Tragwerksbemessung eines Verbundbetonquerschnitts in RCS (EN)
1 MIDAS Civil
Geometrie
Es handelt sich um ein Tragwerksmodell mit einer Spannweite von 10 Metern, das mit Vorspannung bemessen und drei verschiedenen ständigen Lastfällen ausgesetzt ist, die unterschiedlichen Bauzuständen entsprechen.
Das Modell umfasst vier Phasen. In der Phase Schalung wird der Träger durch eine nichtlineare Feder gestützt, die ausschließlich unter Druck wirkt. Während der Vorspannphase wird das Modell zunächst vorgespannt und anschließend die Schalung entfernt. In der Betonierphase wird die Platte betoniert. Die Nutzungsdauer des Entwurfs ist auf 100 Jahre festgelegt, wobei die Dauerhaftigkeit des Brückenträgers berücksichtigt wird.
Die Schnittgrößen für die manuelle Eingabe in IDEA StatiCa RCS werden aus Element 5 und Knoten 7 entnommen. Das bedeutet aus der Mitte des Trägers.
Die Schnittgrößen für jeden Teil des Querschnitts und alle Bauzustände werden aus Midas Civil entnommen. Die Registerkarte mit den eingegebenen Werten für Knoten 7 und Element 5 ist unten dargestellt.
Hier sind die Eingaben aus MIDAS Civil zu sehen.
2 Neues Projekt
Starten Sie IDEA StatiCa (laden Sie die neueste Version herunter) und wählen Sie die RCS -Anwendung. Erstellen Sie ein neues Projekt und legen Sie den Norm für Brücken EN 1992-2-2008-07 fest. Wählen Sie die Vorgespannte Querschnittsbemessung.
3 Querschnitt
Der Verbundquerschnitt wird aus der DXF-Datei exportiert, die im Anhang beigefügt ist. Es ist wichtig, Phase 1 und Phase 2 zu erstellen, um den Querschnitt programmgesteuert in zwei Teile zu unterteilen. Standardmäßig wird für beide Komponenten Beton C30/37 verwendet, der jedoch für jeden Teil separat durch Klicken auf die Schaltfläche Ändern (Bleistift) angepasst werden kann.
4 Vorspannung
Die Vorspannanordnung umfasst sowohl vor- als auch nachgespannte Spannglieder. Platzieren Sie ein vorgespanntes Spannglied in einem Abstand von 250 mm vom Schwerpunkt über den gesamten Querschnitt.
In Midas Civil wurde ein äquivalentes Spannglied mit einer Querschnittsfläche von 600 mm² bemessen. Um die gleiche Spanngliedfläche zu erreichen, passen Sie die Materialeigenschaften des Spannglieds gemäß der nachstehenden Tabelle an.
5 Bemessungsbauteil
Im Design Member müssen die Bauzustände entsprechend Midas Civil festgelegt werden. Die Bauzustände stimmen mit dem letzten Schritt in MIDAS Civil überein, während der erste Schritt nicht berücksichtigt wird.
6 Wirkungsphasen
Die Wirkungsphasen sind am wichtigsten für die korrekte Eingabe der Schnittgrößen aus Drittanbietersoftware wie Midas Civil. Es ist zu beachten, dass die Schnittgrößen aus Midas Civil auf jeden Teil des Querschnitts bezogen sind (siehe Registerkarte im Kapitel Midas Civil). In RCS können Schnittgrößen für den Gesamten oder den Aktuellen Querschnitt (1) eingegeben werden. Im Folgenden wird erläutert, was jede Option bedeutet.
Die umgerechneten Schnittgrößen sind einzugeben, wenn die Option „Gesamt" aktiviert ist.
1 Gesamt
Schnittgrößen werden auf den Schwerpunkt des Betonquerschnitts (ohne Bewehrung) mit dem Elastizitätsmodul im Alter von 28 Tagen bezogen. Bei einem Verbundquerschnitt werden alle Phasen des Querschnitts berücksichtigt, unabhängig davon, ob sie aktuell vorhanden sind.
2 Umrechnung der Schnittgrößen aus Drittanbietersoftware
Die Schnittgrößen beziehen sich auf jede Komponente und müssen auf den Schwerpunkt des gesamten Betonquerschnitts umgerechnet werden. Nachfolgend wird der Arbeitsablauf für alle Phasen detailliert beschrieben:
3 Die Spanngliedspannung in jeder Phase
Die Spannungen im Spannglied an Element 5 und Knoten 7 werden aus Midas Civil entnommen und in Registerkarte (3) eingetragen.
4 Aktuell
Schnittgrößen werden auf den Schwerpunkt des Ideellen Querschnitts bezogen, der aus den aktuell vorhandenen Phasen des Querschnitts und ihrer Vorspannbewehrung ermittelt wird. Die Änderung des Elastizitätsmoduls infolge der Betonalterung wird in allen Phasen des Querschnitts berücksichtigt.
5 Umrechnung der Schnittgrößen aus Drittanbietersoftware
Wenn die Schnittgrößen zunächst für den Gesamtquerschnitt eingegeben und dann auf „Aktuell" umgestellt werden, ist die Berechnung dieser Schnittgrößen auf die aktuelle Phase des ideellen Querschnitts bzw. des Querschnitts mit verschobenem Schwerpunkt infolge des Spannglieds zu sehen. Der Schwerpunkt verändert seine Lage auch durch die Betonalterung.
7 Schnitte
Erstellen Sie die drei Kopien der Extremwerte und geben Sie die Zeit für jeden Bauzustand an. Diese Einstellung ermöglicht die korrekte Eingabe der Schnittgrößen aus den Wirkungsphasen.
8 Schnittgrößen
Die Schnittgrößen werden nicht erneut eingegeben, sondern aus der Registerkarte Wirkungsphasen übernommen. Legen Sie zunächst den Aktuellen Extremwert (1) fest, der den Bauzustand repräsentiert. Im Allgemeinen wird für den GZT und ständige Lasten ein Teilsicherheitsbeiwert von 1,35 angesetzt, was auch der Standardeinstellung in IDEA StatiCa RCS entspricht. Für unsere Zwecke wählen wir einen Faktor mit dem Wert 1(2). Wir verwenden die Schaltfläche „Alle", um die Schnittgrößen aus den Wirkungsphasen zu übernehmen.
Für den Bauzustand Betonieren der Platte ändern Sie den Aktuellen Extremwert auf Phase 60 und führen Sie die gleichen Schritte wie oben durch.
Für den Bauzustand Ende der Nutzungsdauer ändern Sie den Aktuellen Extremwert auf Phase 36500 und führen Sie die gleichen Schritte wie oben durch.
9 Ergebnisse
Führen Sie die Berechnung aller Extremwerte durch, wenn Sie den Bereich Ergebnisse aufrufen. Um zu überprüfen, ob die Ergebnisse korrekt sind, wählen Sie den letzten Bauzustand, das Ende der Nutzungsdauer, und wechseln Sie zum Normnachweis der Spannungsbegrenzung. Es kann überprüft werden, ob die linear-elastische Spannung mit der in Midas Civil übereinstimmt.
Teil 1_unten = -5,2 MPa
Teil 1_oben = -2,7 MPa
Teil 2 = -1,7 MPa
Überprüfen wir den Wert der linearen Spannung in Midas Civil in Element 5 und Knoten 7.
10 Bericht
Wechseln Sie abschließend zur Berichtsvorschau/Drucken. IDEA StatiCa bietet einen vollständig anpassbaren Bericht zum Ausdrucken oder Speichern in einem bearbeitbaren Format.
Sie haben einen vorgespannten Verbundquerschnitt nach Eurocode in der Anwendung RCS bemessen und den Normnachweis geführt.