说明
该模型基于 [1] 的示例 4： 点支座楼板。
将设计一栋办公楼的平板，该建筑采用对裂缝敏感的轻质墙体。 内部、边缘和角部板件将被检查。 柱子和平板是整体连接的。 边柱和角柱与板的边缘齐平。 柱的轴线形成一个方形网格。 它是一个刚性体系（墙板支撑的建筑）。
该办公楼共有5层，层高3.0 m。 假设的环境条件定义为“封闭的内部空间”。 主要是静力作用。
本例的重点是确定板在满载情况下的弯矩和柱上方所需的配筋。
| 材料 | 混凝土 C35/45 | 弹性模量 | E | 34000 | N/mm2 |
| 混凝土抗压强度设计值 | fcd | 19,8 | N/mm2 | ||
| 钢筋B500S(B) | 屈服强度标准值 | fyk | 500,000 | N/mm2 | |
| 屈服强度设计值 | fyd | 435,000 | N/mm2 | ||
| 几何形状 | 平板 | 板厚 | h | 240 | mm |
| 面板在 y 方向上的跨度 | leff,y | 6,750 | m | ||
| 面板在 z 方向上的跨度 | leff,z | 6,750 | m | ||
| 柱截面 | 宽度 | B | 450 | mm | |
| 高度 | h | 450 | mm | ||
| 荷载 | 永久荷载 | 钢筋混凝土板 | 6,000 | kN/m2 | |
| 天花板和吊顶 | 1,250 | kN/m2 | |||
| 总特征值 | gk | 7,250 | kN/m2 | ||
| 总设计值 | gd | 9,790 | kN/m2 | ||
| 可变荷载 | 活荷载 | 2,000 | kN/m2 | ||
| 分区聚合 | 2,000 | kN/m2 | |||
| 总特征值 | qk,1 | 3,25 | kN/m2 | ||
| 总设计值 | qd | 4,880 | kN/m2 |
[1] 中使用的近似方法不适合作为有限元计算的参考解。 作为替代方案，参考解是由各种有限元计算得出的一系列解，如 EvaDAT 网站中所述。 可接受的结果范围与现有结果的中位数相差 +/- 10%。
RFEM 设置
- 柱被建模为节点支座，在 x 和 y 方向上的竖向弹簧常数 Cu,Z为 2295000 kN/m，抗扭弹簧常数 CΦ为 232368 kNm/rad。
- 有限元 lFE的目标长度为 0.450 m。
- 此外，每个节点支座都进行了有限元网格细化。 网格细化类型为圆形，半径 R=0.700 m，内部有限元目标长度 LFE,i =0.100 m，外部有限元目标长度 LFE,o =0.300 m。
- 弯矩在柱的外围进行计算
- 第一个配筋层的混凝土保护层厚度为 d1= 3.0 cm，钢筋直径为 20 mm。由此得出有效深度 dx = 200 mm 和 dy = 180 mm。
- 板 x 方向弯矩
x 方向弯矩 [kNm/m] 坐标系 结果位置 RFEM 结果 参考溶液 中位数 +/- 10% 范围 轴 1 C 列 -73.0 -74.4 -67.0 -81.8 B 列 -93.4 -95.7 -86.1 -105.2 A 列 -76.9 -78.1 -70.2 -85.9 跨度 CB 37,3 37.5 33,8 41,3 跨度 BA 49,7 50,5 45,4 55,5 轴 2 C 列 -115.5 -115.8 -104.2 -127.4 B 列 -143.6 -144.7 -130.2 -159.2 A 列 -98.5 -99.2 -89.2 -109.1 跨度 CB 34,1 34,6 31,1 38,1 跨度 BA 51,2 52,1 46,8 57,3 轴 3 C 列 -101.0 -100.7 -90.6 -110.7 B 列 -130.2 -130.8 -117.7 -143.9 A 列 -91.2 -91.8 -82.6 -100.9 跨度 CB 31,3 31,6 28,4 34,7 跨度 BA 48,9 49,7 44,7 54,6 轴 1-2 C 列 -6.7 -7.0 -6.3 -7.7 B 列 -11.8 -11.9 -10.7 -13.1 跨度 CB 22,0 22,0 19,8 24,2 跨度 BA 37,6 37,7 33,9 41,4 轴 2-3 C 列 -10.7 -11.1 -9.9 -12.2 B 列 -17.6 -17.9 -16.1 -19.7 跨度 CB 19,4 19,5 17,5 21,4 跨度 BA 37,9 37,9 34,1 41,7
- 滑动弯矩 滑动弯矩 m_xy
扭转弯矩 m_xy [kNm/m] 坐标系 结果位置 RFEM 结果 参考溶液 平均结果 +/- 10% 范围 轴 1 C 列 17,62 16,7 15.0 18,3 B 列 20,4 19,1 17,1 21,0 A 列 32,8 31,1 28,0 34.2 轴 2 C 列 2,45 2.4 2.1 2.6 B 列 1,74 1.7 1.5 1.9 A 列 2,64 2.7 2.4 3.0
- 支座力
支座力 [kN] 柱 RFEM 结果 参考溶液 中位数 +/- 5% 范围 C1=A3 300,8 300,9 285,9 316,0 B1=A2 328,8 328,8 312,3 345,2 A1 153,2 153,4 145,7 161,0 C2=B3 707,1 707,0 671,7 742,4 B2 787,3 787,0 747,7 826,4 C3 624,4 624,5 593,3 655.7
- 所需配筋
x-方向所需配筋 asx [cm2/m], dx = 200 mm 坐标系 结果位置 RFEM 结果 参考溶液 中位数 +/- 10% 范围 轴 1 C 列 10,82 10,8 9.7 11,9 B 列 13,95 13,8 12,4 15,2 A 列 13,37 13,0 11,7 14,3 跨度 CB 4,51 4.5 4.1 5.0 跨度 BA 6,08 6.1 5.5 6,7 轴 2 C 列 14,5 16,1 14,4 17,7 B 列 18,43 20,3 18,3 22,3 A 列 12,2 12,5 11,3 13,8 跨度 CB 3,89 3,9 3.5 4.3 跨度 BA 5,91 5,9 5.3 6.5 轴 3 C 列 12,21 13,5 12,1 14,8 B 列 16,29 17,8 16,0 19,5 A 列 10.9 11,1 10.0 12,2 跨度 CB 3,56 3,6 3.2 3,9 跨度 BA 5,62 5,7 5.1 6.2 轴 1-2 C 列 0,8 0,8 0.7 0.9 B 列 1,33 1.3 1.2 1.5 跨度 CB 2,53 2.5 2.2 2.7 跨度 BA 4,34 4.3 3,9 4,8 轴 2-3 C 列 1,19 1.2 1.1 1.3 B 列 1,99 2.0 1.8 2.2 跨度 CB 2.2 2.2 1.9 2.4 跨度 BA 4,34 4.3 3,9 4,8
y-方向所需配筋 asy [cm2/m], dx = 180 mm 坐标系 结果位置 RFEM 结果 参考溶液 中位数 +/- 10% 范围 轴 A 第 3 列 12,34 12,3 11,0 13,5 第 2 列 15,98 15.7 14,2 17,3 第 1 列 15,31 14,8 13,4 16,3 跨度 2-3 5,04 5.0 4.5 5.5 跨度1-2 6,81 6,8 6.2 7.5 B 轴 第 3 列 16,64 17,9 16,1 19,6 第 2 列 21,31 22,7 20,4 24,9 第 1 列 13,93 13,9 12,5 15,2 跨度 2-3 4,34 4.4 3,9 4,8 跨度1-2 6,6 6,7 6.0 7,3 C 轴 第 3 列 13,93 15.0 13,5 16,4 第 2 列 18,67 19,7 17,7 21,7 第 1 列 12,42 12,3 11,1 13,5 跨度 2-3 3,97 4.0 3,6 4.4 跨度1-2 6,29 6,4 5,7 7.0 轴 AB 第 3 列 0.85 0.9 0,8 1.0 第 2 列 1,47 1.5 1.3 1.6 跨度 2-3 2,82 2,8 2.5 3.0 跨度1-2 4,85 4,8 4.4 5.3 BC 轴 第 3 列 1,34 1.4 1.2 1.5 第 2 列 2,22 2.2 2.0 2.4 跨距 2-3 2,46 2.4 2.2 2.7 跨度1-2 4,83 4,8 4.4 5.3
结果
在下表中将 RFEM 6 的结果与参考解进行了比较。
由 RFEM 6 计算的内力和所需配筋始终在中值的 +/- 10% 的定义结果范围内。