SkyCiv Ponsschaarcalculator

Ponsafschuiving verwijst naar een vorm van falen van structurele platen die optreedt rond geconcentreerde dragende punten. De meest voorkomende oorzaken van falen bij ponsafschuiving zijn het ponsen van een kolom (onder) of een puntbelasting (over) via een plaat. Ponsschaar treedt op als a “kegel” falen door een plaat (zie onderstaande afbeelding), waar de plaat diagonaal naar buiten scheurt vanaf het grensvlak puntbelasting/plaat.

De mislukking “kegel” waardoor ponsafschuiving optreedt, wordt de “kritische afschuifomtrek”. Deze omtrek is evenredig met de afmetingen van de uitgeoefende belasting, en de dikte van de plaat die deze ondersteunt. Hoe groter de kritische afschuifomtrek, hoe groter de capaciteit tegen ponsafschuiving. Ontwerpen om een ​​plaat te versterken tegen ponsafschuiving omvatten vaak het vergroten van de omvang van deze omtrek of het versterken ervan met wapening.

Buigmomenten binnen een plaat kunnen bijdragen aan het falen van de ponsafschuiving, aangezien buigscheuren ponsscheurscheuren kunnen verergeren. Daarom moet bij capaciteitsberekeningen rekening worden gehouden met de interactie tussen afschuiving en buiging.

Er zijn speciale details nodig rond kolommen en puntbelastingen om de plaat te versterken tegen ponsafschuiving. De ponsafschuifcapaciteit kan op een van de volgende manieren worden vergroot:

• Toenemende plaatdiepte
• Het verdelen van puntlasten over een groter oppervlak
• Met ponsversteviging over steunen
• Plaatselijke plaatverdikkingen bij steunen (d.w.z. panelen laten vallen)
• Het vergroten van de betonsterkte

Deze methoden zijn allemaal gericht op het vergroten van de omvang van de kritische afschuifomtrek of het vergroten van de sterkte van het betongedeelte aan de kritische afschuifomtrek..

Hoi ACI 318-19 De ponsschaarcalculator maakt nu het ontwerp van een ponsschaar met opening rond de kolom mogelijk. Wanneer het probleem wordt geanalyseerd met openingen, de dwarskrachtwapening wordt verminderd met een factor die de rijen elimineert die worden beïnvloed door het invloedsgebied van de opening (geel weergegeven). ACI 318-19 geeft hierover geen richtlijnen; echter, omdat CSA explicieter is, de rekenmachine volgt zijn aanbeveling. In elk geval, versteviging binnen dit “openingsinvloedsgebied” moet nog steeds worden geplaatst of kan in de buurt worden verplaatst als deze in de opening valt, ook al is de bijdrage ervan niet in de berekeningen meegenomen. (CSA 23.3-24, Clausule 13.1)

De ACI 318-19 De ponsafschuifcalculator evalueert de ponsafschuifsterkte van tweerichtingsplaten in overeenstemming met ACI 318-19. Het ondersteunt verschillende kolomlocaties en randvoorwaarden, inclusief:

• Interne kolom/lastoverdracht
• Randkolom/lastoverdracht
• Hoekkolom/lastoverdracht

De analyse omvat gecombineerde schuif- en momentoverdracht (het excentrische afschuifmodel of de methode) voor ACI 318-19 Sectie 8.4.4.2, zoals gedetailleerd door Wight en MacGregor. Ontwerp en detaillering van dwarskrachtwapening volgen de aanbevelingen van ACI 421.1R-20. De uitsluitingen van de rekenmachine omvatten:

• Variërende dikte: Beperkt tot platen met uniforme dikte (geen droppanelen of kapitelen).
• Optimalisatie: De tool suggereert niet automatisch optimale afmetingen; het valideert door de gebruiker gedefinieerde invoer.
• Integriteit Leden: Houdt geen rekening met de bijdrage van balken of muren binnen de afschuifzone.
• Kolomvormen: Beperkt tot rechthoekige secties (gebruik de “Gelijkwaardig vierkant” methode voor andere vormen).
• Seismisch ontwerp: Omvat geen speciale seismische afschuifvoorzieningen (bijv., ACI 318-19 Sectie 18.14).
• Stichtingen: Houdt geen rekening met de reactiedruk van de bodem (bijv., funderingen op platen of op matten).
• Voorspanning: Beperkt tot niet-voorgespannen gewapende betonplaten.

De ponsafschuifcapaciteit wordt in de volgende volgorde berekend:

1. Bereken de kritische afschuifomtrek, gebaseerd op puntlastoppervlak en plaatdikte.
2. Bereken de schuifsterkte van beton, rekening houdend met de kritische afschuifomtrek en eventuele buigmomenten binnen de plaat.
3. Bereken de bijdrage van dwarskrachtwapening aan de dwarskrachtcapaciteit van de sectie.
4. Bereken de totale afschuifcapaciteit van het betonprofiel.

De berekeningsmethoden variëren enigszins per regio, maar zijn gebaseerd op een vergelijkbare logica. SkyCiv biedt rekenhulpmiddelen die American ondersteunen (ACI) en Australisch (ALS) of vereist moeilijke invoer van de klant of installateur.

• Schaarmuurcalculator
• Rondelengtecalculator
• Concrete Corbel Calculator
• Brandwerendheidscalculator
• ALS 2870 Ontwerp van residentiële platen
• ALS 4100:2020 Staalontwerp Software
• ACI 360 Slab on Grade-ontwerpsoftware
• ACI 318-19 Spread Footing Design Calculator
• ACI 318-19 Strip voetontwerpcalculator
• Berekening van het ontwerp van schroefpalen
• Betonkolomcalculator

SkyCiv biedt een breed scala aan Cloud Structurele Analyse en Ontwerp Software voor ingenieurs. Als een voortdurend evoluerend technologiebedrijf, we streven ernaar bestaande workflows te innoveren en uit te dagen om engineers tijd te besparen bij hun werkprocessen en ontwerpen.