Das American Concrete Institute (ACI) stellt spezifische Richtlinien und Formeln zur Bestimmung der erforderlichen Scherbewehrung auf der Grundlage der Eigenschaften und Belastungsbedingungen des Trägers bereit.

Verständnis von Scherkräften und Verstärkung

Die Scherkräfte entwickeln sich innerhalb eines Balkens, wenn er Belastungen ausgesetzt ist, die einen möglichen Ausfall entlang des Querschnitts verursachen. Um diesen Kräften zu widerstehen, wird Scherbewehrung wie Bügel verwendet. Der ACI-Code gibt an, wie die für Sicherheit und Haltbarkeit erforderliche minimale und maximale Scherbewehrung berechnet wird.

Berechnung der Scherverstärkung nach ACI

Der ACI 318 Code enthält Formeln zur Bestimmung der erforderlichen Scherbewehrung. Die grundlegenden Schritte umfassen die Berechnung der Scherkraft (V), der Scherkapazität (Vc) des Betons und dann der zusätzlichen erforderlichen Bewehrung (Vs). Die Formel für die erforderliche Scherbewehrung lautet:

Asv = (Vu - Vc) / (0,87 * fy * s)

Wobei:

  • Asv = Fläche der Scherverstärkung pro Längeneinheit
  • Vu = faktorisierte Scherkraft
  • Vc = Scherfähigkeit von Beton
  • fy = Ertragsstärke der Verstärkung
  • s = Abstand der Steigbügel

Designüberlegungen

Der ACI-Code legt auch Mindest- und Höchstverstärkungsverhältnisse fest, um eine angemessene Duktilität und Sicherheit zu gewährleisten.Die Mindestscherverstärkung beträgt typischerweise 0,25% der Querschnittsfläche, während das Maximum begrenzt ist, um Staus zu verhindern und die Baubarkeit zu gewährleisten.

Die Ingenieure müssen überprüfen, ob die berechnete Scherbewehrung diese Grenzwerte erfüllt und alle einschlägigen Vorschriften für Sicherheit und Leistung erfüllt.