Hoogtepunten
IDEA StatiCa Detail is een gloednieuwe applicatie die het volgende hoofdstuk inluidt in het vereenvoudigen en verbeteren van uw ontwerpproces van constructieve betonnen staven.
- Veilig en economisch ontwerp op basis van geldende normen
- Topologie-optimalisatie - ontwerp van posities en richtingen van de wapening
- Invoer, ontwerp en normtoetsing in 15 minuten
- Algemene oplossing – een combinatie van verschillende vormen van discontinuïteit
- Willekeurige topologie van detail/wand
- Detail resultaten
- Koppeling met IDEA StatiCa Beam/BIM
Toepassingsgebied
Betonnen balken, wanden en kolommen hebben delen met een bepaalde vorm van discontinuïteit (D) - opening, tandoplegging, console, hangende belastingen, verankering, het gebied boven een oplegging, enz. Ondanks dat D-gebieden aanwezig zijn in elke betonnen constructie, bestaat er tot nu toe geen enkele oplossing voor het volledig ontwerpen van betonnen details, wanden en diafragma's.
B- en D-gebieden
D-gebieden in de overgang van het kolomondersteuningssysteem naar de wand
Voor het ontwerp van discontinuïteitsgebieden worden momenteel enkeldoelige, gespecialiseerde programma's of Excel-ontwerpbladen op basis van de Staafwerk-methode gebruikt. Omgekeerd kunnen wetenschappelijk georiënteerde programma's bij uitzondering worden gebruikt zonder koppeling met nationale normen en voorschriften, en zonder het ontwerp en de optimalisatie van de wapening. Deze praktijk leidt tot oversimplificaties of juist tot pogingen om de werkelijkheid te simuleren. Geen van deze methoden kan worden gebruikt voor een conceptbeslissingsanalyse van de constructie of het detail ervan, omdat ze vooraf nauwkeurige afmetingen, locatierichtingen en hoeveelheid wapening vereisen. De ervaring van de auteur is dat zelfs professionals onvoldoende kennis hebben als het gaat om het bepalen van posities en richtingen van de wapening bij atypische details van betonnen constructies.
Onze oplossing
De nieuwe softwaretool IDEA StatiCa Detail stelt ingenieurs in staat om op een efficiënte manier geschikte betonafmetingen en de locatie en hoeveelheid wapening voor te stellen, waarbij veilige en economische ontwerpen worden geleverd op basis van geldende normen. De verificatie van onze geavanceerde technologie is uitgevoerd aan de hand van normOnafhankelijke gevallen, evenals met bestaande normen met materiaalwetten zoals gedefinieerd in de normen.
IDEA StatiCa introduceert een nieuwe manier om betonnen details en wanden te ontwerpen en te toetsen. Hiermee kunnen ingenieurs de grenzen van standaard ontwerptools doorbreken om tijd te besparen en het materiaalgebruik te optimaliseren. Duidelijke goedkeur/afkeur-toetsingen volgens de norm zijn binnen enkele minuten beschikbaar, evenals volledige uitvoerrapportages.
Ontwerpproces
Model met randvoorwaarden en belasting
Topologie-optimalisatie
Drukdelen gefilterd
Model met toegevoegde wapening
Normtoetsingen
Geometrie, belastingen, wapening
UGT-toetsing
Toetsing van verankering
Trekspanningsvelden
Wapeningstontwerp
Het gebruik van de topologie-optimalisatiemethode kan van grote hulp zijn bij het wapeningstontwerp. Het kan worden gebruikt om een geometrie te genereren door slechts een bepaald percentage van het oorspronkelijke materiaalvolume te gebruiken en dit te herschikken op een manier die "het meest effectief" is voor de gegeven set belastingen, volgens bepaalde criteria. Dit kan resulteren in een constructie die kan worden gebruikt als een nauwkeurig hulpmiddel om de trek- en drukgebieden van de oorspronkelijke betonnen constructie te identificeren. Dit proces lijkt niet veel op de veelgebruikte Staafwerk-methode, maar met deze methode kan het automatisch worden gedaan, met veel minder behoefte aan menselijke reflectie en vallen en opstaan.
Wand met deur en raam
Resultaat van topologie-optimalisatie
Model met toegevoegde wapening
Resultaat van niet-lineaire analyse, rood – spanning in gedrukt beton, blauw – krachten in wapeningsstaven
Tandoplegging met console en opening
Resultaten van topologie-optimalisatie
3D-weergave van een gewapende staaf
Hoewel de resultaten van de topologie-optimalisatiemethode nog enige mate van reflectie en interpretatie door de ingenieur vereisen, vertegenwoordigt het een snel en eenvoudig te gebruiken tool dat de taak van wapeningstontwerp aanzienlijk kan vergemakkelijken en versnellen. Vooral bij niet-typische constructies en/of meerdere belastinggevallen kan het leiden tot resultaten die anders niet voor de hand zouden liggen bij gebruik van conventionele methoden. Dit kan resulteren in besparingen, niet alleen in engineeringstijd, maar ook in de hoeveelheid wapeningsstaal die moet worden gebruikt.
Geavanceerde technologie
Normonafhankelijk, tegelijkertijd norminconform
- Fictieve roterende spanningsvrije scheuren
- Trekkoordmodel
- Tension stiffening
- Grensrek bij trek
- Ductiliteitsverificatie
- Compression softening
- Aanhechting & verankeringsmodel
Verificatie en validatie
Koppeling met IDEA StatiCa Beam/BIM
