Determinazione del carico di punzonamento sugli angoli e sulle estremità delle pareti
In contrasto con le singole colonne (o vincoli esterni nodali), il carico di punzonamento per le estremità e gli angoli delle pareti non può essere derivato direttamente dalla forza assiale (o forza del vincolo esterno) della colonna. In RF-PUNCH Pro, la forza di taglio vmax,b è analizzata nella piastra collegata e il carico di punzonamento è determinato dalla forza di taglio nel perimetro critico.
Questo articolo tecnico affronta questo argomento e descrive le opzioni disponibili nella finestra "1.5 Nodi di punzonamento" e la procedura generale per la determinazione del carico.
Forze interne delle superfici in RFEM
Fondamentalmente, si dovrebbe notare prima che il carico di punzonamento VEd non è determinato da una forza vincolare di un vincolo esterno di una linea o da una forza normale o della membrana di una parete; le forze di taglio sono valutate nella piastra analizzata per la punzonamento.
A tale scopo, è stata utilizzata la forza interna principale vmax,b di RFEM, che è disponibile nei risultati dei casi di carico, nelle combinazioni di carico o nelle combinazioni di risultati. Come definire vmax,b è descritto in [1] , Sezione 8.16. Quindi, i seguenti risultati:
In alternativa, è possibile trovare questo capitolo nel Manuale online di RFEM 5.
Influenza di singolarità
Se c'è una posizione di singolarità o un valore massimo nella distribuzione della forza di taglio in un punto di punzonamento da verificare, questo ha anche un'influenza sul carico di punzonamento determinato VEd nel perimetro critico.
Nell'esempio seguente, sarà analizzata la punzonatura in una soletta all'estremità della parete. RF-PUNCH Pro utilizza la forza interna principale vmax,b nel solaio. Vedi la Figura 02 di seguito.
Il problema qui è che la mesh EF è stata generata come troppo grossolana e il perimetro critico attraversa i valori massimi della forza di taglio vmax,b.
Il modulo rileva la mesh EF insufficiente e visualizza il corrispondente avviso nr. 56.
Infittimento della mesh EF opzionale infitti la mesh che è troppo grossolana nell'area del punto di punzonamento, risultando nel messaggio nr. 56. Tuttavia, l'infittimento della mesh EF può portare ad un aumento del valore massimo della forza di taglio nel perimetro critico in modo che anche il valore determinato del carico di punzonamento VEd sia influenzato negativamente e quindi aumentato.
Se il valore massimo della forza di taglio nel perimetro critico è influenzato negativamente dall'applicazione di un infittimento della mesh EF, è spesso consigliabile controllare il modello inserito per quanto riguarda la modellazione. In [2] , sono discusse varie "fonti di errore" che influenzano in modo significativo la distribuzione delle forze interne nella superficie e quindi il carico di punzonamento VEd determinato in RF-PUNCH Pro.
Ottimizzazione del modello in relazione alla geometria
In questo esempio, la distribuzione delle forze di taglio nella soletta e, infine, nel perimetro critico può essere raggiunta mediante una rappresentazione "più realistica" del solaio. La prima verifica del modello imposta le linee di contorno della soletta negli assi del sistema delle pareti emergenti. La seconda verifica non imposta il bordo della soletta sugli assi del sistema delle pareti, ma lo visualizza secondo il bordo "reale" della soletta. In questo modo, è possibile influenzare in modo significativo la distribuzione delle forze di taglio nel perimetro critico.
L'immagine 05 sotto mostra chiaramente il confronto tra i due progetti citati.
Rispetto alla prima opzione, questa ha anche il vantaggio che la distanza più realistica dal bordo esterno della soletta viene rilevata automaticamente anche in RF-PUNCH Pro e quindi la lunghezza del perimetro critico viene applicata in modo più favorevole.
Ottimizzazione del modello in relazione al vincolo esterno
Un'altra opzione per influenzare favorevolmente la distribuzione delle forze di taglio nel solaio considerato è la considerazione differenziata della fondazione elastica della superficie applicata.
In RFEM, una molla costante viene solitamente applicata come base elastica sull'intero solaio. Oltre alla molla costante, RFEM offre altre opzioni per rappresentare la superficie di fondazione in modo più favorevole.
Una possibilità è l'applicazione di molle laterali o angolari, che possono influenzare favorevolmente la distribuzione delle forze di taglio nel solaio. Questo argomento è trattato nel presente articolo tecnico , che spiega i fondamenti teorici dell'analisi di reazione (modificata) del sottofondo.
Il grafico seguente mostra il confronto delle forze di taglio nel perimetro senza (nella figura sopra) e con (nella figura sotto) molle per bordi applicate sul modello con un bordo esteso.
Come opzione per il modello con molle ai bordi, è possibile utilizzare il modulo aggiuntivo RF-SOILIN per ottenere un approccio più realistico della fondazione superficiale, che può anche avere un effetto positivo sulla distribuzione delle forze di taglio nel perimetro critico.
Impostazioni in RF-PUNCH Pro
Per impostazione predefinita, il carico di punzonamento in RF-PUNCH Pro è determinato sulla "Distribuzione della forza di taglio non lieve lungo il perimetro di controllo". Con le ottimizzazioni menzionate in precedenza, questa opzione dovrebbe essere sempre possibile nella finestra 1.5 del modulo aggiuntivo. Tuttavia, se il valore massimo della forza di taglio nel perimetro critico è ancora determinato nonostante le ottimizzazioni menzionate, l'opzione "Distribuzione della forza di taglio attenuata lungo il perimetro di controllo" è anche disponibile per l'utente.
Quando si applica la forza di taglio media nel perimetro critico, è anche necessario considerare l'influenza del coefficiente di aumento del carico β, che può essere determinato, ad esempio, mediante il modello a settori. Un altro articolo tecnico discute questo argomento.
Sommario
Si dovrebbe controllare sempre la dimensione del carico di punzonamento agente nel caso di grandi rapporti di progetto per la verifica a punzonamento sulle estremità delle pareti o sugli angoli delle pareti.
In questo contesto, è sempre necessario prestare attenzione alla distribuzione delle forze di taglio nel perimetro critico e verificare se gli aggiustamenti o le ottimizzazioni sul modello possano determinare una distribuzione più favorevole della forza di taglio vmax,b nella soletta .
Tuttavia, le ottimizzazioni menzionate per quanto riguarda la modellazione e il supporto non possono rappresentare un'istruzione generalmente valida, ma devono sempre essere valutate individualmente, a seconda della situazione, e implementate in un modo modificato che è adattato al rispettivo modello.
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