Előregyártott csőhíd-szegmens ellenőrzése egy magyarországi vegyipari üzemnél
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Global 3D model of the structure in AxisVM}}}\]
A projektről
A Magyarországon található vegyipari üzemben a projekt egy meglévő csőhíd-szegmens értékelésére összpontosított, hogy ellenőrizze annak szerkezeti teherbírását a jelenlegi üzemi terhelések alatt. A csőhíd több mint 100 méter hosszan nyúlik el, de moduláris ismétlődése miatt csak egy reprezentatív szegmens részletes értékelésére volt szükség. A meglévő szerkezethez nem állt rendelkezésre tervezési dokumentáció, ezért fejlett felmérési és diagnosztikai technikákat kellett alkalmazni a geometriai és anyagadatok rögzítéséhez.
A megépített geometria rekonstruálásához 3D lézerszkennelést végeztek, míg a vasalás részleteit vasalásszkennerrel azonosították. A beton szilárdságát Schmidt-kalapácsos vizsgálattal értékelték, a betonacél minőségét pedig az építési korszak normái, a közeli szerkezetek dokumentációja és mérnöki tapasztalat alapján becsülték meg.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Vierendeel column modeled in Detail - Topology optimization}}}\]
Mérnöki kihívások
A szerkezet előregyártott, feszített vasalású beton „T" gerendákból áll, amelyek tokos alapokba beágyazott oszlopokon nyugszanak, monolit tömbalapokon. Az egyik kulcsfontosságú tervezési elem a középen elhelyezett Vierendeel-oszlop, amely hosszirányú stabilitást biztosít és ellenáll a csőmozgásból vagy környezeti terhelésből eredő vízszintes erőknek. A többi oszlop csuklós támaszként működik, amelyeket hosszirányban ez a rögzített középső elem stabilizál.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Internal force diagrams in AxisVM}}}\]
Keresztirányban mind a merev, mind a csuklós oszlopok rögzített talpú konzolként viselkednek. Hosszirányban a csuklós oszlopok talpukon rögzítettként, tetejükön oldalirányú megtámasztással működnek, míg a Vierendeel-oszlopot vagykonzolként, vagy a gerendák közötti lengő függőleges szerkezeti elemként modellezték.
A hőtágulási hatások elhanyagolhatók voltak a vegyes támaszszerkesztés miatt. A szerkezet megfelelt a keresztirányú szélterhelés követelményeinek, azonban a hosszirányú vízszintes erők jelentős kihívást jelentettek. Ezek nyíróerő-átadási mechanizmusokat indukáltak a gerendákban, amelyeket hagyományos rúdelem végeselem-modellek segítségével nem lehetett pontosan megragadni.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Results in Detail - Concrete stress, Reinforcement stress, Crack width, Deformation}}}\]
Megoldások és eredmények
A hagyományos modellezés korlátainak kezelésére az IDEA StatiCa Detail alkalmazást használták a gerendák összetett nyírási viselkedésének értékelésére hosszirányú terhelés alatt. A globális elemzésből levezetett belső erő burkoló egy mérvadó teherkombinációt tárt fel. Ezeket a belső erőket a Detail alkalmazásban alkalmazták a gerendák kialakítási megfelelőségének értékelésére.
Tekintettel a csatlakozó gerenda jelentős mélységére, a Strut-and-tie modellt megfelelőbbnek ítélték a belső erőeloszlás tükrözésére. Az ilyen modell kézi számítása bonyolultsága miatt rendkívül időigényes és hibalehetőségekkel teli lett volna. Ehelyett az IDEA StatiCa Topológiai Optimalizálás eszközét használták a valószínű erőpályák vizualizálásához. A generált topológia megerősítette a várt erőáramlást, lehetővé téve a mérnökök számára, hogy a tényleges vasalási elrendezést bevigyék az ellenőrzéshez.
Az eredmények azt mutatták, hogy az alkalmazott kialakítással a merev oszlop teherbírása elegendő volt. Az IDEA StatiCa segítségével végzett további ellenőrzések figyelemre méltó különbségeket tártak fel a terhelés alatti alakváltozásokban, amelyek segítették a használhatósági teljesítmény további értékelését.
A BASE-Engineer Kft.-ről
A pécsi székhelyű BASE-Engineer Kft. nagy ipari létesítmények, valamint lakó- és kereskedelmi épületek szerkezeti tervezésére specializálódott. A cég a hagyományos mérnöki tapasztalatot korszerű digitális eszközökkel ötvözi, hogy műszakilag megalapozott és megvalósítható megoldásokat nyújtson. További információ a base.hu oldalon érhető el.
Próbálja ki az IDEA StatiCa-t ingyen
EGYÉB ESETTANULMÁNYOK
