Perimetro di controllo
La verifica a punzonamento e taglio viene eseguita nel perimetro di controllo di base, dove viene effettuato un controllo per verificare se la forza di taglio agente vEd supera la resistenza vRd. Secondo il capitolo 6.4.2 di EC 2 [1] , il perimetro di controllo per le solette è a una distanza doppia della profondità efficace (d) della soletta dal punto di applicazione del carico.
Le dimensioni della colonna e le aperture della soletta influiscono sulla geometria del perimetro di controllo e dovrebbero essere considerate fino alla distanza di 6 d della superficie di carico. È importante definire tutte le aperture in anticipo (cioè durante l'analisi FEM), in modo che il programma possa riconoscerle automaticamente e tenerne conto per il progetto di punzonatura, come mostrato nell'immagine 1.
Parametri della verifica a punzonamento in RFEM 6
Supponendo che l'add-on Concrete Design sia già stato attivato, la verifica a punzonamento in RFEM 6 può essere inizializzata selezionando la casella Verifica punzonatura nelle proprietà di progetto del nodo di punzonamento (Figura 2). È possibile selezionare tutti i nodi in cui si è verificato un problema di punzonatura e attivare il progetto di punzonatura contemporaneamente per tutti loro. In alternativa, i nodi con punzonatura possono essere selezionati per il progetto nei dati di input della tabella di verifica in calcestruzzo (immagine 3).
I parametri di verifica della punzonatura per i nodi selezionati possono essere definiti nella Configurazione definitiva per la verifica in calcestruzzo (Figura 4). Pertanto, il carico di punzonamento, il coefficiente di incremento del carico β per considerare la distribuzione asimmetrica della forza di taglio nel perimetro di controllo e la spaziatura minima dell'armatura possono essere impostati nella scheda Punzonatura della configurazione ultima (Figura 5).
Il carico di punzonamento per le pareti è la forza di taglio (livellata o non levigata) sul perimetro critico, mentre per le colonne, il carico di punzonamento può essere la forza di taglio (livellata o non levigata) sul perimetro critico o una singola forza da colonna, carico, o vincolo nodale.
Il coefficiente di incremento del carico secondo EN 1992-1-1 [1] può essere stimato considerando la distribuzione a taglio completamente plastico come mostrato nella Figura 6, o per mezzo di fattori costanti. Può anche essere determinato da un modello di settore o definito dall'utente.
Verifica a taglio-punzonamento in RFEM 6
Supponendo che i parametri di progetto del punzonamento siano stati definiti, è possibile eseguire il progetto del calcestruzzo (incluso il punzonamento). Innanzitutto, il progetto può essere eseguito tenendo conto solo dell'armatura longitudinale, che è già stata fornita alla superficie (Figura 7). Una volta che il progetto del calcestruzzo è stato eseguito considerando solo questa armatura, i rapporti di progetto in termini di resistenza a taglio e punzonamento per tutti i nodi di interesse sono disponibili sia graficamente che nelle tabelle (Figura 8).
I rapporti di progetto sui nodi di punzonamento sono, infatti, un confronto tra la resistenza a taglio e punzonamento senza armatura a taglio vRd,c determinata secondo 6.4.4 (1) [1] , e la tensione di taglio massima applicata vEd calcolata in linea con il Capitolo 6.4.3 (3), Eq. (38). Queste equazioni, così come l'intera procedura di calcolo, possono essere trovate nei dettagli della verifica di progetto mostrati nell'immagine 9.
Il taglio a punzonamento senza armatura a punzonamento aggiuntiva è soddisfatto se vEd ≤ vRd,c ; in caso contrario, è necessario definire un'armatura aggiuntiva. In quest'ultimo caso, è possibile definire un'armatura longitudinale aggiuntiva sul lato teso della soletta.
Per la soletta in questo esempio, ciò sarà fatto definendo un'armatura longitudinale aggiuntiva sul lato superiore, come mostrato nell'immagine 10. L'armatura definita può essere assegnata a un nodo, quindi può essere facilmente copiata su tutti i nodi di punzonatura utilizzando la funzione comune "copia" (Figura 11). L'armatura assegnata in questo modo sarà quindi considerata automaticamente per la determinazione della capacità di taglio.
Ancora una volta, i risultati sono disponibili sia graficamente che nella tabella Concrete Design. Se il progetto di taglio a punzonamento senza armatura a punzonamento aggiuntiva non è ancora soddisfatto, l'utente può aumentare l'armatura longitudinale applicando il rapporto di armatura longitudinale massimo consentito ρ. Tuttavia, se la verifica a taglio-punzonamento è impossibile senza armatura a punzonamento (vRd,c ≤ vEd ), la massima resistenza a taglio a punzonamento vRd,max viene calcolata e la verifica di progetto viene eseguita automaticamente.
La quantità di armatura necessaria in termini di punzonamento può essere visualizzata tramite la scheda Risultati del navigatore (Figura 12). Se l'utente è interessato anche al carico di punzonamento utilizzato per il calcolo, può essere visualizzato tramite la scheda Risultati del navigatore come mostrato nell'immagine 13.
Osservazioni finali
La verifica a punzonamento in RFEM 6 è inclusa nell'add-on Concrete Design e può essere inizializzata selezionando la casella Verifica punzonatura nella finestra di modifica dei nodi di punzonatura. L'attivazione delle proprietà di progetto consentirà di definire i parametri di progetto di punzonamento come il carico di punzonamento, il coefficiente di incremento del carico β e la spaziatura minima dell'armatura nella Configurazione ultima per la verifica del calcestruzzo.
La verifica del calcestruzzo può essere eseguita sulla base dell'armatura longitudinale prevista per gli altri tipi di verifica. Se il progetto a taglio-punzonamento senza armatura a punzonamento aggiuntiva non è soddisfatto (vRd,c ≤ vEd ), è possibile assegnare un'armatura longitudinale aggiuntiva sul lato teso della soletta. In questo modo, viene calcolata la massima resistenza a taglio e punzonamento vRd,max e la verifica di progetto viene eseguita automaticamente.
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