A questo punto, si dovrebbe fare riferimento a un precedente articolo tecnico in cui è stata spiegata la progettazione della punzonatura secondo [1] e [2] , nonché l'ambito funzionale del modulo aggiuntivo RFEM RF-PUNCH Pro.
Esempio di modello
La verifica a taglio-punzonamento sarà eseguita per un solaio in cemento armato di 25 centimetri di spessore con classe di calcestruzzo C30/37. Le dimensioni della colonna ammontano a 25 x 25 cm.
Nel corso successivo, sarà eseguita solo la verifica a taglio-punzonamento per la colonna interna al collegamento con il solaio sopra il piano terra. Vedere anche il punto di taglio-punzonamento colorato nella Figura 01. Una forza assiale di Nd = 442,21 kN in testa alla colonna nella colonna interna al primo piano risulta dalla determinazione delle forze interne in RFEM.
Analisi con perimetri progettati
Se una verifica a taglio-punzonamento viene eseguita in RF-PUNCH Pro, i perimetri necessari per la verifica (perimetro di controllo, perimetri interno ed esterno) saranno creati automaticamente nel modulo aggiuntivo. Inoltre, come regola generale, le impostazioni predefinite per il "carico di punzonamento applicato" o il "coefficiente crescente del carico ß" possono essere sempre mantenute.
In questo esempio, il carico di punzonamento dovrebbe essere utilizzato anche dalla forza assiale della colonna. Tuttavia, il coefficiente crescente del carico ß sarà determinato sulla base dei "coefficienti costanti" secondo 6.4.3 (6). Per questa situazione (colonna interna), ciò risulta in un coefficiente crescente del carico ß = 1,10.
Al posto delle impostazioni predefinite, sarà definita anche un'armatura longitudinale esistente per la verifica della resistenza a taglio-punzonamento. Ciò significa che il modulo aggiuntivo imposta automaticamente un'armatura a taglio non appena l'armatura longitudinale definita sulla superficie superiore della piastra è insufficiente e νRd,c < νEd.
Inoltre, l'armatura longitudinale esistente sulla superficie superiore della piastra (lato senza carico) sarà definita con Ø 12 - 10 in entrambe le direzioni di armatura, che corrisponde ad un contenuto di armatura di 11,31 cm²/m.
Notare la posizione dell'armatura longitudinale (Ø 12 - 10). L'armatura da considerare per la verifica dovrebbe, in questo caso, incontrare un copriferro di cnom = 3,5 cm. Questo deve essere definito nella tabella "1.4 Armatura longitudinale" prima di iniziare la verifica. A tale scopo, la posizione dell'armatura in direzione 1 sarà definita con d1 = cnom + ds/s = 3.5 + 1.2/2 = 4.1 cm. Il copriferro in direzione 2 risulta quindi in d2 = d1 + ds = 5,3 cm. La definizione del copriferro nella tabella "1.4 Armatura longitudinale" determina la dimensione dell'altezza statica d e deve essere modificata conformemente prima di iniziare il calcolo.
Dopo aver eseguito il calcolo per gli input sopra menzionati, i criteri di verifica sono visualizzati nella tabella dei risultati "2.1 Verifica a taglio-punzonamento". Viene prodotta una resistenza a taglio-punzonamento νRd,c = 612,05 kN/m². Ciò si traduce in un criterio di verifica del 110%. La resistenza a taglio-punzonamento senza armatura a taglio - punzomento è quindi insufficiente.
Poiché νRd,c = 612.05 kN/m² < νEd = 674.80 kN/m², sarà verificata la massima resistenza a taglio-punzonamento νRd,max. Secondo 6.4.5 (3), [2] νRd,max risulta in:
νEd,u1 ≤ νRd,max = 1.4 · νRd,c,u1
νEd, u1 = 674,80 kN/m²
νRd,max = 1,4 · 612,05 kN/m² = 856,87 kN/m²
Questo progetto è mantenuto con νEd = 674.80 kN/m² < νRd,max = 856.88 kN/m² con un rapporto del 79% in modo che il modulo inizi automaticamente con la progettazione del perimetro interno ed esterno.
La posizione del perimetro esterno risulta, secondo 6.4.5 (4) Equazione 6.54:
uout = ß · VEd/(νRd,c · d)
Nota: νRd,c per la resistenza a taglio senza armatura a taglio secondo 6.2.2 (1)
Con questa formula, è possibile determinare il diametro del perimetro esterno e quindi la distanza lw,a dal perimetro esterno al bordo della superficie di carico. Pertanto, è possibile determinare "l'area armata contro il taglio a punzonamento". Secondo 9.4.3 [1] , il primo perimetro interno può essere disposto con una distanza di 0.5 d dalla superficie di carico. L'ultimo perimetro interno è 1,5 d prima del perimetro esterno. Vedi anche la Figura 2.36 in [3].
Con questi approcci, il modulo può determinare automaticamente il numero e le distanze dei perimetri interni necessari. Questo è anche il caso in RF-PUNCH Pro secondo le impostazioni di progetto predefinite, che risulta sempre in un criterio di progetto di 1.00 nella tabella "2.1 Verifica a taglio-punzonamento" per la verifica del puntone diagonale e del perimetro esterno.
La tabella dei risultati "2.2 Armatura a taglio-punzonamento richiesta" mostra l'armatura longitudinale e a taglio appartenenti ai criteri visualizzati. Le tabelle dei dettagli mostrano, ad esempio, la distanza dei singoli perimetri interni (serie di armatura a taglio) dal bordo dell'introduzione del carico.
Verifica con perimetri definiti
Per questo esempio, la verifica della posizione automatica dei perimetri interni porta ad una distanza di 10 cm dal bordo dell'introduzione del carico per la prima serie di taglio. Questo valore (vedi Figura 05) è documentato nei dettagli del risultato con lw per ciascuno dei perimetri progettati. Per il secondo perimetro interno, risulta lw,2 = lw,1 + sr = 0,10 m + 0,14 m = 0,24 m.
In RF-PUNCH Pro, l'utente ha anche la possibilità di definire direttamente la posizione del perimetro esterno e interno. Per fare ciò, è necessario attivare l'opzione "Perimetri" nella tabella "1.5 Nodi di taglio-punzonamento" prima di iniziare la progettazione. Ciò consente, come mostrato in questo esempio, di definire il numero e la posizione dei "Perimetri interni".
In alternativa ai due perimetri interni progettati automaticamente, ora è possibile calcolare con tre perimetri interni, ad esempio. Qui è possibile definire il numero e la distanza della superficie di carico dal primo perimetro interno lw,1 e le distanze tra i perimetri interni sr.
Dopo il calcolo, l'armatura a taglio longitudinale necessaria sarà visualizzata anche nella tabella dei risultati "2.2. Armatura necessaria a taglio-punzonamento" con le aree di armatura necessarie calcolate per perimetro.
Se i requisiti secondo 9.4.3 [1] relativi alla posizione dei singoli perimetri interni o del perimetro esterno - ad esempio distanza radiale sr dei perimetri interni tra loro ((≤ 0.75 d) o la distanza dall'ultimo al perimetro esterno (≤ 1.5 d) - non sono stati soddisfatti, un avviso corrispondente sarà visualizzato nella tabella dei risultati "2.2 Armatura a taglio-punzonamento richiesta". Pertanto, una voce errata può essere riconosciuta e risolta rapidamente.
Applicazioni e ulteriori informazioni
Nella maggior parte dei casi, la verifica a taglio-punzonamento con RF-PUNCH Pro sarà certamente eseguita in modo che l'armatura longitudinale sia aumentata a un livello possibile per la costruzione per evitare l'armatura a taglio - punzomento sotto forma di staffe a taglio. Se l'armatura longitudinale necessaria - anche se il rapporto di armatura longitudinale massimo φl non è stato ancora raggiunto - non è più possibile nella pratica edile, RF-PUNCH Pro offre la possibilità di progettare l'armatura a taglio-punzonamento necessaria sotto forma di staffe a taglio ( verticale o inclinato) automaticamente. In alternativa, l'ingegnere ha la possibilità aggiuntiva di esportare il carico di punzonamento e la geometria di punzonamento nel programma di progettazione Halfen HDB, in cui, in alternativa alle staffe di taglio, possono essere progettate rotaie di taglio.
Indipendentemente da ciò, può accadere che un'armatura a taglio-punzonamento già progettata debba essere analizzata su una situazione di carico modificata. Per abilitare questo tipo di "ricalcolo" o per elaborare un concetto di armatura alternativo per la pianificazione dell'armatura, RF-PUNCH Pro offre le già menzionate opzioni della "Definizione dei perimetri".
A questo proposito, si fa riferimento alla sezione 2.2.1.5 nel manuale di RF-PUNCH Pro. I diagrammi di flusso per la verifica a taglio-punzonamento con armatura a taglio - punzomento sono documentati lì in modo da poter capire anche i singoli passaggi per la progettazione dell'armatura a taglio necessaria.
