6035x
001460
2017-07-10

Określanie współczynnika zwiększającego obciążenie β za pomocą modelu sektorowego

Uwzględnienie współczynnika przyrostu obciążenia β

Jeżeli w RF-PUNCH Pro znajduje się narożnik lub koniec ściany poddany analizie na przebicie, moduł dodatkowy określi obciążenie przebijające na podstawie niewygładzonego rozkładu sił tnących wzdłuż obwodu krytycznego. Podczas określania obciążenia przebijającego uwzględniany jest już niesymetrycznie symetryczny rozkład siły tnącej na obwodzie krytycznym poprzez zastosowanie maksymalnej wartości tej siły tnącej do określenia obciążenia przebijającego. Uwzględnienie to jest ustawieniem domyślnym do analizy naroży i końców ścian, dlatego zawsze przyjmuje się współczynnik zwiększający obciążenie β wynoszący 1,00.

Alternatywnie można określić wygładzony rozkład siły tnącej na obwodzie krytycznym. W celu uwzględnienia nieobrotowo symetrycznego obciążenia lub rozkładu siły tnącej na obwodzie krytycznym należy w tym przypadku uwzględnić współczynnik wzrostu obciążenia β zgodnie z EN 1992-1-1 [1] , sekcja 6.4.3.

W programie RF-PUNCH Pro domyślnie jest ustawione określanie współczynnika wzrostu obciążenia przy użyciu pełnego rozkładu ścinania zgodnie z 6.4.3 (3). W przypadku układów sztywno zamocowanych, w których w sąsiednich polach różnice szerokości przęsła są mniejsze niż 25%, można zastosować także wartości β z normy EN 1992-1-1, rysunek 6.21N [1]. Niemiecki załącznik [2] do normy EN 1992-1-1 uzupełnia rysunek 6.21N o współczynniki stałe dla narożników ściany o β = 1,20 oraz końców ścian o β = 1,35.

Obie metody określania współczynnika zwiększającego obciążenie β są dostępne od czasu wprowadzenia na rynek modułu dodatkowego RF-PUNCH Pro. Funkcja definiowania współczynnika zwiększającego obciążenie została rozszerzona o opcję definiowania przez użytkownika wartości β. Od wydania programu RFEM w wersji 5.09.01 w RF-PUNCH Pro istnieje również możliwość określenia współczynnika zwiększającego obciążenie za pomocą modelu sektorowego.

Model sektorowy

Die Verwendung des Maximalwertes der Querkraft im Rundschnitt stellt zwar die genaueste Methode für die Ermittlung des Bemessungswertes der Durchstanzlast dar, sie ist aber auch die für Singularitätseinflüsse anfälligste Methode.

Zgodnie z wyjaśnieniem Niemieckiego Komitetu ds. Betonu Konstrukcyjnego [3] , dostępne są następujące metody określania współczynnika β zgodnie z DIN EN 1997-1-1 (z NA):

  • Dokładniejsze metody dzięki rozkładowi naprężeń plastycznych
  • Model sektorowy (lub obszar zastosowania obciążenia)
  • Współczynniki stałe dla układów usztywnionych o w przybliżeniu takich samych rozpiętościach

Im Heft 600 des DAfStb [3] unter dem Abschnitt zu 6.3.4 wird als alternative Ermittlung des Lasterhöhungsfaktors β das Sektorenmodell beschrieben. W tym przypadku współczynnik zwiększający obciążenie β można określić poprzez podzielenie maksymalnej siły sektorowej νEd, i przez wartość średnią siły tnącej νEd, m wyznaczoną z wykorzystaniem obwodu krytycznego. Aby to zrobić, patrz Rysunek H6-34 w [3] z poniższym równaniem:

Podczas stosowania modelu sektorowego w RF-PUNCH Pro pomija się wyznaczanie ścinania obciążenia wyjaśnione w [3] , ponieważ rzeczywisty rozkład obciążenia jest zawarty w siłach wewnętrznych w powierzchniach w programie RFEM. Z tego względu do określenia współczynnika wzrostu obciążenia zgodnie z równaniem opisanym powyżej wymagana jest tylko średnia siła tnąca na obwodzie krytycznym oraz średnia siła tnąca w odpowiednich sektorach.

Zgodnie z [3] , obszar przyłożenia obciążenia ALE należy podzielić na sektory Ai przyłożenia obciążenia, przy czym zaleca się stosowanie od trzech do czterech sektorów w każdym kwadrancie. RF-PUNCH Pro przestrzega tego zalecenia i zawsze dzieli każdy kwadrant na cztery sektory. Przy określaniu współczynnika zwiększającego obciążenie β dla pojedynczej podpory uzyskuje się w ten sposób 16 sektorów. Patrz rysunek 03.

Liczba wycięć w odpowiednich punktach ścinania jest automatycznie określana przez moduł i obliczana na podstawie geometrii lub położenia miejsca ścinania.

Siła tnąca w poszczególnych sektorach

Poniższy przykład ilustruje sposób definiowania współczynnika zwiększenia obciążenia dla narożnika ściany. W oknie 1.5 wprowadza się następujące ustawienia:

  • wygładzona siła tnąca na obwodzie krytycznym
  • współczynnik zwiększający obciążenie β określony przez model sektorowy

Okno wyników 2.1 pokazuje współczynnik zwiększający obciążenie β = 1,39 dla tego przykładu. Um diesen Wert aus der RF-STANZ-Pro-Berechnung nachvollziehen zu können, kann im Ergebnisnavigator zwischen den Ergebnisdarstellungen "Querkraft im kritischen Rundschnitt" und "Querkraft in Sektoren" ausgewählt werden.

W naszym przykładzie średnia wartość siły tnącej na całym obwodzie krytycznym wynosi 10,04 kN/m, a maksymalna wartość średnich sił tnących w poszczególnych sektorach wynosi 13,93 kN/m. Skutkuje to:
Współczynnik wzrostu obciążenia β = 13,93 kN/m/10,04 kN/m = 1,39
Wyznaczona wartość β jest wyświetlana w oknie 2.1.

W tym przykładzie opisano sposób wyznaczania współczynnika zwiększającego obciążenie w narożniku ściany na podstawie obciążenia przebijającego od sił tnących na obwodzie krytycznym. Alternatywnie można wybrać metodę "Model sektorowy", jeżeli obciążenie przebijające jest pobierane np. Z siły osiowej słupa lub siły podporowej podpory węzłowej.

Odniesienie

[1] Eurokod 2: Wymiarowanie konstrukcji betonowych - Część 1-1: Zasady ogólne i reguły dotyczące budynków; EN 1992-1-1: 2004 + AC: 2010
[2] Załącznik krajowy - Parametry określane na szczeblu krajowym - Eurokod 2: Wymiarowanie konstrukcji betonowych - Część 1-1: Zasady ogólne i reguły dotyczące budynków; DIN EN 1992-1-1/NA: 2013-04
[3] DAfStb: DAfStb-Heft 600 - Erläuterungen zu DIN EN 1992-1-1 und DIN EN 1992-1-1/NA (Eurokod 2). Berlin: Beuth, 2012

Po lewej
Odniesienia
  1. Nationaler Anhang - National festgelegte Parameter - Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken - Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau; DIN EN 1992-1-1/NA:2013-04
Pobrane