Come viene considerata la flessione biassiale per la progettazione di murature rinforzate?

Sono di fronte a un problema in cui devo progettare una trave di muratura rinforzata per la flessione biassiale. Il codice governativo è ACI 530-11. Non riesco a trovare una disposizione in questo codice per la flessione biassiale. L'unica parte che affronta questo problema è nella Sezione 2.2.3.1 che afferma:

La formula unitaria può essere estesa quando è presente la flessione biassiale sostituendo i quozienti di sollecitazione di flessione con i quozienti della sollecitazione di flessione calcolata sulla sollecitazione di flessione ammissibile per entrambi gli assi

Sfortunatamente questa sezione tratta della muratura non rinforzata. È molto strano per me che la muratura rinforzata non venga affrontata. Qualche idea?

— user32882
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Che cos'è un "raggio" biassialmente piegato?

— Paul Uszak,

Un raggio soggetto a momenti sia del suo asse debole che del suo asse forte

— user32882

Un pezzo di muratura caricato biassialmente in orizzontale? Caricamento a parete e vento? Non l'ho mai trovato, scusa. Se è rinforzato con barre e cemento, potrei essere tentato di imbrogliare e chiamarlo colonna RC e progettare come tale ignorando del tutto la muratura. Questa probabilmente non è la risposta che stavi cercando.

— Paul Uszak,

No, questa non è la risposta. Non aver mai riscontrato un problema non significa che non esiste.

— user32882

Risposte:

Equazione di unità

L'equazione unitaria è un metodo molto standard per analizzare una sezione sotto carichi combinati. Anche se il codice in muratura non lo specifica espressamente nelle pagine rinforzate, sarebbe difficile sostenere che non fosse un presupposto ragionevole.

\frac{f_{b}^{1}}{F_{b}^{1}} + \frac{f_{b}^{2}}{F_{b}^{2}} \leq 1

$\frac{f_b^1}{F_b^1}+\frac{f_b^2}{F_b^2}\le1$

L'equazione potrebbe anche essere $\le\frac{4}{3}$ se gli aumenti di stress fossero accettabili.

Codice

Concordo sul fatto che non sono stato trovato altri riferimenti alla flessione biassiale nel codice della muratura. Inoltre non ho trovato discussioni più chiare nei manuali di progettazione in muratura che avevo a disposizione.

— hazzey
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Accetterò questa risposta poiché corrisponde ai risultati che sto ottenendo dal programma CMD12. Inoltre, non vedo perché non dovremmo essere in grado di usare questa equazione per la muratura rinforzata. MSJC dovrà certamente chiarire questo problema nelle prossime edizioni ....

— user32882,

Penso che MSJC (ACI530) in realtà si contraddica un po 'per quanto riguarda la flessione biassiale della muratura rinforzata.

Come hai sottolineato, la Sezione 2.2.3 (muratura non rinforzata) indica l'uso dell'equazione unitaria. Tuttavia, il commento della Sezione 2.3.4.2.2 (muratura rinforzata) dice esplicitamente,

L'equazione di interazione utilizzata nella Sezione 2.2.3 non è applicabile per la muratura rinforzata e non è quindi inclusa nella Sezione 2.3.

Quindi sembra che l'omissione dell'equazione unitaria dalla Sezione 2.3 sia intenzionale. Inoltre, non è chiaro cosa significhi esattamente questa affermazione. Implica che l'equazione scritta esplicitamente nella sezione 2.2.3 ( $\frac{f_a}{F_a} + \frac{f_b}{F_b} \leq 1$ ) non è applicabile alla muratura rinforzata o che l'equazione dell'Unità in generale non è applicabile?

Tuttavia, penso che il linguaggio fornito nella Sezione 2.3.4.2.2 sia abbastanza chiaro, o almeno abbastanza chiaro, per indicare come si potrebbe avvicinarsi alla flessione biassiale o alla flessione e compressione (biassiale). Afferma

Lo sforzo di compressione nella muratura dovuto alla flessione o alla flessione in combinazione con il carico assiale, non deve superare 0,45 $f'_m$ purché la sollecitazione di compressione assiale dovuta al componente del carico assiale, $f_a$ , non supera lo stress ammissibile, $F_a$ , nella sezione 2.2.3.1.

Ciò sembra implicare che, per la forza assiale con flessione, si dovrebbe soddisfare entrambi ,

\begin{matrix} (1) & \frac{f_{a}}{F_{a}} \leq 1 \end{matrix}

$\frac{f_a}{F_a} \leq 1 \tag{1}$

\begin{matrix} (2) & \frac{f_{a} + f_{b}}{0.45 f_{m}^{'}} \leq 1 \end{matrix}

$\frac{f_a + f_b}{0.45f'_m} \leq 1 \tag{2}$ .

Questo mi porterebbe quindi ad assumere razionalmente che per la pura flessione biassiale avremmo semplicemente bisogno di soddisfare,

\begin{matrix} (3) & \frac{f_{b}^{1} + f_{b}^{2}}{0.45 f_{m}^{'}} \leq 1 \end{matrix}

$\frac{f_b^1 + f_b^2}{0.45f'_m} \leq 1 \tag{3}$

che è solo una forma dell'equazione di unità. Quindi, il codice sembra contraddirsi, un po '.

Alcune cose finali degne di nota:

Ho un paio di riferimenti, scritti in ACI380-11, che qualificano le travi in muratura per la flessione biassiale usando l'equazione 3 (pubblicata da PPI),
Vedo online ogni genere di materiale, proveniente da scuole e organizzazioni rispettabili, utilizzando l'equazione 3 per qualificare le travi in muratura rinforzata per la flessione biassiale,
Non dimenticare che è necessario controllare anche lo stress combinato nel tuo acciaio. Questa conversazione si è ampiamente focalizzata sullo stress nella muratura, ma lo assicura $\begin{matrix} (4) & \frac{f_{s}^{1} + f_{s}^{2}}{F_{s}} \leq 1 \end{matrix}$ $\frac{f_s^1 + f_s^2}{F_s} \leq 1 \tag{4}$

— William S. Godfrey- SE
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