Określanie obciążenia przebijającego dla końców i naroży ścian w RF-PUNCH Pro

Artykuł o tematyce technicznej

Moduł dodatkowy RF-PUNCH Pro pozwala na przeprowadzenie wymiarowania płyt stropowych oraz fundamentowych na przebicie przez ścinanie dla końców oraz naroży ścian.

Jeżeli wybrana zostanie podpora węzłowa lub podpora zamodelowana poprzez element prętowy dla płyty żelbetowej, obciążenie przebijające może zostać odczytane bezpośrednio z reakcji podporowej lub z sił wewnętrznych podpory. Nie jest to jednak możliwe w przypadku wybrania węzła końcowego lub narożnego dla ścian.

Rysunek 01 - Siły tnące w końcach oraz narożach ścian

Określenie obciążenia przebijającego na końcu ściany

W tym przypadku, obciążenie przebijające nie może zostać określone z reakcji podporowej lub z sił wewnętrznych ścian podpierających. Obciążenie przebijające może zostać wyznaczone z sił wewnętrznych płyty, która jest wymiarowana na przebicie. Zaletą tego podejścia jest uniknięcie wpływu pojedynczych wyników bezpośrednio na węzeł, w możliwie największym zakresie. Ponadto, ten sposób definiowania obciążenia przebijającego zezwala na rozważenie przebicia pochodzącego z bezpośredniego obciążenia liniowego.

Rysunek 02 - Ściana zastąpiona przez obciążenie liniowe

Już podczas wyboru punktu przebicia, RF-PUNCH Pro generuje podstawowy obwód kontrolny w odległości 2.0 d według [1], Rozdz. 6.4.2.

przekroju przez płytę. Dzięki temu, powierzchniowe siły wewnętrzne z RFEM, mogą być wyznaczone w obwodzie kontrolnym. W celu określenia obciążenia przebijającego wykorzystana jest siła wewnętrzna vmax,b z powierzchni. Definicja siły wewnętrznej elementu powierzchniowego vmax,b została opisana w [2], Rozdziale 8.15 Powierzchnie – Główne siły wewnętrzne.

W RF-PUNCH Pro ustawiona jest domyślnie opcja “Niewygładzona siła tnąca w obwodzie kontrolnym“, w celu określenia obciążenia przebijającego dla końców oraz naroży ścian. Oznacza to, że do określenia siły tnącej, została przypisana wartość maksymalna wzdłuż obwodu kontrolnego.

Rysunek 03 - Siła tnąca na obwodzie kontrolnym

Zastosowana siła tnąca VEd wynika z:

$$\begin{array}{l}{\mathrm V}_\mathrm{Ed}\;=\;\mathrm{długość}\;\mathrm{podsta.}\;\mathrm{obwodu}\;\mathrm{kontrolnego}\;\cdot\;\mathrm{max}\;\mathrm{siła}\;\mathrm{tnąca}\;\mathrm{na}\;\mathrm{obwodzie}\;\mathrm{kontrolnym}\;\mathrm{}\\{\mathrm V}_\mathrm{Ed}\;=\;{\mathrm u}_1\;\cdot\;{\mathrm v}_{\max,\mathrm b}\\{\mathrm V}_\mathrm{Ed}\;=\;2.289\;\mathrm m\;\cdot\;156.11\;\mathrm{kN}/\mathrm m\;=\;357.34\;\mathrm{kN}\end{array}$$

Rysunek 04 - Wynikowa siła tnąca

Weryfikacja określonego obciążenia przebijającego

Obciążenie przebijające VEd, określone w module dodatkowym, może być weryfikowane poprzez utworzenie linii zgodnej z podstawowym obwodem kontrolnym, na podstawie której w programie głównym zdefiniowany zostanie nowy przekrój. Umożliwia to wizualizację rozkładu siły tnącej wzdłuż obwodu kontrolnego w oknie graficznym programu RFEM lub na wykresie wyników przekroju.

Poniższy rysunek przedstawia wykres wyników dla siły tnącej vmax,b w programie RFEM. Wykres wyników pomaga prześledzić zastosowaną siłę tnącą VEd obliczoną w RF-PUNCH Pro.

Rysunek 05 - Wykres wyników w przekroju: Podstawowa siła wewnętrzna

Jak już wspomniano, niewygładzona siła tnąca na obwodzie kontrolnym jest zastosowana jako domyślna dla określenia obciążenia przebijającego w RF-PUNCH Pro. Ponieważ maksymalna wartość siły tnącej została zastosowana wzdłuż obwodu kontrolnego, współczynnik przyrostu obciążenia ß przyjęty jest o wartości 1.00 dla przeprowadzenia dalszych obliczeń.

Rozważanie wsp. przyrostu obciążenia ß

Jako alternatywę, mamy również do dyspozycji opcję wygładzonego rozkładu siły tnącej na obwodzie kontrolnym w RF-PUNCH Pro, w celu określenia siły tnącej VEd. Siła tnąca określona przy pomocy „wygładzonej” siły tnącej jest określona jako vmax,b,average.

W takim przypadku, współczynnik przyrostu obciążenia ß będzie rozważany w kolejnym etapie obliczeń. Współczynnik przyrostu obciążenia możemy określić wykorzystując maksymalne naprężenie styczne wg 6.4.3 (3) lub współczynniki wg 6.4.3 (6). Oprócz wymienionych opcji, RF-PUNCH Pro daje również możliwość zdefiniowania współczynnika przyrostu obciążenia przez użytkownika.

Literatura

[1] Eurokod 2: Projektowanie konstrukcji z betonu – Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków. (2011). EN 1992-1-1:2011-01
[2] Instrukcja obsługi RFEM 5. (2013). Tiefenbach: Dlubal Software. Do pobrania…

Linki

Kontakt

Kontakt do Dlubal

Mają Państwo pytania albo potrzebują porady?
Zapraszamy do kontaktu z nami lub znalezienia różnych sugerowanych rozwiązań i pomocnych rozwiązań na naszej stronie FAQ.

+48 (32) 782 46 26

+48 730 358 225

info@dlubal.pl

RFEM Program główny
RFEM 5.xx

Program główny

Oprogramowanie do obliczeń płaskich i przestrzennych układów konstrukcyjnych, obejmujących płyty, ściany, powłoki, pręty (belki), bryły i elementy kontaktowe, z wykorzystaniem Metody Elementów Skończonych (MES)

RFEM Konstrukcje z betonu zbrojonego
RF-PUNCH Pro 5.xx

Moduł dodatkowy

Analiza przebicia dla fundamentów i płyt