Note de lansare IDEA StatiCa Concrete 7.0

Clasificarea capacității portante a podurilor

Majoritatea inovațiilor unice au fost introduse datorită faptului că omul este leneș și dorește să-și ușureze viața. Fără îndoială, clasificarea capacității portante a podurilor este un proces laborios și iterativ, mai ales în cazul podurilor din beton armat și/sau precomprimat. Inginerul poate petrece zile și săptămâni în încercări și erori pentru estimarea capacității portante a podului. Problema constă în determinarea capacității portante a secțiunii transversale supuse combinației de forțe normale și de forfecare, momente încovoietoare și de torsiune. Datorită efectului diferit al încărcărilor permanente și variabile și comportamentului neliniar al betonului, problema devine neliniară, iar soluționarea ei necesită utilizarea unei metode iterative adecvate.

Probabil de aceea prietenul meu, un excelent inginer de poduri și utilizator al IDEA StatiCa, a venit la mine cu solicitarea de a-l ajuta pe el și pe colegii săi cu această sarcină obositoare…

O soluție iterativă optimizată a fost implementată în software-ul IDEA StatiCa și a condus la un nou modul disponibil în versiunea 7.

Clasificarea capacității portante a podurilor reprezintă calculul pentru determinarea capacității portante sigure la încărcări variabile a podului. Datorită faptului că schemele de încărcare diferă de obicei de încărcările de trafic definite în codurile de proiectare, iar materialele pot suferi deteriorări, se utilizează diferiți factori parțiali de siguranță pentru materiale și încărcări, precum și diferiți factori de combinare.

Exemplu de referință

Un exemplu de referință pentru clasificarea capacității portante a fost realizat pe un pod cu grinzi-casetă prefabricate din beton precomprimat tip KA61, simplu rezemat, cu deschiderea de 12 m și cu secțiunea transversală prezentată mai sus.

Analiza încărcărilor mobile pe grinzile podului a fost efectuată în software-ul SCIA Engineer. Pe baza acestei analize, efectul critic al încărcărilor mobile asupra grinzii de pod particulare a fost identificat, iar forțele interioare din cazurile critice de încărcare mobilă au fost exportate în IDEA StatiCa. Modelul structural al grinzii de pod a fost creat în aplicația IDEA Beam, incluzând proiectarea armăturii pretensionate și a armăturii.

Combinațiile pentru analiza de clasificare a capacității portante a podurilor sunt generate automat pe baza grupurilor de încărcări ale podului. Programul rulează un calcul iterativ automat respectând setările analizei. Rezultatele analizei apar automat după calcul. Rezultatele analizei sunt prezentate ca rezumat pentru verificările și secțiunile critice, precum și pentru tipul particular de capacitate portantă din analiza de clasificare a podului - V_n – normală, V_r – rezervată, V_e – excepțională.

Reținerea în plan a încovoierii în afara planului

Opțiunea poate fi activată/dezactivată în Etape de construcție – setări.

Rezultatele analizei structurale (TDA)

Deformarea grinzii datorată greutății proprii în etapa Depozit (reazeme la capete)

u_y – valoare extremă 0,424 mm

u_z – valoare extremă -0,605 mm

Deformarea în etapa Reazeme finale datorată încărcării uniforme de -10 kN/m

Doar deformarea u_z

Deformarea u_y și rotația j_x sunt fixate

u_y = 0

u_z – valoare extremă -1,124 mm

Rezultate în RCS – verificarea secțiunilor

Setările din Etapele de construcție în RCS reflectă setările din modulul Beam.

Efectele forțelor interioare extreme calculate în etapa Depozit:

• Încovoiere 3D
• Rotația r_x și j_z nu sunt nule

Efectele forțelor interioare extreme calculate pentru etapa Reazeme finale:

Încovoierea în afara planului este împiedicată începând cu această etapă de construcție. Prin urmare, verificările secțiunii transversale ignoră orice increment al momentului Mz care apare începând cu acea etapă de construcție. Desigur, efectele totale pot conduce la încovoiere în afara planului, care a apărut în incrementele anterioare aplicării reținerii în plan.

• Încovoiere 3D
• Incrementul lui j_z este nul

Efectele forțelor interioare extreme calculate pentru etapa Sfârșitul duratei de serviciu proiectate:

• Încovoiere 3D
• Incrementul lui j_z este nul

Tabele de relaxare

Relaxarea totală a oțelului de precomprimare la timp infinit și evoluția pierderii prin relaxare în timp au fost adesea furnizate de producătorul armăturii pretensionate sub forma unor tabele de relaxare. Am lucrat întotdeauna cu tabele de relaxare în viața noastră profesională înainte ca Eurocod să introducă o formulă în locul acestora. Părea un mare progres – programare ușoară, lucru ușor. Problema este că formula nu corespunde comportamentului real al armăturii de precomprimare fabricate de diferiți producători. De aceea utilizarea acestei formule simple nu este permisă în Germania. Și de aceea am introdus tabele de relaxare definite de utilizator în IDEA StatiCa versiunea 7.

Generator de combinații pentru poduri în BIM

Utilizatorii IDEA StatiCa au apreciat generatorul de combinații pentru poduri, care a fost implementat în IDEA StatiCa Beam în versiunea 6. Aceștia au afirmat în mod repetat că este mai bun decât cel din programele concurenților noștri. De aceea au solicitat implementarea generatorului în modulul BIM, astfel încât să îl poată utiliza după importul rezultatelor cazurilor de încărcare din programele 3D conectate.

De aceea, posibilitatea de a defini grupuri de încărcări pentru poduri și de a genera combinații de încărcări a fost implementată în software-ul IDEA StatiCa în versiunea 7. În plus, combinațiile pot fi exportate în Midas Civil prin fișier mct.

Structuri de reținere și stocare a lichidelor – îmbunătățiri

Verificarea fisurilor conform EN 1992-3 este îmbunătățită astfel încât programul determină automat dacă adâncimile zonei comprimate de beton de pe laturi opuse se suprapun sau nu. Aceasta se întâmplă în cazul în care secțiunea transversală este încărcată din ambele părți (alternativ pentru diferite combinații).

Secțiune transversală solicitată unilateral

Secțiune transversală solicitată pe ambele fețe, adâncimile zonei comprimate de beton se suprapun

Secțiune transversală solicitată pe ambele fețe, adâncimile zonei comprimate de beton nu se suprapun

RCS - posibilitatea de a verifica doar un extrem al secțiunii

Rigiditate - îmbunătățiri

Noi posibilități de calcul al rigidității și curburii secțiunilor transversale precomprimate au fost introduse în versiunea 7 – atât rigiditatea pe termen scurt, cât și cea pe termen lung pot fi calculate. Curburile cauzate de contracție pot fi de asemenea calculate.

Legătură cu SAP2000

Interfață utilizator simplificată a RCS

Noua interfață de utilizator este optimizată pentru a fi mai intuitivă și mai simplă. Bara Navigator a fost redusă pentru a oferi funcțiile de bază ale programului, iar Verificările sunt accesibile prin comanda Rezultate.