Bármely előregyártott beton szerkezeti elem megoldása
Nos, valóban így van!
Hogyan, kérdezheti?
Természetesen a megfelelő, hatékony, mégis könnyen használható eszközök segítségével, amelyek lehetővé teszik, hogy zökkenőmentesen és hatékonyan haladjon végig a tervezési folyamaton, lefedve a teljes szerkezetet a tetőtől az alapozásig.
Meg vagyok győződve arról, hogy a cikk elolvasása után búcsút int a fárasztó kézi számításoknak, a végeláthatatlan Excel-táblázatoknak több ezer sorral, amelyek csak arra várnak, hogy véletlenül elgépeljen egy képletet, a becsléseknek a drága idő megspórolása érdekében, és nem utolsósorban az egyszerűsített alkalmazások használatának, amelyek nem fednek le mindent, ami szükséges.
Megtanulja, hogyan ellenőrizze a kompozit előregyártott üreges födémeket, nyílásokkal ellátott előregyártott gerendákat, konzolokat, oszlopokat és alapozásokat. Mindez az olyan reológiai hatások automatikus figyelembevételével történik, mint a kúszás és a zsugorodás, az Időfüggő Analízis (TDA) alkalmazásával a szoftverben, valamint az összes diszkontinuitási régió lefedésével a világszínvonalú Compatible Stress Field Method (CSFM) segítségével.
Tehát csatja be a biztonsági övet, és élvezze velem ezt az oktatási utazást!
Oldja meg a szerkezeteket a tetőtől az alapozásig pillanatok alatt!
Még mindig emlékszem, milyen nehéz volt befejezni egy előregyártott szerkezet tervezését a mesterszakos diplomamunkámhoz.
Egy egyemeletes tornaterem volt, összesen 26,6 méter szélességgel és 44,3 méter hosszal. A teljes magasság 8,0 méter volt. A teherhordó rendszert nyílásokkal ellátott előfeszített tetőgerendákból álló keresztirányú keretek rendszereként tervezték, amelyeket vasbeton konzolokkal ellátott oszlopok támasztottak alá, valamint hosszirányú merevítők rendszerével. Tetőelemként helyszínen öntött felső réteggel ellátott üreges előregyártott födémeket alkalmaztam. Ez nem hangzik olyan bonyolultnak, igaz?
Akkor mi volt a nehézség?
Nagyon fárasztó folyamat volt, mert akkoriban csak a globális analitikai szoftver és a könyvek álltak rendelkezésemre. Elkezdtem Excel-táblázatokat készíteni, hogy a számítások a lehető leghatékonyabbak legyenek. Ennek ellenére a fájlban lévő sorok száma még ma is kísért egy kicsit.
Ma, annak köszönhetően, hogy jártas vagyok az összes IDEA StatiCa Concrete alkalmazás használatában, valószínűleg egy-két nap alatt befejezném a diplomamunka teljes szerkezeti részét hónapok helyett.
Hadd mutasson meg.
A tető, a tető, a tető ...?
Szerencsére nem ég, de könnyen kezelhető az IDEA StatiCa Beam segítségével!
Mik a kompozit üreges előregyártott födémek tervezésének kihívásai? A mérnököknek különösen tisztában kell lenniük az egyes rétegekhez használt különböző anyagok viselkedésével, a csatlakozások nyírásával, az építési szakaszok fontosságával stb.
Mivel a Beam alkalmazásban implementálva van a TDA, mindössze annyit kell tennie, hogy meghatározza az anyagokat, a geometriát, a peremfeltételeket, a terheket (vagy importálja a belső erőket harmadik féltől származó szoftverből), valamint az építési szakaszokat, majd futtatja az átfogó analízist, amely lefedi az összes teherbírási határállapot (ULS) és használhatósági határállapot (SLS) ellenőrzést.
Ne habozzon, próbálja ki maga is. Merítsen ihletet ebből a mintaprojektből, amely egy födémet mutat be.
Nagy fesztávolságú tetőgerendák
Az ilyen szerkezeti elemeknél a vasbeton már nem jelent megoldást. Tehát előfeszített beton az, amire szükség van. És mindannyian tudjuk, mit jelent ez. A szerkezeti elem keresztmetszetének geometriájának optimalizálása, a feszítőkábelek száma, a kezdeti feszültség és veszteségek értékelése stb. Rengeteg dologra kell figyelni.
Ezután, az anyag megtakarítása és a szerkezet könnyítése érdekében nyílásokat kell hozzáadni. Ezért fel kell építeni az egyenértékű rácsmodellt, és a Strut and Tie módszert (SaT) kell alkalmazni az ilyen diszkontinuitási régiók megfelelő ellenőrzéséhez. Ez még több órát ad hozzá a már amúgy is időigényes folyamathoz.
Vagy használhatja az IDEA StatiCa Detail-t a CSFM módszerével, optimalizálhatja a szerkezetet, és mindezek mellett jelentősen megtakaríthat időt. Hogy hangzik ez?
A modellezési folyamat megkönnyítése érdekében tekintse meg a nyílásokkal ellátott előfeszített gerenda kész modelljét.
„Mindig támogatni foglak" – mondta az oszlop a gerendának
Az oszlop helyes tervezése elengedhetetlen az egész szerkezet szempontjából. Ez kétszeresen igaz a karcsú oszlopokra. Az ilyen szerkezeti elemeket stabilitásérzékenynek kell tekinteni. Ezért a másod rendű hatások figyelembevétele kötelező.
Spórolja meg a számítások elvégzésének fáradságát a szabványban szereplő megközelítés alkalmazásával, és használjon helyette egy hatékonyabb módszert. Olvasson a betonból készült karcsú oszlopok problémamentes tervezéséről. Vagy tekintse meg a másodrendű hatásokkal rendelkező kör keresztmetszetű oszlop modelljét, amelyet az IDEA StatiCa RCS-ben készítettek.
Konzol – a kis segítő
Valószínűleg a projekt legegyszerűbb része. A konzolokat általában nyomóerő terheli, amely a rajtuk elhelyezett szerkezeti elemből ered. Azonban szükséges figyelembe venni a vízszintes teher ajánlott részét. Az egyenértékű rácsmodell ebben az esetben nem olyan bonyolult, és az eredmények meglehetősen gyorsan megkaphatók.
De (mindig van egy de), mit szólna ahhoz, ha azt mondanám, hogy a kielégítő ULS eredmények nem jelentik azt, hogy a szerkezet nem fog megrepedni vagy túlzottan deformálódni? Magyarázzuk el ezt egy gyakorlati példán keresztül.
Van egy konzolunk adott geometriával, tulajdonságokkal és vasalással, amelyet normál- és nyíróerő terhel, ahogy az alábbi képen látható.
Amikor ezt a példát kézzel ellenőrzi, a Strut and Tie módszert alkalmazza, értékeli a betonban lévő nyomófeszültséget, és összehasonlítja azt a méretezési kapacitásértékkel. Ezután kiszámítja a húzófeszültséget, és ennek megfelelően tervezi meg a vasalást. A munka elvégzett, és továbbléphet a projekt következő részére.
Azonban, csak hogy biztos legyen, ellenőrizzük le a tervezést, ezúttal szoftver segítségével.
Ugyanezt a konzolt modelleztem az IDEA StatiCa Detail-ban. Nézzük meg az eredményeket. A SaT módszerrel végzett kézi számítás szerint az ULS ellenőrzések rendben vannak. Ezt a Detail alkalmazással is megerősítettem.
Mindazonáltal ezúttal egy fejlettebb megközelítést alkalmaztunk, és az átfogó ellenőrzés második részét is láthatjuk. És ez meglehetősen meglepő. Ugyanannak a szerkezetnek ugyanazokkal a tulajdonságokkal végzett SLS ellenőrzései nem kielégítők.
És ezt a SaT módszerrel nem lehet értékelni. Az SLS ellenőrzések elhanyagolása közvetlenül befolyásolhatja a szerkezet élettartamát. Javaslatom az, hogy mindig ellenőrizze a szerkezetet mind a teherbírási, mind a használhatósági határállapotokra.
Általában az oszlopot és a konzolt külön ellenőrzik. De a CSFM-nek köszönhetően mindkettőt belefoglalhatja egyetlen modellbe. Tekintse meg a konzollal ellátott oszlop modelljét.
Mindent megtart
Az utolsó lépés az alapozások ellenőrzése. A támaszok közelében lévő területek szintén diszkontinuitási régiók. Tehát ismét elindíthatja a Detail alkalmazást, és elvégezheti a szerkezeti mérnöki varázslást. A különböző típusú oszlop-alapozás kapcsolatok ellenőrzése nem jelent problémát.
Beleértve az összetett kapcsolatokat, mint például a bemélyesztett oszlopok!
A hab a tortán, hogy a támaszok merevségét manuálisan is beállíthatja a saját számításai alapján, hogy szimulálja a rugalmas altalaj viselkedését! Erről bővebben az IDEA StatiCa Detail támasztípusai cikkben olvashat.
És ennyi. Most már megvan a receptkönyv és ismeri a munkafolyamatokat. Tehát ne várjon tovább, és kezdjen el önállóan modellezni! A nem kívánt hibák elkerülése érdekében olvassa el a Vasbeton szerkezetek tervezésénél gyakran figyelmen kívül hagyott szempontok cikket.
Összefoglalás
Ennek a cikknek nem célja, hogy leszólja az egyszerűsített eszközöket és megközelítéseket alkalmazó kézi számításokat, vagy az Excel-táblázatot, amelyet az előregyártott betonszerkezetek ellenőrzéséhez szokott használni. Nem arról szól, hogy azonnal át kell térnie kizárólag az IDEA StatiCa termékek használatára. Ha ez működik Önnek, remek!
Azt szerettem volna megmutatni, hogy van egy másik út, amely néha gyorsabb és pontosabb lehet. Vagy hogy a korábban említett megközelítések alkalmazása néha nem elegendő, és potenciálisan nem biztonságos tervezéshez vezethet, amely például befolyásolhatja a szerkezet élettartamát.
Az utolsó javaslat, amelyet ebben a szövegben adok, az, hogy mindig használja mérnöki ítélőképességét, és ne féljen új dolgokat tanulni.
Tudjon meg többet a betonszerkezetek tervezési lehetőségeiről a Támogatási Központunkban, ahol megtanulhatja az alkalmazások használatát számos oktatóanyagban, megtekintheti termékmérnökeinket működés közben az egyik webináriumunkon, vagy letölthet egy mintaprojektet.
Ha most kezdi el használni a szoftvert, vagy csak fejleszteni szeretné készségeit, tekintse meg önálló tanulási lehetőségeinket és a szakmailag tanúsított Campus kurzusokat, és válassza ki az igényeinek leginkább megfelelőt.