Determinazione del carico di punzonamento all'estremità delle pareti in RF-PUNCH Pro

Articolo tecnico

Il modulo aggiuntivo RF-PUNCH Pro consente di eseguire la verifica a taglio-punzonamento di impalcati e piastre di fondazione all'estremità e agli spigoli delle pareti verticali.

Per i nodi vincolati esternamente, il carico di punzonamento può essere derivato direttamente dalla reazione vincolare. Per un nodo appartenente allo spigolo di una parete invece, il carico di punzonamento non può essere determinato direttamente dalle forze interne della parete.

Figura 01 - Forza di taglio assorbita sull'estremità e sull'angolo della parete

Determinazione del carico di punzonamento all'estremità delle pareti

Generalmente, il carico di punzonamento viene ricavato dalle forze interne della superficie per la quale si vuole eseguire la verifica a taglio-punzonamento. Questo approccio ha il vantaggio di evitare l'influenza di risultati singolari nel nodo. Inoltre, in questo caso, la determinazione dei carichi consente anche di considerare il taglio-punzonamento di un carico di linea (carico della parete collegata).

Figura 02 - Muro sostituito da carico di linea

Quando si seleziona un punto di taglio-punzonamento, RF-PUNCH Pro genera il perimetro di controllo di base ad una distanza di 2.0 d secondo [1], Cap. 6.4.2.

Per determinare il carico di punzonamento, viene creata una sezione per leggere le forze interne da RFEM nel perimetro di controllo e viene utilizzata la forza interna della superficie vmax,b definita in [2],paragrafo 8.15 Superfici - Forze interne principali.

Per la determinazione del carico di punzonamento alle estremità e ai vertici delle pareti, in RF-PUNCH Pro l'opzione "Forza di taglio non regolare lungo il perimento critico" viene impostata come predefinita. Ciò implica che per la determinazione della forza di taglio applicata, viene assegnata lungo il perimetro il valore massimo.

Figura 03 - Forza di taglio lungo il perimetro critico all' estremità delle pareti

La forza di taglio applicata VEd risulta da:

$$\begin{array}{l}{\mathrm V}_\mathrm{Ed}\;=\;\mathrm{lunghezza}\;\mathrm{perimetro}\;\mathrm{di}\;\mathrm{controllo}\;\mathrm{di}\;\mathrm{base}\;\cdot\;\mathrm{forza}\;\mathrm{di}\;
\mathrm{taglio}\;\mathrm{massima}\;\mathrm{lungo}\;\mathrm{il}\;\mathrm{periodo}\;\mathrm{critico}\\{\mathrm V}_\mathrm{Ed}\;=\;{\mathrm u}_1\;\cdot\;{\mathrm v}_{\max,\mathrm b}\\{\mathrm V}_\mathrm{Ed}\;=\;2.289\;\mathrm m\;\cdot\;156.11\;\mathrm{kN}/\mathrm m\;=\;357.34\;\mathrm{kN}\end{array}$$

Figura 04 - Risultanti VEd della forza di taglio

Verifica del carico di punzonamento determinato

Il carico di punzonamento VEd determinato nel modulo aggiuntivo può essere verificato creando una linea nel perimetro di controllo di base lungo la quale viene definita una sezione. In questo modo, è possibile analizzare la distribuzione della forza di taglio lungo il perimetro nell'area di lavoro di RFEM o nella finestra grafica dei risultati della sezione.

La figura seguente mostra il diagramma della forza di taglio vmax,b determinata in RFEM. Il diagramma dei risultati può aiutare a valutare la forza di taglio VEd applicata e calcolata in RF-PUNCH Pro.

Figura 05 - Diagramma dei risultati nella sezione: Forza interna principale vmax,b

Come già detto, in maniera predefinita, per la determinazione del carico di punzonamento in RF-PUNCH Pro si applica la forza di taglio non discretizzata lungo il perimento critico. Poiché il valore massimo della forza di taglio è già applicato lungo il perimetro di controllo, il coefficiente di incremento del carico ß viene posto pari a 1.00 per ulteriori verifiche.

Considerazione del coefficiente di incremento del carico β

Alternativamente, è possibile anche selezionare l'opzione di una distribuzione regolare del taglio lungo il perimento critico in RF-PUNCH Pro per determinare la forza di taglio applicata vmax,b,average.

In questo caso, sarà considerato il coefficiente di incremento del carico β per gli ulteriori processi di verifica. È possibile determinare il coefficiente di incremento del carico β utilizzando la distribuzione plastica della tensione tangenziale secondo 6.4.3 (3), i coefficienti secondo 6.4.3 (6), o la definizione manuale da parte dell'utente in RF-PUNCH Pro .

Bibliografia

[1]   European Committee for Standardization. (2011) Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 1‑1: General rules and rules for buildings. EN 1992‑1‑1:2011‑01. Brussels: CEN.
[2]   Manual RFEM 5. (2013). Tiefenbach: Dlubal Software. Download.

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