Rezolvați orice element prefabricat din beton

Ei bine, într-adevăr, este! 

Cum, întrebați? 

Cu un set adecvat de instrumente puternice, dar ușor de utilizat, care vă permit să parcurgeți lin și eficient procesul de proiectare, acoperind întreaga structură de la acoperiș până la fundații, desigur.

Sunt convins că după citirea acestui articol, veți spune la revedere calculelor manuale laborioase, foilor de calcul Excel interminabile cu mii de rânduri care așteaptă să introduceți din greșeală o formulă greșită, estimărilor pentru a economisi timp prețios și, nu în ultimul rând, utilizării unor aplicații simplificate care nu acoperă tot ceea ce este necesar.

Veți învăța cum să verificați plăcile cu goluri compozite, grinzile prefabricate cu goluri, consolele, stâlpii și fundațiile. Toate acestea se realizează cu luarea automată în considerare a efectelor reologice, cum ar fi fluajul și contracția, prin aplicarea Analizei Dependente de Timp (TDA) cu ajutorul software-ului și acoperind toate zonele de discontinuitate folosind Metoda Câmpului de Tensiuni Compatibil de clasă mondială (CSFM).

Așadar, pregătiți-vă și bucurați-vă de această călătorie educativă alături de mine!

Rezolvați structurile de la acoperiș până la fundații în cel mai scurt timp!

Îmi amintesc și acum cât de greu mi-a fost să finalizez proiectarea unei structuri prefabricate pentru teza mea de masterat. 

Era o sală de sport cu un singur nivel, cu o lățime totală de 26,6 metri și o lungime de 44,3 metri. Înălțimea totală era de 8,0 metri. Sistemul portant a fost considerat un sistem de cadre transversale alcătuit dintr-o grindă de acoperiș precomprimată cu goluri, rezemată pe stâlpi cu console din beton armat, și un set de contravântuiri în direcție longitudinală. Am folosit plăci cu goluri cu un strat turnat in situ la partea superioară ca elemente de acoperiș. Nu sună atât de complicat, nu-i așa? 

Atunci care era dificultatea?

A fost un proces foarte laborios, deoarece tot ce aveam la dispoziție pe atunci era software-ul analitic global și cărțile. Începusem să pregătesc foi de calcul Excel pentru ca toate calculele să fie cât mai eficiente posibil. Cu toate acestea, numărul de rânduri din fișier mă mai bântuie și astăzi.

Astăzi, datorită faptului că sunt familiarizat cu toate aplicațiile IDEA StatiCa Concrete, aș termina probabil întreaga parte structurală a tezei într-o zi sau două, în loc de luni de zile.

Lăsați-mă să vă arăt.

Acoperișul, acoperișul, acoperișul este ...?

Din fericire nu este în flăcări, dar este ușor de gestionat folosind IDEA StatiCa Beam! 

Care sunt provocările proiectării plăcilor cu goluri compozite? Inginerii trebuie să fie în special conștienți de comportamentul diferitelor materiale utilizate pentru straturile individuale, forfecarea în rosturi, importanța etapelor de execuție etc.

Deoarece aplicația Beam are TDA implementat, tot ce trebuie să faceți este să definiți materialele, geometria, condițiile la limită, încărcările (sau să importați forțele interioare din software terț), etapele de construcție și să rulați analiza cuprinzătoare care acoperă toate verificările la starea limită ultimă (SLU) și starea limită de serviciu (SLS). 

Nu ezitați să încercați singuri. Inspirați-vă din acest proiect exemplu al unei plăci.

Grinzi de acoperiș cu deschidere mare

Pentru astfel de elemente, betonul armat nu mai este o opțiune. Prin urmare, betonul precomprimat este soluția. Și cu toții știm ce înseamnă asta. Optimizarea geometriei secțiunii transversale a elementului, numărul de armături pretensionate, evaluarea tensiunii inițiale, pierderilor etc. Multe lucruri de care trebuie să vă ocupați.

Apoi, pentru a economisi material și a ușura structura, trebuie să adăugați goluri. Prin urmare, construiți modelul echivalent de grindă cu zăbrele și utilizați metoda Bielă-tiranți (SaT) pentru a verifica corect astfel de zone de discontinuitate. Ceea ce adaugă și mai multe ore la procesul deja consumator de timp.

Sau puteți utiliza IDEA StatiCa Detail cu metoda sa CSFM, optimizați structura și, pe deasupra, economisiți semnificativ timp. Cum vi se pare?

Pentru a vă ajuta cu procesul de modelare, consultați modelul gata pregătit al unei grinzi precomprimate cu goluri.

„Te voi susține întotdeauna," a spus stâlpul grinzii

Proiectarea corectă a unui stâlp este esențială pentru întreaga structură. Și acest lucru este valabil de două ori pentru stâlpii zvelți. Astfel de elemente trebuie considerate sensibile la stabilitate. Prin urmare, luarea în considerare a efectelor de ordinul al doilea este obligatorie.

Evitați efortul de a calcula manual folosind abordarea din cod și utilizați în schimb o abordare mai eficientă. Citiți despre proiectarea fără probleme a stâlpilor zvelți din beton. Sau consultați modelul stâlpului circular cu efecte de ordinul al doilea realizat în IDEA StatiCa RCS.

Consolă – un mic ajutor

Probabil cea mai simplă parte a proiectului. Consolele sunt de obicei solicitate de forța de compresiune ca acțiune din partea unui element plasat pe ele. Cu toate acestea, este necesar să se ia în considerare o proporție recomandată a unei încărcări orizontale. Modelul echivalent de grindă cu zăbrele nu este atât de complicat în acest caz, iar rezultatele sunt obținute destul de rapid.

Dar (există întotdeauna un dar), ce-ar fi dacă v-aș spune că satisfacerea rezultatelor SLU nu înseamnă că structura nu va fi fisurată sau nu se va deforma excesiv? Să explicăm cu un exemplu practic.

Avem o consolă cu geometrie, proprietăți și armătură date, solicitată de forță normală și forță tăietoare, ca în imaginea de mai jos.

La verificarea manuală a acestui exemplu, utilizați metoda Bielă-tiranți, evaluați tensiunea de compresiune în beton și o comparați cu valoarea de calcul a capacității. Apoi calculați tensiunea de întindere și proiectați armătura în consecință. Lucrarea este finalizată și puteți trece la o altă parte a proiectului.

Cu toate acestea, doar pentru a fi siguri, să verificăm din nou proiectarea, de data aceasta folosind software-ul.

Am modelat aceeași consolă în IDEA StatiCa Detail. Să verificăm rezultatele. Conform calculului manual folosind metoda SaT, verificările SLU sunt în regulă. Și am confirmat acest lucru folosind aplicația Detail.

Cu toate acestea, de data aceasta am folosit o abordare mai avansată și putem vedea și a doua parte a verificării globale. Și este destul de surprinzător. Verificările SLS ale aceleiași structuri cu aceleași proprietăți nu sunt satisfăcătoare. 

Și acesta este ceva ce nu puteți evalua folosind metoda SaT. Neglijarea verificărilor SLS poate afecta direct durata de serviciu a structurii. Recomandarea mea este să verificați întotdeauna structura atât pentru stările limită ultimă, cât și pentru cele de serviciu.

De obicei, stâlpul și consola sunt verificate separat. Dar datorită CSFM, puteți include ambele într-un singur model. Aruncați o privire la modelul stâlpului cu consolă.

Susținând totul

Ultimul pas este verificarea fundațiilor. Zonele din apropierea reazimelor sunt și ele zone D. Astfel, puteți porni din nou aplicația Detail și puteți face magia ingineriei structurale. Verificarea diferitelor tipuri de îmbinări stâlp-fundație nu este o problemă.

Inclusiv îmbinări complexe, cum ar fi stâlpii cu nișe!

Ca o cireașă pe tort, puteți seta manual rigiditatea reazimelor pe baza calculelor dvs. pentru a simula comportamentul subsolului elastic! Pentru a afla mai multe despre acest lucru, consultați articolul Tipuri de reazeme în IDEA StatiCa Detail.

Și asta este tot. Acum aveți rețeta și cunoașteți fluxurile de lucru. Deci, nu mai așteptați și începeți să modelați pe cont propriu! Pentru a evita orice greșeli nedorite, citiți articolul Considerații de proiectare frecvent trecute cu vederea în structurile din beton armat.

Concluzie

Scopul acestui articol nu este de a denigra calculele manuale folosind instrumente și abordări simplificate sau foaia de calcul Excel pe care o utilizați în mod obișnuit pentru a verifica structurile din beton prefabricat. De asemenea, nu este vorba despre a vă spune că trebuie să treceți imediat la utilizarea exclusivă a produselor IDEA StatiCa. Dacă funcționează pentru dvs., excelent!

Am vrut să vă arăt că există o altă cale care uneori poate fi mai rapidă și mai precisă. Sau că utilizarea abordărilor menționate anterior uneori poate să nu fie suficientă și poate duce la o proiectare potențial nesigură, afectând, de exemplu, durata de serviciu a unei structuri.

Ultima recomandare pe care o voi face în acest text este să utilizați întotdeauna judecata dvs. de inginer și să nu vă fie teamă să învățați lucruri noi.

Aflați mai multe despre posibilitățile de proiectare a betonului în Centrul nostru de Suport, unde puteți învăța și cum să utilizați aplicațiile în numeroase tutoriale, să îi vedeți pe inginerii noștri de produs în acțiune în unul dintre webinarele noastre, sau să descărcați un proiect exemplu.

Dacă începeți să utilizați software-ul sau doriți doar să vă îmbunătățiți abilitățile, consultați cursurile noastre de învățare autonomă și certificate profesional Campus și selectați-l pe cel care se potrivește cel mai bine nevoilor dvs.