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2019-11-04

Modellazione e determinazione di forze interne per una trave a T con parete in muratura sopra

Bei der Abbildung einer Rippe aus Stahlbeton mit darüberstehender Mauerwerkswand besteht die Gefahr einer Unterbemessung der Rippe, wenn das Tragverhalten des Mauerwerks nicht korrekt berücksichtigt und die Verbindung zwischen Mauerwerkswand und Unterzug nicht ausreichend genau modelliert wird. Dieser Artikel soll sich mit dieser Problematik und den möglichen Modellierungen einer solchen Konstruktion auseinandersetzen. Im Beispiel wird die Bewehrung rein aus den Schnittgrößen und ohne jegliche konstruktive Mindestbewehrung ermittelt.

Illustrazione della parete in muratura con modello di materiale lineare

Accoppiamento a taglio pieno
La trave discendente e la nervatura nel modello 3D sono supportate da una coppia di forze. Per la tipica resistenza a flessione, un componente di compressione viene creato nel web e un componente di compressione nella piastra. Se, in questo contesto, la parete in muratura sopra la trave discendente è collegata con il suo accoppiamento a taglio completo al pavimento, l'intera struttura agisce insieme. Ciò non riflette la realtà. Esiste il rischio che la nervatura sia notevolmente sottostimata.

Nessun accoppiamento di taglio
Per evitare un effetto comune di nervatura e parete, è possibile definire un rilascio di linea. È necessario rilasciare il grado di libertà C ux. Inoltre, si dovrebbe evitare che la costola penda contro il muro con la componente verticale. Utilizzando una non linearità è possibile visualizzare il comportamento (fisso se vz positivo). Questa non linearità è anche la ragione per la selezione di un rilascio di linea invece di vincoli interni delle linee .

Rispetto al collegamento a taglio completo, la trave di sollevamento ha ora un carico molto più elevato. L'armatura è quasi quadruplicata.

Tuttavia, rimane aperta la questione se la distribuzione delle forze interne nella parete sia realistica e se ci siano effetti in questo contesto che possono influenzare il carico della nervatura.

Illustrazione della muratura con non-linearità

Illustrare con "Membrane Without Tension"
Un altro approccio in questo articolo è di visualizzare la parete in muratura come una superficie del tipo "Membrane Without Tension". Si deve ricordare che è importante assicurarsi che la parete non possa assorbire le forze di trazione. Durante la successiva progettazione della nervatura, si determineranno approssimativamente gli stessi risultati dell'armatura. Quando si considerano le forze assiali, è possibile vedere la distribuzione dei puntoni di compressione nella parete. È evidente che ora c'è un puntone orizzontale di compressione sul lato inferiore del muro.

Visualizzazione con modello di materiale "Isotropic Masonry 2D"
Per verificare i risultati del modello con il tipo di superficie "Membrane Without Tension", verrà creato un altro modello utilizzando il modello di materiale "Isotropic Masonry 2D". Il modello del materiale è regolato in modo che la muratura non possa assorbire alcuna forza di trazione.

I due risultati sono approssimativamente identici. Tuttavia, questo modello ha anche un puntone orizzontale di compressione sul bordo inferiore della parete in muratura.

Figura che mostra i progressi della costruzione

A seconda di quando la trave discendente e la soletta collegata sono strappate, il progresso della costruzione potrebbe risentirne. Se la lastra viene spogliata prima che sia costruita la parete in muratura sopra descritta, potrebbe non esserci carico sul piano o nella parete della muratura a causa dei carichi permanenti del piano sottostante. La parete in muratura non esisterebbe in questo momento. Per verificare questa correlazione, è necessario eseguire un calcolo considerando le fasi di costruzione. La figura 06 mostra chiaramente che nessun puntone di compressione è presente sul bordo inferiore della parete (vedere la figura 05).

Quando si progettano le nervature in base alle forze interne determinate considerando le fasi di costruzione, si otterrà un aumento dell'armatura di circa il 20%.

Sommario

Quando si visualizza una parete in muratura utilizzando una nervatura, è necessario assicurarsi che la parete non carichi dalla nervatura. È possibile in parte garantire questo tramite l'uso di vincoli interni e svincoli delle linee. Inoltre, è necessario sapere se le fasi di costruzione hanno un'influenza. È importante evitare che la parete in muratura nel modello assorba le tensioni in un momento quando non è ancora disponibile.


Autore

Il signor Langhammer è responsabile dello sviluppo nel settore delle strutture in cemento armato e fornisce supporto tecnico ai nostri clienti.

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