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2020-10-22

Riduzione della forza di taglio Vz per la verifica in RF-CONCRETE Members e CONCRETE secondo EN 1992-1-1

Quando si esegue la verifica della forza di taglio in RF-CONCRETE Members e CONCRETE, è possibile ridurre la forza di taglio agente Vz secondo EN 1992-1-1. Il seguente articolo descrive la riduzione dei carichi concentrati vicino al vincolo esterno e la verifica della forza di taglio ad una distanza d dalla faccia del vincolo esterno per un carico uniforme.

Questo esempio mostra l'input e la funzionalità della riduzione della forza di taglio per carichi singoli vicino al vincolo esterno, nonché il progetto alla distanza d dalla faccia del vincolo esterno utilizzando l'esempio di una trave a due campate.

Sistema, carico e combinazioni

Creiamo una trave a due campate con una lunghezza di 4,0 m in RFEM o RSTAB. La sezione rettangolare ha le dimensioni L/a = 30/45 cm. Selezioniamo il calcestruzzo di grado C25/30 come materiale.

Il carico per questo esempio risulta da un carico permanente e uno variabile. I carichi permanenti sono inseriti nel caso di carico 1. Questo è il peso proprio della sezione trasversale e un carico di linea di gk = 48,75 kN/m. Come carico variabile, inseriamo un carico di linea di qk = 37,5 kN/m e, in alternativa, un'introduzione di carico concentrato come tre carichi singoli con Qk = 37,5 kN (carico dell'asta concentrato nx P). Inseriamo questi due carichi separatamente per il rispettivo campo e li trattiamo alternativamente nel calcolo combinatorio.

In RFEM e RSTAB, i calcoli combinatori automatici sono attivati per creare le combinazioni di carico per SLU e SLS. Per evitare che i casi di carico alternativi siano combinati con i carichi distribuiti o concentrati, ciascuno di essi viene assegnato a un gruppo.

Scarica il file alla fine di questo articolo per vedere tutti gli altri input che abbiamo fatto in RFEM e RSTAB.

Distribuzione della forza di taglio da RFEM e RSTAB

Ora possiamo calcolare le forze interne per il progetto della trave a due campate in RF-CONCRETE Members o CONCRETE dai dati precedentemente inseriti. Per il progetto SLU, questo risulta in un inviluppo RC1, che contiene la distribuzione della forza di taglio sia dal carico uniforme che dai carichi concentrati alternativi.

Per spiegare le seguenti voci o i risultati della riduzione, il calcolo non utilizza l'inviluppo RC1, ma i singoli valori limite che hanno un carico puro uniforme o una combinazione di un carico uguale e singolo. In questo caso, vengono considerati solo i casi a pieno carico (pannello sinistro e destro caricati contemporaneamente). Le opzioni descritte di seguito non sono disponibili per il progetto della combinazione di risultati. Vedi anche le note nell'ultima sezione di questo articolo.

Definisci la larghezza del vincolo esterno

Nella finestra "1.5 Vincolo esterno", è possibile inserire la larghezza del vincolo esterno nella colonna B. Si noti che l'immissione della larghezza del vincolo senza selezionare l'opzione "Riduzione delle forze di taglio nella faccia del vincolo ..." non ha influenza sul progetto della forza di taglio.

È anche possibile eliminare l'intera tabella 1.5 con le definizioni dei vincoli esterni e dei numeri di nodo. Tuttavia, può essere necessario specificare i vincoli esterni senza attivare una delle opzioni disponibili per la riduzione della forza di taglio se si esegue un calcolo della deformazione per lo stato limite di esercizio. In questo caso, è possibile utilizzare i supporti per calcolare la lunghezza di riferimento l0 per determinare il valore limite di deformazione massima. A tale scopo, è disponibile la finestra separata "1.7 Dati di inflessione", dove viene attivata l'analisi delle deformazioni. È possibile selezionare i vincoli definiti qui. Questo articolo non approfondisce questa opzione.

Vincolo est. diretto

È necessario attivare il vincolo esterno diretto se, secondo 6.2.2 (6) o 6.2.3 (8), i carichi singoli vicini al vincolo esterno devono essere ridotti con ß = av/2 d. Se c'è una trave secondaria che trasferisce il suo carico ad un'altra trave e non ad un "vincolo esterno diretto" (colonna, vincolo nodale, muro, ecc.), È necessario deselezionare questa casella di controllo nella finestra 1.5.

Progetto alla distanza d dalla faccia del vincolo esterno

Se i numeri dei vincoli esterni nodali sono stati definiti correttamente nella finestra 1.5 e si imposta anche la larghezza del vincolo esterno, è possibile applicare la forza di taglio ridotta per il progetto e la determinazione dell'armatura a taglio richiesta con l'opzione selezionata "Riduzione delle forze di taglio in la faccia del vincolo esterno e la distanza d secondo 6.2.1 (8) ".

Di seguito è possibile vedere la distribuzione della forza di taglio Vz, Ed e Vz, Ed, in rosso incluso il progetto alla distanza d e una larghezza del vincolo definita di 25,0 cm.

Si può vedere che la forza di taglio nella posizione x è impostata su zero direttamente sopra il vincolo esterno. Ciò risulta dalla specifica di "Verifica alla distanza d". La distribuzione della forza di taglio nel modulo aggiuntivo ha un incrocio per lo zero in questa posizione. Sul perimetro o nella posizione x della faccia del vincolo esterno, il valore massimo della forza di taglio non ridotta è Vz, Ed. La distanza d dalla faccia del vincolo risulta nel valore massimo della forza di taglio ridotta, Vz, Ed, rosso.

Ridurre i carichi singoli vicino al supporto

Per spiegare la riduzione dei carichi singoli vicino al vincolo esterno, la trave a due campate precedentemente discussa è ora progettata in RF-CONCRETE Members o CONCRETE per un'applicazione di CO con carico concentrato.

Attivando la funzione "Vincolo esterno diretto" sopra descritta e la "Riduzione delle forze di taglio con carico concentrato secondo 6.2.2 (6) e 6.2.3 (8)", carichi singoli nel range di 0.5 d <av < 2 d con ß = av/2 d sono ora ridotti. Questo può essere illustrato confrontando Vz, Ed a Vz, Ed, rosso.

Secondo 6.2.2 (6), quando si applica il valore ridotto Vz, ED, rosso per il progetto VRd, c  nell'equazione (6.2a), l'armatura longitudinale applicata (rapporto di armatura longitudinale ρl ) deve essere completamente ancorata al supporto. Inoltre, è necessario verificare la forza di taglio determinata senza riduzione ß rispetto al requisito secondo l'Eq. (6.5).

Per i componenti strutturali con un'armatura a taglio calcolata secondo [1] 6.2.3, il valore Vz, Ed deve essere applicato con ß secondo 6.2.3 (8) per la progettazione di VRd, max senza ridurre i carichi individuali. al supporto.

Casi speciali di nervature e combinazioni di risultati

Per la riduzione dei carichi concentrati vicino al vincolo esterno e per la progettazione del carico distribuito uniformemente alla distanza d dal vincolo esterno, il modulo aggiuntivo analizza la distribuzione della forza di taglio Vz dalle forze interne di RFEM o RSTAB. Con l'analisi della distribuzione della forza di taglio, il programma riconosce un carico distribuito uniformemente da una distribuzione lineare della forza di taglio e la dimensione dei carichi concentrati vicino al vincolo esterno da salti nella distribuzione della forza di taglio.

La valutazione della distribuzione della forza di taglio è, quindi, la base per la riduzione della forza di taglio qui menzionata. Ciò risulta anche nella restrizione che queste opzioni non sono disponibili per il progetto con una combinazione di risultati (RC), poiché un carico distribuito uniformemente non può essere necessariamente assunto per un RC. Vedi anche la distribuzione della forza di taglio Vz nell'immagine 03.

Lo stesso vale per la progettazione delle nervature quando si utilizzano aste RF-CONCRETE. Le forze interne della nervatura sono in parte composte dalle forze interne dell'asta della trave a T collegata eccentricamente e in parte dalle forze interne della superficie integrate delle piastre collegate. Le singolarità nelle forze interne della superficie possono ora garantire che la forza interna della nervatura integrata (forza di taglio Vz da RFEM) non abbia distribuzione lineare nel programma. Allo stesso modo, salti nella distribuzione della forza di taglio Vz possono derivare da una possibile integrazione di forze interne di una superficie singola. Pertanto, le opzioni menzionate per ridurre la forza di taglio non sono disponibili per la progettazione di aste nervate.


Link
Bibliografia
  1. Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken - Teil 1‑1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau; EN 1992‑1‑1:2004 + AC:2010
  2. Handbuch RF-BETON Stäbe. Tiefenbach: Dlubal Software, März 2018.