Úprava tuhosti betonu v programu RFEM 6 podle ACI 318-19 a CSA A23.3-19

Odborný článek z oblasti statiky za použití softwaru Dlubal

  • Databáze znalostí

Odborný článek

Podle čl. 6.6.3.1.1 normy ACI 318-14, respektive čl. 10.14.1.2 normy CSA A23.3-14 se v programu RFEM 6 zohledňuje redukce tuhosti u různých typů betonových prutových i plošných prvků. Mezi typy komponent na výběr patří stěny s trhlinami i bez trhlin, ploché desky a stropy lokálně podepřené, nosníky nebo sloupy. Součinitele násobení v programu jsou převzaty přímo z tabulek 6.6.3.1.1 (a) a 10.14.1.2.

Redukovaná tuhost podle ACI 318 a CSA A23.3

Podle čl. 6.6.3.1.1 a 10.14.1.2 lze použít pro pružné posouzení celkovou plochu průřezu Ag a moment setrvačnosti Ig s upravenými úrovněmi zatížení. Upravené úrovně zatížení se stanovují pomocí tabulky 6.6.3.1.1(a) v ACI 318-19 [1] a tabulky v čl. 10.14.1.2 v CSA A23.3-19 [2] s ohledem na typ prvku a příslušné podmínky. Součinitele násobení snižují moment setrvačnosti, zatímco celková plocha průřezu zůstává stejná. Tyto součinitele byly zavedeny s dostatečnou mírou bezpečnosti v různých normách pro beton tak, aby bylo možné zohlednit oslabení průřezu při tvorbě trhlin.

Podle článku 6.6.3.1.1 americké normy ACI 318-19 se musí moment setrvačnosti a celková plocha průřezu prutů/ploch vypočítat podle tabulek 6.6.3.1.1(a) nebo 6.6.3.1.1(b), není-li zapotřebí žádná podrobnější analýza. Podobně i kanadská norma CSA A23.3-19 obsahuje tabulku s příslušnými součiniteli, které se mají použít pro jednotlivé momenty setrvačnosti.

Různé podmínky, například „s trhlinami“ a „bez trhlin“, mají vliv pouze na betonové prvky typu „stěna“. Při výpočtu momentu a smyku ve stěně s trhlinami se použije součinitel 0,70 pro celkový moment setrvačnosti Ig. Pokud se předpokládá na základě ohybové pevnosti tvorba trhlin ve stěně, počítá se dále s moment setrvačnosti 0,35Ig.

Na rozdíl od stěn se při analýze jiných prvků, jako jsou sloupy, nosníky, ploché desky a stropy lokálně podepřené, momenty setrvačnosti nemění v závislosti na předpokladu výskytu trhlin. Redukovaná hodnota je dána jediným redukčním součinitelem, který je uveden níže:

Sloupy: Ig = 0,70Ig
Nosníky: Ig = 0,35Ig
Ploché desky a stropy lokálně podepřené: Ig = 0,25Ig

U všech betonových prvků, včetně stěn, se použije součinitel 1,0 pro celkovou průřezovou plochu Ag. Proto se celková plocha betonového průřezu nemění. Podle americké normy ACI 318-19 se hodnoty momentů setrvačnosti podle MacGregora a Hagea (1977) [3] násobí součinitelem pro snížení tuhosti φk = 0,875, který se stanoví z R6.6.4.5.2. Moment setrvačnosti lze například vypočítat následovně:

0,875 (0,80Ig ) = 0,70Ig

Použití v programu RFEM

Prostřednictvím programu RFEM může uživatel bez problémů změnit ohybovou a normálovou tuhost betonového prutu nebo plochy a tyto hodnoty dále použít pro návrh a posouzení podle ACI 318-19 nebo CSA A23.3-19. Úpravy tuhosti by měly být nastaveny pouze pro pevnostní návrhové situace (upravené součiniteli) a ne pro návrhové situace použitelnosti (bez součinitelů). I když nastavení typu komponent pro každý prvek je v programu možné v zatěžovacích stavech/kombinacích pomocí volby "Změna konstrukce", nejlepší je provést tyto změny přímo v pevnostní návrhové situaci, která následně tato nastavení automaticky použije pro generování součiniteli upravené kombinace zatížení.

Při vytváření/úpravě "Generátoru kombinací" ze záložky "Návrhové situace", sekce "Možnosti", je zaškrtávací políčko "Uvážit změnu konstrukce". Viz obrázky 01 a 02.

Jakmile je toto políčko zaškrtnuto, je nutné vytvořit novou změnu konstrukce pomocí tlačítka "Vytvořit novou změnu konstrukce...". Tam je tabulka pro úpravu tuhosti, kde lze vybrat pruty a/nebo plochy, které se mají upravit. Jakmile je alespoň jedna z voleb zaškrtnuta, zobrazí se v horní části nové záložky.

V záložce (záložkách) lze pro pruty nebo plochy zadat "Typ úpravy", například ACI 318-19 Tabulka 6.6.3.1.1 (a) nebo CSA A23.3-19 Tabulka 10.14.1.2. Na obrázcích 4 a 5 jsou znázorněny různé normy a typy komponent, které lze vybrat v rozbalovacím seznamu.


Autor

Alex Bacon, EIT

Alex Bacon, EIT

Péče o zákazníky

Alex Bacon je zodpovědný za školení zákazníků, technickou podporu a vývoj programů pro severoamerický trh.

Klíčová slova

Tuhost Prut Plocha Sloup Redukce

Literatura

[1]   ACI 318-14, Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary
[2]   CSA A23.3:14, Design of Concrete Structures
[3]   MacGregor, J. G.; Hage, S. E.: Stability Analysis and Design of Concrete Frames, Journal of the Structural Division 10, Pages 1963 - 1970. 1977

Napište komentář...

Napište komentář...

  • Navštíveno 633x
  • Aktualizováno 3. února 2022

Kontakt

Kontakt na Dlubal Software

Máte další dotazy nebo potřebujete poradit? Kontaktujte nás prostřednictvím naší bezplatné e-mailové podpory, chatu nebo na fóru, případně využijte naše FAQ, které máte nepřetržitě k dispozici.

+420 227 203 203

[email protected]

Online Training | Czech

RFEM 6 | Bezplatné základní školení

Online školení 30. srpna 2022 9:00 - 11:30 CEST

Online školení | Anglicky

Eurokód 3 | Ocelové konstrukce podle DIN EN 1993-1-1

Online školení 8. září 2022 9:00 - 13:00 CEST

Zohlednění fází výstavby \n v programu RFEM 6

Zohlednění fází výstavby v programu RFEM 6

Webinář 8. září 2022 14:00 - 15:00 CEST

Online školení | Anglicky

Eurokód 5 | Dřevěné konstrukce podle DIN EN 1995-1-1

Online školení 15. září 2022 9:00 - 13:00 CEST

Online školení | Anglicky

RFEM 6 | Dynamická analýza a seizmické posouzení podle EC 8

Online školení 21. září 2022 9:00 - 13:00 CEST

Online školení | Anglicky

RFEM 6 | Základy

Online školení 7. října 2022 9:00 - 13:00 CEST

Online školení | Anglicky

RFEM 6 | Studenti | Úvod do posouzení prutů

Online školení 12. října 2022 16:00 - 19:00 CEST

Online školení | Anglicky

Eurokód 2 | Betonové konstrukce podle DIN EN 1992-1-1

Online školení 18. října 2022 9:00 - 13:00 CEST

Online školení | Anglicky

RSECTION | Studenti | Úvod do pevnosti a pružnosti

Online školení 19. října 2022 16:00 - 19:00 CEST

Online školení | Anglicky

RFEM 6 | Studenti | Úvod do MKP

Online školení 27. října 2022 16:00 - 19:00 CEST

Online školení | Anglicky

RFEM 6 | Studenti | Úvod do Posouzení ocelových konstrukcí

Online školení 10. listopadu 2022 16:00 - 17:00 CET

Online školení | Anglicky

Eurokód 3 | Ocelové konstrukce podle DIN EN 1993-1-1

Online školení 17. listopadu 2022 9:00 - 13:00 CET

Online školení | Anglicky

RFEM 6 | Studenti | Úvod do posouzení železobetonových konstrukcí

Online školení 18. listopadu 2022 16:00 - 17:00 CET

Online školení | Anglicky

RFEM 6 | Dynamická analýza a seizmické posouzení podle EC 8

Online školení 23. listopadu 2022 9:00 - 13:00 CET

Online školení | Anglicky

Eurokód 5 | Dřevěné konstrukce podle DIN EN 1995-1-1

Online školení 8. prosince 2022 9:00 - 13:00 CET

RFEM 6
Hala s obloukovou střechou

Hlavní program

Program RFEM 6 pro statické výpočty tvoří základ modulárního softwarového systému.
Hlavní program RFEM 6 slouží k zadávání konstrukcí, materiálů a zatížení u rovinných i prostorových konstrukčních systémů, které se skládají z desek, stěn, skořepin a prutů.
Program může také posuzovat smíšené konstrukce, tělesa a kontaktní prvky.

Cena za první licenci
3 990,00 USD