Calculul la forță tăietoare - Structuri în cadre de beton armat - exemplu de calcul - Educational

viorelpopa

Grinzile și stâlpii structurilor în cadre se calculează întotdeauna considerând valorile de proiectare ale forțelor tăietoare care corespund mobilizării mecanismului de plastificare.

Citeste articolul complet pe Encipedia: Calculul la forță tăietoare.

ciprian333

In imaginile atasate acestui coment sunt recalcularea Valorilor de la proiectare forta taietoare pentru grinda de la Nivel 3, Cadre ax 1 ,deschiderile longitudinal A-B, B-C. Va rog sa urmariti recalcularea si sa observati probabil si greseala de redactare amintita mai sus.

Conform cu SR EN 1992-1-1:2004-6.2.1 (7) 6.2.3 (7) si 9.2.1.3 (1) (2) armaturile longitudinale intinse trebuie sa fie capabile sa preia forta de intindere suplimentara generate de forta taietoare. dumneavoastra nu ati facut aceasta verificare în cadrul exemplui prezentat. 

Va atasez acestui comentariu, ultima verificare prezentata(incercuita cu rosu) de profesorii de UTCN, in cadrul unui algoritm de calcul predat la laboratoare, pentru dimensionare la forta taietoare a unei grinzi de beton armat.

Am facut acesta ultima verificare pentru exemplul prezentat de dumneavostra, iar armatura longitudinala intra in curgere. Atasez aceasta verificare comentariului.

Va rog sa mentionati daca Ved pentru aceasta verificare este cel luat in considerare de catre mine si anume F.T. de proiectare, sau trebuie luata F.T. corespunzatoare actiuni gravitationale corespunzatoare comb. seismice de priectare?

Conventia de semne luata in considerare este accea invatata la rezistenta materialelor

http://www.scribd.com/doc/224176101/Intrebare-FT

Cu respect,

Ciprian FARCAS

SN2013

Personal consider că s-a creat o confuzie. Modelul de calcul (GZ) este stabilit pe elemnt actionat static. Forța tăietoare de calucl deja este stabilită pentru mecanism, ceea ce înseamnă că în armătura întinsă s-a atins limita de curgere. În această situație ar trebuii să mă asigur să am o comportare ductilă. Atunci nu compar cu rezistența de curgere ci cu cea ultimă, dar să tin seama ca cedarea să se producă în zona comprimată de beton (cedare ductilă). Altfel calculul nu s-ar închide (creste M din DM=> creste V din mecanism, creste V=> creste DM...)

La elementele calculate gravitațional este corect să compar cu rezisteța de curgere, pentru că vreau să am o cedare ductilă prin întinderea armăturii longitudinale înaintea atingerii forței tăietoare maxime în secțiunea de calcul.

ciprian333

Este foarte probabil ce ati spus in prima parte a comentariului. 

In exempul publicat se spune in partea introductiva : "Forțele tăietoare de proiectare reprezintă practic valorile maxime ale forțelor tăietoare care se pot mobiliza în stâlpi şi grinzi indiferent de intensitatea cutremurului, fiind limitate de capacitatea de rezistență la încovoiere a acestora." Deci este posibil ca verificarea din algoritmul de calcul sa se compare cu rezistenta ultima, ceea ce ar fi si mai logic.

Va rog urmariti si in SR EN 1992-1-1:2044-9.2.1.3 (1) si (2).

In ce priveste afirmatia: "Altfel calculul nu s-ar închide (creste M din DM=> creste V din mecanism, creste V=> creste DM...)" tin sa va anunt ca am facut o verificare iar daca aria efectiva de armatura longitudinala se alege cu aproximativ 15% peste cea necesara, armaturile longitudinale nu mai intra in curgere, dar dimensionand astfel rezulta un consum de armatura mai mare in structura.

Astept o parea si din partea domnului Viorel Popa.

Ciprian FARCAS

Dexter

Salut,

Nu sunt Viorel Popa dar as dori sa spun si eu cateva cuvinte despre topicul asta.

Sa ne imaginam o grinda de cadru parter incarcata cu sarcinile de lunga durata. Pe ea apar in fiecare sectiune niste eforturi sectionale (M si V). Aceste eforturi conduc la niste eforturi unitare in armatura longitudinala si in cea transversala si niste eforturi in biela de beton (asociata mecanismului grinzii cu zabrele). Daca grinda este dimensionata corect aceste eforturi sunt sub cele de curgere iar biela de beton nu este zdrobita. Vine cutremurul. In primul ciclu mai serios de solicitare (in care grinda este aproape de curgere), eforturile unitare din armatura intinsa se apropie de curgere (datorita momentului incovoietor). In acelasi timp, se suprapun niste eforturi suplimentare in armatura longitudinala din cauza mecanismului cu grinda cu zabrele prin care grinda rezista la V. In momentul in care suma acestor doua componente este egala cu rezistenta la curgere a armaturii, V nu mai creste (decat din cauza consolidarii otelului longitudinal) iar valoarea momentului preluat de grinda de asemenea se plafoneaza.

 Atata timp cat armatura longitudinala este facuta din otel ductil, bine ancorata in nod si biela de beton comprimat rezista, nu vad nici un motiv de ingrijorare. Dupa curgere (din efectele combinate M + forta suplimentara din mecanism de grinda cu zabrele) grinda preia atat momentul incovoietor cat si forta taietoare limitata de capacitatea de rezistenta la incovoiere.

Nu mi se pare deloc relevanta verificarea efortului unitar total din armatura longitudinala in raport cu rezistenta ultima a otelului.

ciprian333

pentru Dexter 

In concluzie trebuie facuta verficare specificata de profesorii de la UTCN, adica armatura longitudinala sa nu intre in curgere sub efectul M+V? V este cel rezultat din momentele capabile pe grinda, conform exemplului prezentat de domnul POPA.

Ciprian FARCAS

Dexter

Forta taietoare din gruparea seismica la care trebuie facut calculul armaturii transversale este suma a doi termeni:

1. forta taietoare asociate atingerii momentelor capabile (pozitiv, respectiv negativ) ale grinzii, inclusiv cu considerara suprarezistentei;

2. forta taietoare din incarcarile de lunga durata/cvasipermanente.

Aceasta este forta taietoare maxima ce poate aparea pe grinda, pentru o pozitie data a articulatiilor plastice.

In cazul gruparii seismice, atata timp cat armatura longitudinala este din otel ductil, bine ancorata in nod si biela de beton comprimat rezista, nu poate aparea un efort unitar suplimentar (din V) in armatura longitudinala pentru ca aceasta a ajuns deja la curgere. 

Asa cum a explicat si SN2013, marirea cantitatii de armatura longitudinala are ca efect cresterea capacitatii la incovoiere a grinzii ceea ce duce la o valoare si mai mare de forta taietoare (termenul 1 de mai sus).

 

viorelpopa

Intradevar, la proiectarea grinzii la forta taietoare trebuie sa se tina seama de doua situatii de incarcare distincte:

- o situatie in care structura este incarcata numai cu actiuni gravitationale avand valori maxime probabile - gruparea fundamentala

- o situatie in care structura este incarcata cu actiunea seismica (accidentala) si cu actiuni gravitationale (variabile si permanente) cu valorile de lunga durata - gruparea speciala

Pentru a asigura grinda impotriva ruperii la moment incovoietor in fisuri inclinate cauzate actiunea combinata a momentului si fortei taietoare este necesar sa se tina seama de sporul de efort din armatura longitudinala cauzat de forta taietoare. Acest lucru se realizeaza prin "dilatarea" diagramei de moment (sau a diagramei de efort in armatura longitudinala intinsa) cu distanta a. "Dilatarea" produce numai deplasarea in lungul axei barei a ordonatelor diagramei si nu si cresterea valorilor maxime (Figura 9.2 din EN1992-1-1). Prin urmare, in ceea ce priveste dimensionarea armaturilor longitudinale in sectiunile de moment maxim nu se schimba nimic. Considerarea sporului de efort in armatura longitudinala cauzat de actiunea fortei taietoare se utilizeaza pentru stabilirea sectiunilor de intrerupere/ridicare ale armaturilor longitudinale dar nu si pentru verificari la incovoiere in sectiunile de moment maxim.

In cazul grinzilor structurilor proiectate astfel incat sa se plastifice sub actiunea seismica de proiectare, fortele taietoare de proiectare sunt fortele taietoare maxime care pot mobiliza in grinzi in timpul cutremurului de proiectare. Intrucat structurile sunt proiectate utilizand factori q relativ mari, plastificarea grinzilor la capete din moment incovoietor este inevitabila. Prin urmare, efortul maxim care se dezvolta in armaturile longitudinale intinse in sectiunile de la capetele grinzilor este egal cu efortul de curgere al oțelului (acest efort maxim nu depinde în nici un fel de convențiile de calcul utilizate la proiectare). Forța tăietoare de proiectare trebuie să corespundă situației în care în secțiunile de la capetele grinzii armăturile longitudinale întinse au intrat în curgere.

Forța tăietoare nu amplifică efortul în armăturile longitudinale în secțiunile de moment maxim de la capetele grinzilor deci o verificare ulterioară la moment a acestor secțiuni nu este necesară. Dacă armarea longitudinală a grinzii și secțiunea de beton sunt constante pe deschidere condiția de verificare la moment va fi practic îndeplinită pe toată lungimea grinzii dacă este îndeplinită în secțiunile de moment maxim. Utilizarea diagramelor dilatate nu este necesară în acest caz.

StfN

Buna ziua,

Nu am gasit nicaieri existenta unui procent minim de armare transversala pentru zonele ce nu sunt critice din cadrul unui stalp. Ma poate ajuta cineva cu un normativ in care este trecuta aceasta informatie?

SN2013

A se consulta P100-1, cap. 5   punctual 5.4.4.2.2.

Johnny17

Buna ziua, am si eu o mica intrebare: ce valoare se ia pentru rezistenta la intindere a bratelor etrierilor (fywd) pentru otelul PC52?  Multumesc!