Idea Statica
  • Acél
  • Beton
  • BIM
  • Árazás
  • Cég
  • Csomópont tervezés
  • Connection Library
  • Member alkalmazás
  • BIM munkafolyamatok acél projektekhez
  • Fal és részletek tervezése
  • Elemek tervezése
  • BIM munkafolyamatok beton projektekhez
  • Támogatott BIM kapcsolatok
  • Checkbot
  • Viewer
  • Checkbot
  • Tervek
  • Ingyenes közösségi eszköz
  • Nemzetközi vállalatok
  • Diákok és oktatók
  • Kapcsolat
  • Blog
  • Kutatások és fejlesztések
  • Engedélyezett viszonteladók
  • Acél
    Csomópont tervezésConnection LibraryMember alkalmazásBIM munkafolyamatok acél projektekhez
  • Beton
    Fal és részletek tervezéseElemek tervezéseBIM munkafolyamatok beton projektekhez
  • BIM
    Támogatott BIM kapcsolatokCheckbotViewerCheckbot
  • Árazás
    TervekIngyenes közösségi eszközNemzetközi vállalatokDiákok és oktatók
  • Cég
    KapcsolatBlogKutatások és fejlesztésekEngedélyezett viszonteladók
14 napos próbaidőszak
14 napos próbaidőszak

Iratkozzon fel hírlevelünkre

Vállalat

  • Rólunk
  • Partnerségek
  • Karrier
  • Szabadalmaztatott technológia statikus mérnökök számára

Erőforrások

  • Ügyfélprojektek
  • Esettanulmányok
  • IDEA StatiCa Connection Library
  • Ellenőrző könyvek

Jogi

  • IDEA StatiCa VÉGFELHASZNÁLÓI LICENCSZERZŐDÉS
  • Globális adatvédelmi szabályzat
  • Szolgáltatási feltételek – IDEA StatiCa Viewer
  • Licencelés

Súgó

  • Kapcsolat
  • Árajánlat kérése
  • Viszonteladók
  • Letöltések
FacebookInstagramLinkedInYouTube

© IDEA StatiCa 2009-2026

Mérnökök, gyártók és tanácsadók által világszerte megbízott és használt megoldás.

Támogatási KözpontTudásbázis cikkek2.5 Végeselem-típusok
2.5 Végeselem-típusok
ConcreteKnowledge baseDetail 2DACI (USA)EN (Eurocode)

2.5 Végeselem-típusok

Ez a cikk a következő nyelveken is elérhető
ENCZDEESFRITPTNLHUROKRPLTHTRVIZH
AI által angolból fordítva

A nemlineáris (rugalmatlan) végeselemes analízismodellt a betont, a vasalást és a kettő közötti tapadást modellező többféle végeselem-típus alkotja. A beton és a vasalás elemeit először egymástól függetlenül hálózzák, majd többpontos kényszerfeltétel-elemek (MPC elemek) segítségével kapcsolják össze egymással. Ez lehetővé teszi, hogy a vasalás tetszőleges, a betonhoz viszonyított relatív helyzetet foglaljon el. Ha lehorgonyzási hossz ellenőrzést is kell számítani, a vasalás és az MPC elemek közé tapadási és lehorgonyzási végrugó-elemek kerülnek beillesztésre.

Fig. 13Finite element model: reinforcement elements mapped to concrete mesh using MPC elements and bond elements.\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 13\qquad Finite element model: reinforcement elements mapped to concrete mesh using MPC elements and bond elements.}}}Fig. 13Finite element model: reinforcement elements mapped to concrete mesh using MPC elements and bond elements.

Beton

A betont négy- és háromcsomópontú héjelemekkel, CQUAD4 és CTRIA3 elemekkel modellezzük. Ezeket rendre négy vagy három csomópont definiálja. Ezekben az elemekben csak síkfeszültségi állapotot veszünk figyelembe, azaz a z-irányú feszültségeket vagy alakváltozásokat nem vesszük figyelembe.

Minden elemnek négy vagy három integrációs pontja van, amelyek elhelyezkedése az elem méretének körülbelül 1/4-énél található. Minden elem minden integrációs pontjában kiszámítjuk a főalakváltozások α1, α2 irányait. Mindkét irányban a főfeszültségeket σc1, σc2 és a merevségeket E1, E2 a megadott beton feszültség-alakváltozás diagram alapján határozzuk meg, a 2. ábra szerint. Meg kell jegyezni, hogy a nyomási lágyulás hatása összekapcsolja a fő nyomott irány viselkedését a másik főirány aktuális állapotával.

Vasalás

A betonvasakat kétcsomópontú 1D „rúd” elemekkel (CROD) modellezzük, amelyeknek csak axiális merevségük van. Ezek az elemek speciális „tapadási” elemekhez kapcsolódnak, amelyeket a betonvas és a körülötte lévő beton közötti csúszási viselkedés modellezésére fejlesztettek ki. Ezek a tapadási elemek ezt követően MPC (többpontos kényszerfeltétel) elemekkel kapcsolódnak a betont megjelenítő hálóhoz. Ez a megközelítés lehetővé teszi a vasalás és a beton egymástól független hálózását, míg az összekapcsolásukat később biztosítjuk.

Tapadási elemek

A lehorgonyzási hosszt a végeselemes modellben a beton elemek (2D) és a betonvas elemek (1D) közötti tapadási nyírófeszültségek figyelembevételével ellenőrzik. Ennek érdekében kifejlesztettek egy „tapadási” végeselem-típust.

A tapadási elem definíciója hasonló a héjelem (CQUAD4) definíciójához. Ezt is 4 csomópont definiálja, azonban a héjelemtől eltérően csak a felső két és az alsó két csomópont között van nem nulla nyírási merevsége. A modellben a felső csomópontok a vasalást megjelenítő elemekhez, az alsó csomópontok pedig a betont megjelenítő elemekhez kapcsolódnak. Ennek az elemnek a viselkedését a tapadási feszültség τb jellemzi, mint a felső és alsó csomópontok közötti csúszás, δu, bilineáris függvénye, lásd a 14. ábrát.

Fig. 14(a) conceptual illustration of the deformation of a bond element; (b) a stress-deformation function.\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 14\qquad (a) conceptual illustration of the deformation of a bond element; (b) a stress-deformation function.}}}Fig. 14(a) conceptual illustration of the deformation of a bond element; (b) a stress-deformation function.

A tapadás-csúszás összefüggés rugalmas merevségi modulusát, Gb, a következőképpen definiáljuk:

Gb=kg⋅EcØG_b = k_g \cdot \frac{E_c}{Ø}Gb​=kg​⋅ØEc​​

ahol:

kg            a betonvas felületétől függő tényező (alapértelmezés szerint kg = 0,2)

Ec            a beton rugalmassági modulusa (EN esetén Ecm-ként véve)

Ø             a betonvas átmérője

A vonatkozó kiválasztott szabványokban, az EN 1992-1-1 vagy az ACI 318-19 szabványban megadott, a végső tapadási nyírófeszültség méretezési értékeit (fbd) használjuk a lehorgonyzási hossz ellenőrzésére. A plasztikus ág keményedését alapértelmezés szerint Gb/105-ként számítjuk.

Lehorgonyzási rugó

A betonvasak lehorgonyzási végeinek kiképzése (azaz hajlítások, kampók, hurkok…), amely megfelel a szabványok előírásainak, lehetővé teszi a rudak alap lehorgonyzási hosszának (lb,net) egy bizonyos β tényezővel (az alábbiakban „lehorgonyzási tényezőnek” nevezve) történő csökkentését. A lehorgonyzási hossz méretezési értékét (lb) ezután a következőképpen számítjuk ki:

lb=(1−β)lb,netl_b = \left(1 - \beta\right)l_{b,net}lb​=(1−β)lb,net​

Az lb,net szándékolt csökkentése egyenértékű a betonvas végén történő aktiválásával, a lehorgonyzási csökkentési tényező által megadott maximális kapacitásának egy százalékos értékén, ahogyan azt a 15a. ábra mutatja.

Fig. 15 Model for the reduction of the anchorage length:\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 15\qquad  Model for the reduction of the anchorage length:}}}Fig. 15 Model for the reduction of the anchorage length:

(a) anchorage force along the anchorage length of the reinforcing bar; (b) slip-anchorage force constitutive relationship.\textsf{\textit{\footnotesize{(a) anchorage force along the anchorage length of the reinforcing bar; (b) slip-anchorage force constitutive relationship.}}}(a) anchorage force along the anchorage length of the reinforcing bar; (b) slip-anchorage force constitutive relationship.

A lehorgonyzási hossz csökkentését a végeselemes modellben a rúd végén elhelyezett rugóelem (15. ábra) segítségével vesszük figyelembe, amelyet a 15b. ábrán bemutatott konstitutív modell definiál. Az ezen rugó által átvitt maximális erő (Fau):

Fau=β⋅As⋅fydF_{au} = \beta \cdot A_s \cdot f_{yd}Fau​=β⋅As​⋅fyd​

ahol:

β             a lehorgonyzási típustól függő lehorgonyzási tényező,

As            a betonvas keresztmetszete,

fyd           a vasalás folyáshatárának méretezési (tényezővel csökkentett) értéke.

Kapcsolódó cikkek

Falak és betonszerkezetek részleteinek megoldása
  • Beton
  • Detail 2D
  • EN (Eurocode)
  • CSFM
  • SLS
  • Wall
  • ACI (USA)
  • +7
  • Beton
  • Detail 2D
  • EN (Eurocode)
  • CSFM
  • SLS
  • Wall
  • ACI (USA)

Verifications

Falak és betonszerkezetek részleteinek megoldása

Tovább olvasom
Betonszerkezetek tűzállósági szabványellenőrzése
  • Beton
  • EN (Eurocode)
  • RCS
  • Fire resistance
  • +4
  • Beton
  • EN (Eurocode)
  • RCS
  • Fire resistance

Webinárium

Betonszerkezetek tűzállósági szabványellenőrzése

Tovább olvasom