Známá omezení pro Detail 3D
Úvod
Na začátku tohoto textu je potřeba definovat, k čemu je aplikace určena. V současné verzi jsou vyvinuty nástroje a je ověřeno řešení pouze pro kotvení ocelových konstrukcí v jednoduchých betonových blocích.
Následující text je rozdělen do dvou částí: omezení aplikace a metody 3D CSFM samotné a omezení importu z IDEA StatiCa Connection.
Omezení aplikace Detail 3D
Železobeton
3D CSFM není určen pro prostý nebo slabě vyztužený beton. V takovém případě může výpočet vést k zavádějícím výsledkům nebo divergenci nelineárního výpočtu.
Více dočtete v Teoretických základech.
Je tedy třeba modelovat konstrukce, které splňují požadavky konstrukčních zásad definovaných v normách, zejména maximální vzdálenost výztuže. Na následujícím obrázku můžete vidět, kde metoda začíná být spolehlivá. Levý model neobsahuje v prostoru kolem kotev žádnou svislou větev třmínku. Model bude úspěšně vypočítán, ale výsledky mohou být zavádějící, protože maximální vzdálenost svislých větví třmínků zdaleka není splněna. Na druhou stranu korektní model má toto pravidlo splněno a výsledky budou správné.
Pokud chcete mít tedy jistotu, že je výpočetní model správně vyztužen, postupujte podle konstrukčních zásad definovaných v normách a získáte správné výsledky.
Mezní stav únosnosti
Všechny výpočty a posudky jsou implementovány pouze pro MSÚ. Definice materiálových modelů a způsob samotného výpočtu musí být u MSP odlišný. Tento rozdíl můžete vidět ve Detailu ve 2D.
Tlakové změkčení (tzv. Compression softening)
Definování podpory na malé ploše může vést k nadhodnocení únosnosti tlakové vzpěry. Snížená pevnost betonu ve vzpěře vlivem příčných tahových přetvoření (compression softening) není ve výpočtu zohledněna.
Z tohoto důvodu je 3D modul vhodný použít pouze pro kontrolu kotvení. Ačkoli je možné modelovat například pilotový základ pomocí podpor odpovídající ploše průřezu piloty, posouzení není spolehlivé, protože efekt změkčení se stává významným zejména u případů souvisejících s protlačením. Stejná situace může nastat v případě tenké desky se sloupem na ní umístěným a v dalších podobných případech.
Pro tyto situace je nutné implementovat změkčení betonu, které je v současnosti dostupné pouze v 2D modulu. Proto lze 3D modul použít pouze pro kontrolu porušení kolem kotev, kde tento efekt nemá vliv.
Posouzení kotev
Prvek kotvy je definován tak, že je schopný přenášet osové tahové/tlakové síly stejně jako smykové síly, přičemž je zohledněna ohybová tuhost kotvy, jak je popsáno v Teoretických základech. Nicméně není možné provést posouzení únosnosti na smyk samotné kotvy (EN 1992-4 - 7.2.2.3.1, nebo ACI 318-19 17.7.1.1) ani interakci tahu a smyku (EN 1992-4 - 7.2.2.4 ACI 318-19 17.8).
Toto normové posouzení je implementováno v aplikaci IDEA StatiCa Connection. Uživatelé tam mohou modelovat kotvení, posuzovat kotvy a použít možnost exportu modelu do aplikace Detail.
Tedy stručně řečeno smykové zatížení je z kotev do betonového bloku přeneseno, ale posouzení samotné kotvy na smyk provedeno není.
Kontaktní napětí v betonu způsobené smykem
Smykové zatížení z kotev nebo smykových zarážek je možné přenést do objemu betonu (a pak samozřejmě do výztuže apod.). Kontaktní napětí mezi betonem a kotvou nebo smykovou zarážkou se však nekontroluje a má pouze informativní charakter.
Překlopení
Pokud zadané zatížení způsobí překlopení modelu, model bude počítat až do divergence nebo dosažení kritéria. To obvykle trvá dlouho s následujícím výsledkem:
Zobrazuje se procento přeneseného zatížení před ztrátou stability modelu. V Doplňkových výsledcích je možné zobrazit extrémní deformace.
Alternativní řešení: Doporučuje se nejprve vypočítat jakýkoli model s Násobkem výchozí velikosti sítě nastaveným na vysokou hodnotu (4-5). Tento násobek lze najít v Nastavení -> Nastavení sítě. Výpočet proběhne rychle a vy budete moci zjistit, zda je problém v překlopení modelu nebo ne.
Je potřeba zkontrolovat, zda je v zatížení zadána vlastní tíha betonového bloku, která případnému překlopení modelu může zabránit. Pozor, importem z aplikace Connection není vlastní tíha do modelu zadána automaticky, viz text dále.
Omezení importu z aplikace Connection
Kontakty
Obecně není podporován import sil působících na základovou desku prostřednictvím kontaktu s jinou ocelovou deskou. To platí jak pro kontakt hrana-plocha, tak pro typy kontaktů plocha-plocha. Více si přečtěte v tomto článku.
Kotvení bez patní desky
Pouze modely kotvené přes patní desku mohou být správně importovány do aplikace Detail. Pro modely, kde jsou prvky připojeny k betonovým blokům přímo (např. přes spodní pásnici), je plech prvku s kotvami importován bez zatížení, tj. nejsou importovány silové účinky ze svarů.
Vlastní tíha není přidána automaticky
Vlastní tíha není v importovaných zatěžovacích stavech automaticky zahrnuta, musí být dodatečně přidána uživatelem. To může hlavně ovlivnit případy kotvení k základovým patkám, kde neuvážení vlastní tíhy může vést ke ztrátě stability a k překlopení základu, jak je zmíněno v odstavci výše.
Kombinace importovaných zatížení a zatížení zadaných uživatelem
Importovaná zatížení a zatížení zadaná uživatelem nelze kombinovat v rámci jednoho modelu. Z důvodů popsaných v Teoretických základech. Kotvy se do Detailu naimportují tak, že nejsou s patní deskou propojené na osovou sílu (propojení na smyk je řízeno způsobem přenosu smyku). Pokud v Detailu vytvoříte zatížení aplikované na patní desku, je zřejmé, že zatížení z patní desky nebude do kotev přeneseno.
Alternativní řešení: Zkopírujte importovanou Položku projektu, odstraňte všechna importovaná zatížení, propojte všechny kotvy s patní deskou na osovou sílu a poté můžete zadat nové zatížení.
Jeden betonový blok
V aplikaci Detail je podporován pouze jeden betonový blok. Nicméně betonový blok může být upraven pomocí Negativního tělesa, Roviny řezu a operace Řez. Díky tomu je možné modelovat složitější tvary jako jsou podstavce, rozšíření základových pásů, kotvení v blízkosti otvorů atd.
Jediný způsob, jak v Detailu získat více betonových bloků, je import z Connectionu. Ty však musí být dále upraveny do jednoho betonového bloku (např. pomocí operace Řez). Výpočet se pro více než jeden blok v modelu nespustí.
Více než jedna kotevní deska v bloku
Nedoporučuje se importovat takzvané kotvení na hraně. V aplikaci Connection může dojít k nesprávnému přerozdělení sil mezi různými částmi kotvení podepřenými jednotlivými Winklerovými podložími.
Platí to pro současnou verzi 25.1. Může se lišit v předchozích verzích, protože postupně pracujeme na odstranění těchto omezení. Více informací o každé verzi najdete v novinkách k verzi.