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2019-03-27

Applicazione delle eccentricità nelle colonne di RF-CONCRETE

Quando si calcolano le forze interne per l'analisi di instabilità con il metodo basato sulla curvatura nominale in RF-CONCRETE Columns, è necessario determinare le eccentricità richieste.

Questi risultano da un'introduzione pianificata del carico eccentrico, da strutture imperfette (imperfezioni geometriche e del materiale) e da un'eccentricità aggiuntiva dal calcolo secondo l'analisi del secondo ordine.

Eccentricità pianificate

Le eccentricità dall'introduzione del carico eccentrico pianificato possono essere facilmente determinate con i momenti dovuti all'applicazione del carico eccentrico. Per una distribuzione del momento costante, si applica la seguente relazione:

In questo caso, l'eccentricità minima secondo 6.1.(4) è

dove h è l'altezza della sezione trasversale.

Per una distribuzione del momento variabile linearmente, è possibile determinare un'eccentricità equivalente e applicare la seguente formula:

Le eccentricità devono essere applicate con segni algebrici. Hanno lo stesso segno se i relativi momenti creano trazione sullo stesso lato.

Se c'è una distribuzione del momento, l'eccentricità massima viene sempre utilizzata per il calcolo in modo che nessuna colonna debba essere esclusa dall'analisi.

Eccentricità involontarie dovute a imperfezioni

Per il calcolo dei momenti secondo l'analisi statica lineare, devono essere prese in considerazione anche le imperfezioni geometriche e del materiale. Ciò può verificarsi applicando imperfezioni geometriche equivalenti, che sono considerate come l'inclinazione θi.

L'eccentricità è determinata nella EN 1992-1-1 secondo la formula (5.2):

L'inclinazione θi è calcolata secondo la formula (5.1):

Dove:

Valore di base dell'imperfezione dell'oscillazione


Coefficiente di riduzione per l'altezza
Coefficiente di riduzione per il numero di componenti strutturali (m è il numero di colonne)

Ciò si traduce nel momento flettente per l'imperfezione equivalente ei :

Eccentricità aggiuntiva dal calcolo secondo l'analisi del secondo ordine

Sotto il carico della forza assiale, si verifica la curvatura della colonna, con la testa della colonna che viene deviata dal percorso e2. Ciò si traduce nella distribuzione del momento secondo la teoria del secondo ordine.

Per il metodo basato sulla curvatura nominale, si assume una distribuzione del momento parabolico. La determinazione dell'eccentricità secondo la teoria del secondo ordine viene eseguita secondo EN 1992-1-1, 5.8.8.2(3).

Può essere trovato in dettaglio nella norma o nel manuale per (RF-)CONCRETE Columns.

Specifiche per la determinazione delle eccentricità per l'eccentricità del carico biassiale

Per le colonne caricate con eccentricità del carico biassiale, è necessario eseguire prima una verifica separata in entrambi gli orientamenti dell'asse principale. Per questo progetto, le imperfezioni devono essere applicate esclusivamente nella direzione in cui portano agli effetti più sfavorevoli. I progetti possono quindi essere eseguiti in entrambe le direzioni con l'intera armatura applicata. Pertanto, si tratta di escludere che le imperfezioni richiedano un'analisi biassiale.

Per poter eseguire i progetti in entrambe le direzioni senza dover considerare un'ulteriore flessione biassiale, devono essere soddisfatte le condizioni secondo l'equazione (5.38).

Per poter eseguire questa verifica separata, l'opzione corrispondente in (RF-)CONCRETE Columns deve essere prima impostata come attiva.

Da un lato, deve essere preso in considerazione il rapporto di snellezza nell'equazione (5.38a):

, dove λy e λz sono le snellezze in relazione agli assi y e z.

D'altra parte, una delle condizioni relative alle eccentricità del carico correlato secondo l'equazione (5.38a) deve essere soddisfatta:

dove

per una sezione trasversale rettangolare equivalente.
iy e iz sono i raggi di inerzia in relazione agli assi y e z.
sono le eccentricità del carico nella direzione degli assi.

Quando si calcolano i momenti di progetto MEdy e MEdz, l'imperfezione non viene presa in considerazione per la direzione subordinata.

La direzione subordinata è determinata tramite il rapporto tra l'eccentricità totale e l'eccentricità secondo l'analisi statica lineare.

per il calcolo della (5.38b).

In caso contrario, ei,z è impostato a 0.

Se questo soddisfa una delle condizioni dall'equazione (5.38b), il progetto può essere eseguito separatamente trascurando le imperfezioni nella direzione subordinata. Se (5.38b) non è soddisfatta, deve essere eseguita una verifica biassiale in considerazione di tutte le imperfezioni.

Esempio di staffa

Le eccentricità dovute alla teoria del secondo ordine sono importate dal programma:
e2,y = 238 mm
e2,z = 119,5 mm

Con questi valori, è ora possibile determinare quale direzione è subordinata.

Pertanto, ei,z può essere impostato su 0 e i valori secondo l'immagine 06 risultano.


Link
Bibliografia
  1. Fingerloos, F., Hegger, J., & Zilch, K. (2016). Eurocode 2 für Deutschland - Kommentierte Fassung, 2., überarbeitete Auflage. Berlino: Beuth, 2016
  2. Manuale di CONCRETE Columns. Tiefenbach: Dlubal Software, Januar 2013.
  3. Manuale di RF-CONCRETE Columns. Tiefenbach: Dlubal Software, Januar 2013.
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