Voorgespannen brugdwarsbalk (EN)

Prestressed concreteConcreteReinforced concreteTutorialsDetail 2D

Voorgespannen brugdwarsbalk (EN)

Dit artikel is ook beschikbaar in

Door deze tutorial stap voor stap te volgen, leert u hoe u IDEA StatiCa Detail gebruikt en hoe u een voorgespannen brugdiafragma ontwerpt en normtoetst.

1 Nieuw project

Start het IDEA StatiCa-programma en selecteer de module Detail

Pas de nieuw aangemaakte belastingen aan.

2 Geometrie

Start met het definiëren van de geometrie. Er zijn al vier items aangemaakt door de template: Diaphragm D1, Opening O1 en Distributed points DPS1 en DPS2.

Wijzig de geometrie van het Diaphragm.

Laten we doorgaan naar het volgende item, Opening O1.

Ten slotte moeten de locatie en afmetingen van de Distributed Point Supports worden gewijzigd. Het type oplegging is zo gekozen dat het effect van het Partially Loaded Area wordt meegenomen.

De geometrie is ingesteld en u kunt doorgaan met de definitie van de belasting.

3 Belastingen

Drie belastinggevallen en drie combinaties werden automatisch aangemaakt vanuit de template. Om correct onderscheid te maken tussen kortetermijn- en langetermijneffecten, moeten de belastingtoestanden Permanent en Variabel correct worden ingesteld. Deze instellingen hebben een grote invloed op UGT- en BGT-controles .

Het eerste wat u moet doen, is het belastinggeval LC1 instellen als type Prestress . Dit geval wordt later gebruikt voor de dwarse voorspanning. Verwijder daarna alle belastingen uit het belastinggeval LC1. Belastinggeval LC1 blijft voorlopig leeg.

Schakel over naar belastinggeval LC2 en herdefinieer de Line Loads LL3 en LL4 . Belastinggeval LC2 vertegenwoordigt de afschuifbelasting op het diaphragm door een permanente belasting. In het voorbeeld houden we geen rekening met afschuifbelasting door langsvoorspanning.

Belastinggeval LC2 zou er als volgt uit moeten zien:

Verwijder belastinggeval LC3 door er met de rechtermuisknop op te klikken in het Tree-menu en verwijderen te selecteren in het pop-upmenu, selecteer vervolgens belastinggeval LC2 en kopieer het volgens dezelfde procedure. U kunt ook de pictogrammen bovenaan het Properties-venster gebruiken.

Vergeet niet het type van belastinggeval LC3 te wijzigen naar Variabel . Belastinggeval LC3 vertegenwoordigt de afschuif- en torsiebelasting van variabele belastingen.

Herdefinieer in het Property Window de Line Loads LL1 en LL2 zoals weergegeven in de afbeeldingen.

De volgende stap is het kopiëren van de Line Load LL2. Dit doet u door de juiste belasting te selecteren en op de knop Copy te klikken. Het gekopieerde item moet nog worden bewerkt.

Maak tot slot 2 nieuwe Line loads aan met de plusknop.

Pas de nieuw aangemaakte belastingen aan.

Belastinggeval LC3 zou er als volgt uit moeten zien.

De laatste aanpassing is het instellen van de combinatiecoëfficiënten. Om de combinaties opnieuw te configureren, klikt u op BGT of UGT Combinaties, waarna de combinatiecoëfficiënten worden weergegeven in het eigenschappenvenster. Pas de waarden aan zoals getoond. Voor belastinggeval LC1 stellen we een waarde van 0,90 in om de langetermijnverliezen van de dwarse voorspanning te simuleren.

Momenteel zijn alle belastingcombinaties geactiveerd voor controles. Door sommige combinaties voor controles uit te schakelen, kunt u indien nodig een snellere berekening bereiken.

U kunt indien nodig nieuwe combinaties definiëren; er zijn drie soorten combinaties beschikbaar voor BGT-normtoetsingen: karakteristiek, frequent en quasi-permanent. U kunt selecteren welke controles voor elke combinatie moeten worden uitgevoerd. In ons geval selecteren we de doorbuigingscontrole voor C2 en de scheurwijdtecontrole voor C3.

Belastingen en combinaties zijn gespecificeerd. Nu gaan we verder met de definitie van de wapening.

4 Wapening

Voordat we beginnen met het aanpassen van de wapening die door de template is gegenereerd, werpen we eerst een blik op de Topology Optimization die te vinden is in het tabblad Design. De berekening gebruikt een effectief volume (in dit geval bijvoorbeeld 40%) en plaatst dit volume zodanig dat de gegenereerde constructie zo stijf mogelijk wordt.

Rode gebieden vertegenwoordigen drukvelden en blauwe gebieden zijn trekgebieden.

Laten we nu ons diaphragm wapenen. Eén Wire fabric, één Cage en acht groepen staven zijn al toegevoegd door de template; u hoeft ze alleen aan te passen naar uw behoeften.

Verwijder eerst het Wire fabric WF1.

Linksboven ziet u een overzicht van alle controles, het benuttingspercentage en de status van de controles (voldoet/voldoet niet). Rechtsboven vindt u gedetailleerde berekeningsresultaten en de hoeveelheid toegepaste permanente en variabele belasting. In de afbeelding onder de tabel ziet u het resultaat van het ontwerp voor de uiterste grenstoestand van het beton.

Schakel vervolgens over naar de Strength -normtoetsingsresultaten. Hier zien we de spanningscontrole in het beton. De berekening is niet-lineair en houdt daarom rekening met de plastificatie van het materiaal. Ze toont de spanning in het beton, gecorrigeerd voor het effect van de Partially Loaded Area boven de oplegging. Let ook op de waarde van de uiterste spanning in het beton, die niet overeenkomt met de rekenwaarde van de betonsterkte. Voor meer informatie over de berekening van de grensspanning in beton, zie Theoretical Background .

Pas de groepen staven GB5 en GB6 aan zodat ze overeenkomen met de afschuifwapening in de wand.

Pas de andere items GB7, GB8 en GB1 opnieuw aan zoals hieronder weergegeven.

De groepen staven GB3 en GB4 moeten ook worden aangepast.

Er is nog geen verticale wapening gespecificeerd in het diaphragm. Maak dus een nieuwe Group of bars aan door te klikken op de knop New en Group of bars te selecteren.

Om een nieuwe groep aan te passen, moeten we eerst de Definition of the bar shape instellen op On outline or opening edge. Vul de overige velden in zoals weergegeven in de afbeelding.

Het laatste item dat in het model ontbreekt, kan worden aangemaakt als een kopie van Group of bar GB2 . Herdefinieer vervolgens de positie naar de tegenoverliggende console.

De wapening is voltooid, u kunt doorgaan naar Prestress.

5 Voorspanning

We kunnen ook een voorspanning aan het diaphragm toevoegen. Klik hiervoor op de knop New en selecteer de optie Prestressing tendon .

Definieer de geometrie van het spanelement door de Definition of bar shape in te stellen op Polyline en gebruik de knop Edit Shape om het dialoogvenster voor het invoeren van coördinaten te openen. De coördinaten kunnen bijvoorbeeld worden ingevoerd door ze uit een Excel-spreadsheet te kopiëren.

Definieer vervolgens de invoer volgens de onderstaande afbeelding. Kies voor kortetermijnverliezen automatische berekening .

6 Berekening en controles

Schakel in de navigator over naar Check . Voordat u de berekening start, past u de Settings aan. Vink Neglect of the decompression check aan.

Start de berekening .

Linksboven ziet u een overzicht van alle controles, het benuttingspercentage en de status van de controles (voldoet/voldoet niet). Rechtsboven vindt u gedetailleerde berekeningsresultaten en de hoeveelheid toegepaste permanente en variabele belasting. In de afbeelding onder de tabel ziet u het resultaat van het ontwerp voor de uiterste grenstoestand van het beton.

Schakel vervolgens over naar de Strength -normtoetsingsresultaten. Hier zien we de spanningscontrole in het beton. De berekening is niet-lineair en houdt daarom rekening met de plastificatie van het materiaal. Ze toont de spanning in het beton, gecorrigeerd voor het effect van de Partially Loaded Area boven de oplegging. Let ook op de waarde van de uiterste spanning in het beton, die niet overeenkomt met de rekenwaarde van de betonsterkte. Voor meer informatie over de berekening van de grensspanning in beton, zie Theoretical Background .

Vergelijkbare resultaten kunnen worden weergegeven voor de wapening. Schakel over naar het tabblad Reinforcement . De opties in het lint boven aan het scherm veranderen en de gedetailleerde resultaten in de tabel (spanningen en rekken van de afzonderlijke wapeningsstaven, inclusief hun totale benuttingsgraad) worden weergegeven.

De BGT-resultaten vindt u onder Stress limitation, Crack width en Deflection . Bij controle van de Stress limitation zult u zien dat de spanning in het beton in de onderste hoek van de opening onvoldoende is. Er is een spanningspiek.

U kunt deze verwijderen met de functie Limited stress, die zo'n piek automatisch kan negeren.

$Lees meer over deze functionaliteit in Limited stress check feature in Detail$

Controleer ook de spanning in de spanelementen.

Het is ook mogelijk om de scheurwijdte te controleren, inclusief de effecten van voorspanning. U kunt de resultaten weergeven voor afzonderlijke wapeningen.

7 Rapport

U kunt ook alle berekeningsresultaten bekijken in het rapport. Schakel gewoon over naar het tabblad Report en klik op Generate. U kunt de inhoud van het rapport bewerken of exporteren naar DOC/PDF-formaat met behulp van de knoppen in het lint boven aan het scherm.

Wil je je vaardigheden verbeteren? Bezoek onze Campus

Leer IDEA StatiCa effectief te gebruiken met onze e-learningcursussen in je eigen tempo

Begin met leren