2.2 Podpory i elementy przenoszące obciążenia

Aby zamodelować większość sytuacji zachodzących w trakcie procesu budowy, w CSFM dostępnych jest wiele typów podpór (rys. 7) oraz elementów służących do przenoszenia obciążeń (rys. 8).

Podpory

Podporę punktową można modelować na kilka sposobów, aby zapewnić, że naprężenia nie będą skoncentrowane w jednym punkcie, lecz rozłożone na większym obszarze. Pierwszą opcją jest rozłożona podpora punktowa (rys. 7a), która równomiernie rozkłada obciążenie na krawędzi elementu na zadanej szerokości.

$$\textsf{\textit{\footnotesize{Rys. 7\qquad Różne typy podpór:}}}$$

$$\textsf{\textit{\footnotesize{(a) punktowa rozłożona; (b) płyta podporowa; (c) podpora liniowa; (d) podpora typu patch; (e) podwieszona.}}}$$

Podpora typu patch (rys. 7d) może być natomiast umieszczona wyłącznie wewnątrz bryły betonu, z określonym promieniem efektywnym. Jest ona następnie połączona sztywnymi elementami z węzłami siatki zbrojenia znajdującymi się w obrębie tego promienia. Dlatego wymagane jest zdefiniowanie kosza zbrojeniowego wokół podpory typu patch.

Dla dokładniejszego odwzorowania niektórych rzeczywistych scenariuszy dostępne są dwie kolejne opcje podpory punktowej. Po pierwsze, istnieje podpora punktowa z płytą podporową o zdefiniowanej szerokości i grubości (rys. 7b). Można określić materiał płyty podporowej, a cała płyta podporowa jest dyskretyzowana (siatkowana) niezależnie. Po drugie, dostępna jest podpora podwieszona (rys. 7e), która może być wykorzystana do modelowania zawiesi montażowych lub kotew montażowych.

Podporę liniową (rys. 7c) można zdefiniować na krawędzi (określając jej długość) lub wewnątrz elementu (za pomocą polilinii). Możliwe jest również określenie jej sztywności i/lub zachowania nieliniowego (podpora pracująca na ściskanie/rozciąganie lub tylko na ściskanie).

• Szczegółowe opisy można znaleźć w Types of supports in IDEA StatiCa Detail

Elementy przenoszące obciążenia

Wprowadzanie obciążeń do konstrukcji można również modelować na kilka sposobów. Dla obciążeń punktowych można zastosować płytę podporową (rys. 8a), podobnie jak w przypadku podpory punktowej, rozkładając obciążenie skupione na większym obszarze dzięki blasze stalowej o określonej szerokości i grubości. 

$$\textsf{\textit{\footnotesize{Rys. 8\qquad Różne typy elementów przenoszących obciążenia:}}}$$

$$\textsf{\textit{\footnotesize{(a) płyta podporowa; (b) obciążenie typu patch; (c) podwieszenie; (d) obszar częściowo obciążony.}}}$$

Obciążenie punktowe można przyłożyć bezpośrednio do powierzchni konstrukcji z określonym promieniem działania (obciążenie jest przykładane do elementów betonowych) lub za pomocą specjalnego urządzenia przenoszącego obciążenie, zwanego obciążeniem typu patch (rys. 8b i rys. 9). Obciążenie typu patch umożliwia przeniesienie obciążenia bezpośrednio na zdefiniowane zbrojenie znajdujące się w obszarze promienia efektywnego. Aby zapewnić prawidłowe działanie obciążenia typu patch, konieczne jest zdefiniowanie grupy prętów zbrojeniowych, które zostaną połączone z obciążeniem (we właściwościach zbrojenia). Jeśli połączone zbrojenie nie zostanie zdefiniowane, mechanizm przenoszenia obciążenia jest taki sam jak w przypadku obciążenia punktowego umieszczonego na powierzchni elementu, a obciążenie jest przenoszone przez więzy na elementy betonowe, a nie bezpośrednio na zbrojenie. 

$$\textsf{\textit{\footnotesize{Rys. 9\qquad Obciążenie typu patch: (a) przyłożenie obciążenia; (b) obciążenie przenoszone przez pręty zbrojeniowe (zdefiniowana jest grupa prętów do przenoszenia obciążenia);}}}$$

$$\textsf{\textit{\footnotesize{(c) obciążenie przenoszone przez beton (grupa prętów do przenoszenia obciążenia nie jest zdefiniowana).}}}$$

Zawiesia montażowe lub kotwy montażowe można modelować za pomocą obciążenia podwieszonego (rys. 8c). Użytkownik może zastosować obszar częściowo obciążony (rys. 8d), co pozwala na zwiększenie nośności betonu na ściskanie zgodnie z Eurokodem (nie jest możliwe zastosowanie tego typu elementu przenoszącego obciążenie, gdy ustawiony jest ACI). Konstrukcję można również obciążać obciążeniami liniowymi na krawędziach, za pomocą ogólnej polilinii lub obciążeniami powierzchniowymi. Aplikacja Detail application jest w stanie automatycznie uwzględnić ciężar własny w analizie.