Nośność na ścinanie zginanych elementów żelbetowych bez zbrojenia poprzecznego

W monografii przedstawiono zagadnienie szacowania nośności na ścinanie zginanych elementów żelbetowych bez zbrojenia poprzecznego. Standardowo w zginanych elementach stosuje się zbrojenia poprzeczne wyznaczane ze względu na siły poprzeczne ale istnieje grupa elementów konstrukcyjnych, w których zbrojenie na ścinanie nie jest stosowane, np. płyty jednokierunkowo zbrojone lub płyty kanałowe. Stąd konieczność zastosowania odpowiedniej procedury obliczeniowej do sprawdzania nośności zginanych elementów bez zbrojenia poprzecznego ze względu na siły poprzeczne. Na podstawie szerokiego przeglądu literatury opisano w pracy wpływ różnych parametrów na nośność na ścinanie analizowanych elementów. Stwierdzono, że oprócz podstawowych parametrów najczęściej wymienianych w literaturze, takich jak wskaźnik ścinania, wytrzymałość betonu i stopień zbrojenia podłużnego, nie bez znaczenia są również wymiary elementu, rodzaj obciążenia czy też uziarnienie kruszywa. Zauważono, że o charakterze zniszczenia i zmianie roli poszczególnych mechanizmów w przenoszeniu naprężeń ścinających decyduje konfiguracja wszystkich parametrów. Wskazano, że dotychczasowy podział elementów zginanych na elementy krótkie i typowe elementy o wyższej smukłości wyłącznie na podstawie wskaźnika ścinania jest przybliżony i niewystarczający. 
Ocena stanu wiedzy z zakresu pracy elementów bez zbrojenia poprzecznego stała się podstawą do opracowania programu badawczego i przeprowadzenia symulacji komputerowych, których celem było poznanie przebiegu zniszczenia elementu w zależności od jego smukłości i sposobu zbrojenia podłużnego. W monografii przedstawiono analizę otrzymanych wyników badań i obliczeń numerycznych. Wykazano, że o zmianie mechanizmu pracy elementu z łukowego na belkowy decyduje nie tylko wskaźnik ścinania. Również smukłość elementu i sposób zbrojenia (zarówno stopień zbrojenia jak i cechy stali zbrojeniowej) mogą mieć wpływ na charakter zniszczenia elementów bez zbrojenia poprzecznego.

Spis Treści:

Wykaz podstawowych oznaczeń    ...7
1. Wstęp    ...9
1.1. Przedmiot i zakres monografii    ...9
1.2. Przykłady żelbetowych elementów zginanych bez zbrojenia poprzecznego    ...12
1.3. Przyjęta terminologia    ...15
Nośność na ścinanie zginanych elementów żelbetowych bez zbrojenia poprzecznego w świetle badań doświadczalnych    ...20 
2.1. Parametry mające wpływ na nośność na ścinanie    ...20
2.2. Wpływ wskaźnika ścinania    ...21
2.3. Wpływ wytrzymałości betonu    ...26
2.4. Wpływ zbrojenia podłużnego    ...34
2.5. Wpływ wymiarów elementu    ...42
2.6. Wpływ rodzaju obciążenia    ...55
2.7. Wpływ rodzaju i uziarnienia kruszywa    ...60
2.8. Analiza wieloparametrowa    ...62
3. Stan wiedzy na temat mechanizmów zniszczenia zginanych elementów żelbetowych bez zbrojenia poprzecznego    ...71
3.1. Podział elementów zginanych ze względu na charakter pracy    ...71
3.2. Mechanizmy przenoszenia naprężeń ścinających w przekroju ukośnym    ...73
3.3. Rola poszczególnych mechanizmów w przenoszeniu siły poprzecznej    ...80
4. Analiza pracy belek żelbetowych bez zbrojenia poprzecznego na podstawie badań własnych    ...84
4.1. Badania eksperymentalne    ...84
4.2. Analiza przebiegu zarysowania i charakteru zniszczenia badanych belek    ...95
4.3. Symulacje numeryczne    ...113
4.4. Podział elementów zginanych na podstawie występowania obszarów „B" i „D"    ...128 
5. Nośność na ścinanie w ujęciu normowym    ...135
5.1. Wprowadzenie    ...135
5.2. Rozwój teorii dotyczących wymiarowania na ścinanie    ...139
5.3. Eurokod 2    ...147
5.4. Norma amerykańska ACI 318    ...148
5.5. Model Code 2010    ...149 
6. Analiza procedur normowych    ...159 
6.1. Metodyka obliczeń    ...159
6.2. Ocena poprawności uwzględnienia we wzorach normowych wpływu wytrzymałości betonu na nośność na ścinanie   ...161
6.2.1. Analiza danych i dobór modelu prognostycznego    ...161
6.2.2. Analiza porównawcza    ...171
6.3. Ocena poprawności uwzględnienia we wzorach normowych wpływu stopnia zbrojenia podłużnego na nośność na ścinanie    ...180
6.3.1. Analiza danych i dobór modelu prognostycznego    ...180
6.3.2. Analiza porównawcza    ...187
6.4. Weryfikacja procedur normowych    ...189
7. Podsumowanie    ...197
Literatura    ...201
Streszczenie    ...219
Summary    ...221