Wie wird das zweiachsige Biegen bei der Bemessung von bewehrtem Mauerwerk berücksichtigt?

Ich stehe vor einem Problem, bei dem ich einen verstärkten Mauerwerksträger für das zweiachsige Biegen entwerfen muss. Der maßgebliche Code lautet ACI 530-11. Ich kann in diesem Kodex keine Bestimmung für das zweiachsige Biegen finden. Der einzige Teil, der dieses Problem behandelt, befindet sich in Abschnitt 2.2.3.1, in dem es heißt:

Die Einheitsformel kann erweitert werden, wenn eine biaxiale Biegung vorliegt, indem die Biegespannungsquotienten durch die Quotienten der berechneten Biegespannung über der zulässigen Biegespannung für beide Achsen ersetzt werden

Leider befasst sich dieser Abschnitt mit unverstärktem Mauerwerk. Es ist sehr seltsam für mich, dass verstärktes Mauerwerk nicht angesprochen wird. Irgendwelche Ideen?

— user32882
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Was ist ein zweiachsig gebogener "Balken"?

— Paul Uszak

Ein Strahl, der Momenten sowohl seiner schwachen als auch seiner starken Achse

— ausgesetzt ist

Ein horizontales biaxial belastetes Stück Mauerwerk? Wandbelastung und Wind? Das ist mir leider noch nie begegnet. Wenn es mit Stangen und Beton verstärkt ist, könnte ich versucht sein, es zu betrügen und es als RC-Säule zu bezeichnen und als solches das Mauerwerk zu ignorieren. Dies ist wahrscheinlich nicht die Antwort, nach der Sie gesucht haben.

— Paul Uszak

Nein, das ist nicht die Antwort. Niemals auf ein Problem gestoßen zu sein, bedeutet nicht, dass es nicht existiert.

— user32882

Antworten:

Einheitsgleichung

Die Einheitsgleichung ist eine sehr standardmäßige Methode zur Analyse eines Abschnitts unter kombinierten Lasten. Auch wenn der Mauerwerkscode auf den verstärkten Seiten nicht ausdrücklich darauf hinweist, ist es schwer zu argumentieren, dass dies keine vernünftige Annahme war.

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

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

$\le\frac{4}{3}$

Code

Ich bin damit einverstanden, dass ich im Mauerwerkscode keinen anderen Hinweis auf zweiachsiges Biegen finden konnte. Ich fand auch keine klarere Diskussion in den Handbüchern für Mauerwerksdesign, die ich zur Verfügung hatte.

— Hazzey
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Ich werde diese Antwort akzeptieren, da sie den Ergebnissen entspricht, die ich vom CMD12-Programm erhalte. Außerdem verstehe ich nicht, warum wir diese Gleichung nicht für bewehrtes Mauerwerk verwenden können sollten. MSJC wird dieses Problem sicherlich in zukünftigen Ausgaben klären müssen ....

— user32882

Ich denke, dass der MSJC (ACI530) sich in Bezug auf das zweiachsige Biegen von bewehrtem Mauerwerk ein wenig widerspricht.

Wie Sie bereits betont haben, weist Abschnitt 2.2.3 (unverstärktes Mauerwerk) auf die Verwendung der Einheitsgleichung hin. Der Kommentar in Abschnitt 2.3.4.2.2 (bewehrtes Mauerwerk) besagt jedoch ausdrücklich:

Die in Abschnitt 2.2.3 verwendete Wechselwirkungsgleichung gilt nicht für bewehrtes Mauerwerk und ist daher in Abschnitt 2.3 nicht enthalten.

$\frac{f_a}{F_a} + \frac{f_b}{F_b} \leq 1$

Ich denke jedoch, dass die in Abschnitt 2.3.4.2.2 bereitgestellte Sprache ziemlich klar oder zumindest klar genug ist, um anzugeben, wie man sich dem biaxialen Biegen oder (biaxialen) Biegen und Komprimieren nähern könnte. Es sagt aus,

$f'_m$ $f_a$ $F_a$

Dies scheint zu implizieren, dass man für eine Axialkraft beim Biegen beide erfüllen müsste ,

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

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

und,

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

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

Dies würde mich dann zu der rationalen Annahme führen, dass wir für eine reine zweiachsige Biegung einfach befriedigen müssten,

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

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

Das ist nur eine Form der Einheitsgleichung. Daher scheint sich der Code irgendwie zu widersprechen.

Ein paar letzte erwähnenswerte Dinge:

Ich habe ein paar Referenzen, geschrieben an ACI380-11, die Mauerwerksbalken für das zweiachsige Biegen unter Verwendung von Gleichung 3 (veröffentlicht von PPI) qualifizieren.
Ich sehe alle möglichen Dinge online, von angesehenen Schulen und Organisationen, die Gleichung 3 verwenden, um verstärkte Mauerwerksträger für das zweiachsige Biegen zu qualifizieren.
$\begin{matrix} (4) & \frac{f_{s}^{1} + f_{s}^{2}}{F_{s}} \leq 1 \end{matrix}$ $\frac{f_s^1 + f_s^2}{F_s} \leq 1 \tag{4}$

— William S. Godfrey-SE
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