Výpočet zatížení pro protlačení na okrajích a v rozích stěn v modulu RF-PUNCH Pro

Odborný článek

V přídavném modulu RF‑PUNCH Pro lze mimo jiné posuzovat stropy a základové (podkladní) desky na protlačení na okrajích a v rozích stěn.

Při výběru uzlové podpory nebo přípoje sloupu na železobetonovou desku lze zatížení pro protlačení odvodit přímo z podporové síly, respektive z vnitřních sil sloupu. Pokud ovšem k posouzení vybereme uzel v rohu nebo na konci stěny, nelze zatížení na protlačení určit přímo z podporové síly, příp. z vnitřních sil na plochách připojených stěn.

Obr. 01 - Návrhová posouvající síla na okraji a v rohu stěny

Výpočet zatížení pro protlačení na okraji stěny

V zásadě platí, že zatížení pro protlačení se nestanoví z podporové síly ani z plošných vnitřních sil připojených stěn, nýbrž z vnitřních sil na ploše desky, která se má posoudit na protlačení. Výhodou je, že se lze takovým postupem do značné míry vyvarovat singularitám přímo na uzlu. Navíc tento způsob výpočtu zatížení umožňuje zohlednit také protlačení v případě čistě liniového zatížení (prosté zatížení z připojené stěny).

Obr. 02 - Nahrazení stěny liniovým zatížením

RF‑PUNCH Pro vygeneruje již při výběru uzlu protlačení kontrolovaný obvod ve vzdálenosti 2,0 d v souladu s [1], čl. 6.4.2.

Pro výpočet kritického zatížení se interně v modulu vytvoří řez, aby se mohly na základě vnitřních sil na ploše z hlavního programu RFEM stanovit vnitřní síly v kontrolovaném obvodu. Při výpočtu zatížení pro protlačení se bude uvažovat vnitřní síla na ploše vmax,b z programu RFEM. Zadání plošné vnitřní síly vmax,b se popisuje v [2], kap. 8.16 Plochy – hlavní vnitřní síly.

Standardně je pro výpočet kritického zatížení na okrajích a v rozích stěn v modulu RF‑PUNCH Pro předem nastaven „nevyhlazený průběh posouvající síly podél kontrolovaného obvodu”. To znamená, že pro stanovení působící smykové síly se použije maximální hodnota na kontrolovaném obvodu.

Obr. 03 - Posouvající síla na kontrolovaném obvodu

Působící posouvající sílu VEd určíme následovně:

VEd  =  délka kontrolovaného obvodu ⋅ max. posouvající síla podél kontrolovaného obvodu
VEd  =  u1 ⋅ vmax,b
VEd  =  2,289 m ⋅ 156,11 kN/m = 357,34 kN

Obr. 04 - Vypočítaná posouvající síla VEd

Ověření stanoveného zatížení pro protlačení

Vypočítanou kritickou sílu VEd lze ověřit tak, že se v kontrolovaném obvodu vytvoří linie, na které se zadá nový řez. Lze tak zobrazit a vyhodnotit průběh smykové síly na kontrolovaném obvodu v grafickém okně programu RFEM nebo případně jako průběh výsledků na řezu.

Následující obrázek znázorňuje výsledný průběh posouvající síly vmax,b spočítané v programu RFEM, který umožňuje ověřit působící smykovou sílu VEd vypočítanou v modulu RF‑PUNCH Pro.

Obr. 05 - Průběh výsledků na řezu: hlavní vnitřní síla vmax,b

Jak jsme již výše zmínili, při výpočtu kritického zatížení se v modulu RF‑PUNCH Pro standardně vychází z nevyhlazeného průběhu posouvajících sil podél kontrolovaného obvodu. Protože se přitom již uvažuje maximální hodnota posouvající síly na kontrolovaném obvodu, součinitel přírůstku zatížení β se pro další posouzení nastaví na 1,00.

Zohlednění součinitele přírůstku zatížení ß

V modulu RF‑PUNCH Pro má uživatel k dispozici také volbu „vyhlazený průběh posouvající síly podél kontrolovaného obvodu”, z kterého se pak vychází při výpočtu působící posouvající síly VEd. Působící posouvající síla se přitom stanoví na základě „vyhlazené” posouvající síly vmax,b,average.

V takovém případě se při dalším posouzení zohledňuje součinitel přírůstku zatížení β, který lze stanovit za předpokladu plně plastického rozdělení smykového napětí podle 6.4.3 (3) nebo lze použít konstantní součinitele podle 6.4.3 (6). Kromě obou uvedených možností může hodnotu součinitele přírůstku zatížení β zadat v modulu RF‑PUNCH Pro také sám uživatel.

Literatura

[1]   ČSN EN 1992-1-1. Eurokód 2: Navrhování betonových konstrukcí – Část 1‑1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby. Praha: Český normalizační institut, 2006.
[2]   Manuál RFEM 5. Praha: Dlubal Software, 2012. Stáhnout...

Odkazy

Kontakt

Kontakt

Máte dotazy nebo potřebujete poradit?
Kontaktujte nás nebo využijte stránky s často kladenými dotazy.

+420 227 203 203

info@dlubal.cz

RFEM Hlavní program
RFEM 5.xx

Hlavní program

Program RFEM pro statické výpočty metodou konečných prvků umožňuje rychlé a snadné modelování konstrukcí, které se skládají z prutů, desek, stěn, skořepin a těles. Pro následná posouzení jsou k dispozici přídavné moduly, které zohledňují specifické vlastnosti materiálů a podmínky uvedené v normách.

RFEM Železobetonové konstrukce
RF-PUNCH Pro 5.xx

Přídavný modul

Posouzení bodově a liniově podepřených desek a základů na protlačení