Wymiarowanie słupów betonowych poddanych ściskaniu osiowemu przy użyciu modułu RF-CONCRETE Columns

Artykuł techniczny na temat analizy statyczno-wytrzymałościowej w programach Dlubal Software

  • Baza informacji

Artykuł o tematyce technicznej

Artykuł został przetłumaczony przez Google Translator

Podgląd oryginalnego tekstu

W tym artykule porównano projekt z konstrukcją w przywołanym artykule: Wymiarowanie słupów betonowych poddanych ściskaniu osiowemu za pomocą prętów RF-CONCRETE . Chodzi zatem o to, aby przyjąć dokładnie to samo zastosowanie teoretyczne, co w RF-CONCRETE Members i odtworzyć je w RF-CONCRETE Columns. Celem jest zatem porównanie różnych parametrów wejściowych oraz wyników uzyskanych przez dwa moduły dodatkowe do wymiarowania słupów z betonu zbrojonego.

Zastosowanie teoretyczne

Ściskanie osiowe ma zastosowanie, jeżeli założy się, że efekty drugiego rzędu (imperfekcje, asymetria itp.) mogą zostać pominięte, zwłaszcza przy uwzględnieniu kryterium smukłości, zależnego od różnych parametrów (współczynnik smukłości, graniczna smukłość, długość efektywna).

Następnie, pod wpływem pojedynczego obciążenia siłą normalną NEd , siła, która może być zrównoważona przez przekrój betonu, odpowiada jego maksymalnej nośności na ściskanie, która zależy bezpośrednio od przekroju i nośności obliczeniowej. Zbrojenie będzie równoważyć pozostałe osiowe obciążenie ściskające.

Zastosowanie teorii z modułem dodatkowym RF-CONCRETE Columns

W tym artykule przeanalizujemy wyniki uzyskane automatycznie do obliczeń zbrojenia.

Parametry pozostają takie same i są wymienione poniżej:

  • Obciążenia stałe: Ng = 1 390 kN
  • Obciążenia zmienne: Nq = 1000 kN
  • Długość słupa: l = 2,1 m²
  • Przekrój prostokątny: szerokość b = 40 cm/wysokość h = 45 cm
  • Ciężar własny słupa można pomijać
  • Słup niezintegrowany ze stężeniem
  • Klasa wytrzymałości betonu: C25/30
  • Stal: S 500 A wykres ze wzmocnieniem
  • Średnica zbrojenia podłużnego: ϕ = 20 mm
  • Średnica zbrojenia poprzecznego: ϕt = 8 mm
  • Otulina betonowa: 3 cm

Przekrój rzeczywisty do obliczenia

Ponieważ w RF-CONCRETE Columns nie ma możliwości optymalizacji wysokości przekroju, rzeczywista wysokość h przekroju ' jest bezpośrednio modyfikowana i ustawiana na 45 cm.

Rysunek 02 przedstawia kolejne kroki, aby zmienić wysokość przekroju prostokątnego w RF-CONCRETE Columns.

właściwości materiałowe

Wzory na wytrzymałość materiałów ' i odkształcenia są szczegółowo opisane we wspomnianym artykule technicznym.

Całkowita powierzchnia przekroju z betonu

Ac = b h = 0,40 ⋅ 0,45 = 0,18 m²

Obliczeniowa wartość wytrzymałości betonu na ściskanie

fcd = 16,7 MPa

Względne odkształcenie ściskające dla maksymalnego naprężenia

εc2 = 2‰

Obliczeniowa granica plastyczności stali zbrojeniowej

fyd = 435 MPa

Odkształcenie graniczne w zbrojeniu

εud = 2,17 ‰

Naprężenie w zbrojeniu

σs = 400 MPa

W celu sprawdzenia ustawień materiałowych w RF-CONCRETE Columns, rysunek 03 pokazuje oczekiwane naprężenia i odkształcenia dla betonu oraz wymaganego zbrojenia.

Stan graniczny nośności

Obliczeniowe obciążenia w stanie granicznym nośności

NEd = 1,35 Ng + 1,5 ⋅ Nq

NEd = 1,35 ⋅ 1390 + 1,5 ⋅ 1000 = 3,38 MN

Ned ... obliczeniowa wartość działającej siły osiowej

Efekty drugiego rzędu nie są uwzględniane w SGN

Ze względu na to, że model jest identyczny z modelem używanym w tym artykule i jako podstawa porównawcza, ten sam słup został zamodelowany u podstawy ze swobodnym utwierdzeniem i utwierdzeniem głowicy, aby móc prawidłowo przyłożyć obciążenie u głowicy słupa. Uważamy jednak, że słup jest nadal przymocowany u góry do belek. W tym celu zastosowaliśmy w słupie długość efektywną, za pomocą której możemy modyfikować smukłość słupa.

Współczynnik długości efektywnej zgodnie z EN 1992-1-1 - 5.8.3.2 (3) - Wzór 5.15

kcr = 0,59

Smukłość zgodnie z EN 1992-1-1 - 5.8.3.2 (1) - Wzór 5.14

λz = 10,73 m

Smukłość graniczna zgodnie z EN 1992-1-1 - 5.8.3.1 (1) - Wzór 5.13N

n = 1,125

λlim = 20 ⋅ 07. ⋅ 1,1 ⋅ 0,7/√1,125 = 10,16 m

λz > λlim → Warunek nie jest spełniony.

Jednak nadal mamy zamiar prowadzić obliczenia przy zwykłym ściskaniu, ponieważ ze względu na niewielką różnicę ', później zobaczymy, że ' w przypadku zbrojenia mechanicznego d ' warunek zostanie spełniony. W tym celu na rysunku 05 opisano, w jaki sposób wyłączyć możliwość wyboczenia wokół każdej osi przekroju w RF-CONCRETE Columns.

Przekrój nośny

Siła równowagi betonu

Fc = Ac fcd = 0,40 0,45 ⋅ 16,7 = 3 MN

Siła równowagi zbrojenia

Fs = NEd - Fc = 3,38 - 3 = 0,38 MN

Dedukujemy odpowiednie pole powierzchni zbrojenia:

Pole przekroju zbrojenia

As = Fss = 0,38/400 ⋅ 10 4 = 9,5 cm²

Po skonfigurowaniu stalowych słupów o średnicy 20 mm w RF-CONCRETE Columns, zbrojenie dostarczane i określane automatycznie przez moduł to 4 pręty z żądanym rozkładem w narożach, tj. 1 HA 20 na naroże. Dlatego wynik zbrojenia 'pola przekroju d' jest następujący:

As = 4 3,142 = 12,57 cm²

Intensywność zbrojenia

ω = (Asyd )/(Ac fcd ) = 0,182

Końcowa kontrola smukłości granicznej

λlim = (20 ⋅ 0,7 ⋅ (1 + 2 ⋅ 0,182) ⋅ 0,7)/√ 1,125 = 10,79 m

λz < λlim → Kryterium smukłości jest spełnione.

Autor

M.Eng. Milan Gérard

M.Eng. Milan Gérard

Sprzedaż i pomoc techniczna

Milan Gérard pracuje w Paryżu. Zapewnia również wsparcie techniczne dla naszych francuskojęzycznych klientów.

Słowa kluczowe

Eurocodes Ściskanie Zbrojenie smukłość

Literatura

[1]   Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 1-1: General rules and rules for buildings; EN 1992-1-1:2011-01
[2]   Roux, J. (2007). Pratique de l'eurocode 2 - Guide d'application. Paris: Groupe Eyrolles.

Linki

Skomentuj...

Skomentuj...

  • Odwiedziny 1726x
  • Zaktualizowane 23. marca 2022

Kontakt

Skontaktuj się z firmą Dlubal

Masz dodatkowe pytania lub potrzebujesz porady? Skontaktuj się z nami przez telefon, e-mail, czat, forum lub przeszukaj stronę FAQ, dostępną 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu.

+48 (32) 782 46 26

+48 730 358 225

[email protected]

Szkolenie online | Angielski

Eurokod 2 | Konstrukcje betonowe zgodnie z DIN EN 1992-1-1

Szkolenie online 26. stycznia 2023 9:00 - 13:00 CET

Event Invitation

Międzynarodowa Konferencja Masy Drewna

Konferencje 27. marca 2023 - 29. marca 2023

Interfejsy z programem RFEM 6: Archicad i SAF

Interfejsy z programem RFEM 6: Archicad i SAF

Webinar 16. listopada 2022 14:00 - 15:00 CET

Analiza etapów budowy\n w RFEM 6

Analiza etapów budowy w RFEM 6

Webinar 19. października 2022 14:00 - 15:00 EDT

Obliczenia sejsmiczne zgodnie z EC 8 w RFEM 6 i RSTAB 9

Obliczenia sejsmiczne zgodnie z Eurokodem 8 w RFEM 6 i RSTAB 9

Webinar 11. października 2022 14:00 - 15:00 CEST

Uwzględnienie etapów budowy\n w programie RFEM 6

Uwzględnienie etapów budowy w RFEM 6

Webinar 8. września 2022 14:00 - 15:00 CEST

Szkolenia online | Angielski

Eurokod 2 | Konstrukcje betonowe zgodnie z DIN EN 1992-1-1

Szkolenie online 12. sierpnia 2022 8:30 - 12:30 CEST

Szkolenia online | Angielski

Eurokod 2 | Konstrukcje betonowe zgodnie z DIN EN 1992-1-1

Szkolenie online 25. lutego 2022 8:30 - 12:30 CET

ACI 318-19 Wymiarowanie betonu w RFEM 6

ACI 318-19 Wymiarowanie betonu w RFEM 6

Webinar 20. stycznia 2022 14:00 - 15:00 EDT

Uwzględnienie etapów budowy\n w programie RFEM 6

Uwzględnienie etapów budowy w RFEM 6

Webinar 13. stycznia 2022 14:00 - 15:00 CET

Szkolenia online | Angielski

Eurokod 2 | Konstrukcje betonowe zgodnie z DIN EN 1992-1-1

Szkolenie online 3. grudnia 2021 8:30 - 12:30 CET

Wprowadzenie do nowego programu RFEM 6

Wprowadzenie do nowego programu RFEM 6

Webinar 11. listopada 2021 14:00 - 15:00 EDT

Szkolenia online | Angielski

Eurokod 5 | Konstrukcje drewniane zgodnie z DIN EN 1995-1-1

Szkolenie online 23. września 2021 8:30 - 12:30 CEST

Szkolenia online | Angielski

Eurokod 3 | Konstrukcje stalowe zgodnie z DIN EN 1993-1-1

Szkolenie online 25. sierpnia 2021 8:30 - 12:30 CEST

Online Training | Polish

Bezpłatne szkolenie online RFEM | Podstawowe

Szkolenie online 12. sierpnia 2021 9:30 - 12:00 CEST

RFEM 5
RFEM

Program główny

Program główny RFEM 5 służy do definiowania konstrukcji, materiałów i obciążeń. Może być wykorzystywany do analizy zarówno konstrukcji płaskich jak i przestrzennych składających się z prętów, płyt, ścian i powłok. Program umożliwia również tworzenie konstrukcji mieszanych oraz modelowanie elementów bryłowych i kontaktowych.

Cena pierwszej licencji
3 950,00 EUR
RFEM 5
CONCRETE Columns (en)

Moduł dodatkowy

Wymiarowanie betonu zbrojonego metodą słupa modelowego (metoda oparta na nominalnej krzywiźnie)

Cena pierwszej licencji
700,00 EUR