БЕЗПЛАТЕН СОФТУЕР ЗА ИЗЧИСЛЕНИЕ НА ПРОДЪНВАНЕ НА БЕЗГРЕДОВИ КОНСТРУКЦИИ
Моделът в Еврокод-2 (EC2) за проверка на областите от плочи, подложени на продънване, включва и проверка на необходимостта от напречна армировка и оразмеряването на същата. Понастоящем за поемането на подобно натоварване конструкторите изчисляват кобилици, правилното нареждане на които създава редица технологични трудности, а при по-големи натоварвания необходимата по изчисление армировка за продънване е практически невъзможно да бъде събрана при съблюдение на максималните коефициенти на армиране. Съществува решение на проблема с продънването с патентовани дюбели с две глави (елементи ancoPLUS®), което е изключително лесно и технологично . Пресмятането им се извършва съобразно модела в ЕС2 и е много удобно. Фирма АНКОТЕК предлага на българските строителни инженери безплатна програма за изчисление на тези елементи, имаща възможността да работи както с няколко различни национални норми (съгласувани с ЕС2), така и с около 10 различни езика, в това число и български. За по-голяма яснота по отношение метода на калкулация на програмата, привеждаме по-долу
ПРИМЕР ЗА ИЗЧИСЛЕНИЕ НА ПРОДЪНВАНЕ НА ВЪТРЕШНА КОЛОНА ПРИ БЕЗГРЕДОВА ПЛОЧА ПО
DIN 1045-1 /ХАРМОНИЗИРАНИ С ЕС2/
Начални величини
|
Обозначение
|
Стойности
|
Измерение
|
Забележка
|
Продънваща сила
|
|
1500
|
kN
|
|
Коефициент на ексцентричност
|
β
|
1,05
|
|
Коефициентът на ексцентричност зависи от разположението на колоната в полето. Той се изчислява, а за хоризонтално неотместваеми системи може да се приеме за вътрешни колони 1,05, за ръбови - 1,4, за ъглови - 1,5. Отчита неравномерното разпределение на напреженията в сеченията от нееднаквостите в системата и предаването на огъващи моменти на колоните.
|
Дебелина на плочата
|
h
|
0,4
|
[m]
|
Полезна височина
|
dm
|
0,36
|
[m]
|
|
Размер на колоната а
|
a
|
0,5
|
[m]
|
|
Размер на колоната b
|
b
|
0,25
|
[m]
|
|
Коефициент на армиране
|
ρ
|
0,35
|
%
|
Коефициент на армиране във вътрешността на критичното сечение
|
Клас на бетона
|
C25/30
|
fck =25
|
[kN/m2]
|
По DIN 1045-1 норми за конструкции не се разрешава бетон,
по-нисък клас от C20/25.
|
П
4,892920066 [m]
ериметъра на критичното сечение се изчислява при предпоставката, че проекцията на пукнатините не надвишава 1,5 дебелината на плочата, по формулата:
,
Изчислява се коефициентът:
1,745355992
, където е в mm.
Носещата способност на критичното сечение се определя като
, където е в m.
Проверява се за необходимостта от армировка по условието
Ако това е изпълнено, напречна армировка за продънване не е необходима.
П
1685,15155 [KN]
роверява се дали е надхвърлена максималната продънваща сила, изчислена по формулата:
Изчислява се коефициента за преминаване от продънване към срязване:
Тук разстоянието от колоната до последният анкер , за което е необходима напречна армировка, се изчислява като
Първото събираемо е радиуса на базовото критично сечение, в което се разполагат първите два анкера. Второто събираемо е ширината на армираната зона, изчислена спрямо максималните разстояния между анкерите.
Тогава периметъра на външната зона е . Допълнителното събираемо отразява условието, че радиусът на армираната област може да бъде с до по-малък от радиуса на първото неармирано сечение.
Максималната продънваща сила, която може да издържи възела в този случай, е
По-нататък изчисленията се извършват чрез итерации, като се задава броя на анкерите, до изпълнение на условието .
Брой анкери
n
|
|
|
|
|
|
|
2
|
0,3780
|
7,2680
|
0,9050
|
1192,2511
|
1575,00
|
|
3
|
0,6480
|
8,9644
|
0,8475
|
1377,0751
|
1575,00
|
|
4
|
0,9180
|
10,6609
|
0,7968
|
1539,8086
|
1575,00
|
|
5
|
1,1880
|
12,3573
|
0,7519
|
1684,1887
|
1575,00
|
<
|
6
|
1,4580
|
14,0538
|
0,7140
|
1818,9022
|
1575,00
|
<
|
7
|
1,7280
|
15,7503
|
0,7140
|
2038,4652
|
1575,00
|
<
|
Напречната сила, поемана от анкерите, се изчислява по формулата
Където е броят на клоновете (комплектните елементи) анкери ancoPLUS®. Избират се в зависимост от положението на колоната в полето, геометричните и размери и пропорциите и.
– броя на анкерите във базовата критична област
- площта на сечението на избрания анкер
–изчислителната якост на материала на анкерите (BSt500).
К
1,160
оефициента се приема за и за . За междинни стойности се интерполира линейно.
Нататък се избира подходящия диаметър анкер:
|
|
kN
|
1575 [KN]
|
10
|
78,54
|
471,238898
|
|
12
|
113,10
|
678,5840132
|
|
14
|
153,94
|
923,6282402
|
|
16
|
201,06
|
1206,371579
|
|
20
|
314,16
|
1884,955592
|
<
|
25
|
490,87
|
2945,243113
|
<
|
28
|
615,75
|
3694,512961
|
<
|
Разполагането на анкерите около колоната се извършва при съблюдаване на следните изисквания:
1.Максималното разстояние между клоновете (комплектните елементи ancoPLUS®) тангенциално на вътрешната зона (базовото критично сечение на разстояние 1,5. от колоната ) е 1,7 , а на външната – 3,5 .
2.Първият ред анкери се разполага на разтояние от 0,35 до 0,5 от колоната.
3.Максималното разстояние между анкерите (радиално) е 0,75. .
4.Прилагането на елементи ancoPLUS®е допустимо за плочи с дебелина h ≥ 180 mm.
От посоченият пример се вижда, че изчисляването на анкерите не е сложно, а при наличието на безплатен софтуер оразмеряването на елементите е изключително улеснено. Разбира се, възможностите на програмата са значително по-големи. Могат да се пресмятат на продънване плочи с налични отвори вблизост до колоната, за различни положения на колоната в полета – ъглови, крайни колони, ъгли, а също и фундаментни плочи и единични фундаменти. От нея директно се извеждат изчислителни и монтажни листове, офорят се поръчки и цели паспорти за обекти. Също така има възможност за експорт във формати за AutoCAD и CUBUS. Една от възможностите е и изчисление за саниране на продънването, засега само по стандарт SIA262(Швейцария).
Като резултати от практически приложения на анкерните елементи ancoPLUS®, както и вследствие на редица специални изпитания, могат да се направят следните изводи:
1.Носимоспособността на продънване на възел, армиран с елементи ancoPLUS® е с около 35-40% по-висока спрямо идентичен, армиран с кобилици. Това идва вследствие много по-добрата работа на бетона и по-рационалното поемане на напрежения. Като резултат това може да доведе до намаляване дебелината на плочата с всички благоприятни последици от това.
2.Използването на двуглави анкерни болтове (дюбели) ancoPLUS® решава проблема с преармирането на възлите. Елементите се разполагат в зоната на продънване около, а не върху колоната.
3.Монтажът на елементите ancoPLUS®е изключително удобен и бърз. Наличието само на вертикални клонове благоприятства безконфликтното им залагане. Това създава редица технологични предимства, а в условията на повишаваща се цена на работната сила – и до икономическа ефективност.
Инж.Тодор Стойков
Управител на АНКОТЕК ООД
Сподели с приятели: |