Bemessung einer gebogenen Scherwand, Vereinigtes Königreich

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In diesem Artikel präsentieren wir eine Fallstudie von IDEA StatiCa RCS anhand eines realen Projekts von einem unserer Kunden, das zwar relativ klein ist, den Konstrukteur jedoch vor mehrere Herausforderungen stellt, die die Berechnung der Schnittgrößen komplex machen, von denen die größte die gebogenen Betonwände sind.

Die Bemessung solcher Elemente beinhaltet normalerweise viele Annahmen, technisches Urteilsvermögen und eine Kombination von Handberechnungen mit dedizierter Software, die immer noch keinen vollständigen Einblick und keine Normkonformität bieten würde. Mit IDEA StatiCa RCS erhalten Sie eine Komplettlösung und können jeden Querschnitt mit umfangreichen Normnachweise einfach konstruieren.

Modell vorbereiten

Der Kunde hat dieses Projekt in SCIA Engineer modelliert und analysiert, und obwohl die gebogenen Wände aus der Modellierungsperspektive kein Problem darstellen, ist es in Bezug auf die Bemessung nicht so einfach wie bei typischen 1D- und 2D-Bauteilen. In dieser Situation ist es notwendig, einen Integrationsstreifen zu verwenden (der im Wesentlichen 2D-Spannungskomponenten integriert und äquivalente 1D-Teile erzeugt). Dies ermöglicht es dem Konstrukteur, die Nachweise der einschlägigen Normanforderungen einzuhalten.

Nach der Analyse in SCIA Engineer werden die Ergebnisse in tabellarischer Form dargestellt und können direkt in Excel oder andere Software exportiert werden. In der Abbildung unten sind die kritischen Komponenten (in Fettschrift), ihre Positionen und ihre Kombination dargestellt. Die Bemessung gegen mehrere Kombinationen ist wichtig, da die Querschnittskräfte nicht gleichzeitig maximiert werden, was eine genauere, sicherere und wirtschaftlichere Lösung des Problems ermöglicht. Darüber hinaus ist es bei Gebrauchstauglichkeits-Nachweise sehr wichtig, diese Kombinationen als solche zu klassifizieren, um die entsprechenden Nachweise durchzuführen.

Draufsicht mit konstruierter Wand

Bemessungsporzess mit IDEA StatiCa RCS

Nach dem Exportieren der Ergebnisse wechseln wir zu IDEA StatiCa RCS und erstellen die Geometrie des gekrümmten Querschnitts neu. Um Zeit zu sparen, können wir die Geometrie der gebogenen Wand einfach über eine DFX-Datei importieren. Anschließend werden mit den Bewehrungswerkzeugen von RCS alle Bewehrungsstäbe an ihrer genauen Position platziert.

Bewehrungsanordnung

Der wirksame Querschnitt für zweiachsige Scherung

Der nächste Schritt besteht darin, die Schnittkräfte über ein einfaches Kopieren/Einfügen-Verfahren aus der zugehörigen Tabelle in SCIA Engineer zu importieren. In diesem speziellen Fall werden die GZT-Kräfte importiert, aber wie in der Tabelle zu sehen ist, gibt es mehrere Registerkarten, die die Definition von zufälligen und anderen Lastkombinationen (Charakteristisch und Quasi-ständig) ermöglichen.

Lastkombinationen

Schließlich kann der Nutzer aus einer Vielzahl von Nachweisen wählen, die auch Spezialfälle (vorgespannte Bauteile, Brückenbau, Containerschiffe, Feuerwiderstand und Ermüdung) abdecken. Danach kann der Nutzer eine Zusammenfassung der Ergebnisse für die ausgewählten Nachweise in Form von Tabellen und Versagensarten einsehen und deren Aussehen ändern. Selbstverständlich kann der Nutzer die Ergebnisse per Knopfdruck exportieren und als Dokumente präsentieren.

Analysis results