Контрольный контур
Расчет на продавливание выполняется в основном контрольном периметре, при этом проверяется, если действующая поперечная сила vEd не превышает сопротивление vRd. Согласно главе 6.4.2 нормы EC 2 {%ref#Refer [1]]], контрольный периметр для плит находится на расстоянии удвоенной полезной высоты (d) плиты от точки приложения нагрузки.
Размеры колонн, а также отверстия в плитах влияют на геометрию контрольного периметра и должны учитываться на расстоянии до 6 d от нагружаемой поверхности. Важно задать все отверстия заранее (то есть во время расчета по МКЭ), чтобы программа могла автоматически распознать и учесть их в расчете на продавливание, как показано на рисунке 1.
Параметры расчёта на продавливание в 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). It is possible to select all nodes where a punching problem has occurred and activate the punching design simultaneously for all of them. 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).
Нагрузка на продавливание для стен - это поперечная сила (сглаженная или несглаженная) по критическому периметру, тогда как для колонн нагрузка продавливания может быть либо поперечной силой (сглаженной или несглаженной) по критическому периметру, либо одиночным усилием от колонны, нагрузки, или узловой опоры.
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. It can also be determined by a sector model or defined by the user.
Расчёт на продавливание в программе RFEM 6
После того, как расчетные параметры продавливания заданы, можно выполнить расчет железобетонной конструкции (включая продавливание). Сначала расчет можно выполнить с учетом только продольной арматуры, которая уже задана для поверхности (рисунок 7). Once the concrete design is performed considering only this reinforcement, the design ratios in terms of punching shear resistance for all nodes of interest are available both graphically and in the tables (Image 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.
Расчет на продавливание без дополнительной арматуры для восприятия продавливания выполнен, если vEd ≤ vRd,c, в противном случае необходимо задать дополнительную арматуру. В таком случае можно задать дополнительную продольную арматуру на растянутой стороне плиты.
Для плиты в нашем примере это будет сделано путем задания дополнительной продольной арматуры на верхней стороне, как показано на рисунке 10. The defined reinforcement can be assigned to one node, then it can easily be copied to all punching nodes using the common "copy" function (Image 11). Назначенная таким образом арматура будет автоматически учтена в расчете на прочность при сдвиге.
Once again, the results are available both graphically and in the Concrete Design table. Если расчет на продавливание без дополнительной арматуры для восприятия продавливания по-прежнему не выполнен, то пользователь может увеличить объем продольной арматуры, применив максимально допустимый коэффициент продольного армирования ρ. Nevertheless, if the punching shear design is impossible without punching reinforcement (vRd,c≤ vEd), the maximum punching shear resistance vRd,max is calculated and the design check is performed automatically.
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.
Заключительные замечания
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. Активация расчетных свойств позволит определить такие параметры расчета на продавливание, как нагрузка при продавливании, коэффициент приращения нагрузки β и минимальный шаг арматуры в конфигурации предельного состояния для расчета железобетонных конструкций.
Расчет бетона можно выполнить на основе продольной арматуры, предусмотренной для других типов расчетов. 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.