Iterační výpočet základního kontrolovaného obvodu podle EN 1992-1-1 v modulu RF-PUNCH Pro

Odborný článek

Tento text byl přeložen Google překladačem Zobrazit původní text

Přídavný modul RF-PUNCH Pro umožňuje posoudit stropní a základové desky na protlačení podle EN 1992-1-1. V případě stropních desek se základní kontrolovaný obvod obvykle uvažuje podle 6.4.2 (1), EN 1992-1-1 [1] ve vzdálenosti 2d od zatěžované plochy.

Podle 6.4.2 (2) [1] je třeba počítat s obvody ve vzdálenosti menší než 2 d, pokud je koncentrované zatížení potlačeno vysokým protitlakem (například tlakem na podloží). Poloha kritického obvodu se obvykle určuje iteračně.

Německá Národní příloha [2] umožňuje v NCI podle 6.4.4 (2) počítat se zjednodušeným výpočtem pro stropní desky a štíhlé základy s λ = a λ/d> 2 (a λ = nejkratší vzdálenost mezi plochou působící zatížení a základovou hranou). ). V tomto případě může být kritický obvod aplikován ve vzdálenosti 1 d.

RF-PUNCH Pro zpravidla určuje polohu kritického obvodu u základů/stropních desek iteračně. Aby bylo možné provést posouzení smyku pro protlačení na základové desce nebo na stropní desce, ujistěte se, že v modulu RF-PUNCH Pro je v dialogu 1.5 Místa pro protlačení vybrána možnost „Základ“ jako „Komponenta“.

Obr. 01 - Dialog 1.5 se zadáním konstrukčního prvku pro posouzení na protlačení

Výsledná působící síla se vypočítá podle rovnice (6.48) v [1] V Ed, červená = V Ed - ΔV Ed . Pokud ΔV Ed podle 6.4.4 (2) je výsledná vzestupná síla (tlak půdy nahoru) minus zbytkové zatížení základu) v uvažovaném obvodu.

Zadání plného tlaku, který je příznivý pro posouzení protlačení, se nachází také v okně „1.5 Uzly protlačení“ na konci tabulky podrobností o protlačení. Uživatel musí zadat velikost plošného zatížení, které má být odečteno, a jeho procentuální část. Dále je třeba pro iterační stanovení kritického obvodu definovat, že se maximální odpočitatelné zatížení na ploše nachází v iteračním kritickém obvodu. K tomu zvolíme „a_crit“.

Obr. 02 - Odpočitatelné zatížení na plochu

Příklad iteračního stanovení polohy kritického obvodu

V následujícím textu se podíváme na iterativní stanovení kritického obvodu v modulu RF-PUNCH Pro pomocí srovnávacího výpočtu, v němž se jednotlivé obvody zadávají ručně.

Nejdříve se v programu RFEM modeluje malá základová deska (tloušťka desky d PL = 500 mm, délka ∙ šířka = 2,00 m ∙ 2,00 m), na které je krátký vyztužený betonový sloup (průřez: Obdélník 350 mm ∙ 350 mm, délka L = 2,00 m). Použitý materiál je beton třídy pevnosti C30/37. Zohlední se také vlastní tíha zadané konstrukce. Na sloup působí vertikální zatížení na hlavu sloupu. V zatěžovacím stavu pro mrtvé zatížení působí svislé zatížení G k = 800 kN, v zatěžovacím stavu pro užitečné zatížení působí svislé zatížení Q k = 450 kN. Z toho vyplývá návrhová hodnota účinku V Ed = 1763,27 kN pro kombinaci zatížení CO1 = 1,35 ∙ G + 1,50 ∙ Q.

Pro výpočet zatížení plochy, které se má odečíst, se v RFEM vyhodnotí kontaktní napětí σ z pro CO1. Pro tento příklad se použije kontaktní napětí 458 kN/m² a zadá se jako velikost plošného zatížení, které se odečte podle předchozího obrázku v dialogu 1.5.

Poloha podélné výztuže v základové desce lze stanovit v dialogu 1.4. Pro tento příklad byla zadána betonová krytí d 1 = 5,50 cm a d 2 = 6,50 cm. Výsledkem je statická výška d 44,0 cm. V tomto příkladu není uvedena základní výztuž pro stanovení únosnosti základové desky.

Poté, co výpočet proběhne s popsanými daty, můžeme v dialogu výsledků 2.1 zobrazit kontrolní kritérium 0,87. V detailu výsledku jsou mezilehlé hodnoty pro stanovení výsledné posouvající síly V Ed, červené .

Obr. 03 - Výsledky v případě stanovení základního kontrolovaného obvodu iteračním výpočtem

RF-PUNCH Pro určuje polohu kritického obvodu ve vzdálenosti l w, it = 0.334 m od okraje oblasti působení zatížení. Výsledkem bude oblast v kritickém obvodu:
A = 0.334² ∙ π + 4 ∙ 0.334 ∙ 0.35 + 0.35² = 0.94 m²

Výsledná protilehlá posouvající síla ΔV Ed nebo výsledná působící smyková síla V Ed, red vedou k:
ΔV Ed = 0,94 m² ∙ 458 kN/m² = 430,78 kN
V Ed, červená = 1763,27 kN - 430,78 kN = 1332,49 kN

Obr. 04 - Zobrazení kritéria posouzení VEd/VRd,c v základním kontrolovaném obvodu

Kontrola iteračně určené polohy kritického obvodu

V druhém výpočtu se zkontroluje výsledek prvního výpočtu a poloha kritického obvodu iteračně v RF-PUNCH Pro.

K tomu je třeba ještě před spuštěním výpočtu zadat polohu kritického obvodu v modulu RF-PUNCH Pro ručně. V takovém případě se bude postupně zvyšovat vzdálenost od působiště zatížení ΔL = 0.05 m. Celkově se protlačení analyzuje na 15 ručně definovaných obvodech ve vzdálenosti l w, def = 0,05 m - 0,75 m.

Obr. 05 - Uživatelsky zadaný kontrolovaný obvod

Jak je znázorněno na obrázku výše, pro tento výpočet se doporučuje několikanásobně kopírovat dříve zadané podloží (včetně zatížení). Lze tak analyzovat 15 různých variant výpočtu v jednom výpočetním cyklu. V dialogu 1.5 lze zadat vzdálenost k vstupní ploše zatížení zvlášť pro každý bod.

Obr. 06 - Zadání vzdálenosti od zatěžované plochy

Po výpočtu s uživatelsky zadanou polohou kritického obvodu pro všech 15 variant lze výsledky vyhodnotit. Z následujícího obrázku je zřejmé, že lze potvrdit výsledek z prvního výpočtu (s iteračním určením polohy kritického obvodu). Maximální kritérium posouzení je v rozmezí l w, def = 0,30 - 0,35 m (dříve iteračně stanovená vzdálenost l w, = 0,344 m).

Obr. 07 - Výsledky výpočtu s uživatelsky zadaným kontrolovaným obvodem

Následně lze také výsledky z výpočtu s ručním zadáním polohy kritického obvodu vyhodnotit také graficky ve formě Excel diagramu. V tomto případě se na souřadnou osu uvede podíl výsledné působící smykové síly a únosnosti při protlačení (ν Ed, redRd, c ). Podíl vzdálenosti od oblasti působení zatížení a statická výška (a it/d) se vynesou na osu x.

Referenční hodnoty od prvního výpočtu:
$ $ mathrm c}} \; = \; \ frac {952 \; \ mathrm {kN}/\ mathrm m²} {1,094 \; \ mathrm {kN}/\ mathrm m²} \; = \; 0.87 \\\ frac {{\ mathrm a} _ \ mathrm {it}} {\ mathrm d} \; = \; \ frac {0.334 \; \ mathrm m} {0.44 \; \ mathrm m} \; = \; 0, 75 \ end {array} $ $

Obr. 08 - Ověření iteračně stanoveného základního kontrolovaného obvodu

Lze tak potvrdit výsledky prvního výpočtu s iteračním výpočtem kritického obvodu.

Literatura

[1]  Eurokód 2: Posouzení betonových konstrukcí - Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro budovy; EN 1992-1-1: 2004 + AC: 2010
[2]  Národní příloha - Národně stanovené parametry - Eurokód 2: Posouzení betonových konstrukcí - Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro budovy; DIN EN 1992-1-1/NA: 2013-04

Ke stažení

Odkazy

Kontakt

Kontakt

Máte dotazy nebo potřebujete poradit?
Kontaktujte prosím kdykoli naši bezplatnou technickou podporu e-mailem, na chatu nebo na fóru anebo se podívejte do sekce často kladených dotazů (FAQ).

+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.

Cena za první licenci
3 540,00 USD
RFEM Železobetonové konstrukce
RF-PUNCH Pro 5.xx

Přídavný modul

Posouzení bodově a liniově podepřených desek a základů na protlačení

Cena za první licenci
760,00 USD