IDEA StatiCa wprowadza Detail (3D Beta) do rozwiązywania zadań 3D, takich jak kotwienie w blokach betonowych. Rozwiązanie umożliwia wykonanie projektu bez nadmiernych uproszczeń i uzyskanie sprawdzeń opartych na stanie granicznym nośności (SGN). Metoda zaimplementowana w IDEA Statica Detail (3D Beta) opiera się na już sprawdzonej metodzie Compatible Stress Field Method, która została dostosowana do rozwiązywania zadań 3D (trójosiowy stan naprężenia). Ponadto podstawowy element został zmodyfikowany do trzeciego wymiaru. Blok bryłowy jest podstawowym elementem reprezentującym beton i może odkształcać się we wszystkich trzech kierunkach. Aby umożliwić tworzenie złożonego modelu fundamentów, wdrożyliśmy takie elementy, jak podpora powierzchniowa, płyta podstawy, kotwy i inne. Wszystkie te elementy, wraz z ich funkcjonalnością, są opisane w poniższym artykule.
Kształt bloku bryłowego
Blok betonowy można modelować dzięki typowi elementu o nazwie „Solid block” (blok bryłowy), którego geometrię można zdefiniować na dwa sposoby:
- Kształt prostokątny – Ta opcja jest odpowiednia do definiowania fundamentu o prostokątnej podstawie i stałej wysokości. Zdefiniowanie odsunięć dla wszystkich boków bloku pozwala również na modelowanie fundamentu ze skosem.
- Podstawa wielokątna o zdefiniowanej wysokości – Druga opcja definiowania kształtu fundamentu polega na zdefiniowaniu kształtu podstawy jako ogólnego wielokąta. Nie jest jednak możliwe utworzenie fundamentu ze skosem, jak opisano w poprzedniej opcji.
Podpory powierzchniowe
Podpora powierzchniowa jest jedynym możliwym typem podpory, jaki można zdefiniować dla modelu bryłowego. Istnieją dwie opcje definicji kształtu – można ją zdefiniować albo dla całej powierzchni, albo jako ogólny obszar, którego zarys jest określony za pomocą polilinii.
Zaletą podpory powierzchniowej jest możliwość zdefiniowania sztywności i ustawienia zachowania nieliniowego, które symuluje kontakt z gruntem. Podpory zdefiniowane za pomocą ogólnego kształtu (polilinii) mogą być użyte do symulacji pali.
Elementy przenoszące obciążenie
Specjalnie na potrzeby kotwienia opracowano dwa elementy do przenoszenia obciążeń:
- Płyta podstawy – Kształt płyty podstawy można zdefiniować jako prostokąt lub ogólną polilinię. Płytę podstawy można modelować z częścią słupa (opcja „Load transfer – Column”) lub bez słupa (opcja „Load transfer – Forces”). Gdy wybrana jest opcja „Load transfer – Forces”, zdefiniowane obciążenie jest przykładane bezpośrednio do płyty podstawy. Gdy zdefiniowany jest słup stalowy (poprzez jego przekrój i długość), obciążenie jest przykładane do góry słupa, a jego sztywność pomaga poprawnie rozłożyć naprężenia na płytę podstawy.
- Pojedyncza kotwa – Pojedyncza kotwa jest elementem 1D umożliwiającym przenoszenie obciążenia osiowego. Kotwa może być automatycznie połączona z płytą podstawy lub obciążona bezpośrednio siłą skupioną*.
*Istnieje kilka ograniczeń dotyczących kotew w wersji BETA.
Kotwa przenosi tylko ściskanie i rozciąganie. Ścinanie, jeśli jest importowane z Connection, jest przenoszone przez tarcie między blokiem betonowym a płytą podstawy. Do kotwy można przyłożyć wyłącznie siłę osiową.
W aplikacji Detail dostępne są dwa różne typy kotew:
- Wylewana na miejscu budowy – zbrojenie
- Kotwa wklejana
Dla kotwy wklejanej do analizy wchodzi kolejny parametr – wytrzymałość przyczepności. Wartość ta jest domyślnie ustawiona na 2 MPa i powinna zostać dostosowana przez użytkownika zgodnie z informacjami z karty technicznej producenta kotew.
Obciążenia
Dodanie grupy sił oraz obciążenia powierzchniowego jest kluczowe dla łatwości użytkowania. Łącznie obsługujemy trzy typy obciążeń:
- Obciążenie powierzchniowe – Obciążenie powierzchniowe może być przyłożone do dowolnej powierzchni betonowej. Można je przyłożyć do całej powierzchni lub tylko do jej części na określonym obszarze, który jest wyznaczony przez jego zarys (polilinię).
- Siła skupiona
- Grupa sił – Grupa sił to element definiujący kilka sił skupionych działających jako grupa. Może być przyłożona do płyty podstawy lub powierzchni betonowej. Ten typ obciążenia może być użyty do symulacji sił w spoinach przenoszących naprężenia ze słupa na płytę podstawy.
Zbrojenie
Opracowano nowy typ zbrojenia, umożliwiający wystarczające zbrojenie fundamentu. Grupa prętów udostępnia kilka opcji definiowania prętów zbrojeniowych:
- Za pomocą dwóch punktów
- Na krawędzi powierzchni – Na krawędzi powierzchni – warstwa zbrojenia jest tworzona równolegle do wybranej powierzchni. Użytkownik definiuje kilka prętów w warstwie oraz liczbę warstw równoległych do wybranej powierzchni.
- Na krawędzi powierzchni lub kilku krawędziach – Ta opcja pozwala na modelowanie warstw prętów zbrojeniowych o złożonym kształcie (krzywa płaska powiązana z dowolną powierzchnią betonową). Warstwa jest zatem określana tylko przez jeden pręt. Można jednak zdefiniować kilka warstw równoległych. Otulinę betonową można zdefiniować niezależnie dla każdej krawędzi. Jest to najlepsza opcja do modelowania strzemion.
- Na polilinii
Wyniki
W zakładce wyników znajdziesz trzy podstawowe oceny zgodne z SGN (stanem granicznym nośności).
Wyniki naprężeń i odkształceń w betonie i zbrojeniu są przedstawione w sekcji „Strength” (wytrzymałość). Naprężenie przyczepności i powiązane wartości znajdują się w sprawdzeniu „Anchorage” (zakotwienie). Bardzo ważna wartość odkształcenia nieliniowego jest przedstawiona w sprawdzeniu „Auxiliary” (pomocnicze).
Ograniczenia wersji 3D BETA
Celem wydania wersji BETA jest umożliwienie naszym użytkownikom zapoznania się z nią, przetestowania rozwiązania i przekazania nam informacji zwrotnej. Aby doprecyzować oczekiwania wobec wersji BETA 3D Detail, w obecnej wersji istnieją pewne ograniczenia:
- Brak przenoszenia siły poprzecznej w kotwach – ścinanie jest przenoszone wyłącznie przez tarcie między płytą podstawy a powierzchnią bloku betonowego.
- Wyniki analizy i sprawdzenia normowe są ograniczone do SGN (stanu granicznego nośności)
- Czas obliczeń pojedynczego modelu bloku betonowego i płyty podstawy z siatką kotew może wynosić do 10 minut
- Przekroje do wizualizacji wyników będą dostępne w BETA 2
- Ciężar własny elementów modelu nie jest uwzględniany
- W modelu można użyć tylko jednego bloku betonowego bryłowego
Rozwiązanie 3D dla Detail przechodzi intensywny rozwój i proces weryfikacji. Wraz z wersją 24.0 zostaje wydana pierwsza wersja BETA 3D Detail, a BETA 2 jest spodziewana w lipcu 2024 roku wraz z ulepszeniami w interpretacji wyników, zmniejszeniem obecnej listy ograniczeń oraz wprowadzeniem dodatkowych funkcji. Wersja BETA 3D Detail zostanie przeniesiona do wersji ALPHA po zakończeniu dokładnego procesu weryfikacji i wydana wraz z wersją 24.1.
Opis modelu i weryfikacje
Aby dowiedzieć się więcej o modelu analitycznym 3D Detail, przeczytaj artykuł dotyczący podstaw teoretycznych:
Ponadto pierwsze weryfikacje modelu i wyników 3D Detail zostały opublikowane w następujących artykułach:
Możesz również zapoznać się z artykułami dotyczącymi podstaw teoretycznych aplikacji Detail, wspólnymi dla modeli 2D i 3D, w zakresie elementów skończonych oraz interpretacji wyników SGN:
Udostępniamy Ci wczesny dostęp do tej wersji Beta, abyś mógł samodzielnie ją wypróbować, podczas gdy my kontynuujemy jej dokładne testowanie w ramach naszego rygorystycznego procesu weryfikacji. Dostęp ten jest przeznaczony dla obecnych użytkowników posiadających najnowszą wersję i ważną subskrypcję serwisową (maintenance). Jeśli spełniasz wymagania, możesz poprosić o bezpłatny dostęp, klikając ikonę Beta Detail na wstążce aplikacji Connection, co przeniesie Cię do tej strony docelowej, gdzie wypełnisz formularz i zgłosisz chęć dołączenia do programu Beta, aby uzyskać bezpłatny dostęp do 3D Detail.
Uwaga: Sprawdzenia normowe w 3D Detail są obecnie dostępne wyłącznie dla Eurokodu (EN).
Uzyskaj pełny dostęp na 14 dni, całkowicie za darmo.
Wypróbuj IDEA StatiCa za darmo