Spřažené konstrukce krok po kroku

Tento článek je dostupný také v dalších jazycích:
Prefabrikované nosníky z předpjatého nebo železového betonu spřažené s monolitickou železobetonovou deskou jsou v současnosti velmi populární v oboru pozemních i mostních staveb. Často se sektáváme s otázkou, zda je možné takovéto konstrukce navrhovat v aplikacích IDEA StatiCa.

Navrhujete betonové konstrukce složeny ze spřažených prvků? Potřebujete analyzovat spřažené nosníky typu beton-beton? Lámete si hlavu nad návrhem a následným posouzením předem předpjatých nosníků spřažených s monolitickou ŽB deskou? Potřebujete kombinovat předem a dodatečně předpjaté kabely nebo dvě různé třídy betonu spřaženého průřezu?

Pokud ano, IDEA StatiCa je ideální nástroj pro vyřešení tohoto problému!

IDEA StatiCa Beam

Statici poměrně často čelí složitým úlohám jako jsou například spřažené nosníky, kdy jsou obě spřažené části nosníků vybetonovány v různých časech. Což tedy automaticky znamená uvažovat různé moduly pružnosti, postupné vkládání zatížení, rozdílné dotvarování a smršťování způsobující ve vláknech přilehlých ke spáře nestejná přetvoření a napětí. Je však třeba zajistit, aby byly obě části plně spřaženy, jelikož posudky na ohyb a smyk jsou založeny na tomto předpokladu.

IDEA StatiCa Beam je nejlepší aplikace pro modelování, navrhování a posuzování spřažených nosníků, ať už z předpjatého nebo železového betonu.

Modelování

Váš pracovní postup při modelování spřažených konstrukcí pravděpodobně začíná návrhem tvaru průřezu. V knihovně průřezů naleznete několik typů již předdefinovaných tvarů průřezů. 

Nenaleznete-li vhodný typ průřezu v naší databázi, můžete vždy využít bezkonkurenční funkcionality IDEA StatiCa - obecný průřez. Můžete analyzovat jakýkoliv tvar průřezu, dokonce i toho spřaženého.

Zatěžovací stavy

Kromě automaticky vytvořených zatěžovacích stavů pomocí wizardu, jako jsou vlastní tíha, ostatní stálé a proměnné zatížení, také uživatelem definované vnitřní síly, známé z vašeho MKP programu, lze aplikovat na spřažené nosníky. Pomocí importu z xml souboru můžete importovat vnitřní síly, odpovídající například teplotnímu nebo pohyblivému zatížení, spočtené v MKP programu (SCIA Engineer).

Dalším zatěžovacím stavem může být předpětí. Kombinujte klidně oba typy předpětí, předem a dodatečně předpínané kabely. Pro návrh předpínacích kabelů využijete aplikaci IDEA StatiCa Tendon, ve které lze ladit počty a dráhy předpínacích kabelů, kontrolovat ekvivalentní zatížení, ztráty předpětí a lineární napětí na průřezu podél celého analyzovaného nosníku v jakékoliv fázi. Zjistěte podrobnější informace o usnadnění práce se ŽB a předpjatými průřezy v článku Jak pracovat se šablonami.

Fáze výstavby

V posledním kroku wizardu uživatel definuje fáze výstavby. Všechna potřebná data - časová osa, stáří betonu, statické schéma v jednotlivých fázích výstavby - jsou definovány ve wizardu. Samozřejmě, další např. provozní fáze lze přidávat později, stejně tak editovat veškerá data zadaná ve wizardu. 

Výpočet a výsledky

Jakmile jsou všechna potřebná data definována, můžete spustit časově závislou analýzu (TDA). Po proběhnutí výpočtu jsou v IDEA StatiCa Beam k dispozici výsledky analýzy v podobě reakcí, deformací a vnitřních sil

Návrh a posouzení 

Výsledky obdržené z předchozího kroku jsou použity pro návrh ŽB nebo předpjatého spřaženého průřezu. Obecně mohou být posouzeny všechny fáze výstavby nebo jen ty kritické. Vybíráte si ze širokého spektra MSÚ a MSP posudků:

  • Únosnost N-M-M, Odezva N-M-M
  • Smyk, včetně posudků smykového napětí v pracovní spáře spřaženého průřezu
  • Kroucení
  • Interakce
  • Omezení napětí
  • Šířka trhlin

V tomto kroku je potřeba definovat betonářskou výztuž na průřezu.

Protokol

Nakonec nesmíme zapomenout na poslední a velice důležitý krok ve statických výpočtech, a tím je vyhotovení komplexního protokolu o posudcích. IDEA StatiCa Concrete automaticky generuje a kompiluje posudky únosnosti a použitelnosti do plně škálovatelných a přizpůsobitelných protokolů ve formátech docx a pdf.

Zjistěte více o spřažených konstrukcích

Pokud byste se chtěli dozvědět více o navrhování a posuzování betonových spřažených konstrukcí, zhlédněte naše webináře zaměřující se na toto téma.

Webinář – Spřažený most o více polích

Webinář – řešení pro spojité nosníky (EN)

Spřažené betonové konstrukce pro pokročilé uživatelé

Preferujete-li náročnější témata o spřažených konstrukcích, můžete se ponořit do implementovaných algoritmů a posudků spřažených průřezů v jednom z našich odborných článků "Smyk ve spáře mezi spřaženými částmi betonového průřezu".

Nebo zjistěte jak správně zadat rovinu přetvoření z vnitřních sil získaných z MKP programu na spřaženém průřezu v aplikaci IDEA StatiCa RCS.

Vzorové projekty

Nezapomeňte navštívit naši galerii vzorových projektů, kde některé z projektů jsou řešeny jako spřažené konstrukce kombinující železový a předpjatý beton.

Vzorové projekty z předpjatého betonu

Vyberte si ze seznamu příkladů možných návrhů předpjatých prvků. Můžete si je stáhnout a upravit dle vašich potřeb.

Závěr

Pokud ve vašich projektech často řešíte spřažené betonové nosníky, právě IDEA StatiCa Beam může být tím pravým nástrojem, který vám výrazně usnadní práci. Proto neváhejte stáhnout a otestovat zkušební verzi, a na vlastní kůži se přesvědčit o možnostech a funkcionalitách pro spřažené konstrukce modelované, navržené a posouzené v IDEA StatiCa.


Byl tento článek užitečný?