Teherátadó fal
A teherátadó fal tervezése összetett feladat, mivel gyakran D-régiókként viselkedik, ahol a sík keresztmetszet feltételezése nem érvényes, ezért a tervezési szabványokban található szokásos empirikus képletek nem alkalmazhatók. Ez azt jelenti, hogy a globális végeselem-szoftverekben található tervezési funkció, amely általában gerenda vagy oszlop tervezési feltételezést alkalmaz, nem alkalmas erre a problémára.
A fent látható falnál a mérnököknek két lehetőségük van a fal tervezésére. Az egyik a Strut-and-tie módszer alkalmazása; bár ez egy jó és megfelelő módszer, sok kézi munkát és próba-hiba folyamatot igényel, ami időigényes lehet. A második lehetőség a globális végeselem-szoftverben való közelítés alkalmazása, a főhúzófeszültségek kiértékelésével a vasalási követelmények meghatározásához, és annak ellenőrzésével, hogy a főnyomófeszültségek a beton méretezési szilárdsága alatt maradnak-e.
A második lehetőség praktikusabbnak és időhatékonyabbnak tűnik, de rejtett veszélyt rejt magában.
Keresztirányú húzás
Amikor a betont erős nyomás éri, a merőleges irányban húzási alakváltozások lépnek fel, amelyet keresztirányú húzásnak neveznek. Amint ez bekövetkezik, apró repedések kezdenek kialakulni, és a beton kevésbé kötött és gyengébb lesz nyomásban. Ez a hatás, amelyet nyomási lágyulásnak neveznek, azt jelenti, hogy a repedt beton nem képes annyi nyomóerőt felvenni, mint a repedésmentes beton. A tervezési szabványban ezt a hatást figyelembe veszik például egy mélygerenda tervezésekor. A mélygerenda nyomott rudaiban és csomópontjaiban az Eurocode szerinti k tényezőt (vagy az ACI szerinti β tényezőt) különböző értékekkel, a helyzettől függően, alkalmazzák a beton maximális nyomási kapacitásának csökkentésére a nyomási lágyulás hatása miatt.
IDEA StatiCa Detail
IDEA StatiCa Detail a CSFM (Compatible StressField Method) módszert alkalmazza, amely pontosan kezeli mind a B-régiókat, mind a D-régiókat. A Detail a nyomási lágyulás hatásait is beépíti az elemzésébe egy kc2 tényező segítségével, így a betonnyomott rúd kapacitásának reálisabb és biztonságosabb értékelését nyújtja.
Az IDEA StatiCa 25.1 lehetővé teszi a falelemek importálását ETABS-ból az IDEA StatiCa Detail-be. Ennek a BIM Link-nek a segítségével a mérnökök könnyen importálhatják a falakat az ETABS-ból az IDEA StatiCa Detail-ben végzett alaposabb elemzés céljából.
Az alábbiakban ugyanaz a fal látható, amelyet az ETABS-ból importáltak és az IDEA StatiCa Detail-ben elemeztek. A bal felső sarokban látható, hogy az adott alapvasalással az ULS elemzés tönkremenetelt mutat, még akkor is, ha a nyomófeszültségek hasonlóak (kb. 15 MPa). Miért van ez?
Ez az ULS tönkremenetel pontosan a nyomási lágyulás hatásának kc2 tényező általi figyelembevételéből adódik, amely 0,75-ös tényezővel csökkenti a beton kapacitását. Ezért a beton kapacitása most σc,lim = fcd x k2 = 20 x 0,75 = 15 MPa. Ezért 15 MPa nyomófeszültség esetén a kihasználtság (σc/σc,lim) 99,5%-ként jelenik meg.
A megoldás az, hogy további vasalást kell hozzáadni a beton nyomófeszültségének csökkentése érdekében. Így a teherátadó fal átmegy a szabványellenőrzésen, ahogy az alábbiakban látható. A további nyomott vasalás hozzáadásának követelményét egyébként elmulasztanák a mérnökök, ha nem használnák az IDEA StatiCa Detail-t.
Ha nem vette volna észre, a bal felső sarokban az SLS eredmény is megjelenik, amely magában foglalja a feszültségkorlátozást, az elhajlást (hosszú távú hatással) és a repedésszélességet, amelyet az IDEA StatiCa Detail szintén figyelembe vesz. Az SLS eredmény olyasmi, amelyet a fent leírt másik két megközelítés nem tud előállítani.
Tehát az IDEA StatiCa Detail használatával a mérnökök teljes körű tájékoztatást kaphatnak arról, hogyan viselkedik a teherátadó faluk, nemcsak ULS, hanem SLS szempontból is.
Jelentés
Miután a tervezés elkészült, a mérnökök átfogó jelentést készíthetnek, amely tartalmazza az összes elemzési eredményt benyújtás céljából. Ezen felül az anyagszükséglet-lista a vasalásokhoz szintén generálható gyártási célokra.
Összefoglalás
A teherátadó falak tervezése gondos figyelmet igényel a D-régiókban fellépő összetett feszültség-kölcsönhatásokra. Az egyszerűsített megközelítések vagy a globális végeselem-eredmények közvetlen felhasználása figyelmen kívül hagyhat olyan fontos hatásokat, mint a nyomási lágyulás, ami a beton kapacitásának túlbecsléshez vezet. Az IDEA StatiCa Detail és annak CSFM-alapú elemzésének alkalmazásával a mérnökök pontosan figyelembe vehetik ezeket a nemlineáris viselkedéseket, biztosítva, hogy mind az ULS, mind az SLS követelmények megfelelően ellenőrzöttek legyenek.
Források
Próbálja ki még ma az IDEA StatiCa legújabb verzióját
Kapjon 14 napig teljes körű, ingyenes hozzáférést.
Próbálja ki ingyenesen az IDEA StatiCa-t
- Beton
- v25.1
- Checkbot
- Detail 2D
- ETABS
- SAP2000
- Wall
Knowledge base
ETABS és SAP2000 BIM kapcsolat a Detail alkalmazáshoz
Tovább olvasom
- Beton
- Detail 2D
- Checkbot
- EN (Eurocode)
- ETABS
- CSFM
- Wall
Tutorials
ETABS BIM link vasbeton fal tervezéséhez (EN)
Tovább olvasom
- Beton
- Detail 2D
- EN (Eurocode)
- ACI (USA)
- Corbels/Brackets
- CSFM
- Coupling beams
- Cracks
- Deflections
- Diaphragms
- Pier caps
- Openings
- Reinforcement
- SLS
- Stress in reinforcement
- ULS
- Wall
- Bridges
Knowledge base
