanie mm2- celem określenia ilości sztuk prętów w przekroju.
-sprawdzenie odległości pomiędzy prętami podłużnymi w narożnikach i porównanie ich max 350mm (pkt. 9.2.3 (4)

Nie powinno to być znaczącym utrudnieniem, gdyż znacząca większość punktów jest w programie obliczana, natomiast ze względu na to iż program liczy jedynie skręcanie ze ścinaniem to niestety wymiarowanie strzemion na samo ścinanie z świadomym pominięciem skręcania (zgodnie zresztą z Eurokodem) trzeba przeliczyć w innym programie/arkuszu.

Dodatkowo celem jasnego i szybkiego weryfikowania nośności elementu (skoro i tak program to oblicza)  sugerowałbym :
-na wykresach w belce ukazywać VRd,c, VRd,max oraz VRd,sścinania ---dla czystego ścinania
-na wykresach w belce ukazywać TRd,c, TRd,max oraz VRd,sskręcania---dla czystego skręcania
-na wykresach w belce ukazywać VRd,c + TRd,c, VRd,max + TRd,max  oraz VRd,sścinania z skręcaniem---dla skręcania i ścinania
-wykres (okienko "teoretyczne zbrojenie belki"): dodanie wykresów ss i asws liczone tylko dla czystego skręcania
- wykres (okienko "teoretyczne zbrojenie belki"): dodanie wykresów sss i aswss liczone łącznie dla ścinania i skręcania
-dodać w "zbrojeniu rzeczywistym" możliwość rozstawu strzemion tylko dla ścinania, tylko dla skręcana i dla obu przypadków
-wykres (okienko "wymiarowanie"): Asg i Asd wprowadzenie rozróżnienia kolorystycznego dla zbrojenia obliczeniowego i minimalnego; albo rozdzielnie tych dwóch wykresów

a także wprowadzenie:
-ustalenia suwakiem na wykresie danej odległości X i ukazanie na wykresach wartości dla tego przekroju
-możliwość generacji pełnej notki obliczeniowej w wytypowanym przekroju
-rozpisanie w notce obliczeniowej As1,min w obliczaniu zginania oraz As1
-rozpisanie w notce obliczeniowej VEd,i (z instrukcji wiemy jak obliczana jest ta wartość, ale z samej noty sprawdzający nie jest tego w stanie ustalić)


Pytania dodatkowe:
-co to jest Ved,red i jak jest ono obliczane?
-skąd jest wzór sclear=s-fiw?
-dlaczego jeżeli nie spełniamy wzoru 6.31 to pojawia się opis iż "można policzyć przekrój na ścinanie z skręcaniem z pominięciem strzemion"? W końcu sam beton nie jest w stanie przenieść skręcania i cały tok obliczeniowy powinien polegać na określeniu strzemion (screen 1)
-skąd brana jest ta wartość (screen 2)?
-czy zbrojenie boczne na skręcanie ("razem") dotyczy łącznej ilości (czyli obu pionowych krawędzi belki) prętów pośrednich -zielonych (ale bez uwzględniania prętów narożnych -czerwonych)? (screen 3)
-jw. ale w przypadku jeżeli belka będzie miała wymiar np. 80x80cm to zbrojenie boczne na skręcanie (razem) będzie miało postać 4*nfiT (bo będziemy mieli dwie pionowe i dwie poziome krawędzi z rozstawem prętów po H i po B -zielone pręty; >350mm)? (screen 4)
-co przedstawia nam równanie deltaAs,J,T?  (screen 5)
-jak zweryfikować czy narożne zbrojenie podłużne na zginanie (pręty czerwone) może przenieść również skręcanie (czyli ich przekrój mimo zginania ma jeszcze wolny zapas nośności, a więc wliczy się w powierzchnię Asl,T)?
-wykres (okienko "wymiarowanie"): dlaczego Asl,T ma inną wartość niż policzona w notce? (screen 6A i 6B)
-wykres (okienko "wymiarowanie"): sreq i asw,req liczone jest tylko dla czystego ścinania?
-wykres (okienko "teoretyczne zbrojenie belki"): s i asw liczone jest tylko dla czystego ścinania?
-wykres (okienko "teoretyczne zbrojenie belki"):TzRd
---dlaczego TRd nie jest stałe (skoro nośność samego betonu jest większa niż moment skręcający)?
-wykres (okienko "teoretyczne zbrojenie belki"):TzEd/TzRd  (screen 7A , 7B i 7C, 7D)
---dlaczego nośność na czyste skręcanie nam spada bliżej środka, inaczej niż wskazuje to statyka. Skoro strzemiona nie są tu potrzebne (screen 7A , 7B i 7C, 7D)
-wykres (okienko "teoretyczne zbrojenie belki" oraz "rzeczywiste zbrojenie belki") VEd/VRd powinno obejmować czyste ścinanie
-wykres (okienko "teoretyczne zbrojenie belki" oraz "rzeczywiste zbrojenie belki"): dlaczego TEd/TRd jest prawie identyczny z VEd/VRd  a w rzeczywistości TEd/TRd jako czyste skręcanie powinien spadać ku prześle niezależnie od rozstawu strzemion, skoro nośność przekroju samego betonu wystarcza do przeniesienia skręcania bez udziału strzemion - a w rzeczywistości mamy zwiększenie wytężenia przekroju w miejscu rozrzedzenia strzemion. Jedyna różnica jest na odcinku "d" w którym pomijamy czyste ścinanie (screen 8). Te wykresy powinny być niezależne i obejmować czyste ścinanie i skręcanie
-czy program jest w stanie zwymiarować ścinanie pomiędzy półką a środnikiem w belce teowej?
-czy możliwe jest zmuszenie programu do zwymiarowania belki jedynie na sytuację pożarową?

Pozdrawiam