Posouzení podle EN 1994-1-1
Norma EN 1994-1-1 se při posudku betonového průřezu vyztuženého ocelovým profilem odvolává na normy EC2 a EC3. Dílčí únosnosti ocelových částí průřezu se tedy počítají podle EN 1993-1-1 a dílčí únosnosti betonových částí podle EN 1992-1-1, resp. EN 1992-2.
Posouzení smyku
Únosnost průřezu ve smyku je dána součtem:
kde: | Vpl,a,Rd | - | návrhová únosnost ocelového průřezu ve smyku |
VRd,c | - | smyková únosnost betonové části průřezu |
Vpl,a,Rd je dána podle EN 1993-1-1, kap. 6.2.6 vztahem:
kde: | AV | - | smyková plocha ocelového průřezu |
fyd | - | návrhová pevnost oceli |
VRd,c je dána podle EN 1992-1-1, kap. 6.2 vztahy:
kde: | fck | - | charakteristická hodnota pevnosti betonu v tlaku |
k1 | - | součinitel s doporučenou hodnotou 0,15 | |
σcp | - | napětí betonu v tlaku | |
bw | - | šířka průřezu | |
d | - | výška průřezu |
Smyková únosnost se posuzuje podle vztahu:
Hodnota využití je dána výrazem:
Pokud je hodnota využití na smyk vyšší než 50%, počítá se v dalších posudcích na tlak a ohyb s redukovanou hodnotou návrhové pevnosti oceli (1-ρ)fyd na těch částech ocelového průřezu, které přenášejí smyk. Součinitel redukce je dán vztahem
Posouzení tlaku
Únosnost průřezu v tlaku se počítá podle EN 1994-1-1, kap. 6.7.3.2. Únosnost se počítá s vlivem redukce návrhové pevnosti oceli kvůli namáhání smykem. U betonové části průřezu vně ocelového profilu se počítá s redukovanou pevností betonu a v části, kde beton vyplňuje uzavřený průřez, se počítá s plnou hodnotou pevnosti betonu. Únosnsot průřezu v tlaku je počítána následovně:
kde: | Aa | - | plocha ocelového průřezu |
ρ | - | součinitel redukce pevnosti oceli vlivem smyku | |
AV | - | smyková plocha ocelového průřezu | |
fyd | - | návrhová hodnota pevnosti oceli | |
A1,c | - | plocha betonu vně ocelového průřezu | |
A2,c | - | plocha betonu uvnitř ocelového průřezu | |
fcd | - | návrhová hodnota pevnosti betonu v tlaku |
Tlaková únosnost se posuzuje podle vztahu:
Hodnota využití je dána výrazem:
Posouzení ohybu
Únosnost průřezu v ohybu se určuje z interakčního diagramu v souladu s EN 1994-1-1, kap. 6.7.3.2, čl. (5). Mezními hodnotami interakčního diagramu jsou únosnost v tlaku Npl,Rd a únosnost v čistém ohybu Mpl,Rd. Vychází se z předpokladu, že beton nepůsobí v tahu a předpokládá se průběh napětí podle teorie plasticity. Schéma působení napětí pro stanovení momentu Mpl,Rd je znázorněno na obrázku. Na betonové části vně ocelového průřezu se počítá s redukovanou hodnotou pevnosti 0,85*fcd, u betonu uvnitř ocelového průřezu se počítá s plnou pevností fcd. Na částech ocelového průřezu, které přenášejí smyk, se uvažuje redukovaná pevnost oceli (1-ρ)*fyd a na ostatních částech plná pevnost fyd. S pomocí výchozích hodnot Npl,Rd a Mpl,Rd se vypočítá interakční diagram a z něj se pro působící normálovou sílu N stanoví odpovídající hodnota momentové únosnosti Mpl,N,Rd.
Schéma pro stanovení momentové únosnosti Mpl,Rd
Únosnost v ohybu se posuzuje podle vztahu:
Součinitel αM má hodnotu 0,9 pro ocel s mezí kluzu fy < 400 MPa a hodnotu 0,8 pro ocel s mezí kluzu fy ≥ 400 MPa.
Hodnota využití je dána výrazem: