Zbrojenie poprzeczne na ścinanie występuje zwykle w postaci pionowych strzemion, strzemion nachylonych, czy też prętów odgiętych. Zbrojenie na ścinanie tak jak każde inne zbrojenie wymaga odpowiedniego zakotwienia zapewniając właściwą współpracę pomiędzy betonem a stalą. Ogólne wymagania zakotwienia zbrojenia na ścinanie zawarto w normie PN-EN 1992-1-1:2008 Eurokod 2 – Projektowanie konstrukcji z betonu – Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków, zgodnie z którą zakotwienie zbrojenia na ścinanie należy wspomagać poprzez stosowanie:
- haków półokrągłych,
- haków prostych,
- przyspojenie zbrojenia poprzecznego.
Wewnątrz haka lub zagięcia należy umieścić pręt zbrojenia podłużnego. Poniższy rysunek przedstawia sposoby zakotwienia prętów [1]:
Zakotwienie zbrojenia na ścinanie za pomocą przyspojonych prętów
Łącząc zbrojenie na ścinanie poprzez spajanie do prętów poprzecznych otrzymuje się dodatkową siłę kotwiącą przenoszoną przez pręty poprzeczne na beton. Podczas połączeń spajanych należy wykazać, że jakość wykonanych połączeń jest odpowiednia.
Pręt poprzeczny o średnicy od 14 do 32 mm, połączony poprzez przyspojenie do wewnętrznej strony pręta głównego powoduje zwiększenie granicznej siły kotwiącej o Fbtd wynoszącą:
\[F_{btd} = l_{td} \cdot φ_t \cdot σ_{td}, \quad lecz \quad nie \quad więcej \quad niż \quad F_{wd}
\]
gdzie:
- ltd – długość obliczeniowa pręta poprzecznego wynosząca:
l_{td} =1,16 φ_t \sqrt { \frac{f_{yd}}{σ_{td}}} , \quad lecz \quad nie \quad więcej \quad niż \quad l_t
\]
- φt – średnica pręta poprzecznego,
- σtd – naprężenie w betonie równe:
σ_{td} = \frac {f_{ctd}+σ_{cm}}{y} , \quad lecz \quad nie \quad więcej \quad niż \quad 3f_{cd}
\]
- Fwd – nośność obliczeniowa spoiny na ścinanie,
- lt – długość równa długości pręta poprzecznego, lecz nie większa niż rozstaw kotwionych prętów,
- σcm – naprężenie ściskające w betonie prostopadłe do obu prętów (to wartość średnia),
- y – funkcja:
y = 0,015+0,14 \cdot e^{-0,18x}
\]
- x – funkcja zależna od cech geometrycznych:
x = 2 \cdot \frac{c}{φ_t} +1
\]
- c – grubość otulenia zbrojenia betonem mierzona prostopadle w kierunku do obu prętów.
Jeśli nominalne średnic łączonych prętów są nie większe niż 12 mm, to graniczna siła kotwiąca przyspojonego pręta zależy w takim przypadku głównie od obliczeniowej wytrzymałości połączenia spajanego:
\[F_{btd} = F_{wd} ≤ 16 \cdot A_s \cdot f_cd \cdot \frac{φ_t}{φ_l}
\]
gdzie:
- Fwd – obliczeniowa wytrzymałość spoiny na ścinanie,
- φt – nominalna średnica pręta poprzecznego nie większa niż 12 mm,
- φl – nominalna średnica pręta kotwionego nie mniejsza niż 12 mm.
Literatura:
[1] PN-EN 1992-1-1:2008 Eurokod 2 – Projektowanie konstrukcji z betonu – Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków.
