Travi, nervature, travi a T: Deformazione e deflessione in stato di crack

Articolo tecnico

I moduli aggiuntivi RFEM e RF-CONCRETE offrono varie opzioni per l'analisi della deformazione di un T-beam in stato di cracking (stato II). Questo articolo tecnico descrive i metodi di calcolo (C) e le opzioni di modellazione (M). Sia i metodi di calcolo che le opzioni di modellazione non sono limitati ai T-beams, ma verranno spiegati solo utilizzando un esempio di questo sistema.

Metodi di calcolo di analisi deformazione / deformazione

C1: calcolo analitico - membro
Il metodo di calcolo secondo EN 1992-1-1, sezione 7.4.3 [1] , consente un'approssimazione semplificata della deformazione nello stato di cracking. Usando questo metodo, la deformazione è determinata su una struttura di membri estratti. Gli elementi strutturali connessi, come le superfici, ad esempio, non sono considerati nel calcolo.

C2: calcolo analitico - superficie
Il modulo aggiuntivo RF-CONCRETE Deflect determina le deformazioni nello stato di cracking utilizzando un metodo basato sul metodo di calcolo analitico secondo EN 1992-1-1, Sezione 7.4.3 [1] . In questo caso, le proprietà del materiale elastico-lineare vengono applicate all'armatura e al calcestruzzo fino a raggiungere la tensione. Se viene superata la tensione del calcestruzzo, si verifica uno sviluppo del danno. La struttura analizzata deve essere interamente costituita da superfici. Questo metodo di calcolo è adatto per superfici soggette a flessione.

C3: Calcolo non lineare - Membro
Questo è un metodo fisicamente non lineare, che considera la formazione di cricche e la conseguente ridistribuzione delle forze interne nell'analisi della deformazione. La struttura analizzata deve essere una struttura membro pura.

C4: Calcolo non lineare - Superficie
Questo è un metodo fisicamente non lineare, che considera la formazione di cricche e la conseguente ridistribuzione delle forze interne nell'analisi della deformazione. La struttura analizzata deve essere interamente costituita da superfici. In questo metodo, un modello di superficie bidimensionale viene internamente espanso tramite l'altezza. Per questo, la sezione trasversale in acciaio è divisa in un numero definito di strati di acciaio e cemento. Per ulteriori informazioni, consultare il manuale RF-CONCRETE Surfaces, capitolo 2.8.2 [2] .

C5: calcolo non lineare - struttura combinata
In teoria, le strutture costituite da superfici e membri possono essere analizzate utilizzando l'esportazione della rigidezza. I membri RF-CONCRETE e le superfici RF-CONCRETE offrono la possibilità di esportare la rigidità determinata nello stato di cracking in RFEM in caso di carico o combinazione di carico. Il calcolo viene avviato in uno dei due moduli, la rigidità viene esportata in RFEM e l'altro modulo esegue nuovamente il calcolo non lineare per considerare la rigidità esportata. Va notato che l'interazione tra la superficie e l'elemento membro potrebbe non essere considerata in una singola esportazione della rigidità.

Opzioni di modellazione

I metodi di calcolo disponibili possono essere combinati con vari approcci di modellazione nella modellazione o possono essere collegati ad essi. Questo verrà spiegato di seguito, usando un esempio di un raggio semplicemente supportato con una sezione a T.

Figura 01 - M1: struttura dei membri nella vista resa

M1: struttura del fascio
La struttura è modellata come una struttura di membri puri. Una possibile opzione di modellazione è quella di separare i singoli componenti dall'intera struttura e analizzarli separatamente, o di creare la struttura solo dai membri.

M2: struttura combinata di elementi di membri e di superficie
Gli accordi con T-beam sono modellati come un elemento di superficie e il web come elemento membro. Questo è un modello tipico quando si usano membri del tipo Rib. Il tipo di membro di una nervatura può essere utilizzato solo per il calcolo analitico (C1). Per il metodo di calcolo non lineare (C3), la nervatura deve essere convertita in un membro del fascio eccentrico poiché non ha rigidità effettiva nel modello.

Figura 02 - M2: struttura combinata composta da elementi di superficie e membri

M3: struttura piatta piegata con Web verticalmente predisposto
La struttura è modellata come una struttura di lastra piegata pura senza elementi membri. Nel caso della modellazione della struttura come un modello di superficie, è possibile attribuire la sezione trasversale della trave a T a una linea strutturale, che definisce la posizione e l'orientamento delle superfici. Pertanto, il web sarebbe modellato come una superficie verticale, che è ortogonale alle superfici dell'accordo.

Figura 03 - M3: struttura della piastra piegata con Web verticalmente organizzato

M4: struttura piatta piegata con Web disposto orizzontalmente
Come nel caso di M3, il modello consiste interamente di superfici. Sia gli accordi che il web sono modellati come una superficie con eccentricità disposta orizzontalmente rispetto all'asse centroidale. La superficie che forma il nastro ha uno spessore corrispondente all'altezza complessiva della struttura.

Figura 04 - M4: struttura della piastra piegata con Web disposto orizzontalmente

Informazioni generali sulla modellazione nei moduli aggiuntivi
Fondamentalmente, il calcolo della deformazione nello stato di cracking richiede una definizione di un rinforzo esistente nella struttura che sia il più vicino possibile al rinforzo o al caso effettivamente progettato che coincida con esso, nel migliore dei casi. Nei membri RF-CONCRETE, è possibile regolare il rinforzo esistente e salvarlo come modello (vedere Membri RF-CONCRETE, capitolo 3.6 [3] ). Nelle Superfici RF-CONCRETE, è possibile definire manualmente la quantità di armature esistenti o per ciascun elemento, superficie per superficie (vedere Superfici RF-CONCRETE, Capitolo 3.4.3 [2] ).

Combinazione di metodi per determinare la deformazione e la modellazione

A seconda della modellazione, solo alcuni metodi sono adatti per l'analisi della deformazione. La seguente tabella mostra le possibili combinazioni.

Figura 05 - Combinazione di opzioni di modellazione e metodi di calcolo per l'analisi della deformazione

* 1) Se si utilizza un tipo di membro Rib in M2, è possibile eseguire il calcolo analitico C1. Nel caso di membri eccentrici, una parte della superficie viene trascurata quando si utilizza C1.

* 2) Si noti che il metodo C2 è progettato per componenti strutturali prevalentemente sottoposti a flessione.

Riferimento

[1] Eurocodice 2: Progettazione di strutture in calcestruzzo - Parte 1-1: Regole generali e regole per gli edifici ; EN 1992-1-1: 2004 + AC: 2010
[2] Superfici manuali RF / CONCRETE . (2017). Tiefenbach: Dlubal Software. Scarica
[3] Membri manuali RF / CONCRETE . (2011). Tiefenbach: Dlubal Software. Scarica

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