W RFEM 6, belki głębokie mogą być modelowane jako powierzchnie, których siły wewnętrzne są obliczane przy uwzględnieniu sprężystego zachowania materiału. Zginanie jest przenoszone przez nieliniowy rozkład siły osiowej, który zmienia się w zależności od stosunku wysokości (h) do długości (l). Jak pokazano na obrazie 1, rozkład zbliża się do linii prostej poprzez obniżenie stosunku h/l. Projektowanie oparte na tych siłach wewnętrznych skutkuje klinowym rozkładem wymaganej zbrojenia podłużnego (obraz 2).
Z uwagi na to, że projektowanie betonowe opiera się na stanie zarysowanym, rozkład niezbędnego zbrojenia musi zostać ponownie rozważony. W rzeczywistości może się zdarzyć, że odkształcenie zbrojenia na dolnej krawędzi dawno zostało przekroczone, podczas gdy górne warstwy zbrojenia pozostały nietknięte. Aby przezwyciężyć ten problem, w RFEM 6 dostępne są dwa możliwe podejścia projektowe: projektowanie z wykorzystaniem wiązki wynikowej lub ocena na podstawie przekrojów. Temat jest również omówiony w artykule bazy wiedzy:
Projektowanie z użyciem wiązki wynikowej
To podejście projektowe jest zalecane dla stosunków wysokości do rozpędu równych lub mniejszych niż 0,5 (h/l ≤ 0,5); w przeciwnym razie zakłada się, że dźwignia jest korzystna.
Ocena wyników i projektowanie odbywają się na poziomej wiązce wynikowej utworzonej w środku ciężkości. Przekrój poprzeczny tego elementu jest zgodny z wymiarami belki głębokiej (obraz 3). Stresy i siły są integrowane z belki głębokiej, która była modelowana jako powierzchnia (obraz 4). Stąd projektowanie odbywa się na wiązce wynikowej z zintegrowanymi siłami wewnętrznymi z belki głębokiej. Wyniki są następnie wyświetlane, jak pokazano na obrazie 5.
Ocena na podstawie przekrojów
Kiedy stosunek wysokości (h) do długości (l) jest większy niż 0,5 (h/l > 0,5), ocena na podstawie przekrojów jest korzystna. W tym przypadku, na głównych lokalizacjach stosuje się pionowy przekrój.
Ocena zbrojenia poprzecznego opiera się na maksymalnej wartości pionowego zbrojenia (na przykład z as,2,-z i as,2,+z), i pozostaje niezmieniona do momentu utworzenia górnej krawędzi belki po obu stronach. Natomiast w przypadku zbrojenia na zginanie konieczne jest zsumowanie obu poziomych zbrojeń (na przykład as,1,-z i as,1,+z).
Określone całkowite zbrojenie podłużne definiuje się jako skupione na dolnej krawędzi przekroju poprzecznego. Dla lepszej oceny zbrojenia zalecamy wyświetlenie wyników w postaci przekrojów wyników, jak pokazano na obrazie 5.
Zbrojenie belek głębokich
Zgodnie z EN 1992-1-1:2004 (9.7), belki głębokie powinny być wyposażone w ortogonalną siatkę zbrojeniową w pobliżu każdej powierzchni, z minimalną powierzchnią zbrojenia określoną przez odpowiedni Aneks Krajowy.
Zalecana minimalna wartość to 0,1% powierzchni przekroju poprzecznego betonu, ale nie mniej niż 150 mm²/m na każdą powierzchnię i w każdym kierunku. Odległość między dwoma sąsiadującymi prętami siatki nie powinna przekraczać dwukrotnej grubości belki głębokiej lub 300 mm, w zależności od tego, która wartość jest mniejsza.
Jeśli nie jest dostępna wystarczająca długość między węzłem a końcem belki, pozwalająca na długość zakotwienia „bd”, zbrojenie odpowiadające cięgnom rozważanym w modelu projektowym powinno być w pełni zakotwione w celu zachowania równowagi w węźle (na przykład poprzez zginanie prętów, użycie haczyków w kształcie „U” lub urządzeń zakotwienia).
