Bekannte Einschränkungen für Detail 3D

Einführung

Zu Beginn dieses Textes wollen wir definieren, wofür die Anwendung gedacht ist. In der aktuellen Version haben wir Werkzeuge entwickelt und die Lösung nur für die Verankerung von Stahlkonstruktionen in einfachen Betonblöcken verifiziert. Da die 3D CSFM (3D Compatible Stress Field Method), die ein Kernstück der IDEA StatiCa Detail Anwendung ist, eine allgemeine Methode ist, konzentrieren wir uns bei der nächsten Entwicklung auf das Hinzufügen von Werkzeugen und die Durchführung von mehr Verifizierungen, die mehr Anwendungsfälle wie Pfeilerkappen, Durchstanzungen von Platten, Brückenmembranen, etc.

Der folgende Text ist in zwei Teile gegliedert - Einschränkungen der Anwendung und der Methode selbst und Einschränkungen des Imports aus IDEA StatiCa Connection.

Beschränkungen der Anwendung

Bewehrter Beton

Das 3D CSFM ist nicht für unbewehrten Beton geeignet. In diesem Fall kann das Ergebnis der Berechnung zu irreführenden Ergebnissen führen.

Mehr dazu erfahren Sie unter Theoretischer Hintergrund.

Sie müssen also Bauwerke modellieren, die den Anforderungen der in den Normen definierten Detaillierungsregeln entsprechen , insbesondere dem maximalen Abstand der Bewehrungsstäbe.

Grenzzustand der Tragfähigkeit

Alle Berechnungen und Codeüberprüfungen sind nur für GZT implementiert. Die Definition der Materialien und die Art der Berechnung selbst müssen für SLS anders sein. Sie können diesen Unterschied im Detail 2D sehen.

Druck und Querzug

Die Definition des Auflagers über eine kleine Fläche kann dazu führen, dass die Kapazität der Druckstrebe überschätzt wird. Die verringerte Festigkeit des Betons in der Strebe aufgrund der Querzugspannungen (Druckentlastung) wird bei der Berechnung nicht berücksichtigt.

Verankerungsnachweis

Das Verankerungselement ist so definiert, dass es in der Lage ist, normale Zug- oder Druckkräfte sowie Querkräfte zu übertragen, wobei auch die Biegesteifigkeit, wie im theoretischen Hintergrund beschrieben, berücksichtigt wird. Es ist jedoch nicht möglich, den Schubnachweis (EN 1992-4 - 7.2.2.3.1, oder ACI 318-19 17.7.1.1) und den Nachweis der Wechselwirkung von Zug und Schub (EN 1992-4 - 7.2.2.4 ACI 318-19 17.8) in der Detailanwendung zu führen.

Dieser Nachweis ist in der Anwendung IDEA StatiCa Connection implementiert. Der Benutzer kann dort die Verankerung modellieren, die Anker überprüfen und die Option nutzen, das Modell in die Detailanwendung zu exportieren.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Schublast von den Ankern auf den Betonblock übertragen werden kann, aber der Code-Nachweis selbst kann nicht durchgeführt werden.

Kontaktspannung aus Schub

Es ist möglich, die Schubkraft von Ankern auf das Betonvolumen (und dann natürlich auf die Bewehrung usw.) zu übertragen. Die Kontaktspannung zwischen dem Beton und dem Anker oder die Schubknagge wird nicht überprüft und hat nur informativen Charakter.

Kippen

Wenn die Lasteinleitung ein Umkippen des Modells verursacht, rechnet das Modell bis zur Abweichung oder zum Erreichen eines Kriteriums. Dies dauert in der Regel sehr lange und Sie erhalten das folgende Ergebnis:

Es wird der Prozentsatz der übertragenen Last angezeigt. Außerdem wird in den Hilfsergebnissen die extreme Verformung angezeigt.

Abhilfe: Es wird empfohlen, jedes Modell zuerst zu berechnen, wobei der Multiplikator der Standardnetzgröße auf einen hohen Wert (4-5) eingestellt ist. Dieser Multiplikator kann unter Einstellungen -> Netzeinstellungen gefunden werden. Die Berechnung ist dann schnell und Sie können sehen, ob Kippen das Problem ist oder nicht.

Einschränkungen beim Import von Connection

Mörtelfuge

Nur der direkte Kontakt kann in das Detail importiert werden. Bei der Mörtelfuge wird die Dicke der Mörtelfuge vernachlässigt. Wenn die Dicke angemessen ist, werden die Ergebnisse nur geringfügig beeinflusst.

Kontakte

Im Allgemeinen wird der Import von Kräften, die durch Kontakt auf die Fußplatte wirken , nicht unterstützt. Dies gilt sowohl für den Rand-Flächen-Kontakt als auch für den Fläche-Fläche-Kontakt.

Verankerung durch Stab

Nur Modelle, die über die Fußplatte verankert sind, können korrekt in die Anwendung Detail importiert werden. 

Kombination von importierten Lasten und vom Benutzer eingegebenen Lasten

Importierte Lasten und vom Benutzer eingegebene Lasten können nicht in einem Modell kombiniert werden. Aus den im Abschnitt Theoretischer Hintergrund beschriebenen Gründen. Anker werden von den Fußplatten importiert. Wenn Sie einen benutzerdefinierten Lastfall erstellen, ist es offensichtlich, dass die Last nicht korrekt übertragen wird.

Abhilfe: Kopieren Sie das importierte Projektelement, löschen Sie alle importierten Lasten, verbinden Sie alle Anker mit der Fußplatte, und dann können Sie Ihren benutzerdefinierten Lastfall eingeben.

Ein Betonblock

In Detail wird nur ein Betonblock unterstützt. Seit Version 25.0 kann dieser Betonblock jedoch mit Hilfe des negativen Volumens, der Schnittebene und der Schneideoperation modifiziert werden. So ist es möglich, komplexere Formen zu modellieren, wie z.B. Sockel, Fundamentstreifenverlängerungen, Verankerungen neben Öffnungen, etc.

Seit Version 25.0 ist es auch möglich, zwei unabhängige Betonblöcke aus Connection zu importieren, die in Detail als zwei Modellelemente importiert werden, die mit der Schnittoperation weiter modifiziert werden können.

Aus den hier beschriebenen Gründen: ...

Es wird nicht empfohlen, sogenannte Randverankerungen zu importieren. In der Anwendung Connection kann es zu einer falschen Umverteilung der Kräfte zwischen den verschiedenen Teilen der Verankerung kommen, die von einzelnen Winkler-Böden getragen werden.