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Dipl.-Ing. (FH) Robert Vogl

2017-08-15

Colonne sottoposte a tensione di trazione in RF-/JOINTS Steel - Base della colonna

La gamma di prodotti di Dlubal Software contiene vari moduli per la progettazione di collegamenti in acciaio e legno. So besteht im Modul RF-/JOINTS Stahl Stützenfuß die Möglichkeit, Fußpunkte von gelenkigen oder eingespannten Stahlstützen zu untersuchen. Für die wirtschaftliche und sichere Bemessung des Stützenfußes spielt die Auswahl der Befestigungsmittel, der Fundamentgeometrie und der Materialgüten eine entscheidende Rolle.

Questo articolo presenta i progetti di una colonna rigida applicata all'area di trazione del collegamento. Il modello si basa su un esempio nella letteratura di riferimento [1].

Sistema

La colonna è composta dalla sezione trasversale HEB 280 e dall'acciaio strutturale S 235 JR.

Finestra '3.1 Progettazione - Riepilogo' con dettagli dell'ancoraggio estraibile

Nella finestra 1.4 di RF-/JOINTS, le dimensioni della fondazione sono specificate come 140 x 120 x 80 cm. La classe del calcestruzzo è C20/25.

I parametri della piastra di base sono definiti nella finestra 1.5 come illustrato nella Figura 02.

Finestra '3.1 Progetto - Riepilogo' Compresi i dettagli dell'errore del cono in calcestruzzo

Le dimensioni e le posizioni degli ancoraggi sono definite nella finestra 1.6 (vedere la Figura 03).

Finestra '3.1 Progettazione - Riepilogo' con dettagli di errore di scissione

Forze interne

RF-/JOINTS consente di definire le forze interne manualmente e quindi indipendentemente dal modello RFEM/RSTAB.

Le seguenti forze interne di progetto sono specificate nella finestra 1.3:

N_Ed = -396.0 kN
V_Ed = 21,5 kN
M_Ed = -110,0 kN

Forze di ancoraggio

Al fine di determinare le forze interne rilevanti per il progetto, sono necessarie le seguenti distinzioni di casi:

Case Distinction According to [1]

Il "caso F1 < 0 e F2 ≥ 0" deve essere assunto come determinante per l'analisi del collegamento nell'area a trazione.

F_{1} = \frac{N_{Ed}}{2} - \frac{M_{y, Ed}}{2 \cdot a_{D}} = \frac{396}{2} - \frac{11.000}{2 \cdot 13, 1} = - 221, 84 kN

Formula 1

Z_{1} = \frac{- 2 \cdot F_{1}}{1 + \frac{a_{Z}}{a_{D}}} = \frac{- 2 \cdot - 221, 84}{1 + \frac{24, 0}{13, 1}} = 156, 7 kN

Formula 2

La sezione seguente dell'articolo presenta i progetti del collegamento nell'area di trazione rispetto all'ancoraggio e al calcestruzzo.

Tensione di trazione dell'ancoraggio

Con l'ancoraggio M30 (resistenza 5,6, A_S = 5,61 cm²), il progetto secondo [2] , Tabella 3.4 è il seguente:

F_{t, Rd} = \frac{k_{2} \cdot f_{ub} \cdot A_{S}}{γ_{M 2}} = \frac{0, 9 \cdot 50, 0 \cdot 5, 61}{1, 25} = 201, 96 kN

Formula 3

Window '3.1 Design - Summary' Including Details of Anchor in Tension

Tirafondo estratto

La resistenza all'estrazione dell'ancoraggio è determinata secondo [4] , Sezione 15.1.2.3, come segue:

F_{t, bond, Rd} = 11 \cdot f_{ck} \cdot \frac{d_{h} \cdot l_{h} - \frac{π \cdot d^{2}}{4}}{γ_{Mc}} = 11 \cdot 20, 0 \cdot \frac{80 \cdot 80 - \frac{π \cdot 30^{2}}{4}}{1, 50} = 834, 99 kN

Formula 4

Window '3.1 Design - Summary' Including Details of Anchor Pull Out

Rottura del cono di calcestruzzo

In caso di rottura del cono del calcestruzzo, si verifica una rottura conica dall'estremità dell'elemento di ancoraggio. Il progetto della rottura del cono del calcestruzzo viene eseguito secondo [4] , Sezione 9.2.4.

F_{t, kegel, Rd} = \frac{N_{Rk, c}}{γ_{Mc} \cdot γ_{M_{2}}} = \frac{290, 09}{1, 5 \cdot 1, 2} = 161, 16 kN

Formula 5

Window '3.1 Design - Summary' Including Details of Concrete Cone Failure

Rottura per divisione

Le forze di divisione causano fessure da divisione nel calcestruzzo. Si verificano radialmente attorno all'ancoraggio e quindi perpendicolari alla forza di trazione. Anche la rottura per divisione viene analizzata secondo [4], Sezione 9.2.4.

F_{t, sp, Rd} = \frac{N_{Rk, sp}}{γ_{Mc} \cdot γ_{M_{2}}} = \frac{278, 05}{1, 5 \cdot 1, 2} = 154, 47 kN

Formula 6

Window '3.1 Design - Summary' Including Details of Splitting Failure

La resistenza alla forza di trazione del calcestruzzo è stata leggermente superata. In questo caso, la rottura per divisione è determinante per la verifica nelle aree di trazione del collegamento.

L'analisi per l'area di trazione è completata nel programma progettando l'introduzione della forza di trazione. Tuttavia, questo non è ulteriormente descritto in questo articolo. Inoltre, è necessario progettare le parti del collegamento nell'area compressa, la resistenza a flessione del collegamento, la resistenza a taglio e le saldature.

Sommario

RF-/JOINTS Steel - Column Base verifica le fondazioni delle basi di colonne incernierate e vincolate. Nel caso di una colonna con piastra di base sottoposta a trazione, è necessario considerare le tensioni di trazione, che si verificano nel calcestruzzo a causa dell'introduzione del carico sul dispositivo di fissaggio. La resistenza a trazione del calcestruzzo è spesso determinante per i carichi che possono essere trasferiti dal giunto.

Riferimenti

[1]	Kahlmeyer, E.; Hebestreit, K.; Vogt, W.: Stahlbau nach EC 3, 6 ed.). Colonia: Werner, 2012
[2]	Eurocodice 3: Progettazione di strutture in acciaio - Parte 1-8: Verifica di giunti; EN 1993‑1‑8:2005 + AC:2009
[3]	Eurocodice 2: Progettazione di strutture in calcestruzzo - Parte 1-1: Regole generali e regole per gli edifici; EN 1992-1-1:2004 + AC:2010
[4]	Comité euro-international du béton (CEB): Design of Fastenings in Concrete - Design Guide. Londra: Editoria ICE, 1997
[5]	Manuale RF-/JOINTS. Tiefenbach: Dlubal Software, gennaio 2017. Download

Autore

Mr. Vogl crea e gestisce la documentazione tecnica.

Link

Collegamenti in acciaio

Bibliografia

Eduard Kahlmeyer and Karin Hebestreit and Werner Vogt. Stahlbau nach EC 3. Werner Verlag, Köln, edition = 6. 2012.
EN 1993-1-8 Progettazione di strutture in acciaio - Parte 1-8: Progettazione di giunti. (2010). Berlino: Beuth Verlag GmbH
EN 1992-1-1 Progettazione di strutture in calcestruzzo - Parte 1-1: Regole generali e regole per gli edifici. Beuth casa editrice GmbH

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File de modello in RSTAB

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