3D Detail – vasbeton alaplemezek (BETA)
Az IDEA StatiCa bevezeti a Detail (3D Beta) funkciót 3D feladatok megoldásához, mint például a betonblokkokba való horgonyzás. A megoldás lehetővé teszi a tervezés elvégzését túlzott egyszerűsítés nélkül, és az Ultimate Limit State (ULS) alapján végzett ellenőrzések elvégzését. Az IDEA StatiCa Detail (3D Beta) megoldásban alkalmazott módszer az már bevált Compatible Stress Field Method-en alapul, amelyet 3D problémák (háromtengelyes feszültség) megoldására igazítottak. Az alapelemeket is a harmadik dimenzióra módosították. A tömör blokk az alapelem, amely a betont képviseli, 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 határozható meg:
- Téglalap alakú forma – Ez a lehetőség alkalmas téglalap alapú és állandó magasságú alaplemez meghatározására. Az összes oldal eltolásának meghatározása lejtős alaplemez modellezését is lehetővé teszi.
- Meghatározott magasságú sokszögű alap – Az alaplemez alakjának meghatározásának második lehetősége az alap alakjának általános sokszögként való megadása. Azonban nem lehetséges lejtős alaplemez létrehozása, ahogy az előző lehetőségnél leírták.
Felületi alátámasztások
A felületi alátámasztás az egyetlen lehetséges alátámasztási típus, amely a tömör modellhez meghatározható. Az alak meghatározásának két lehetősége van – meghatározható akár a teljes felületre, akár egy általános területre, amelynek körvonalát töröttvonal határozza meg.
A felületi alátámasztás előnye a merevség meghatározásának és a nemlineáris viselkedés beállításának lehetősége, amely szimulálja a talajjal való érintkezést. Az általános alakkal (töröttvonal) meghatározott alátámasztások cölöpök szimulálására is használhatók.
Teherátadó eszközök
Különösen a horgonyzáshoz két teherátadó entitást fejlesztettünk ki:
- Talplemez – A talplemez alakja téglalap vagy általános töröttvonal formájában határozható meg. A talplemez modellezhető az oszlop egy részével (opció: „Teherátadás – Oszlop") vagy az oszlop nélkül (opció: „Teherátadás – Erők"). Ha a „Teherátadás – Erők" opció van kiválasztva, a meghatározott terhelés közvetlenül a talplemezre kerül alkalmazásra. Ha az acél oszlop meg van határozva (keresztmetszetével és hosszával), a terhelés az oszlop tetejére kerül alkalmazásra, és annak merevsége segít a feszültség helyes elosztásában a talplemezre.
- Egyedi horgony – Az egyedi horgony egy 1D elem, amely lehetővé teszi a tengelyirányú terhelés átvitelét. A horgony automatikusan összekapcsolható a talplemezzel, vagy közvetlenül pontterheléssel terhelhető*.
*A BETA verzióban a horgonyokra vonatkozóan több korlátozás is érvényes.
A horgony csak nyomást és húzást ad át. A nyírást, ha a Connection alkalmazásból 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 azt módosítania.
Terhek
A erőcsoport és a felületi terhelés hozzáadása elengedhetetlen a könnyű használhatóság érdekében. Összesen három terheléstípust támogatunk:
- Felületi terhelés – A felületi terhelés 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 határoz meg. Alkalmazható a talplemezre vagy a betonfelületre. Ez a terheléstípus 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 meghatározásához:
- 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.
- Felületi él vagy több él mentén – A felületi él vagy több él mentén lehetőség lehetővé teszi összetett alakú (bármely betonfelülethez kapcsolódó síkgörbe) vasalásrétegek modellezését. A réteget ezért egyetlen betonacél határozza meg. Azonban több párhuzamos réteg is meghatározható. A betonfedés minden élhez külön-külön meghatározható. Ez a legjobb lehetőség a kengyelek modellezéséhez.
- Töröttvonal mentén
Eredmények
Az eredmények fülön három alapvető értékelést talál az ULS (Ultimate Limit State) 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 találhatók. A nemlineáris alakváltozás egy nagyon fontos értéke a „Kiegészítő" ellenőrzésben kerül bemutatásra.
3D BETA verzió korlátai
A kiadott BETA verzió célja, hogy felhasználóinknak lehetőséget adjon a megismerésre, a megoldás tesztelésére és visszajelzések adására. A 3D Detail BETA 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 szabványellenőrzés eredményei ULS-re (ultimate limit state) korlátozódnak
- Egy betonblokk és talplemez horgonyrács-modell számítási ideje akár 10 percet is igénybe vehet
- Az eredmények megjelenítéséhez szükséges metszetek a BETA 2-ben lesznek elérhetők
- A modellelemek önsúlyát nem veszi figyelembe
- A modellben csak egy tömör betonblokk használható
A Detail 3D megoldása intenzív fejlesztés és ellenőrzési folyamat alatt áll. A 24.0-s verzióval megjelent a 3D Detail első BETA verziója, a BETA 2 várhatóan 2024 júliusában jelenik meg az eredmények értelmezésének javításával, a jelenlegi korlátozások listájának csökkentésével és további funkciók bevezetésével. A 3D Detail BETA verziója az alapos ellenőrzési folyamat befejezése után ALPHA verzióra kerül átminősítésre, és a 24.1-es verzióval kerül kiadásra.
Modell leírása és ellenőrzések
A 3D Detail analitikai modelljéről további információkért olvassa el az elméleti háttércikket:
Ezenkívüla 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 kengyel-mennyiségű gerendákon
Emellett hivatkozhat a Detail elméleti háttércikkeire, amelyek mind a 2D, mind a 3D modellekre vonatkoznak a végeselem-módszer és az ULS eredmények értelmezése tekintetében:
Korai hozzáférést biztosítunk Önnek ehhez a Beta verzióhoz, hogy kipróbálhassa, miközben mi folytatjuk az alapos ellenőrzési folyamatot. Ez elérhető a jelenlegi felhasználók számára a legújabb verzióval és érvényes karbantartással. Ha megfelel az előfeltételeknek, ingyenes hozzáférést kérhet a Connection alkalmazás szalagsávján található Beta Detail ikonra kattintva, amely elvezeti Önt erre a céloldalra, ahol kitölti az űrlapot, és kéri a Beta programhoz való csatlakozást, valamint ingyenes hozzáférést kap a 3D Detail-hez.
Megjegyzés: A 3D Detail szabványellenőrzései jelenleg csak az Eurocode (EN) szabványra vonatkoznak.