Kolumny poddane naprężeniom rozciągającym w podstawie RF- / JOINTS Steel - Column Base

Artykuł o tematyce technicznej

Asortyment oprogramowania firmy Dlubal zawiera różne moduły do wykrywania połączeń stalowych i drewnianych. Na przykład, w module RF- stalowa stopa kolumny JOINTS, możliwe jest zbadanie punktów stopy stalowych kolumn przegubowych lub zaciśniętych. Wybór łączników, geometrii fundamentów i gatunków materiałów odgrywa decydującą rolę w ekonomicznym i bezpiecznym wymiarowaniu stopy kolumny.

W tym artykule przedstawiono dowody na zaciśniętą kolumnę z podnóżkiem, która odnosi się do obszaru rozciągania złącza. Model opiera się na przykładzie z literatury [1] .

system

Podpora składa się z profilu HEB 280, który jest wykonany ze stali S 235 JR.

Rys. 01 - System i obciążenie według [1]

W formularzu 1.4 RF- / JOINTS wymiary fundamentu są ustawione na 140 ∙ 120 ∙ 80 cm. Betonowa klasa to C20 / 25.

Parametry płyty podstawy są zdefiniowane na ekranie 1.5 zgodnie z rys. 02.

Rys. 02 - Maska RF- / JOINTS „1.5 Płyta nożna i szwy spawalnicze”

W masce 1.6 zdefiniowane są wymiary i pozycje kotwic (patrz rys. 03).

Rys. 03 - Maska RF- / JOINTS „1.6 kotwica”

wojska

W RF- / JOINTS możliwe jest ręczne określenie sił wewnętrznych, a tym samym niezależnie od modelu RFEM / RSTAB.

Następujące znamionowe rozmiary przekroju są określone na ekranie 1.3:

N Ed = -396.0 kN
V Ed = 21,5 kN
M Ed = -110,0 kN

siły kotwiące

Następujące rozróżnienie przypadku musi być dokonane w celu określenia sił kotwicznych związanych z kotwicą:

Rys. 04 - Rozróżnienie według [1]

Decydującym czynnikiem dla badania połączenia w obszarze holowania jest „przypadek F1 <0 i F2 ≥ 0”.

$$ {Mathrm F} _1 = = frac {{Mathrm N} _ Mathrm {Ed}} 2 - - Frac {{Mathrm M} _ {Mathrm { Ed}}} {2; cdot; {Mathrm a} _ Mathrm D}; = = frak {396} 2; -; frac {11,000} {2; 13,1} \ = \ - 221,84 \; \ operatorname {kN} $$

$$ {Mathrm Z} _1; =; frac {-2; cdot; {Mathrm F} _1} {1; +; frac {{Mathrm}} MathrmZ} {{Mathrm a} _ Mathrm D}} = = frac {-2; cdot; - 221,84} {1; +; frac {24,0} {13 1}} \ = \; 156,7 \ \ operatorname {kN} $$

Poniżej przedstawiono dowody połączenia w obszarze naprężenia, które dotyczą kotwy i betonu.

Naprężenie rozciągające kotwy

W przypadku kotwicy M30 (wytrzymałość 5,6, A S = 5,61 cm²) dowód według [2] tabeli 3.4 jest następujący:

$$ {Mathrm F} _ {Mathrm t, Mathrm {Rd}}; = = {{Mathrm K} _2; cdot; {Mathrm f} _ Mathrm {ub} cdot {mathrmA} _ matrm S} {{mathrm gamma} _ {matemat M2}} = = frac {0,9; cdot; 50,0 , \ razy \ 5,61} {1,25} \ = \; 201,96 \ \ operatorname {kN} $$

Rys. 05 - Maska „3.1 Podsumowanie dowodów” ze szczegółami dotyczącymi kotwicy na zakręcie

kotwica ciągnąc

Odporność na wyciągnięcie kotwicy określa się zgodnie z [4] rozdziałem 15.1.2.3 w następujący sposób:

$$ {Mathrm F} _ {Mathrm t, Mathrm {Bond}, Mathrm {Rd}}; =; 11; cdot; {Mathrm f} _ Mathrm {ck}; cdot; frac {{Mathrmd} _ Mathrm h; cdot; {Mathrm l} _ Mathrm h; -; Frac {Mathrm p; cdot; Mathrmd ^ 2}, {4} {\ operatorname \ y} _ \ operatorname {Mc}} \ = \, 11 \ \ \ 20,0 razy \; \ \ \ frac razy {80 \; \ razy \; 80 \ - \ \ Frac {\ operatorname \ pi \; \ razy \, 30 ^ 2}, {4} 1,50} \ = \; 834,99 \ \ operatorname {kN} $$

Rys. 06 - Maska „3.1 Podsumowanie dowodów” ze szczegółami ekstrakcji kotwicy

Beton awaria stożek

W przypadku uszkodzenia stożka betonowego z końca elementu kotwiącego tworzy się stożkowy korpus łamający. Dowód przeciwko uszkodzeniu stożka betonowego przeprowadza się zgodnie z [4] rozdział 9.2.4.

$$ {Mathrm F} _ {Mathrm t, Mathrm {Cone}, Mathrm {Rd}} = = Frac {{Mathrm N} _ {Mathrm {Rk} Mathrm} {{Mathrm Gamma} _ Mathrm {Mc}, cdot {Mathrm gamma} {{Mathrm M} _2}} = = frak {290,09} {1 5 \ \ \ 1,2 razy} \ = \; 161,16 \ \ operatorname {kN} $$

Rys. 07 - Maska „3.1 Podsumowanie dowodów” ze szczegółami dotyczącymi awarii stożka betonowego

awaria łupania

Siły łupania prowadzą do pękania pęknięć w betonie. Tworzą się promieniowo wokół kotwic, a tym samym prostopadle do siły rozciągającej. Uszkodzenie szczeliny jest również badane zgodnie z [4] rozdziałem 9.2.4.

$$ {Mathrm F} _ {Mathrm t, Mathrm {Sp}, Mathrm {Rd}} = = Frac {{Mathrm N} _ {Mathrm {Rk} Mathrm {Sp }}} {{\ operatorname y \} _ \ operatorname {Mc} \; \ razy \ {\ operatorname \ y} _ {{\ _2 mathrmM}}} \ = \ \ frac {} {278,05 1,5 \ \ \ 1,2 razy} \ = \; 154,47 \ \ operatorname {kN} $$

Rys. 08 - Maska „3.1 Podsumowanie dowodów” ze szczegółami dotyczącymi awarii szczeliny

Nośność betonu na rozciąganie jest nieznacznie przekroczona. A zatem, brak szczeliny okazuje się decydujący dla wykrywania w obszarze rozciągania związku.

Testy dla obszaru rozciągania są zakończone w programie przez dowód wprowadzenia siły rozciągającej do podpory, ale tutaj dalej nie pogłębione Ponadto, części połączenia w obszarze ciśnienia, wytrzymałość na zginanie połączenia, odporność na ścinanie i spoiny mają być wykryte.

streszczenie

RF- / JOINTS Steel - Stopka kolumny prowadzi dowody dla punktów stóp kolumn przegubowych lub zaciśniętych. W przypadku naprężonej kolumny z płytą podstawy należy wziąć pod uwagę naprężenia rozciągające, które występują w betonie w wyniku wprowadzenia obciążeń za pomocą środków mocujących. Wytrzymałość betonu na rozciąganie często okazuje się krytyczna dla obciążeń, które mogą być przenoszone przez połączenie.

literatura

[1] Kahlmeyer, E; Hebestreit, K; Vogt, W.: Konstrukcja stalowa do EC 3, 6. wydanie. Kolonia: Werner, 2012
[2] Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych - Część 1-8: Projektowanie połączeń; EN 1993-1-8: 2005 + AC: 2009
[3] Eurokod 2: Projektowanie żelbetowych i sprężonych konstrukcji betonowych - Część 1-1: Ogólne zasady i reguły dla budynków; EN 1992-1-1: 2004+ AC: 2010
[4] Comité euro-international du béton (CEB): Design of Fastenings in Concrete - DesignGuide. London: ICE Publishing, 1997
[5] Ręczny RF- / JOINTS. Tiefenbach: Dlubal Software, styczeń 2017. Pobierz

Do pobrania

Linki

Kontakt

Kontakt do Dlubal

Mają Państwo pytania lub potrzebują porady?
Zapraszamy do bezpłatnego kontaktu z nami drogą mailową, poprzez czat lub forum lub odwiedzenia naszej strony z FAQ z użytecznymi wskazówkami i rozwiązaniami.

+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)

Cena pierwszej licencji
3 540,00 USD
RSTAB Program główny
RSTAB 8.xx

Program główny

Oprogramowanie do obliczania konstrukcji ramowych, belkowych i szkieletowych, wykonujące obliczenia liniowe i nieliniowe sił wewnętrznych, odkształceń i reakcji podporowych

Cena pierwszej licencji
2 550,00 USD
RFEM Połączenia
RF-JOINTS Steel - Column Base 5.xx

Moduł dodatkowy

Wymiarowanie przegubowych i sztywnych podstaw słupów według Eurokodu 3

Cena pierwszej licencji
670,00 USD
RSTAB Połączenia
JOINTS Steel - Column Base 8.xx

Moduł dodatkowy

Wymiarowanie przegubowych i sztywnych podstaw słupów według Eurokodu 3

Cena pierwszej licencji
670,00 USD