Зарегистрируйтесь в экстранете Dlubal, чтобы оптимизировать использование вашего программного обеспечения и получить эксклюзивный доступ к вашим личным данным.
Плоская балка - это экономичный выбор для строительства длинных пролетов. Двутавровые стальные профлисты обычно имеют глубокую стенку для максимального увеличения несущей способности на сдвиг и разделения полок, и в то же время тонкую стенку для минимизации собственного веса. Из-за большого отношения высоты к толщине (h/tw ) могут потребоваться поперечные элементы жесткости для усиления тонкой стенки.
С введением нормы ACI 318-19 были заново установлены долгое время применяемые соотношения для определения прочности бетона на сдвиг Vc. В новом порядке расчета прочности на сдвиг Vc теперь учитывается как высота элемента, так коэффициент продольного армирования и осевое напряжение. В следующей статье так будут не только подробно пояснены все изменения в расчете на сдвиг, но заодно будет продемонстрировано их применение прямо на практическом примере.
Оптимальный случай, при котором следует применить расчет на продавливание по норме ACI 318-19 [1] или CSA A23.3:19 [2], - это когда плита испытывает высокую концентрацию нагрузок или сил реакции, возникающих в одном узле. В RFEM 6 узел, в котором возникает сдвиг при продавливании, называется узлом продавливания. Причины такой высокой концентрации сил могут быть вызваны наличием колонны, сосредоточенной силы или узловой опоры. Соединительные стены также могут вызывать сосредоточенные нагрузки на концах стен, в углах и на концах линейных нагрузок и опор.
В RFEM 6 сейсмический расчёт можно выполнить с помощью аддонов Модальный анализ и Анализ спектра реакций. После выполнения спектрального анализа можно использовать аддон «Модель здания» для изображения воздействий на перекрытия, междуэтажных сдвигов и сил в диафрагмах жёсткости.
Для плит, подверженных сосредоточенной нагрузке или реакции, по норме EN 1992-1-1 необходимо выполнять расчёт на продавливание. Узел, в котором выполняется расчет сопротивления сдвигу при продавливании (то есть где существует проблема продавливания), называется узлом сдвига при продавливании. Сосредоточенную нагрузку в этих узлах можно задать при помощи колонн, сосредоточенной силы или узловых опор. Конечная точка приложения линейной нагрузки к плитам также рассматривается как сосредоточенная нагрузка, и поэтому необходимо контролировать сопротивление сдвигу на концах стены, в углах стены, а также на концах или в углах линейных нагрузок и линейных опор.
Модуль RF-CONCRETE Members позволяет рассчитывать, помимо иного, также сдвиг на плоскости стыка. Однако для выполнения данного расчета, необходимо сначала в окне 1.6 во вкладке «Сдвиг на плоскости стыка» активировать флажок «Сдвиг на плоскости стыка возможен».
У стержней могут иногда встречаться упругие основания, вследствие чего нужно при моделировании учитывать также влияние грунта. Однако упругое основание можно задать только для стержней типа «Балка».
Характеристики сечения в RFEM и RSTAB включают в себя различные типы площадей сдвига. В данной технической статье объясняется расчет и значение различных значений.
Особого внимания заслуживает опирание кросс-ламинированной деревянной панели. Как правило, кросс-ламинированные стены защищены от сдвига с помощью анкерных креплений и от подъемных сил с помощью анкерных хомутов.
Mit dem Querschnittsprogramm DUENQ können beliebige dünnwandige Querschnitte erstellt und anschließend auch in RFEM oder RSTAB als Stabquerschnitt verwendet werden. Dabei kann DUENQ von beliebigen Querschnitten alle relevanten Querschnittswerte für eine Bemessung und Spannungsanalyse ausgeben.
Для равномерного распределения нагрузки по EN 1992‑1‑1 (Еврокод 2) расчетное сечение поперечной арматуры может быть размещено на расстоянии d от переднего края опоры. Таким образом, для поперечной арматуры приложенная поперечная сила уменьшается до VEd, красный. Однако для анализа максимального расчетного сопротивления сдвигу VRd, max применяется общая сила сдвига.
Сопротивление поперечной силе VRd, c без расчетной поперечной силы арматуры по 6.2.2, EN 1992-1-1 [1] или 10.3.3, DIN 1045-1 [2] рассчитывается в зависимости от степени продольной арматуры. Если требуемая продольная арматура из расчета на изгиб используется для расчета VRd, c, это приводит к недооценке сопротивления поперечной силе без поперечной арматуры в непосредственной близости от шарнирных концевых опор. В отличие от поперечной силы, требуемая изгибающая арматура уменьшается в направлении опоры. Кроме того, фактически введенная продольная арматура обычно значительно отклоняется от требуемой арматуры на изгиб в области концевых опор (например, в случае арматуры без смещения балок).
С введением нормы ACI 318-19 были пересмотрены давно используемые соотношения для определения прочности бетона на сдвиг Vc. В новом порядке расчета прочности на сдвиг Vc теперь учитывается как высота элемента, так коэффициент продольного армирования и осевое напряжение. В этой статье описаны изменения в расчёте на сдвиг, а их применение демонстрируется на примере.
В дополнительном модуле RF-PUNCH Pro можно в местах точечного продавливания поместить увеличенные капители колонн, в следствие чего у железобетонного перекрытия повысится сопротивление силе сдвига. В следующей статье будет показан расчет на продавливание с дополнительным применением увеличения капители колонны.
В современной литературе формулы, используемые для определения внутренних сил и деформаций вручную, обычно задаются без учета деформации сдвига. В частности, в деревянном строительстве часто недооценивают деформации, возникающие в результате действия силы сдвига.
Für detailliertere Untersuchungen von Scher-Lochleibungs-Verbindungen beziehungsweise deren unmittelbarer Umgebung spielt die Vorgabe der nichtlinearen Kontaktproblematik eine wichtige Rolle. В данной статье мы применим твердотельную модель для поиска сравнимой упрощенной плоскостной модели.
С помощью модуля RF-CONCRETE Members мы можем выполнить расчет железобетонной балки по норме ACI 318-14. Для обеспечения надежности конструкции важен точный расчет бетонной балки на растяжение и сжатие, а также расчет поперечного армирования. В следующей статье будет подтвержден расчет арматуры в стержнях RF-CONCRETE с помощью пошаговых аналитических уравнений в соответствии со стандартом ACI 318-14, включая прочность на момент, прочность на сдвиг и требуемую арматуру. Приведенный пример железобетонной балки с двухслойной арматурой, включая арматуру, работающую на сдвиг, будет рассчитан на предельное состояние по несущей способности (ULS).
Существует несколько вариантов расчета полужесткой составной балки. Они отличаются главным образом типом моделирования. Тогда как гамма-метод обеспечивает возможность простого моделирования, при применении других методов (например, аналогии сдвига) требуется более сложное моделирование, которое, однако, компенсируется гораздо более гибким применением в расчете по сравнению с гамма-методом.
In RF-DYNAM Pro - Ersatzlasten können die äquivalenten Erdbebenlasten nach unterschiedlichen Standards berechnet werden. Durch die Berechnung der Ersatzlasten für jeden Eigenmodus ist es nicht direkt möglich, den horizontalen Querschub für jedes Stockwerk zu erhalten, um anschließend eine Analyse durchzuführen. В следующем примере мы покажем, как можно бысто и эффективно рассчитать поперечные силы сдвига.
Для того, чтобы обеспечить взаимодействие плит, которые должны работать как растянутый или сжатый пояс, необходимо присоединить их к стенке устойчивым к сдвигу соединением. Данное соединение получается аналогично передаче сдвига в стыке между секциями бетонирования через взаимодействие между сжатыми и растянутыми раскосами. Для обеспечения устойчивости к сдвигу, необходимо проверить прочность сжатого раскоса, а также возможность поглощения усилий растянутого раскоса поперечной арматурой.
Программа SHAPE-THIN позволяет рассчитать характеристики и напряжения любых сечений. Если полка или стенка ослаблены отверстиями для болтов, это можно смоделировать с помощью нулевых элементов. Die Spannungen werden im Anschluss mit den abgeminderten Querschnittswerten neu berechnet. Ein besonderes Augenmerk ist hierfür auf die Schubspannungen zu legen. Diese werden standardmäßig im Bereich der Nullelemente zu Null gesetzt. При пересчете сдвигающих напряжений с уменьшенными значениями сечений без дальнейшей корректировки, окажется, что интеграл сдвигающих напряжений больше не равен прилагаемой поперечной силе. Поэтому в следующем примере подробно показано, как рассчитать сдвигающее напряжение.
В процессе строительства часто требуется изготавливать бетонные элементы по секциям. Ein klassisches Beispiel für diese abschnittsweise Herstellung ist die Verwendung von Fertigteilunterzügen, bei denen die Platte in Ortbetonbauweise ergänzt wird. Die Ergänzung eines Querschnittsteils führt zu einer Entstehung von Fugen zwischen bereits erhärtetem Beton und Frischbeton. Die Übertragung der zwischen den Teilquerschnitten entstehenden Längsschubkräfte muss bei der Bemessung berücksichtigt werden.
В некоторых составных балочных конструкциях, таких как ряды контейнеров или втянутые телескопические стержни, силы в соединениях между элементами передаются посредством трения. Несущая способность такого соединения зависит от действующей нормальной силы, перпендикулярной плоскости трения, и от коэффициентов трения между обеими поверхностями трения. Например, чем больше сжаты трущиеся поверхности, тем больше горизонтальная сила сдвига может быть передана данными поверхностями (трение статического напряжения).
При расчете сечений обычно требуется наличие у сечений различных характеристик. In RFEM und RSTAB sind alle dazu benötigten Werte für normierte Querschnitte in der Querschnittsdatenbank vorhanden und man kann diese zur direkten Bemessung heranziehen. Handelt es sich dagegen um nicht normgerechte Querschnitte, so gibt es mit DUENQ die Möglichkeit, auch diese Querschnitte zu verwenden. Über eine einfache Geometrieeingabe können alle benötigten Querschnittswerte ermittelt werden. In folgendem Beispiel wird die Berechnung der Schubfläche anhand eines konkreten Beispiels durchgeführt.
Для расчета предельной несущей способности согласно норме EN 1998-1, раздел 2.2.2 и 4.4.2.2 [1], требуется расчет по теории второго порядка (эффект P-Δ). Данным эффектом можно пренебречь, только если коэффициент чувствительностью к сдвигу этажей θ меньше чем 0,1. Коэффициент θ определяется следующим образом:$$\mathrm\theta\;=\;\frac{\displaystyle{\mathrm P}_\mathrm{tot}\;\cdot\;{\mathrm d}_\mathrm r }{{\mathrm V}_\mathrm{tot}\;\cdot\;\mathrm h}\;(1)$$mitθ = коэффициент симметрии между этажамиPtot = общая нагрузка от собственного веса на рассматриваемом этаже и над ним, учитываемая в расчетная ситуация Сейсмика (см. формулу 2) dr = взаимное смещение этажа, определяемое как разность горизонтальных перемещений dS в верхней и нижней части рассматриваемого этажа, для этого смещения определяются с помощью линейного расчетного спектра реакций с q = 1,0Vtot = общая сейсмическая нагрузка рассматриваемого этажа с применением расчетного линейного спектра реакций h = высота этажа
Для конструктивных элементов, состоящих из плит, необходимо выполнить расчёт на сдвиг в местах приложения сосредоточенной нагрузки, применяя правила расчёта на продавливание согласно п. 6.4 нормы EN 1992‑1‑1 [1]. Eine konzentrierte Lasteinleitung liegt an Einzelstellen zum Beispiel durch eine Stütze, konzentrierte Einzellast oder Punktauflager vor. Zusätzlich ist das Ende einer linienförmigen Lasteinleitung in Flächen auch als konzentrierte Lasteinleitung zu werten. Darunter fallen beispielsweise Wandenden, Wandecken, Enden beziehungsweise Ecken von Linienlasten und Linienlagern. Der Durchstanznachweis ist für Platten und Bodenplatten beziehungsweise Fundamenten unter der Berücksichtigung der um den betrachteten Durchstanzpunkt vorhandenen Plattentopologie zu führen. Im Zuge des Durchstanznachweises nach EN 1992-1-1 ist zu prüfen, dass die einwirkende Querkraft vEd den Widerstand vRd nicht übersteigt.
Для стабилизации компонентов, склонных к потере устойчивости, позволяет модуль RF-STEEL EC3 определить область сдвига и/или заделку с поворотом. Wahlweise können Trapezbleche, Verbände oder einzelne Pfetten berücksichtigt werden.
Чтобы правильно отобразить жесткость всей конструкции, можно с помощью линейного высвобождения учесть соединение на сдвиг между потолком и балкой перекрытия. Таким образом, можно задать постоянную пружины и избежать замещения системы использованием соединительных стержней. Константа пружины определяется, например, модулем сдвига крепежного элемента, согласно норме EN 1995-1-1 или ANSI/AWC NDS.