Определение нагрузки продавливания на концы и углы стены в RF-PUNCH Pro

Техническая статья

Дополнительный модуль RF-PUNCH Pro позволяет выполнить расчет на продавливание плит и подошв фундамента (плит перекрытий) на концах и углах стен.

При выборе узловой опоры или опорного соединения на железобетонной плите, продавливающую нагрузку можно определить непосредственно по опорной реакции или внутренним силам опоры. Однако, если вы выбираете для расчета узел на углу или конце стены, то продавливающую нагрузку нельзя определить непосредственно по опорной реакции или по внутренним силам в связанных стенах.

Рисунок 01 - Абсорбированная поперечная сила на конце и углу стены

Определение продавливающей нагрузки на конце стены

Как правило, продавливающую нагрузку можно определить не по опорной реакции или внутренним силам поверхности соединенных стенок, а по внутренним силам поверхности плиты, для которых выполняется расчет на продавливание. Такой подход позволяет исключить влияние сингулярных результатов непосредственно на узле в максимально возможной степени. Кроме того, этот способ определения нагрузок позволяет учитывать силу продавливания от чистой линейной нагрузки (чистая нагрузка от связанной поверхности стены).

Рисунок 02 - Стена заменена линейной нагрузкой

При выборе точки силы продавливания, RF-PUNCH Pro создает основной контрольный периметр, уже на расстоянии 2,0 d согласно [1], гл.  6.4.2.

Для определения продавливающей нагрузки в модуле создается сечение таким образом, что внутренние силы поверхности из RFEM могут быть измерены на контрольном периметре. Для определения продавливающей нагрузки используется внутренняя сила поверхности vmax,b из RFEM. Определение внутренней силы поверхности vmax,b описано в [2], гл. 8.15 Поверхности – основные внутренние силы.

В качестве стандартного параметра для определения продавливающей нагрузки на концах и углах стен в RF-PUNCH Pro предусмотрена опция ‘Несглаженная поперечная сила по критическому периметру’. Это означает, что при определении приложенной поперечной силы, максимальное значение придается вдоль контрольного периметра.

Рисунок 03 –Поперечная сила в критическом контуре

Применяемая поперечная сила VEd получается из:

$$\begin{array}{l}{\mathrm V}_\mathrm{Ed}\;=\;\mathrm{basic}\;\mathrm{control}\;\mathrm{perimeter}\;\mathrm{length}\;\cdot\;\mathrm{maximum}\;\mathrm{shear}\;\mathrm{force}\;\mathrm{at}\;\mathrm{the}\;\mathrm{critical}\;\mathrm{perimeter}\\{\mathrm V}_\mathrm{Ed}\;=\;{\mathrm u}_1\;\cdot\;{\mathrm v}_{\max,\mathrm b}\\{\mathrm V}_\mathrm{Ed}\;=\;2.289\;\mathrm m\;\cdot\;156.11\;\mathrm{kN}/\mathrm m\;=\;357.34\;\mathrm{kN}\end{array}$$

Рисунок 04 – Результирующая поперечная сила VEd

Проверка заданной продавливающей нагрузки

Продавливающую нагрузку VEd, определенную в дополнительном модуле, можно проверить путем создания линии в основном контрольном периметре, где определено новое сечение. Таким образом, можно визуализировать распределение поперечной силы по периметру в графическом окне RFEM или в диаграмме результатов сечения.

На следующем рисунке показана диаграмма результата поперечной силы vmax,b , определенной в RFEM. Диаграмма результатов может помочь вам проследить приложенную поперечную силу VEd , вычисленную в RF-PUNCH Pro.

Рисунок 05 - Диаграмма результатов в сечении: основная внутренняя сила vmax,b

Как уже упоминалось, несглаженная поперечная сила по критическому периметру применяется по умолчанию для определения продавливающей нагрузки в RF-PUNCH Pro. Поскольку максимальное значение поперечной силы уже приложено по контрольному периметру, коэффициент приращения нагрузки  β для дальнейшего проектирования принимается равным 1,00.

Учет коэффициента приращения нагрузки β

В качестве альтернативы можно также выбрать вариант сглаженного распределения поперечной силы по критическому периметру в RF-PUNCH Pro, чтобы определить прилагаемую поперечную силу VEd. Таким образом, приложенная поперечная сила определяется с помощью ‘сглаженной’ поперечной силы vmax,b,average.

В этом случае коэффициент приращения нагрузки β будет учитываться в дальнейшем процессе проектирования. Можно определить коэффициент приращения нагрузки с помощью полностью пластического распределения напряжений сдвига согласно 6.4.3 (3) или применить постоянные коэффициенты согласно 6.4.3 (6). В дополнение к этим опциям, RF-PUNCH Pro также представляет альтернативную возможность задания пользовательского коэффициента приращения нагрузки β.

Литература

[1]   European Committee for Standardization. (2011) Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 1‑1: General rules and rules for buildings. EN 1992‑1‑1:2011‑01. Brussels: CEN.
[2]   Manual RFEM 5. (2013). Tiefenbach: Dlubal Software. Скачать...

Ссылки

Контакты

Свяжитесь с Dlubal

У вас есть какие-либо вопросы или необходим совет?
Свяжитесь с нами или ознакомьтесь с различными предлагаемыми решениями и полезными советами на странице часто задаваемых вопросов.

+49 9673 9203 0

info@dlubal.com

RFEM Основная программа
RFEM 5.xx

Основная программа

Программное обеспечение для расчета конструкций методом конечных элементов (МКЭ) плоских и пространственных конструктивных систем, состоящих из плит, стен, оболочек, стержней (балок), тел и контактных элементов

RFEM Железобетонные конструкции
RF-PUNCH Pro 5.xx

Дополнительный модуль

Расчет на продавливание фундаментов и плит с узловыми и линейными опорами