3775x
001732
2022-01-13

Modyfikacja sztywności betonu w RFEM 6 zgodnie z ACI 318-19 i CSA A23.3:19

Zgodnie z rozdz. 6.6.3.1.1 i 10.14.1.2 ACI 318-19 i CSA A23.3-19, program RFEM efektywnie uwzględnia redukcję sztywności prętów betonowych i powierzchni dla różnych typów elementów. Dostępne typy wyboru obejmują zarysowane i niezarysowane ściany, płaskie płyty, belki i słupy. Dostępne w programie mnożniki zaczerpnięto bezpośrednio z tabel 6.6.3.1.1(a) i 10.14.1.2.

Zredukowana sztywność zgodnie z ACI 318 i CSA A23.3

Odniesienie do sekcji 6.6.3.1.1 i 10.14.1.2 pole przekroju brutto Ag i moment bezwładności Ig są dozwolone dla analizy sprężystej z zastosowanymi współczynnikami obciążeń. Obliczone poziomy obciążenia są określane na podstawie tabeli 6.6.3.1.1(a) z ACI 318-19 [1] oraz tabeli 10.14.1.2 w CSA A23.3:19 [2] , w której podaje się typ elementu i jego stan są uwzględniane. Mnożące współczynniki zmniejszają moment bezwładności, podczas gdy pole przekroju brutto pozostaje stałe. Współczynniki te zostały zachowawcze w różnych normach dotyczących betonu, aby uwzględnić utratę przekroju spowodowaną zarysowaniem.

Zgodnie z rozdz. 6.6.3.1.1 ACI 318-19, moment bezwładności i pole przekroju brutto prętów/powierzchni należy obliczać zgodnie z tabelami 6.6.3.1.1(a) lub 6.6.3.1.1(b), chyba że wymagana jest rygorystyczna analiza. Podobnie norma CSA A23.3:19 zawiera tabelę, która zawiera odpowiednie mnożniki stosowane do każdego momentu bezwładności.

Różne warunki, takie jak „zarysowany” i „niezarysowany” mają wpływ tylko na elementy betonowe zaklasyfikowane jako „ściana”. Podczas obliczania momentu i ścinania dla ściany zarysowanej, dla momentu bezwładności brutto Ig stosowany jest współczynnik 0,70. Jeżeli ściana uległa zarysowaniu, na podstawie modułu sprężystości przy zerwaniu, moment bezwładności oblicza się jako 0,35Ig do dalszej analizy.

W przeciwieństwie do ścian, podczas analizy innych elementów, takich jak słupy, belki, płaskie płyty i płyty, momenty bezwładności nie zmieniają się zgodnie z założeniami, które są zarysowane lub niezarysowane. Zredukowana wartość opiera się na jednym współczynniku redukcyjnym wymienionym poniżej.

Kolumny: Ig = 0,70Ig
Belki: Ig = 0,35Ig
Płaskie płyty i stropy: Ig = 0,25Ig

W przypadku wszystkich elementów betonowych, w tym ścian, współczynnik ten wynosi 1,0 dla pola przekroju brutto Ag. Z tego względu pole przekroju brutto przekroju betonowego pozostaje niezmienione. W odniesieniu do ACI 318-19, wartości momentów bezwładności zaczerpnięte z MacGregora i Hage'a (1977) [3] są mnożone przez współczynnik redukcji sztywności φk = 0,875 zgodnie z R6.6.4.5.2. Na przykład moment bezwładności można obliczyć ze wzoru:

0,875(0,80Ig ) = 0,70Ig

Przyjęcie RFEM 6

Program RFEM 6 umożliwia użytkownikowi bezproblemową modyfikację sztywności na zginanie lub osiową dowolnego pręta lub powierzchni betonowej, która ma zostać uwzględniona w obliczeniach zgodnie z ACI 318-19 lub CSA A23.3:19. Modyfikacje sztywności należy wprowadzać tylko dla Sytuacji obliczeniowych w zakresie wytrzymałości (bezwymiarowej), a nie Sytuacji obliczeniowych dla użytkowalności (niewykresowanej). Chociaż typy komponentów można ustawić dla każdego elementu w ramach przypadków/kombinacji obciążeń w opcji "Modyfikacja konstrukcji" w programie, najlepiej jest wprowadzić te zmiany bezpośrednio w Sytuacji obliczeniowej wytrzymałości, która z kolei automatycznie zastosuje te kolejne obliczeniowe kombinacje obciążeń.

Podczas tworzenia/edycji "Kreatora kombinacji" w zakładce "Sytuacje obliczeniowe" w "Opcjach", dostępne jest pole wyboru "Uwzględnij" "Modyfikacje konstrukcji". Patrz rysunki 01 i 02.

Po zaznaczeniu tego pola wyboru należy utworzyć nową modyfikację konstrukcji za pomocą przycisku "Utworzyć nową modyfikację konstrukcji...". Znajduje się tam tabela modyfikacji sztywności, w której można zaznaczyć Pręty i/lub Powierzchnie, które mają zostać zmodyfikowane. Następnie, po zaznaczeniu co najmniej jednej z nich, u góry pojawi się nowa zakładka (lub zakładki).

W zakładkach można zdefiniować "Typ modyfikacji", np. ACI 318-19 Tabela 6.6.3.1.1(a) lub CSA A23.3:19 Tabela 10.14.1.2 dla prętów lub powierzchni. Rysunki 03 i 04 pokazują różne normy i typy elementów, które można wybrać z rozwijanego menu.


Autor

Alex jest odpowiedzialny za szkolenie klientów, wsparcie techniczne i ciągły rozwój programów na rynek północnoamerykański.

Odniesienia
  1. ACI 318-14, Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary
  2. CSA A23.3-14, Design of Concrete Structures
  3. MacGregor, J. G.; Hage, S. E.: Stability Analysis and Design of Concrete Frames, Journal of the Structural Division 10, Seiten 1963 - 1970. 1977