Verificarea conform codului a blocului de beton conform standardelor australiene

Betonul de sub placa de bază este simulat prin subsolul Winkler cu rigiditate uniformă, care furnizează tensiunile de contact. Tensiunea medie pe suprafața încărcată în contact cu placa de bază este utilizată pentru verificarea la compresiune.

Suprafața de reazem a betonului

Suprafața de reazem a betonului este verificată conform AS3600: 2018 – Cl. 12.6. Tensiunea de calcul la reazem pe o suprafață de beton nu trebuie să depășească:

\[ ϕ f_b = ϕ 0.9 f'_c \sqrt{\frac{A_2}{A_1}} \le ϕ 1.8 f'_c \]

unde:

• ϕ = 0.6 – factor de capacitate (Tabelul 2.2) editabil în Configurarea codului
• f'_c – rezistența caracteristică la compresiune pe cilindru a betonului la 28 de zile
• A₁ – suprafața de reazem
• A₂ – cea mai mare suprafață a suprafeței de rezemare care este geometric similară și concentrică cu A₁. Pantele laterale ale trunchiului de piramidă sunt 1 longitudinal și 2 transversal față de direcția încărcării.

Tensiunea de calcul la reazem, σ, este egală cu tensiunea medie sub placa de bază pe suprafața de sub placa de bază în contact cu betonul.

Transferul forței tăietoare

Se presupune că acțiunea de forfecare la placa de bază este transferată de la stâlp la fundația de beton prin:

1. Frecare între placa de bază și beton / mortar de nivelare
2. Pivot de forfecare
3. Buloane de ancorare

Transferul forței tăietoare prin frecare

Capacitatea la forfecare este calculată conform Gianluca Ranzi, Peter Kneen: Design of Pinned Column Base Plates, Journal of the Australian Steel Institute, vol. 36, nr. 2, septembrie 2002 – Capitolul 6.5.3, după cum urmează:

\[ ϕ V_f = ϕ μ N_c^* \]

unde:

• ϕ = 0.8 – factor de capacitate
• μ = 0.55 – coeficient de frecare editabil în Configurarea codului
• N_c* – forța axială de compresiune de calcul a stâlpului

Transferul forței tăietoare prin pivot de forfecare

Dacă forța tăietoare este transferată prin pivotul de forfecare, acesta este modelat prin elemente finite, iar plăcile și sudurile sale sunt verificate prin metoda elementelor finite și componentele de sudură. Sunt necesare verificări suplimentare – rezistența betonului la reazem; rezistența betonului la margine.

Rezistența betonului la reazem

Rezistența la reazem a betonului este verificată conform Gianluca Ranzi, Peter Kneen: Design of Pinned Column Base Plates, Journal of the Australian Steel Institute, vol. 36, nr. 2, septembrie 2002 – Capitolul 6.5.5:

\[ ϕ_c V_b = 0.85 ϕ_c f'_c A_{sl} \]

unde:

• ϕ_c = 0.6 – factor de capacitate pentru beton la reazem, editabil în Configurarea codului
• f'_c – rezistența caracteristică la compresiune pe cilindru a betonului la 28 de zile
• A_sl – suprafața proiectată a pivotului de forfecare înglobat în direcția forței, excluzând porțiunea pivotului în contact cu mortarul de nivelare de deasupra elementului de beton

Rezistența betonului la margine

Dacă o forță tăietoare acționează spre o margine liberă a betonului, trebuie verificat că betonul este capabil să preia acțiunea de forfecare aplicată. Rezistența betonului la margine este verificată conform Gianluca Ranzi, Peter Kneen: Design of Pinned Column Base Plates, Journal of the Australian Steel Institute, vol. 36, nr. 2, septembrie 2002 – Capitolul 6.5.5:

\[ ϕ V_{ce} = ϕ 0.33 \sqrt{f'_c} A_{Vc} \]

unde:

• ϕ =0.85 – factor de capacitate
• f'_c – rezistența caracteristică la compresiune pe cilindru a betonului la 28 de zile
• A_Vc – suprafața efectivă de tensiune definită prin proiectarea unui plan la 45° de la marginile de reazem ale pivotului de forfecare până la suprafața liberă în direcția forței tăietoare. Suprafața de reazem a pivotului de forfecare este exclusă din suprafața proiectată

Transferul forței tăietoare prin ancore

Se presupune că forța tăietoare este transferată prin ancore. Forța din fiecare ancoră este determinată prin metoda elementelor finite. Fiecare ancoră sau grup de ancore este verificat pentru cedarea oțelului la forfecare, cedarea betonului la margine, cedarea betonului prin smulgere laterală și solicitarea combinată la întindere și forfecare, dacă este prezentă și întinderea.