Kontrolovaný obvod
Posouzení na protlačení se provádí v základním kontrolovaném obvodu a ověřuje se, zda působící posouvající síla vEd nepřekračuje únosnost vRd. Podle kapitoly 6.4.2 normy EC 2 [1] je kontrolovaný obvod u desek ve vzdálenosti dvojnásobku účinné výšky (d) desky od bodu působení zatížení.
Rozměry sloupu a otvory v deskách mají vliv na geometrii kontrolovaného obvodu a je třeba je zohlednit až do vzdálenosti 6 d od zatěžované plochy. Je důležité definovat všechny otvory předem (tzn. již pro analýzu MKP), program je pak automaticky rozpozná a zohlední při posouzení protlačení, jak je znázorněno na obrázku 1.
Parametry posouzení na protlačení v programu RFEM 6
Assuming that the Concrete Design add-on has already been activated, the punching shear design in RFEM 6 can be initialized by checking the Punching Design box in the design properties of the punching node (Image 2). Můžeme tak vybrat všechny uzly, v nichž nastává problém s protlačením, a současně zde pro ně aktivovat posouzení. Alternatively, the nodes with punching can be selected for design in the Input Data of the Concrete Design table <nobr>(Image 3)</nobr>.
The punching design parameters for the selected nodes can be defined in the Ultimate Configuration for concrete design (Image 4). Thus, the punching load, the load increment factor β for considering the asymmetrical distribution of shear force in the control perimeter, and the minimum spacing of reinforcement can be set in the Punching tab of the ultimate configuration (Image 5).
Zatížení pro protlačení u stěn je smyková síla (vyhlazená nebo nevyhlazená) podél kontrolovaného obvodu, zatímco u sloupů může být zatížení pro protlačení buď posouvající síla (vyhlazená nebo nevyhlazená) podél kontrolovaného obvodu nebo osamělá síla od sloupu, zatížení nebo uzlové podpory.
The load increment factor according to EN 1992-1-1 [1] can be estimated by considering full-plastic shear distribution as shown in Image 6, or by means of constant factors. Lze ho určit také sektorovou metodou nebo ho může zadat sám uživatel.
Posouzení na protlačení v programu RFEM 6
Když jsou zadány parametry posouzení na protlačení, lze posouzení železobetonové konstrukce (včetně protlačení) spustit. Nejprve může být posouzení provedeno tak, že se zohlední pouze podélná výztuž, která již byla na ploše vytvořena (obrázek 7). Po posouzení betonu se zohledněním pouze této výztuže se zobrazí graficky i v tabulkách využití pro únosnost ve smyku při protlačení pro všechny zadané uzly protlačení (obrázek 8).
The design ratios on the punching nodes are, in fact, a comparison between the punching shear resistance without shear reinforcement vRd,c determined according to 6.4.4 (1) [1], and the applied maximum shear stress vEd calculated in line with Chapter 6.4.3 (3), Eq. (38). These equations, as well as the whole calculation procedure, can be found in the Design Check Details shown in Image 9.
Posouzení na protlačení bez přídavné výztuže proti protlačení je splněno, pokud vEd ≤ vRd,c; v opačném případě je třeba definovat přídavnou výztuž. V takovém případě je možné definovat přídavnou podélnou výztuž na tažené straně desky.
U desky v tomto příkladu se to provede zadáním přídavné podélné výztuže na horní straně podle obrázku 10. Zadanou výztuž lze přiřadit k jednomu uzlu a poté ji snadno zkopírovat pro všechny uzly protlačení pomocí běžné funkce „Kopírovat“ (obrázek 11). Takto přiřazená výztuž se pak automaticky zohlední při výpočtu smykové únosnosti.
Once again, the results are available both graphically and in the Concrete Design table. Pokud posouzení na protlačení bez přídavné výztuže proti protlačení není stále splněno, může uživatel zvýšit podélnou výztuž použitím maximálního přípustného stupně podélného vyztužení ρ. Pokud je ovšem posouzení na protlačení (vRd,c≤ vEd) nemožné bez výztuže proti protlačení, vypočítá se maximální únosnost ve smyku při protlačení vRd,max a automaticky se provede posouzení.
The amount of required reinforcement in terms of punching can be displayed via the Results tab of the navigator <nobr>(Image 12)</nobr>. If the user is also interested in the punching load used for the calculation, it can be displayed via the Results tab of the navigator as shown in Image 13.
Závěrečné poznámky
Punching shear design in RFEM 6 is included in the Concrete Design add-on and it can be initialized by checking the Punching Design box in the Edit Window of the punching nodes. Aktivace vlastností posudku umožní definovat parametry posouzení na protlačení, jako je zatížení pro protlačení, součinitel přírůstku zatížení β a minimální vzdálenost výztuže v konfiguraci mezního stavu únosnosti pro posouzení železobetonových konstrukcí.
Posouzení betonu je možné provést s podélnou výztuží navrženou pro ostatní typy posouzení. If the punching shear design without additional punching reinforcement is not fulfilled (vRd,c≤ vEd), additional longitudinal reinforcement can be assigned on the tension side of the slab. In this way, the maximum punching shear resistance vRd,max is calculated and the design check is performed automatically.