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

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.



Изчислява се коефициентът:


1,745355992




Носещата способност на критичното сечение се определя като





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	<

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.







К
1,160













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	<

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.