Tvärsnittsklass 3 innebär att balken tål spänningar upp till sträckgränsen med elastisk spänningsfördelning medan tvärsnittsklass 4 innebär att balken inte ens kommer upp i sträckgränsen. I stora och höga balkar med tunna liv kommer vidare skjuvbuckling bli avgörande för tvärkraftskapaciteten.
Det blir ofta interaktion mellan böjmoment och tvärkraft som blir dimensionerande vid ett innerstöd. Det finns flera olika sätt att angripa problemet och det finns bra regler i Eurokod 1993-1-5 som kan användas. Den första och enklaste principen är ju att låta flänsarna bära momentet och liven ta tvärkraften. En vidareutveckling av det temat är att låta bara den del av liven som behövs för tvärkraft ta skjuvningen och resterande delar av livet närmast flänsarna används för att ta böjmoment.
Härleder man ett interaktionssamband med den sistnämnda principen så få man en formel som är ganska lik den som finns i kapitel 7.1 i EN 1993-1-5.
Det skall jämföras med formeln i kapitel 7.1.
Formeln är helt empirisk och skillnaden är inte stor.
Gränsen för interaktion brukar sättas till 50% av balkens tvärkraftskapacitet och när man räknar ut den så kan man ofta försumma inverkan av flänsarna då det ofta bara ger några procents bidrag till den totala tvärkraftskapaciteten.
Sedan är frågan vilken position i balkens längdriktning som är mest belastad och därmed dimensionerande. En första tanke kan vara mitt över upplaget där både moment och tvärkraft är som störst, men om man funderar lite hur det fungerar med skjuvbuckling så inser man att det inte är så. Det är ju nästan alltid en eller flera avstyvningar mitt för stöden så någon skjuvbuckling inträffar knappast där. Istället inträffar den första skjuvbucklan på den sida av stödet där tvärkraften är störst. Skjuvbucklan kommer att ligga i ungefär 45 graders vinkel från underflänsen upp mot skärningspunkten vertikal avstyvning/överfläns, se figur 1.
Så det dimensionerande snittet för tvärkraft kommer att ligga en halv livhöjd ut från stödet på den sida som tvärkraften är störst.
Det blir ett dragfält i livet som vill böja avstyvningen samtidigt som tvärkraften ger en linjärt ökande axiell kraft i avstyvningen. Skillnaden mellan vek och styv ändavstyvning är hur avstyvningen tål dessa krafter eller inte. I ett innerstöd kan man dock alltid förutsätta styv ändavslutning då det finns ett motsvarande dragfält på andra sidan stödet som håller emot. Skillnaden i kapacitet mellan styv och vek ändavslutning är inte jättestor men det kan bli upp till 20-30% vid slanka liv.
Författare
Jan Stenmark, Prefabsystem
