Περίσφιγξη κρίσιμων περιοχών

Περίσφιγξη κρίσιμων περιοχών υποστυλώματος

Για να επιτευχθεί η αναγκαία πλαστιμότητα στις κρίσιμες περιοχές των υποστυλωμάτων, πρέπει να υπάρχουν συνδετήρες που να ικανοποιούν τη σχέση:  (5),

όπου το μηχανικό ογκομετρικό ποσοστό οπλισμού:  (6)

και το αντίστοιχο οριακό ογκομετρικό ποσοστό οπλισμού:        (7).

Για την κρίσιμη περιοχή στη βάση του υποστυλώματος, το οριακό ογκομετρικό ποσοστό οπλισμού ω_wd,lim πρέπει να λαμβάνεται τουλάχιστον ίσο με 0.08 για ΚΠΜ και 0.12 για ΚΠΥ.

Υπολογισμός του ω_wd:

V^o_w είναι ο όγκος των κλειστών συνδετήρων μίας στρώσης.

Παράδειγμα: η περίμετρος των συνδετήρων l=4×340+4×240=2320 mm και η διατομή του συνδετήρα 785 mm², άρα ο όγκος των συνδετήρων

V^o_w=2320×78.5=0.18212×10⁶ mm³.

V^o_co είναι ο όγκος του σκυροδέματος του πυρήνα.

Υπολογισμός του ω_wd,lim:

m_f         είναι η απαιτούμενη τιμή της πλαστιμότητας καμπυλοτήτων

m_f=2q_o-1                       εάν Τ₁≥T_c

m_f=1+2(q_o-1)T_c/T₁          εάν Τ₁<T_c

N_Ed      είναι η δυσμενέστερη, απ’ όλους τους σεισμικούς συνδυασμούς, θλιπτική αξονική δύναμη του υποστυλώματος (λαμβάνεται στους υπολογισμούς με θετικό πρόσημο).                Στο παράδειγμα: N_sd=1000 kN

A_c        είναι  το εμβαδό της διατομής. Στο παράδειγμα: Ac=400400=160000 mm²

v_d         είναι το ανοιγμένο αξονικό φορτίο,  

e_sy,d     είναι η τιμή σχεδιασμού της ανηγμένης εφελκυστικής παραμόρφωσης του χάλυβα στη διαρροή e_sy,d=f_yd/E_s, όπου E_s=200×10³ MPa.

a         είναι ο συντελεστής αποτελεσματικότητας της περίσφιγξης, ίσος με a =a_n×a_s,  Ο συντελεστής α υπολογίζεται με διαφορετικό τρόπο για ορθογωνικές και διαφορετικό για κυκλικές διατομές, βάσει των παρακάτω εξισώσεων:

ορθογωνικές διατομές:

        (8)

      (9)

όπου:

A_o        είναι το εμβαδό της διατομής του πυρήνα A_o=b_oh_o.

Κυκλικές διατομές:

Αν στα δεδομένα του προηγούμενου παραδείγματος αντικατασταθεί ητετραγωνική διατομή με κυκλική D=400 mm, τότε:

Εικόνα 4-16: Κυκλική διατομή

Στην κυκλική διατομή α_n=1.0 σε σχέση με το 0.667 της τετράγωνης διατομής 400/400,

α_s=[1-120/(2×340)]2=0.679 ίδιο με αυτό της τετράγωνης διατομής και

α=ns=1.0×0.679=0.679, έναντι 0.453 της τετράγωνης διατομής 400/400, δηλαδή αυξημένη απόδοση περίσφιξης της κυκλικής διατομής σε σχέση με την τετράγωνη κατά 50%.

Παρατήρηση:

Σε ορθογωνικές διατομές με σπειροειδείς συνδετήρες ο συντελεστής α=α_n·α_s της απόδοσης περίσφιγξης, μπορεί να υπολογίζεται ως προς το σκέλος του αnσαν κανονική ορθογωνική διατομή και ως προς το σκέλος του α_s ως σπειροειδής διατομή με α_s=1-s/(2bo), όπως προβλεπόταν άλλωστε στον προηγούμενο ελληνικό κανονισμό ΕΚΩΣ2000, που είχε συμπεριλάβει τους σπειροειδείς ορθογωνικούς συνδετήρες, επειδή στον ελληνικό χώρο παραγόντουσαν σε βιομηχανικό επίπεδο.