Verificarea conform codului a blocului de beton conform standardelor indiene
Beton la compresiune locală
Sunt disponibile două opțiuni pentru verificarea betonului la compresiune locală:
- Conform IS 800, Cl. 7.4
- Conform IS 456, Cl. 34.4
Beton la compresiune locală verificat conform IS 800, Cl. 7.4
Presiunea maximă de reazem nu trebuie să depășească rezistența la compresiune locală egală cu \(0.6 f_{ck}\), unde \(f_{ck}\) este rezistența caracteristică a cubului de beton. Se presupune că rezistența mortarului de nivelare este mai mare decât cea a fundației din beton. Cl. 7.4.3.1 furnizează formula pentru grosimea minimă a plăcilor de bază ale stâlpilor:
\[ t_s = \sqrt{2.5 w c^2 \gamma_{m0} / f_y} > t_f \]
unde:
- \(w\) – presiunea uniformă de jos pe placa de bază sub forța axială de compresiune de calcul
- \(c\) – depășirea plăcii de bază față de stâlp
- \(f_y\) – limita de curgere a plăcii de bază a stâlpului
- \(t_f\) – grosimea tălpii stâlpului
- \(\gamma_{m0} = 1.1\) – factor parțial de siguranță pentru rezistența guvernată de curgere – IS 800, Tabelul 5; editabil în Configurarea codului
Formula poate fi rescrisă pentru a determina depășirea cu ipoteza că \(w = 0.6 f_{ck}\):
\[ c = t_s \sqrt{\frac{f_y}{1.5 f_{ck} \gamma_{m0}}} \]
Aria \(A_{c,eff}\) este determinată prin extinderea cu valoarea \(c\) a ariei secțiunii transversale a stâlpului (cu elementele de rigidizare) care intersectează placa de bază. O altă arie, \(A_{FEM,eff}\), determină prin analiza cu elemente finite zona de contact dintre placa de bază și fundația din beton (mortar de nivelare). Aria care preia forțele de compresiune, \(A_{eff}\), este intersecția acestor două arii, \(A_{c,eff}\) și \(A_{FEM,eff}\). La starea limită ultimă se consideră o rezistență la compresiune locală de \(0.6 f_{ck}\) pe această arie \(A_{eff}\).
Verificarea betonului la compresiune locală se efectuează sub formă de tensiuni:
\[ \sigma_c \le w \]
unde:
- \(\sigma_c = \frac{N_c}{A_{eff}}\) – tensiunea medie de reazem sub placa de bază
- \(N_c\) – forță de compresiune
- \(w = 0.6 f_{ck}\) – rezistența la compresiune locală a betonului
Beton la compresiune locală verificat conform IS 456, Cl. 34.4.
Presiunea maximă de reazem nu trebuie să depășească rezistența la compresiune locală egală cu \(0.45 f_{ck} \cdot \min \left \{ \sqrt{\frac{A_1}{A_2}}, \, 2 \right \} \), unde:
- \(f_{ck}\) – rezistența caracteristică a cubului de beton; rezistența mortarului de nivelare se presupune a fi mai mare decât cea a fundației din beton
- \(A_1\) – aria de rezemare considerată ca aria bazei inferioare a celui mai mare trunchi de piramidă sau con cuprins în întregime în fundație, având ca bază superioară aria efectiv încărcată și cu pante laterale de unu vertical la doi orizontal
- \(A_2\) – aria de reazem determinată prin analiza cu elemente finite (egală cu \(A_{FEM,eff}\))
Verificarea betonului la compresiune locală se efectuează sub formă de tensiuni:
\[ \sigma_c \le w \]
unde:
- \(\sigma_c = \frac{N_c}{A_{2}}\) – tensiunea medie de reazem sub placa de bază
- \(N_c\) – forță de compresiune
- \(w = 0.45 f_{ck} \cdot \min \left \{ \sqrt{\frac{A_1}{A_2}}, \, 2 \right \}\) – rezistența la compresiune locală a betonului
Transferul forței tăietoare
Se presupune că forța tăietoare la nivelul plăcii de bază este transferată de la stâlp la fundația din beton prin:
- Frecare între placa de bază și beton/mortar de nivelare
- Pivot de forfecare
- Buloane de ancorare