Ograniczone sprawdzenie interakcji w Beam i RCS
Najpierw przyjrzyjmy się dokładnie, jak ta funkcja wpływa na sprawdzenia. Jak sama nazwa wskazuje, jest to modyfikacja sprawdzenia interakcji. Więcej informacji na temat samego sprawdzenia można znaleźć pod następującymi linkami.
W powiązanym artykule można znaleźć informację, że sprawdzenie dotyczy interakcji między ścinaniem, skręcaniem i zginaniem. Funkcja ograniczonego sprawdzenia interakcji wpływa na sposób wykorzystania podłużnej siły od ścinania ΔFtd,s , która jest dodawana do podłużnej siły od skręcania ΔFtd,t i łączona z zginaniem w sprawdzeniu interakcji.
W poniższym artykule można dowiedzieć się, jak podłużna siła od ścinania ΔFtd,s jest przykładana do przekroju poprzecznego na potrzeby oceny interakcji.
W skrócie: obliczana jest podłużna siła od ścinania ΔFtd,s .
\[\Delta F_{td,s} = V_{ed}(cot \theta -cot \alpha ) \]
Następnie jest ona przykładana do przekroju przenoszącego ścinanie w jego środku ciężkości lub do środka ciężkości całego przekroju, jeśli nie można wyznaczyć przekroju przenoszącego ścinanie. Następnie wyznaczana jest podłużna siła skręcająca i przekrój jest oceniany dla kombinacji N+My+Mz+ΔFtd,s+ΔFtd,t w sprawdzeniu interakcji.
Teraz możemy wreszcie przejść do tego, co ta funkcja umożliwia. Jeśli pole wyboru ograniczonego sprawdzenia interakcji jest zaznaczone, podłużna siła od ścinania nie jest uwzględniana w sprawdzeniu interakcji pod pewnymi warunkami. Zobaczmy więc, jak to wykluczenie działa najpierw w aplikacji RCS, a następnie w aplikacji Beam.
Ograniczone sprawdzenie interakcji w aplikacji RCS
Poniższy tekst odnosi się do przykładu, w którym aplikacja RCS jest używana jako samodzielna. Funkcjonalność można znaleźć w sekcji Design Member.
Jeśli jest włączona, podłużna siła od ścinania ΔFtd,s nie będzie przykładana do żadnego przekroju ani ekstremum w projekcie. Należy również pamiętać o zdefiniowaniu, dla której kombinacji SGN będzie ona obowiązywać.
Ograniczone sprawdzenie interakcji w aplikacji Beam
W aplikacji Beam funkcjonalność tę można znaleźć w sekcji Concrete Design 1D – Data.
Jeśli jest włączona, na belce definiowane są strefy w odległości d (efektywna wysokość przekroju) od podpory, w których podłużna siła od ścinania ΔFtd,s jest wykluczona.
Oznacza to, że jeśli zdefiniujesz pozycję sprawdzenia w tej strefie i przejdziesz do aplikacji RCS, aby wyświetlić sprawdzenia normowe za pomocą przycisku Detailed na górnej wstążce, zobaczysz zerową wartość ΔFtd,s dla tych przekrojów. Przekroje poza tą strefą będą sprawdzane z uwzględnieniem siły ΔFtd,s.
Na poniższym rysunku oznacza to, że przekroje 1, 2 i 5 będą sprawdzane z wykluczeniem ΔFtd,s.
Rysunek przedstawia przykład belki etapowej (zawierającej etapy budowy), w której pozycje sprawdzenia są zdefiniowane bezpośrednio. W przypadku belki żelbetowej, gdzie zdefiniowane są tzw. strefy zbrojenia reprezentujące pojedynczy zbrojony przekrój poprzeczny i dla których automatycznie wyszukiwane są ekstrema do projektowania, strefy zbrojenia w pobliżu podpór są dzielone na podstrefy (o długości d od podpory). Ekstrema są następnie wyszukiwane dla podstref oddzielnie, co skutkuje większą liczbą ekstremów.
Pokażemy to na przykładzie prostej belki, dla której zdefiniowano tylko jedną strefę zbrojenia.
Jeśli ograniczone sprawdzenie interakcji jest wyłączone (ustawienie domyślne), ekstrema dla wszystkich sił wewnętrznych zostaną znalezione w tej jednej strefie, a przekrój poprzeczny będzie oceniany z uwzględnieniem siły ΔFtd,s dla wszystkich z nich.
Jeśli ograniczone sprawdzenie interakcji jest włączone, strefa jest dzielona na trzy podstrefy, dla których ekstrema są wyznaczane niezależnie. W szczegółowych wynikach w RCS widać, że dla ekstremów przypadających w skrajnych podstrefach ΔFtd,s jest wykluczone, natomiast dla ekstremów środkowej podstrefy ΔFtd,s jest uwzględnione w sprawdzeniu interakcji.
Odniesienie do Eurokodu
Punkt 6.2.3 (7) normy EN 1992-1-1 stwierdza konieczność uwzględnienia podłużnej siły rozciągającej w podłużnym zbrojeniu rozciąganego środnika, z zastrzeżeniem, że wartość MEd,max/z nie może być przekroczona. Aplikacja Beam zakłada natomiast, że siła ta będzie obecna w modelu Strut-and-Tie belki po pierwszym krzyżulcu. Jeśli przyjmiemy, że kąt pierwszego krzyżulca wynosi 45°, pierwszy krzyżulec zakończy się we wspomnianej odległości d. Warunek (MEd/z) + ΔFtd ≤ MEd,max/z nie jest bezpośrednio kontrolowany i może się zdarzyć, że w odległości nieco większej niż d od podpory zostanie przyłożona większa podłużna siła od ścinania niż wymagana zgodnie z normą.