6106x
001524
2018-06-20

Расчет на продавливание с заданием периметра

Здесь следует сделать ссылку на более раннюю техническую статью, в которой объяснялась конструкция перфорации в соответствии с [1] и [2] , а также функциональные возможности дополнительного модуля RFEM RF-PUNCH Pro.

Модель примера

Расчет на продавливание будет выполнен для железобетонного перекрытия толщиной 25 сантиметров с маркой бетона С30/37. Размер колонны - 25 х 25 см.

В дальнейшем будет выполняться расчет только на продавливание внутренней колонны при соединении с полом над цокольным этажом. См. обозначенную цветом точку сдвига при продавливании на рисунке 01. По результатам расчета внутренних сил в RFEM нормальная сила равна Nd = 442,21 кН у капители внутренней колонны первого этажа.

Анализ с расчетными периметрами

При выполнении расчета на продавливание в RF-PUNCH Pro, периметры, необходимые для расчета (контрольный, внутренний и внешний), определяются в дополнительном модуле автоматически. Кроме того, как правило, всегда можно сохранить стандартные настройки для «приложенной пробивной нагрузки» или «коэффициента увеличения нагрузки ß».

В данном примере нагрузка продавливания будет взята от нормальной силы колонны. При этом коэффициент увеличения нагрузки ß будет определен на основе «постоянных коэффициентов» согласно 6.4.3 (6). В данном случае (внутренняя колона) коэффициент увеличения нагрузки равен ß = 1,10.

Вместо настроек по умолчанию будет определена существующая продольная арматура для расчета сопротивления продавливанию. Это означает, что дополнительный модуль автоматически добавит поперечную арматуру, как только заданная продольная арматура в верхней части плиты будет недостаточной и будет выполнено условие νRd,c < νEd.

Кроме того, существующая продольная арматура на верхней поверхности плиты (сторона без нагрузки) будет иметь диаметр 12–10 в обоих направлениях армирования, что соответствует содержанию арматуры 11,31 см²/м.

Следует отметить положение продольной арматуры (Ø 12 - 10). Арматура, которую необходимо учитывать при расчете, в этом случае должна соответствовать бетонному покрытию cном = 3,5 см. Это необходимо задать в таблице «1.4 Продольное армирование» перед тем, как начнется расчет. Для этого нужно задать положение арматуры в направлении 1 с помощью d1 = cnom + ds/s = 3,5 + 1,2/2 = 4,1 см. Таким образом, бетонное покрытие в направлении 2 равно d2 = d1 + ds = 5,3 см. Параметры бетонного покрытия в таблице «1.4 Продольное армирование» определяют размер статической глубины d и должны быть соответствующим образом скорректированы до начала расчета.

После выполнения расчета для упомянутых выше входных параметров, критерии расчета отображаются в таблице результатов «2.1 Расчет на продавливание». Возникает сопротивление продавливанию νRd,c = 612,05 кН/м². Это приводит к критерию расчета 110%. Таким образом, сопротивление продавливанию без арматуры продавливанию оказывается недостаточным.

Так как νRd,c = 612,05 кН/м² < νEd = 674,80 кН/м², сначала необходимо проверить максимальное сопротивление продавливанию νRd,max. Согласно 6.4.5 (3), [2] νRd,max равно:
νEd,u1 ≤ νRd,max = 1,4 · νRd,c,u1
νEd,u1 = 674,80 кН/м²
νRd,max = 1,4 · 612,05 кН/м² = 856,87
Расчет будет выполнен с νEd = 674.80 kN/m² < νRd,max = 856.88 kN/m² и коэффициентом 79% для того, чтобы дополнительный модуль автоматически начал расчет внутреннего и внешнего периметра.

Положение внешнего периметра определяется согласно п. 6.4.5 (4) уравнение 6.54:
uout = ß · VEd / (νRd,c · d)
Примечание: νRd, c для сопротивления сдвигу без арматуры сдвигу по 6.2.2 (1)

С помощью данной формулы можно определить диаметр внешнего периметра и, следовательно, расстояние lw,a от внешнего периметра до края нагружаемой поверхности. Таким образом, можно определить «площадь, армированную против продавливания». Согласно 9.4.3 [1], первый внутренний периметр расположен на расстоянии 0,5 d от нагружаемой поверхности. Последний внутренний периметр находится на 1,5 d впереди от внешнего периметра. См. также рисунок 2.36 в литературе [3].

С помощью этих подходов модуль может автоматически определять количество и расстояния необходимых внутренних периметров. Аналогичный процесс происходит и в модуле RF-PUNCH Pro с настройками по умолчанию, если задан расчетный критерий 1,00 в таблице «2.1 Расчет на продавливание» при расчете раскоса и внешнего периметра.

Таблица результатов «2.2 Требуемая арматура при продавливании» показывает продольную и поперечную арматуру, соответствующие отображаемым расчетным критериям. В подробных таблицах показано, кроме прочего, расстояние каждого внутреннего периметра (строки армирование при продавливании) от края приложения нагрузки.

Расчет с заданными периметрами

В этом примере расчет автоматического положения внутренних периметров приводит к расстоянию 10 см от края приложения нагрузки для первой серии сдвигов. Это значение (см. рисунок 05) задокументировано в подробностях расчета - lw для каждого расчетного параметра. Для второго внутреннего периметра мы получим lw,2 = lw,1 + sr = 0,10 м + 0,14 м = 0,24 м.

В RF-PUNCH Pro у пользователя также есть возможность напрямую определять положение внешнего и внутреннего периметра. Для этого перед началом расчета необходимо активировать опцию «Периметры» в таблице «1.5 Узлы продавливания». Это позволяет, как показано в этом примере, определять количество и положение «Внутренних периметров».

В качестве альтернативы автоматически рассчитанным двум внутренним периметрам теперь можно рассчитать, например, по трем внутренним периметрам. Мы можем задать их количество и расстояние от нагружаемой поверхности до первого внутреннего периметра lw,1 , а также расстояния между внутренними периметрами sr.

После расчета необходимая продольная арматура и арматура от продавливания также отображается в таблице результатов «2.2. Требуемая арматура от продавливания» с рассчитанными требуемыми площадями арматуры по периметру.

Если не соблюдены требования нормы 9.4.3 [1] относительно положения отдельных внутренних периметров или внешнего периметра - например, радиальное расстояние sr внутренних периметров между собой ((≤ 0,75 d) либо расстояние от последнего внутреннего до внешнего периметра (≤ 1,5 d), то соответствующее сообщение будет отображено в таблице результатов «2.2 Требуемое армирование при продавливании» Таким образом, можно быстро распознать и устранить неправильную запись.

Применение и дополнительная информация

В большинстве случаев расчет на продавливание выполняется в RF-PUNCH Pro таким образом, чтобы продольная арматура была увеличена до размеров, применимых в строительной практике, чтобы избежать армирования с помощью арматурных хомутов. Если применение требуемой продольной арматуры невозможно на практике - даже если не достигнуто максимальное соотношение продольного армирования φl , RF-PUNCH Pro предлагает возможность автоматически рассчитать требуемое армирование при продавливании в виде арматурных хомутов (вертикальных или наклонных). В качестве альтернативы у инженера есть дополнительная возможность экспортировать нагрузку на продавливание и геометрию продавливания в программу расчета Halfen HDB, в которой в качестве альтернативы срезным хомутам можно спроектировать срезные рельсы.

Независимо от способа расчета, может потребоваться расчет для измененного случая нагрузки для уже рассчитанного армирования при продавливании. Чтобы задать такой «перерасчет» или разработать альтернативный вариант армирования для расчета арматуры, RF-PUNCH Pro предлагает Вам уже упомянутые опции «Ввода периметров».

В этом отношении полезна ссылка на раздел 2.2.1.5 в руководстве RF-PUNCH Pro. Блок-схемы для расчета на продавливание срезанной арматуры задокументированы там, так что отдельные шаги для расчета необходимой поперечной арматуры также могут быть поняты.


Ссылки
Ссылки
  1. EN 1992-1-1: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken – Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau. Beuth Verlag GmbH, Berlin, 2004
  2. Nationaler Anhang - National festgelegte Parameter - Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken - Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau; DIN EN 1992-1-1/NA:2013-04
  3. Handbuch RF-STANZ Pro. Tiefenbach: Dlubal Software, August 2017.
Скачивания