Influența rezemărilor temporare asupra diagramelor de moment încovoietor pentru structuri compuse
Introducere
S-ar putea întreba cineva de ce apare o creștere rapidă a momentului încovoietor la rezemarea intermediară atunci când două grinzi prefabricate sunt solidarizate printr-o placă turnată in situ și diafragme. Comportamentul așteptat era că momentul încovoietor apare la rezemarea intermediară după un anumit timp, datorită fluajului betonului, dar nu imediat după compozitarea grinzilor prefabricate cu elementele turnate in situ. Să analizăm această problemă mai în detaliu și să luăm în considerare diferitele configurații ale rezemărilor temporare și influența acestora asupra distribuției eforturilor interne.
Descrierea structurii
Pentru a explica apariția momentului încovoietor ridicat la rezemarea unei grinzi continue, au fost analizate două cazuri în software-ul IDEA StatiCa Beam și midas Civil. Să considerăm două grinzi prefabricate compuse cu o placă din beton armat turnată in situ și o diafragmă la rezemare. Clasa betonului este aceeași pentru ambele părți ale secțiunii transversale compuse, C45/55. Formele secțiunilor transversale sunt următoarele:
Secțiune compusă:
Diafragmă la rezemare:
Schema statică se modifică în timp. Pentru fiecare caz, se ia în considerare o configurație diferită a rezemărilor. Procesul de execuție este identic, însă. Fabricarea grinzilor prefabricate, depozitarea în șantier, montarea grinzilor prefabricate pe rezemările temporare la fața locului și compozitarea ulterioară cu placa turnată in situ și diafragma. Poziția rezemărilor finale este aceeași pentru ambele cazuri, la fel și istoricul încărcărilor.
Istoricul încărcărilor pentru ambele cazuri:
Etapele de execuție pentru cazul A (rezemări temporare la turnarea plăcii):
Etapele de execuție pentru cazul B (fără rezemări temporare suplimentare la turnarea plăcii):
Comparație midas Civil & IDEA StatiCa Beam
În cadrul comparației, ne-am concentrat pe momentele încovoietoare la rezemare și la mijlocul deschiderii, în etape de execuție specifice, pentru ambele cazuri.
Cazul A
Etapa de execuție 3:
Grinda prefabricată rezemată pe rezemările temporare, supusă greutății proprii și betonului proaspăt al plăcii din beton armat, inclusiv fluaj și contracție.
Diagrama momentului încovoietor – IDEA StatiCa Beam
Diagrama momentului încovoietor – midas Civil
Etapa de execuție 4:
Grinzile prefabricate sunt compozitate cu placa, secțiunea compusă preia doar greutatea proprie, etapa rezemărilor finale, inclusiv fluaj și contracție.
Diagrama momentului încovoietor – IDEA StatiCa Beam
Diagrama momentului încovoietor – midas Civil
Etapa de execuție 6:
Structura la momentul de timp 100 de ani, supusă doar greutății proprii, inclusiv fluaj și contracție.
Diagrama momentului încovoietor – IDEA StatiCa Beam
Diagrama momentului încovoietor – midas Civil
Cazul B
Etapa de execuție 3:
Grinda prefabricată este rezemată pe rezemările finale, supusă greutății proprii și betonului proaspăt al plăcii din beton armat, inclusiv fluaj și contracție.
Diagrama momentului încovoietor – IDEA StatiCa Beam
Diagrama momentului încovoietor – midas Civil
Etapa de execuție 4:
Grinzile prefabricate sunt compozitate cu placa, secțiunea compusă preia doar greutatea proprie, etapa rezemărilor finale, inclusiv fluaj și contracție.
Diagrama momentului încovoietor – IDEA StatiCa Beam
Diagrama momentului încovoietor – midas Civil
Etapa de execuție 6:
Structura la momentul de timp 100 de ani, supusă doar greutății proprii, inclusiv fluaj și contracție.
Diagrama momentului încovoietor – IDEA StatiCa Beam
Diagrama momentului încovoietor – midas Civil
Rezultatele din IDEA StatiCa Beam și midas Civil au fost organizate într-un tabel:
Concluzie
Tabelul de mai sus arată că rezultatele obținute din diferitele programe de calcul sunt mai mult sau mai puțin identice. Abaterile dintre rezultate se datorează faptului că dimensiunea notațională a înălțimii h0 înainte și după compozitarea structurii nu este diferențiată în midas Civil.
Utilizatorul trebuie să specifice parametrii secțiunii transversale corespunzători etapei de dinaintea sau de după compozitarea grinzilor din beton prefabricat cu placa din beton armat turnată in situ, pentru fiecare parte a secțiunii transversale separat. În schimb, în IDEA StatiCa Beam se ține cont de etapa anterioară compozitării, adică perimetrul părții care se usucă din secțiune corespunde perimetrului întregii secțiuni transversale a grinzii prefabricate, și de etapa ulterioară compozitării, adică perimetrul părții care se usucă din grinda prefabricată este redus cu lungimea rostului de construcție dintre grinda prefabricată și placa turnată in situ. Creșterea rapidă a momentului încovoietor peste rezemarea intermediară (finală) este atribuită configurației alese a rezemărilor temporare. Tocmai rezemările temporare sunt cele care elimină efectele etapelor de execuție și, astfel, se obțin diagrame de moment încovoietor apropiate de cele ale unei structuri executate prin metoda eșafodajului complet.
În cazul B, în care nu se consideră nicio rezemare temporară intermediară, efectul negativ al etapelor de execuție poate fi observat prin modificările repetate ale schemei statice și prin diagramele de moment diferite rezultate.
Scopul acestui studiu a fost verificarea acurateței rezultatelor furnizate de IDEA StatiCa Beam și midas Civil. Deoarece același comportament al structurii a fost confirmat în ambele programe independente, rezultatele din IDEA StatiCa Beam pot fi declarate corecte.
Descărcări atașate
- Composite beams - comparison with midas Civil.zip (ZIP, 9,1 MB)