Az Eurocode a horgonyok és a betontömbök tönkremenetelének több módját határozza meg, és ezeket a terhelés típusa szerint tovább osztályozza. Az IDEA StatiCa Connection alkalmazásban a horgonyok ellenőrzése eddig is elvégezhető volt, azonban bizonyos korlátozásokkal, így az ellenőrzést kézzel kellett elvégezni.
Ezzel egyidejűleg a betontömbök vasalását sem lehetett figyelembe venni. Ez most megváltozik az IDEA StatiCa Detail 3D-vel, amely további lehetőségeket kínál. Az IDEA StatiCa Detail 3D nem kínál olyan ellenőrzéseket, amilyeneket a vasalatlan betonra vonatkozó szabvány meghatároz. A végeselemes analízis segítségével azonban ellenőrizhető, hogy a vasbeton megfelel a megadott tehernek, és ez megakadályozza a beton olyan tönkremenetelét, amely ezeknek a feltételeknek megfelelne. Az alkalmazások egymástól függetlenül működnek, és külön-külön is használhatók, azonban a Connection és a Detail közötti kapcsolat révén a Detail kizárólag kiegészítő számításként is használható.
Most tekintsük át egyenként az Eurocode feltételeit, és azt, milyen lehetőségeket kínálnak az alkalmazások.
Húzóerő
Az Eurocode az első terhelési típust (húzóerő) 6 lehetséges horgony- vagy betontömb-tönkremeneteli esetre osztja (a, b, c, d, e, f), valamint további kettőre a vasalt alapozások esetében (g, h).
Az alábbi ábra vázlatosan mutatja, milyen típusú tönkremenetel ellenőrizhető a Connection alkalmazással, és milyen viselkedés fedhető le vasbeton alkalmazásával, azaz a Detail alkalmazásban végzett analízissel. Az IDEA StatiCa Connection az Eurocode (EN 1992-4-7.2.1) empirikus képleteit használja a horgonyok méretezéséhez (CBFEM), míg az IDEA StatiCa Detail teljes mértékben a végeselem-módszerre (3D CSFM) épül. Egyes ellenőrzési lehetőségek ezért mindkét alkalmazásban átfedik egymást, azonban mindig más módszerrel.
A szoftverben implementált módszerek jellegéből adódóan a Connection alkalmazásban csak vasalatlan beton vehető figyelembe, míg a Detail alkalmazásban csak vasalt betonalapozás vehető figyelembe.
Az IDEA StatiCa Detail 3D analízisének fő feltételezéseit és korlátait a Known Limitations című cikk ismerteti.
a) Acél tönkremenetel
A csak húzott horgonyok acél tönkremenetele mindkét alkalmazásban ellenőrizhető. A horgony húzási ellenállását a Connection alkalmazásban a következő képlet alapján ellenőrzi a szoftver:
A Detail alkalmazásban a horgonyokat a Project Settings menüben kiválasztott Eurocode szabvány (1992-4 vagy 1993-1-8) szerint ellenőrzi a szoftver. Ez a viselkedés a 25.1.1-es verziótól kezdve érvényes.
A régebbi verziókban a horgonyokat szabványos vasbetétekként ellenőrzi a szoftver, a megfelelő anyagokhoz meghatározott feszültség-alakváltozás diagramok alapján, ahol a határ-alakváltozás értéke maximum 5% (a húzási merevítő hatás alapján számítva, erről bővebben a Theoretical Background című cikkben olvashat)
b) Beton kúp tönkremenetel
A beton kúp tönkremenetele a Connection alkalmazásban ellenőrizhető. Azonban a Connection alkalmazás csak vasalatlan betont tud figyelembe venni.
Ezért, ha a beton kúp tönkremegy, célszerű az IDEA StatiCa Detail alkalmazásra váltani, amely a teljes vasalt tömb analízisét biztosítja. A beton húzószilárdságát konzervatívan elhanyagoljuk, ami azt jelenti, hogy a kúpos tönkremenetel teherbírását nagyrészt a megadott vasalás mennyisége határozza meg. Az alábbi ábrán láthatók a főfeszültségek irányai, amelyek jelzik a fent említett kúp alakját. A jobb oldalon a beton feszültségeinek értékei láthatók, amelyeket a határértékekkel vetnek össze.
c) Kihúzódási tönkremenetel
Ez a szabványellenőrzés a Connection alkalmazásban csak bizonyos esetekben érhető el (lásd a cikk első ábráját). Az utólag beépített mechanikus horgonyok esetében további ellenőrzés szükséges.
A Detail alkalmazásban lehetőség van úgynevezett ragasztott horgonyok beállítására, és a tervezési tapadószilárdság megadására a technikai paramétereik alapján. A horgonyokat ezután ezen paraméterek alapján ellenőrzi a szoftver. (Csak vasbeton esetén alkalmazható.)
d) Ragasztott kötőelemek kombinált kihúzódási és beton tönkremenetele
Ez a tönkremenetel csak a Detail alkalmazásban észlelhető, ahol a beton feszültségeit és a lehorgonyzási területeket 3D CSFM segítségével ellenőrzi a szoftver. A kombinált kihúzódási és beton tönkremeneteli mechanizmus a Detail alkalmazásban a fent meghatározott alapelveken alapul, és ellenőrzése a beton szilárdsági és lehorgonyzási ellenőrzés részét képezi. (Csak vasbeton esetén alkalmazható.)
e) Beton hasadási tönkremenetele
A Connection alkalmazásban ez nem ellenőrizhető. A Detail alkalmazásban a hasadási tönkremenetel általában vasalatlan beton problémája, amelynek kialakulását a vasalás alkalmazása megakadályozza. Ezzel egyidejűleg a Detail alkalmazásban láthatók a nyomott vagy húzott vasalás, valamint a nyomott beton feszültségei és alakváltozásai.
f) Beton kirobbanási tönkremenetel
Vasalatlan beton esetén az Eurocode szerinti empirikus szabványellenőrzés a Connection alkalmazásban lehetséges.
Vasalt szerkezeti elemek esetén a Detail alkalmazás használható. A beton kirobbanási tönkremenetele a beton szilárdsági analízisében szerepel. Ott, ahol a húzófeszültségeket csak a vasalás viseli át (ahogyan azt fentebb már többször említettük).
További ellenőrzések a vasalt betontömbök esetén:
Vasalt alapozások esetén további vasalási ellenőrzés szükséges. A vasalás acél tönkremenetele és a vasalás lehorgonyzási tönkremenetele a Detail alkalmazásban végzett vasalási ellenőrzés részét képezi.
g) A vasalás acél tönkremenetele
h) A vasalás lehorgonyzási tönkremenetele
Nyíróteher
Az Eurocode a második terhelési típust (nyíróerő) 4 lehetséges horgony- vagy betontömb-tönkremeneteli esetre osztja (a, b, c, d), valamint további kettőre a vasalt alapozások esetében (e, f).
Az alábbi ábra vázlatosan mutatja, milyen típusú tönkremenetel ellenőrizhető a Connection alkalmazással, és milyen viselkedés fedhető le vasbeton alkalmazásával, azaz a Detail alkalmazásban végzett analízissel. Az IDEA StatiCa Connection az Eurocode (EN 1992-4-7.2.2) empirikus képleteit használja a horgonyok méretezéséhez (CBFEM). A nyíróerő okozta összes tönkremenetel-típus lefedhető a Connection alkalmazásban.
Az IDEA StatiCa Detail 3D-ben a nyírás átvitele történhet tapadás, horgonyok vagy nyírófog révén. Fontos megjegyezni, hogy csak az alapozást ellenőrzi a szoftver. Az egyéb acélrészeket (pl. nyírófog, hegesztések) a Connection alkalmazásban vagy máshol kell ellenőrizni. Ismételten hangsúlyozni kell, hogy csak vasbeton szükséges.
a) Acél tönkremenetel emelőkar nélkül
A nyírással terhelt horgonyok acél tönkremenetele emelőkar nélkül a Connection alkalmazásban ellenőrizhető. A horgony nyírási ellenállását az IDEA StatiCa Connection alkalmazásban a következő képlet alapján ellenőrzi a szoftver:
A Detail alkalmazásban a horgonyokat ismét a Project Settings menüben kiválasztott Eurocode szabvány (1992-4 vagy 1993-1-8) szerint ellenőrzi a szoftver. Ez a viselkedés a 25.1.1-es verziótól kezdve érvényes. A régebbi verziók esetén ez az ellenőrzés a Detail alkalmazásban nem lehetséges.
b) Acél tönkremenetel emelőkarral
A nyírással terhelt horgonyok acél tönkremenetele emelőkarral csak a Connection alkalmazásban ellenőrizhető. A horgony nyírási ellenállását az IDEA StatiCa Connection alkalmazásban a következő képlet alapján ellenőrzi a szoftver:
A Detail alkalmazásban ez az ellenőrzés nem lehetséges.
c) Beton kiszakadási tönkremenetel
A nyírással terhelt horgonyok beton kiszakadási tönkremenetele csak a Connection alkalmazásban ellenőrizhető. A horgony nyírási ellenállását az IDEA StatiCa Connection alkalmazásban a következő képlet alapján ellenőrzi a szoftver:
A beton talplemez alatti nyírási kapacitását ezután a Detail alkalmazásban ellenőrzi a szoftver.
d) Beton élirányú tönkremenetel
A nyírással terhelt horgonyok beton élirányú tönkremenetele a Connection alkalmazásban csak vasalatlan beton esetén ellenőrizhető. A horgony nyírási ellenállását az IDEA StatiCa Connection alkalmazásban a következő képlet alapján ellenőrzi a szoftver:
A beton élirányú tönkremenetele a Detail alkalmazásban ellenőrizhető (csak vasbeton esetén).
További ellenőrzések a vasalt betontömbök esetén:
Vasalt alapozások esetén további vasalási ellenőrzés szükséges. A vasalás acél és lehorgonyzási tönkremenetele az IDEA StatiCa Detail alkalmazásban végzett vasalási ellenőrzés részét képezi.
e) A kiegészítő vasalás acél tönkremenetele
f) A kiegészítő vasalás lehorgonyzási tönkremenetele
Összefoglalás
A legjelentősebb előny olyan esetekben mutatkozik meg, mint az élhez közeli horgonyzás és más olyan esetek, amikor a vasalatlan beton nem elégíti ki a szükséges terhet. Fontos megjegyezni, hogy a horgonyokat és a nyírófogakat a Connection alkalmazásban is tovább kell ellenőrizni, azonban a két szoftvereszköz együtt átfogó megoldást biztosít.
A módszer és az alkalmazás felépítése miatt a Detail alkalmazás csak vasalt alapozásokhoz alkalmas.