Neste ponto, deve ser feita referência a um artigo técnico anterior , no qual o dimensionamento do punçoamento de acordo com [1] e [2] , bem como o âmbito funcional do módulo adicional RF-PUNCH Pro do RFEM foram explicados.
Modelo de exemplo
O dimensionamento de punçoamento será realizado para uma laje de betão armado de 25 centímetros de espessura com betão de classe C30/37. As dimensões do pilar são de 25 x 25 cm.
Noutro curso, apenas será realizado o dimensionamento de punçoamento para o pilar interior na ligação ao piso sobre o piso térreo. Ver também o ponto de punçoamento colorido na Figura 01. Da determinação dos esforços internos no RFEM resulta uma força axial de Nd = 442,21 kN no capitel do pilar interior do rés do chão.
Análise com perímetros dimensionados
Se é realizado um dimensionamento de punçoamento no RF-PUNCH Pro, os perímetros necessários para o dimensionamento (perímetro de controlo, perímetros interior e exterior) serão criados automaticamente no módulo adicional. Além disso, as configurações padrão para a "carga de punçoamento aplicada" ou o "fator de aumento de carga ß" podem sempre ser mantidas como regra geral.
Neste exemplo, a carga de punçoamento também deve ser utilizada a partir da força axial do pilar. No entanto, o fator de aumento de carga ß será determinado com base nos "fatores da constante" de acordo com 6.4.3 (6). Para esta situação (pilar interior), isto resulta num fator de aumento de carga ß = 1,10.
Em vez da configuração padrão, será definida também uma armadura longitudinal existente para a verificação da resistência ao punçoamento. Isto significa que o módulo adicional define automaticamente uma armadura de corte assim que a armadura longitudinal definida na superfície superior da placa é insuficiente e νRd,c < νEd.
Além disso, a armadura longitudinal existente na superfície superior da placa (lado sem carregamento) será definida com Ø 12 - 10 em ambas as direções da armadura, o que corresponde a um conteúdo de armadura de 11,31 cm²/m.
A posição da armadura longitudinal deve ser observada (Ø 12 - 10). A armadura a ser considerada para o dimensionamento deveria, neste caso, cumprir um recobrimento de betão de cnom = 3,5 cm. Isto tem de ser definido na Tabela "1.4 Armadura longitudinal" antes de iniciar o dimensionamento. Para este efeito, a posição da armadura na direção 1 será definida com d1 = cnom + ds/s = 3,5 + 1,2/2 = 4,1 cm. O recobrimento de betão na direção 2 resulta em d2 = d1 + ds = 5,3 cm. A definição do recobrimento de betão na Tabela "1.4 Armadura longitudinal" determina a dimensão da altura estática d e tem de ser ajustada em conformidade antes de iniciar o cálculo.
Após ter realizado o cálculo para as entradas mencionadas acima, os critérios de dimensionamento são apresentados na Tabela de resultados "2.1 Dimensionamento de punçoamento". É produzida uma resistência ao punçoamento νRd,c = 612,05 kN/m². Isto resulta num critério de dimensionamento de 110%. A resistência ao punçoamento sem a armadura de punçoamento é, portanto, insuficiente.
Uma vez que νRd,c = 612,05 kN/m² < νEd = 674,80 kN/m², será verificada a resistência máxima ao punçoamento νRd,máx. De acordo com 6.4.5 (3), [2] νRd,máx resulta em:
νEd,u1 ≤ νRd,máx = 1,4 · νRd,c,u1
νEd,u1 = 674,80 kN/m²
νRd,máx = 1,4 · 612,05 kN/m² = 856,87 kN/m²
Este dimensionamento é mantido com νEd = 674,80 kN/m² < νRd,máx = 856,88 kN/m² com uma relação de 79% para que o módulo inicie automaticamente com o dimensionamento dos perímetros interior e exterior.
A posição do perímetro exterior resulta em, de acordo com 6.4.5 (4) Equação 6.54:
usaída = ß · VEd/(νRd,c · d)
Atenção: νRd,c para a resistência ao corte sem armadura de corte de acordo com 6.2.2 (1)
Com esta fórmula, é possível determinar o diâmetro do perímetro exterior e, assim, a distância lw,a entre o perímetro exterior e a borda da superfície de carga. Assim, é possível determinar a "área armada contra punçoamento". De acordo com 9.4.3 [1] , o primeiro perímetro interior pode ser disposto a uma distância de 0,5 d da superfície de carga. O último perímetro interior está 1,5 d antes do perímetro exterior. Ver também Figura 2.36 em [3].
Com estas abordagens, o módulo pode determinar automaticamente o número e as distâncias dos perímetros interiores necessários. Este também é o caso no RF-PUNCH Pro de acordo com as configurações de dimensionamento padrão, o que sempre resulta num critério de dimensionamento de 1,00 na Tabela "2.1 Dimensionamento de punçoamento" para a verificação do apoio diagonal e do perímetro exterior.
A tabela de resultados "2.2 Armadura de punçoamento necessária" apresenta a armadura longitudinal e de corte pertencente aos critérios de dimensionamento apresentados. As tabelas de detalhe mostram, por exemplo, a distância dos perímetros interiores individuais (série de armaduras de corte) em relação à borda de introdução de carga.
Dimensionamento com perímetros definidos
Para este exemplo, o dimensionamento da posição automática dos perímetros interiores leva a uma distância de 10 cm da borda de introdução de carga para a primeira série de corte. Este valor (ver Figura 05) é documentado nos detalhes de resultados com lw para cada um dos perímetros dimensionados. Para o segundo perímetro interior, resulta em lw,2 = lw,1 + sr = 0,10 m + 0,14 m = 0,24 m.
No RF-PUNCH Pro, o utilizador também tem a opção de definir diretamente a posição dos perímetros exterior e interior. Para fazer isso, é necessário ativar a opção "Perímetros" na Tabela "1.5 Nós de punçoamento" antes de iniciar o dimensionamento. Isto permite, como apresentado neste exemplo, definir o número e a posição dos "Perímetros interiores".
Como alternativa aos dois perímetros interiores concebidos automaticamente, agora é possível calcular com três perímetros interiores, por exemplo. É possível definir aqui o número e a distância entre a superfície de carga e o primeiro perímetro interior lw,1 e as distâncias entre os perímetros interiores sr.
Após o cálculo, a armadura de punçoamento longitudinal necessária também é apresentada na Tabela de resultados "2.2. Armadura de punçoamento necessária" com as áreas de armadura necessárias calculadas por perímetro.
Se os requisitos de acordo com 9.4.3 [1] relativamente à posição dos perímetros interiores individuais ou do perímetro exterior - por exemplo, distância radial sr dos perímetros interiores entre si ((≤ 0,75 d) ou distância do último perímetro interior ao perímetro exterior (≤ 1,5 d) - não foram cumpridas, será apresentado um aviso correspondente na tabela de resultados "2.2 Armadura de punçoamento necessária". Assim, uma entrada incorreta pode ser reconhecida e resolvida rapidamente.
Aplicação e informação adicional
Na maioria dos casos, o dimensionamento da punçoamento com o RF-PUNCH Pro será certamente realizado de tal forma que a armadura longitudinal é aumentada o suficiente para evitar a armadura de punçoamento na forma de estribos de corte. Se a armadura longitudinal necessária - mesmo que a taxa de armadura longitudinal máxima φl ainda não tenha sido atingida na prática da construção - já não for possível na prática da construção, o RF-PUNCH Pro oferece a opção de dimensionar a armadura de punçoamento necessária na forma de estribos de corte ( vertical ou inclinado) automaticamente. Em alternativa, o engenheiro tem a opção adicional de exportar a carga de punçoamento e a geometria de punçoamento para o programa de dimensionamento Halfen HDB, no qual, em alternativa aos estribos de corte, podem ser dimensionados carris de corte.
Independentemente disso, pode acontecer que uma armadura de punçoamento já dimensionada deva ser analisada para uma situação de carga alterada. Para activar este tipo de "recálculo" ou para elaborar um conceito alternativo para o planeamento da armadura, o RF-PUNCH Pro oferece as opções já mencionadas de "Definição de perímetros".
A este respeito, é feita referência à Secção 2.2.1.5 no manual do RF-PUNCH Pro. Os fluxogramas para o dimensionamento de punçoamento com armadura de punçoamento estão documentados neles, para que as etapas individuais para o dimensionamento da armadura de corte necessária também possam ser compreendidas.
