3D Detail – vasbeton alaplemezek (BÉTA)
Az IDEA StatiCa bevezeti a Detail (3D Béta) megoldást 3D feladatok, például betonblokkokba történő horgonyzás megoldására. A megoldás lehetővé teszi a tervezés elvégzését túlzott egyszerűsítések nélkül, és a Végső Határállapot (ULS) alapján végzett ellenőrzések elvégzését. Az IDEA StatiCa Detail (3D Béta) megoldásban alkalmazott módszer az már bevált Compatible Stress Field Method alapján működik, amelyet 3D problémák (háromtengelyű feszültség) megoldására adaptáltak. Az alapelem is a harmadik dimenzióra lett módosítva. A tömör blokk az alapelem, amely a betont reprezentálja, és mindhárom irányban deformálható. Ahhoz, hogy összetett modellt lehessen létrehozni alaplemezekhez, olyan entitásokat vezettünk be, mint a felületi alátámasztás, talplemez, horgonyok és egyebek. Mindezen entitások, valamint azok funkcionalitása a következő cikkben kerül bemutatásra.
A tömör blokk alakja
A betonblokk a "Tömör blokk" nevű szerkezeti elem típussal modellezhető, amelynek geometriája kétféleképpen definiálható:
- Téglalap alakú – Ez a lehetőség téglalap alapú és állandó magasságú alaplemez definiálásához alkalmas. A blokk minden oldalára vonatkozó eltolások megadásával ferde alaplemez is modellezhető.
- Sokszögű alap meghatározott magassággal – Az alaplemez alakjának meghatározásának második lehetősége az alap alakjának általános sokszögként való definiálása. Azonban az előző lehetőségnél leírt módon ferde alaplemez nem hozható létre.
Felületi alátámasztások
A felületi alátámasztás az egyetlen lehetséges alátámasztástípus, amely a tömör modellhez definiálható. Az alak meghatározásának két lehetősége van – definiálható a teljes felületre vagy általános területként, amelynek körvonalát töröttvonal határozza meg.
A felületi alátámasztás előnye a merevség definiálásának és a nemlineáris viselkedés beállításának lehetősége, amely a talajjal való érintkezést szimulálja. Az általános alakkal (töröttvonallal) definiált alátámasztások cölöpök szimulálására is használhatók.
Teherátadó elemek
Különösen a horgonyzáshoz két teherátadó entitást fejlesztettünk ki:
- Talplemez – A talplemez alakja téglalap vagy általános töröttvonal formájában definiálható. A talplemez modellezhető az oszlop egy részével (a „Teherátadás – Oszlop" opcióval) vagy az oszlop nélkül (a „Teherátadás – Erők" opcióval). A „Teherátadás – Erők" opció kiválasztásakor a definiált teher közvetlenül a talplemezre kerül alkalmazásra. Ha az acéloszlop definiálva van (keresztmetszetével és hosszával), a terhet az oszlop tetejére alkalmazzák, és az oszlop merevsége segít a feszültség helyes elosztásában a talplemezre.
- Egyedi horgony – Az egyedi horgony egy 1D elem, amely tengelyirányú erő átvitelét teszi lehetővé. A horgony automatikusan összekapcsolható a talplemezzel, vagy közvetlenül pontterhelés alkalmazható rá*.
*A BÉTA verzióban a horgonyokra vonatkozóan több korlátozás érvényes.
A horgony csak nyomást és húzást ad át. A nyírást, ha Connection-ből importálják, a betonblokk és a talplemez közötti súrlódás viszi át. A horgonyra csak tengelyirányú erő alkalmazható.
A Detail alkalmazásban kétféle horgonytípus érhető el:
- Helyszínen öntött – Vasalás
- Ragasztott horgony
A ragasztott horgony esetén az elemzésbe egy további paraméter kerül be – a tapadási szilárdság. Ez az érték alapértelmezés szerint 2 MPa-ra van beállítva, és a felhasználónak a horgonygyártó adatlapja alapján kell módosítania.
Terhek
A könnyű kezelhetőség érdekében elengedhetetlen az erőcsoport és a felületi teher hozzáadásának lehetősége. Összesen három terhelési típust támogatunk:
- Felületi teher – A felületi teher bármely betonfelületre alkalmazható. Alkalmazható a teljes felületre vagy csak annak egy részére, egy meghatározott területen, amelyet a körvonala (töröttvonal) határoz meg.
- Pontterhelés
- Erőcsoport – Az erőcsoport egy olyan entitás, amely több, csoportként ható pontterhelést definiál. Alkalmazható a talplemezre vagy a betonfelületre. Ez a terhelési típus használható a hegesztésekben lévő erők szimulálására, amelyek feszültségeket visznek át az oszlopból a talplemezre.
Vasalás
Egy új vasalástípust fejlesztettünk ki, amely lehetővé teszi az alaplemez megfelelő vasalását. A Vasalásrúd-csoport több lehetőséget kínál a betonacélok definiálásához:
- Két pont alapján
- Felületi él mentén – Felületi él mentén – a kiválasztott felülettel párhuzamos vasalási réteg jön létre. A felhasználó meghatározza a rétegben lévő rudak számát és a kiválasztott felülettel párhuzamos rétegek számát.
- Egy vagy több felületi él mentén – Egy vagy több felületi él mentén összetett alakú (bármely betonfelülethez kapcsolódó síkgörbe) vasalási rétegek modellezése lehetséges. A réteget ezért egyetlen betonacél határozza meg. Azonban több párhuzamos réteg is definiálható. A betonfedés minden élhez külön-külön definiálható. Ez a legjobb lehetőség kengyelek modellezéséhez.
- Töröttvonal mentén
Eredmények
Az eredmények fülön három alapvető ellenőrzés található az ULS (Végső Határállapot) szerint.
A betonban és a vasalásban lévő feszültségek és alakváltozások eredményei a „Szilárdság" szakaszban találhatók. A tapadási feszültség és a kapcsolódó értékek a „Lehorgonyzás" ellenőrzésben szerepelnek. A nemlineáris alakváltozás fontos értéke a „Kiegészítő" ellenőrzésben kerül bemutatásra.
A 3D BÉTA verzió korlátai
A kiadott BÉTA verzió célja, hogy felhasználóinknak lehetőséget adjon a megismerésre, a megoldás tesztelésére és visszajelzések küldésére. A 3D Detail BÉTA verziójával kapcsolatos elvárások tisztázása érdekében az aktuális verzióban néhány korlátozás érvényes:
- A horgonyokban nincs nyíróerő-átvitel – a nyírást kizárólag a talplemez és a betonblokk felülete közötti súrlódás viszi át.
- Az elemzés és a szabványellenőrzések eredményei ULS-re (végső határállapotra) korlátozódnak.
- Egy betonblokk és horgonyrács talplemezzel rendelkező egyedi modell számítási ideje akár 10 percet is igénybe vehet.
- Az eredmények megjelenítéséhez szükséges metszetek a BÉTA 2 verzióban lesznek elérhetők.
- A modellelemek önsúlyát nem veszi figyelembe a számítás.
- A modellben csak egy tömör betonblokk használható.
A Detail 3D megoldása intenzív fejlesztés és ellenőrzési folyamat alatt áll. A 24.0 verzióval megjelent a 3D Detail első BÉTA verziója; a BÉTA 2 verzió 2024 júliusában várható, az eredmények értelmezésének javításával, a jelenlegi korlátozások listájának csökkentésével és további funkciók bevezetésével. A 3D Detail BÉTA verziója az alapos ellenőrzési folyamat befejezése után ALFA verzióvá alakul, és a 24.1 verzióval kerül kiadásra.
Modell leírása és ellenőrzések
A 3D Detail analitikai modelljéről további információkért olvassa el az elméleti háttérről szóló cikket:
Ezenkívül a 3D Detail modell és eredmények első ellenőrzései a következő cikkekben kerültek közzétételre:
- 3D Detail ellenőrzés: Egyszerű hajlítási teszt
- 3D Detail ellenőrzés: Horgonyteszt
- 3D Detail ellenőrzés: Nyírási tesztek kis kengyeltartalmú gerendákon
Emellett hivatkozhat a Detail elméleti háttérről szóló cikkeire, amelyek mind a 2D, mind a 3D modellekre vonatkoznak a végeselemekkel és az ULS eredmények értelmezésével kapcsolatban:
Korai hozzáférést biztosítunk ehhez a Béta verzióhoz, hogy kipróbálhassa, miközben mi folytatjuk az alapos ellenőrzési folyamatot. Ez a legújabb verzióval és érvényes karbantartással rendelkező jelenlegi felhasználók számára érhető el. Ha megfelel az előfeltételeknek, ingyenes hozzáférést kérhet a Connection alkalmazás szalagsávján található Béta Detail ikonra kattintva, amely elvezeti Önt erre a céloldalra, ahol kitöltheti az űrlapot, és kérheti a Béta programhoz való csatlakozást, valamint ingyenes hozzáférést kaphat a 3D Detail-hez.
Megjegyzés: A 3D Detail szabványellenőrzései jelenleg csak Eurocode (EN) szerint érhetők el.