Calculul valorilor de proiectare ale forțelor tăietoare. Principii de calcul. Prevederile CR2-1-1.1 și SR EN 1992.
Daca se analizeaza comportarea unei placi cu descărcare unidirecțională, simplu rezemată pe doua laturi paralele, sub o încărcare normală la planul median, monoton crescătoare, se pot observa următoarele stadii de lucru, specifice elementelor de beton armat încovoiate:
Armăturile din inima grinzii au rolul de a echilibra eforturile de întindere și compresiune care se dezvoltă astfel încât încărcările să poată fi transmise către reazeme cu deformații minime de ansamblu. Tabloul traiectoriilor eforturilor principale de întindere și compresiune arată modul în care armătura din inimă trebuie dispusă.
Pentru cedarea prin străpungere, ca și pentru celelalte tipuri de cedări cauzate de forța tăietoare, nu sunt dezvoltat metode exclusiv analitice de calcul. Normele de proiectare prevăd metode empirice de calcul stabilite pe baza rezultatelor experimentale. Aceste metode prevăd, în general, calculul unui efort tangențial care se dezvoltă de-a lungul unui perimetru de străpungere și compararea acestuia cu efortul tangențial capabil din acel perimetru.
Modelarea „Strut&Tie” este o metodă unitară de calcul a elementelor de beton armat care ia în calcul efectele combinate ale eforturilor secţionale. Această metodă serveşte la calculul eforturilor în beton şi armătură în zonele de discontinuitate.
Pentru preluarea momentelor încovoietoare din perete se dispune armătură longitudinală concentrată, pe cât posibil, către extremitățile secțiunii transversale, astfel încât brațul de pârghie al eforturilor interioare să fie maxim. Armătura verticală se poate distribui și pe inima peretelui contribuția acesteia la preluarea eforturilor din încovoiere fiind mai redusă.
Valorile de proiectare ale eforturilor din elementelor structurale sunt derivate din cele obţinute în urma calculului structural de ansamblu astfel încât să se dirijeze în mod convenabil mecanismul de plastificare. În cazul structurilor cu pereţi proiectate la acțiuni seismice se aplică metoda proiectării capacităţii de rezistenţă.
Calculul grinzilor la moment încovoietor se poate face utilizând metoda simplificată de calcul a secțiunilor de beton armat. În această metodă se neglijează rezistența betonului la întindere și se iau în calcul numai armăturile longitudinale situate la extremitățile secțiunii (se neglijează cele intermediare). Metoda simplificată presupune scrierea a două ecuații de echivalență a eforturilor pe secțiune: una de moment și una de proiecție pe axa barei. Rezolvarea sistemului de două ecuații permite calculul a două necunoscute.
Calculul armăturilor se face ca în cazul secțiunilor de beton armat încovoiate simplu armate. Dispunerea se face conform regulilor constructive standardizate și a regulilor inginereșeti de bună practică.
Pentru o grindă cu secțiunea variabilă în trepte se prezintă alcătuirea modelului S&T, verificarea la eforturi de compresiune a secțiunii de beton și dimensionarea armăturii necesare pentru preluarea eforturilor de întindere, în zona de discontinuitate.