Расчет на продавливание в RFEM 6 по нормам ACI 318-19 и CSA A23.3:19

Контрольный периметр

При расчете на продавливание сначала вычисляется площадь критического сечения (A_{сечение}), которая является областью вокруг узла продавливания. По норме ACI 318-19 п. 22.6.4 [1] и CSA A23.3:19, п. 13.3.3 [2], критический периметр (b_o) квадратной колонны равен длине периметра сосредоточенной нагрузки или зоны реакции, которая расположена на расстоянии дальшем или равном половине эффективной высоты (d). Программа RFEM автоматически рассчитывает А_{сечение} и b_o на основе расположения сосредоточенной нагрузки на плите.

Параметры расчета на продавливание в RFEM 6

После активации аддона «Расчет железобетонных конструкций», при редактировании узла продавливания в программе RFEM 6 на вкладке Основные данные появится флажок «Параметры расчета на продавливание». Параметры можно установить одновременно для всех узлов, в которых возникает продавливание. Во входных данных аддона «Расчет железобетонных конструкций» необходимо также выбрать узлы, в которых будет выполнен расчет на продавливание.

Флажок "Проектирование штамповки"

Бетонный дизайн - конфигурация

После выбора параметров расчета на продавливание для определенного узла, появятся вкладки Расчет железобетона - Узел продавливания и Расчет железобетона - Конфигурации. Это позволит изменять параметры, касающиеся типа, размещения, диаметра стержня и материала арматуры продавливания. Появится вкладка конфигураций предельного состояния с дополнительными расчетными параметрами, которые могут быть изменены пользователем, например, «единичные» или «сглаженные» силы для колонн/стен и минимальный шаг арматуры. Коэффициенты снижения прочности по норме ACI 318-19 п. 21.2.1 [1] и CSA A23.3:19 п. 8.4 [2], можно регулировать вместе с минимальным шагом арматуры.

Расчетные параметры штамповки

В пределах критического периметра поперечная сила от нагрузки продавливания стен задана в качестве сглаженной силы. В то время как для колонн нагрузка продавливания может быть установлена на «сглаженную» или «единичную силу» от колонны, нагрузки или узловой опоры.

Расчёт на продавливание в программе RFEM 6

Как только расчетные параметры продавливания и арматуры заданы для узла и поверхности, можно выполнить расчет с помощью аддона Расчет железобетонных конструкций. Расчет выполняется с продольной арматурой, показанной на следующем рисунке. Как только будет выполнен расчет бетона с учетом только этой арматуры, для всех выбранных узлов отобразятся коэффициенты использования в виде таблицы или графически.

Предусмотрено поверхностное армирование для первоначальной проверки прочности на сдвиг

Сопротивление продавливанию на основе продольной арматуры

В результатах расчета будет выполнено сравнение сопротивления сдвигу  при продавливании (v_n) плиты и приложенной максимальной силы сдвига (v_u) для расчета общего коэффициента использования по норме ACI 318-19 п. 22.6.1.2, уравнение (22.6.1.2) [1]. Аналогичным образом, сопротивление сдвигу при продавливании (v_r) плиты и приложенное максимальное напряжение сдвига (v_f) применяются для расчета коэффициента использования по норме CSA A23.319, раздел 13.3.4 [2]. Эти уравнения вместе с общим методом расчета можно найти в разделе «подробности расчета», показанном на рисунке 7.

Детали проверки конструкции штамповки

Если не применяется дополнительная арматура продавливания и V_u ≤ V_n, то дополнительная арматура не требуется. На растянутой стороне плиты можно добавить дополнительную местную продольную арматуру, если приложенная сила сдвига превышает сопротивление. Для нашего примера плиты это можно сделать, определив свободную прямоугольную область в верхней части зоны присоединения колонны. Это задание армирования можно скопировать и вставить во все узлы продавливания с помощью инструмента «копировать/переместить». Заданная таким образом арматура будет автоматически учтена в расчете прочности на сдвиг.

Определение дополнительной продольной арматуры

Результаты, аналогично, можно найти в таблице «расчет железобетонных конструкций» или просмотреть в графическом виде. Что касается объема арматуры, необходимой при продавливании, ее можно отобразить на вкладке «результаты» в навигаторе (см. рисунок ниже).

Требуемая арматура от продавливания

Заключение

В программе RFEM 6 расчет на продавливание может быть активирован в окне редактирования узла и затем автоматически учитывается в аддоне «Расчет железобетонных конструкций». При этом активация параметров расчета позволит задать расчетные параметры расчета на продавливание, например, нагрузку продавливания, коэффициенты снижения прочности по норме ACI 318-19 п. 21.2.1 [1] и CSA A23.3: 19, п. 8.4 [2], а также минимальный шаг арматуры в настройках конфигурации предельного состояния первой группы. Расчет бетона выполняется на основе продольной арматуры, предусмотренной для поверхности. Если коэффициент использования больше 1,00, то на растянутой стороне плиты можно задать дополнительную продольную арматуру.