Laterale torsie instabiliteit voor prefab liggers

LTB is een stabiliteitsprobleem dat optreedt bij slanke liggers onder buiging, waardoor zijwaartse verplaatsing en verdraaiing ontstaan. Het komt meestal voor bij lange en slanke geprefabriceerde balken. Controle op LTB is cruciaal om plotselinge breuk te voorkomen, het structurele ontwerp te optimaliseren en naleving van veiligheidsvoorschriften te garanderen. Het is essentieel om alle bouwfasen te controleren, inclusief hijsen en transport. De oplossing is geschikt voor alle gewapend betonnen en voorgespannen (pre-tensioned) geprefabriceerde betonnen liggers.

De geometrisch en materieel niet-lineaire berekening in 24.1 kan de genoemde effecten vastleggen en resultaten geven van interne krachten inclusief tweede orde effecten. Berekende interne krachten voor geselecteerde doorsneden worden nu automatisch verzameld en naar RCS gestuurd voor gedetailleerde code-controles (beschikbaar vanaf versie 25.0).

LTB

De optie kan worden geselecteerd in de Design 1D - Data sectie naast de opties Simplified Check en Do Not Calculate. Alle benodigde invoer behoort tot de sectie Laterale stabiliteit. In het geval van vereenvoudigde controle hoeven alleen de basisafmetingen te worden ingevoerd. Voor geavanceerde analyse is meer gedetailleerde invoer nodig, inclusief constructiegeschiedenis, onvolkomenheden en andere parameters.

De analyse instellen

Constructiefasen

Elke ontwerpsituatie vereist specifieke invoer vanwege verschillende grenzen en tijden voor de codecontrole. De tijden voor elke ontwerpsituatie kunnen onafhankelijk van de in het begin ingestelde constructiefasen worden ingesteld. Betoneigenschappen, zoals _fck en _ecm, worden automatisch berekend op basis van de opgegeven tijden, maar kunnen indien nodig handmatig worden gedefinieerd door de gebruiker.

Torsiestijfheid

In de instelling is er de optie (sinds v25.1.) om de torsiestijfheid nauwkeuriger te definiëren. In het vervolgkeuzemenu "Torsiestijfheid van de balk" kan worden geselecteerd of de balkdoorsnede als ongescheurd of gescheurd in torsie moet worden beschouwd.

• Ongescheurd in torsie: de torsiestijfheid wordt berekend als de lineaire torsiestijfheid van de dwarsdoorsnede van gewapend beton.
• Gescheurd in torsie: de torsiestijfheid houdt rekening met de torsieweerstand die wordt geleverd door langswapening (inclusief voorspanning), stijgbeugels en drukdiagonalen, waarbij de betonbijdrage veilig wordt verwaarloosd.

De instelling kan afzonderlijk worden toegepast voor elke Ontwerpsituatie, waardoor ingenieurs de flexibiliteit hebben om de berekeningsmethode aan te passen afhankelijk van de grenstoestand of de belastingscombinatie.

Aanbeveling voor gebruik: Als richtlijn wordt de optie Ongescheurd in torsie aanbevolen voor volledig voorgespannen staven waarbij aan de decompressievoorwaarde wordt voldaan. Daarentegen, voor gedeeltelijk voorgespannen liggers waar, onder ULS-belasting, de trekspanning in extreme vezels de ontwerptreksterkte van beton (_fctd)overschrijdt, en voor gewapend betonnen liggers, raden we aan om over te schakelen naar de meer conservatieve Cracked in torsion veronderstelling.

Imperfectie

Ook de waarde van een initiële laterale imperfectie kan voor elke ontwerpsituatie afzonderlijk worden gedefinieerd. Er zijn twee opties voor de definitie van laterale imperfectie:

• Geometrische imperfectie - waarbij IDEA StatiCa Beam vervormingen door kruip en krimp berekent. Maar eerst moet de initiële imperfectie worden ingesteld. Dit kan a) Volgens de code - imperfectie wordt aangenomen volgens EN 1992-1-1, chap. 5.9 (2) als L/300 of b) Door de gebruiker gedefinieerd.
• Totale imperfectie - de resulterende laterale imperfectie moet door de gebruiker worden gedefinieerd.

Invoer voor hijsen

Er kunnen twee soorten hijsen worden gedefinieerd: verticale hijsbanden of schuine hijsbanden, elk met specifieke berekeningsvoorwaarden. De positie van de hijspunten moet worden opgegeven in zowel de lengte- als de dwarsrichting van de balk.

Invoer voor transport

Transport verwijst naar het scenario waarbij de ligger op een vrachtwagen met aanhanger wordt geladen. De vervorming in de Rx-richting wordt alleen beperkt door de oplegger en behandeld als flexibele ondersteuning met gedefinieerde stijfheid. De gebruiker moet parameters definiëren zoals de positie van de vrachtwagen, eigenschappen van de oplegger en andere.

Invoer voor eindsteunen en levensduur aan het einde van het ontwerp

Het statische schema voor eindsteunen en het einde van de ontwerplevensduur is hetzelfde, zonder optie om steunpunten te definiëren in het scenario voor het einde van de ontwerplevensduur. De ligger wordt altijd beschouwd als eenvoudig ondersteund aan de uiteinden. Bovendien kan de ligger indien gewenst zijdelings worden opgespannen op bepaalde posities.

Eindsteunen worden altijd aan de uiteinden van de ligger geplaatst en kunnen worden voorgesteld door drie soorten steunen: Elastomeeropleggingen/Vorken/Lagerkussens met deuvels.

Belastingen

Het onderdeel "Belastingen" in de boomstructuur van entiteiten in voorgaande ontwerpstappen definieert alle belastingsgevallen, belastingen en belastingsfactoren. In de sectie Laterale stabiliteit moeten dynamische factoren voor hef- en transportfasen en correcte niet-lineaire ULS-combinaties voor elke ontwerpsituatie worden gedefinieerd.

Resultaten

De geavanceerde laterale torsie knikanalyse (LTB-analyse) in IDEA StatiCa Beam geeft (naast reacties, interne krachten en vervormingen) voor elke gedefinieerde constructiefase een evaluatie of de ligger risico loopt op bezwijken als gevolg van stabiliteitsproblemen. In het geval van een structureel falen als gevolg van LTB, zal de berekening niet volledig zijn en krijgt de gebruiker een foutmelding te zien die hem informeert over deze situatie.

Op het tabblad Check Settings kun je ULS code-check types definiëren voor het geselecteerde element. In het tabblad Controleposities kun je meerdere sectielocaties opgeven waar gedetailleerde codecontroles worden uitgevoerd met RCS.

Gedetailleerde RCS controles voor laterale stabiliteit zijn direct geïntegreerd in de Beam app (sinds v25.1).

Opmerking

Houd er rekening mee dat geavanceerde LTB-analyse alleen werkt voor modellen gemaakt in v24.1 en hoger. De berekening zal niet doorgaan voor oudere projecten en deze moeten opnieuw worden gemodelleerd.

Uitgebracht in IDEA StatiCa versie 24.1, verbeterd voor gedetailleerde resultaten en torsiestijfheidsdefinitie in IDEA StatiCa versie 25.1.