IDEA StatiCa introduceert Detail (3D Beta) voor het oplossen van 3D-taken zoals verankering in betonblokken. Deze oplossing maakt het mogelijk om het ontwerp uit te voeren zonder oversimplificatie en toetsingen te verkrijgen op basis van de uiterste grenstoestand (UGT). De methode die is geïmplementeerd in IDEA Statica Detail (3D Beta) is gebaseerd op de reeds bewezen Compatible Stress Field Method, die is aangepast om 3D-problemen (tri-axiale spanning) te kunnen oplossen. Ook is het basiselement aangepast naar de derde dimensie. Het solide blok is het basiselement dat het beton vertegenwoordigt en kan in alle drie richtingen vervormen. Om het mogelijk te maken een complex model voor funderingen te creëren, hebben we entiteiten geïmplementeerd zoals oppervlakoplegging, voetplaat, ankers en meer. Al deze entiteiten worden beschreven, samen met hun functionaliteit, in het volgende artikel.
De vorm van het solide blok
Het betonblok kan worden gemodelleerd met behulp van het staaftype genaamd "Solid block", waarvan de geometrie op twee manieren kan worden gedefinieerd:
- Rechthoekige vorm – Deze optie is geschikt voor het definiëren van de fundering met een rechthoekige basis en constante hoogte. Door offsets te definiëren voor alle zijden van het blok, kan ook een hellende fundering worden gemodelleerd.
- Veelhoekige basis met een gedefinieerde hoogte – De tweede optie voor het definiëren van een funderingsvorm is het definiëren van de basisvorm als een algemene veelhoek. Het is echter niet mogelijk om een hellende fundering te maken zoals beschreven in de vorige optie.
Oppervlakopleggingen
Oppervlakoplegging is het enige mogelijke opleggingstype dat kan worden gedefinieerd voor het solide model. Er zijn twee opties voor de vormdefinitie – deze kan worden gedefinieerd voor het gehele oppervlak of als een algemeen gebied waarvan de omtrek wordt bepaald door een polylijn.
Het voordeel van oppervlakoplegging is de mogelijkheid om stijfheid te definiëren en niet-lineair gedrag in te stellen dat het contact met de grond simuleert. Opleggingen gedefinieerd door een algemene vorm (polylijn) kunnen worden gebruikt om palen te simuleren.
Belastingoverdrachtsvoorzieningen
Speciaal voor de verankering zijn twee entiteiten voor krachtoverdracht ontwikkeld:
- Voetplaat – De vorm van de voetplaat kan worden gedefinieerd als een rechthoek of een algemene polylijn. De voetplaat kan worden gemodelleerd met het deel van de kolom (optie "Belastingoverdracht – Kolom") of zonder de kolom (optie "Belastingoverdracht – Krachten"). Wanneer optie "Belastingoverdracht – Krachten" wordt geselecteerd, wordt de gedefinieerde belasting direct op de voetplaat toegepast. Wanneer de stalen kolom is gedefinieerd (door zijn doorsnede en lengte), wordt de belasting toegepast op de bovenkant van de kolom, en de stijfheid ervan helpt de spanning correct te verdelen over de voetplaat.
- Enkel anker – Een enkel anker is een 1D-element dat de overdracht van axiale belasting mogelijk maakt. Het anker kan automatisch worden verbonden met de voetplaat of direct worden belast door de puntlast*.
*Er zijn verschillende beperkingen voor ankers in BETA.
Het anker draagt alleen druk en trek over. Afschuiving, indien geïmporteerd vanuit Connection, wordt overgedragen door wrijving tussen het betonblok en de voetplaat. Alleen axiale kracht kan op het anker worden toegepast.
Er zijn twee verschillende typen ankers beschikbaar in de Detail applicatie:
- Ingestort – Wapening
- Lijmanker
Voor een lijmanker komt er nog een parameter bij de analyse kijken – hechtsterkte. Deze waarde wordt standaard ingesteld op 2 MPa en moet door de gebruiker worden aangepast op basis van de gegevens uit het datasheet van de ankerfabrikant.
Belastingen
Het toevoegen van een groep krachten en oppervlaktebelasting is essentieel voor het gebruiksgemak. In totaal ondersteunen we drie belastingtypen:
- Oppervlaktebelasting – Oppervlaktebelasting kan worden toegepast op elk betonoppervlak. Deze kan worden toegepast op het gehele oppervlak of slechts op een deel ervan over een bepaald gebied, dat wordt bepaald door de omtrek (polylijn).
- Puntlast
- Groep krachten – Een groep krachten is een entiteit die verschillende puntlasten definieert die als groep werken. Deze kan worden toegepast op de voetplaat of het betonoppervlak. Dit belastingtype kan worden gebruikt om krachten in lassen te simuleren die spanningen overdragen van de kolom naar de voetplaat.
Wapening
Er is een nieuw type wapening ontwikkeld, waarmee de wapening van een fundering voldoende kan worden gewapend. Een groep staven biedt verschillende opties voor het definiëren van de wapeningsstaven:
- Via twee punten
- Op oppervlakrand – Op oppervlakrand – er wordt een wapeningslaag gemaakt evenwijdig aan het geselecteerde oppervlak. De gebruiker definieert verschillende staven in een laag en een aantal lagen evenwijdig aan het geselecteerde oppervlak.
- Op oppervlakrand of meerdere randen – Op oppervlakrand of meerdere randen maakt het modelleren mogelijk van lagen wapeningsstaven met een complexe vorm (vlakke kromme gerelateerd aan een willekeurig betonoppervlak). De laag wordt dus bepaald door slechts één wapeningsstaaf. Er kunnen echter meerdere parallelle lagen worden gedefinieerd. De betondekking kan onafhankelijk worden gedefinieerd voor elke rand. Dit is de beste optie om beugels te modelleren.
- Op polylijn
Resultaten
Op het tabblad Resultaten vindt u drie fundamentele toetsingen conform de UGT (uiterste grenstoestand).
Resultaten van spanningen en rekken in beton en wapening worden weergegeven in de sectie "Sterkte". Hechtspanning en gerelateerde waarden zijn te vinden in de toetsing "Verankering". Een zeer belangrijke waarde van niet-lineaire vervorming wordt weergegeven in de toetsing "Hulpmiddel".
Beperkingen van de 3D BETA-versie
Het doel van de uitgebrachte BETA-versie is om onze gebruikers de mogelijkheid te geven om ermee kennis te maken, de oplossing te testen en ons feedback te geven. Om de verwachtingen van de BETA-versie van 3D Detail te verduidelijken, zijn er enkele beperkingen in de huidige versie:
- Er is geen overdracht van afschuifkracht in ankers – afschuiving wordt alleen overgedragen door wrijving tussen de voetplaat en het oppervlak van het betonblok.
- Resultaten van de analyse en normtoetsingen zijn beperkt tot UGT (uiterste grenstoestand)
- De rekentijd van een enkel model van een betonblok en voetplaat met een ankerraster kan tot 10 minuten duren
- Doorsneden voor de visualisatie van resultaten zullen beschikbaar zijn in BETA 2
- Het eigengewicht van modelelementen wordt niet meegenomen
- Er kan slechts één solide betonblok worden gebruikt in het model
De 3D-oplossing voor Detail ondergaat een intensief ontwikkelings- en verificatieproces. Met versie 24.0 wordt de eerste BETA van 3D Detail uitgebracht, BETA 2 wordt verwacht in juli 2024 met verbeteringen in de interpretatie van resultaten, het verminderen van de huidige lijst met beperkingen en het toevoegen van extra functies. De BETA van 3D Detail zal na het doorlopen van een grondig verificatieproces worden overgezet naar de ALPHA-versie en uitgebracht met versie 24.1.
Modelbeschrijving en verificaties
Voor meer informatie over het analytische model van 3D Detail leest u het artikel met de theoretische achtergrond:
Daarnaast zijn de eerste verificaties van het 3D Detail-model en de resultaten gepubliceerd in de volgende artikelen:
Ook kunt u de theoretische achtergrondartikelen van Detail raadplegen, die zowel voor 2D- als 3D-modellen gelden met betrekking tot de eindige elementen en de interpretatie van UGT-resultaten:
We geven u vroegtijdig toegang tot deze Beta-versie om zelf te testen, terwijl wij deze verder onderwerpen aan ons strenge verificatieproces. Dit is toegankelijk voor huidige gebruikers met de nieuwste versie en geldig onderhoudscontract. Als u aan de vereisten voldoet, kunt u gratis toegang aanvragen door op het Beta Detail-icoon in het lint van de Connection applicatie te klikken, waarna u naar deze landingspagina wordt geleid, waar u het formulier invult en verzoekt om deel te nemen aan het Beta-programma en gratis toegang te krijgen tot 3D Detail.
Opmerking: normtoetsingen in 3D Detail zijn momenteel alleen beschikbaar voor Eurocode (EN).
Krijg 14 dagen volledige toegang, geheel gratis.
Probeer IDEA StatiCa gratis uit