Arvioimalla leikkausvoimaa betonijäsenissä on tärkeää turvallisen ja tehokkaan rakennesuunnittelun kannalta. American Concrete Institute (ACI) 318 tarjoaa ohjeita ja menetelmiä leikkauskapasiteetin arvioimiseksi, jotta rakenteet kestävät kuormia ilman vikaa. Tässä artikkelissa käsitellään käytännön lähestymistapoja leikkausvoimakkuuden arvioimiseksi ACI 318 -standardien mukaisesti.

Leikkausvoimaa koskevat peruskäsitykset

Sementtien lujuus riippuu betonin kyvystä vastustaa leikkausvoimia ja vahvistuksen vaikutuksesta. ACI 318 määrittelee sekä betonin että vahvistuksen laskentamenetelmät kokonaisleikkuukyvyn määrittämiseksi.

Leikkausvoimalaskelma

Kokonaissaumalujuus (Vc) lasketaan yhdistämällä betonin kapasiteetti ja vahvuus.

[LLT:0]]V[[[LLT:1]]]c[[LLT:2]] = 0,17.f[[LLT:3]]c[[LLT:4]]b [[LLT:5]]

jossa fc[ on betonipuristuslujuus, b on jäsenen leveys ja [d on tehokas syvyys.

Lisärahoitusosuus

Vahvistus tarjoaa lisävoimaa, erityisesti jäsenille, joilla on jalustimia tai taivutettu baareja.

[LLT:0]]V[[[LLT:1]]]s[[LLT:2]]] = (A[[LLT:3]]v[[LLT:4]]/s) * f[[LLT:5]]]yt[[[LLT:6]] * d[[LLT:7]]]

jossa Av][ on leikkausvahvistuksen alue, s[] on väliväli, ja f[yt[[]][[[[]]]] on vahvistuksen tuottolujuus.

Käytännön soveltaminen

Insinöörit vertaavat tyypillisesti laskettua leikkausvoimaa sovellettuun leikkausvoimaan. Jos betoni- ja vahvistuskapasiteetti ylittää leikkausvoiman, jäsentä pidetään turvallisena. Suunnittelun yhteydessä on tavallista sisällyttää turvallisuustekijä epävarmuuden huomioon ottamiseksi.

  • Lasketaan Vc betoniominaisuuksilla.
  • Määritetään V[s vahvistustietojen perusteella.
  • Sum Vc ja Vs[] kokonaissaaliskapasiteetin määrittämiseksi.
  • Vertaa käytettyä leikkausvoimaa.