W tej sekcji skupiamy się na Nośności i Zakotwienia (sprawdzenia SGN). Po wybraniu jednego ze sprawdzeń SGN w górnej wstążce pojawia się nowa zakładka (Results).
Po lewej stronie można wybrać, czy wyniki mają być wyświetlane dla automatycznego ekstremum, określonej kombinacji SGN lub przyrostów. Należy pamiętać, że stosowane jest obliczenie nieliniowe (odkształcenia plastyczne są dopuszczalne dla stali i betonu). Pod uwagę brane są wyłącznie kombinacje SGN lub pojedyncze przypadki obciążeń.
Kolejne przyciski służą do przełączania między bieżącymi wynikami.
Ostatnie przyciski w zakładce Results służą do edycji graficznego wyjścia (rysowanie siatki, skala widoku lub wyświetlanie ekstremum).
Beton
Możemy obserwować sześć możliwych wyników. Przyjrzyjmy się im po kolei.
Wartość sprawdzenia naprężeń
Pierwsza wartość przedstawia poziom stopnia wykorzystania materiału w odniesieniu do wytrzymałości betonu. Innymi słowy, pokazuje stosunek naprężenia w betonie do wytrzymałości betonu. Informacje o sposobie wyznaczania wartości granicznych można znaleźć w poniższym artykule.
Naprężenie ściskające betonu
Kolejna opcja umożliwia wyświetlenie rozkładu naprężenia w betonie σc dla przyłożonej części obciążenia. Znane również jako naprężenia główne σ2.
Odkształcenie ściskające betonu
Po naciśnięciu trzeciej ikony w zakładce wyników wyświetlane jest odkształcenie betonu εc dla przyłożonej części obciążenia. Znane również jako odkształcenia główne ε2.
Plastyczne odkształcenie ściskające betonu
Aby obserwować występowanie zachowania plastycznego w betonie, należy przejść do opcji Plastyczne odkształcenie ściskające betonu. Można wyświetlić obszary, w których beton znajduje się w plastycznej gałęzi wykresu naprężenie-odkształcenie.
Kierunek naprężeń głównych
Ta funkcja pokazuje kierunek naprężeń głównych. Ponieważ rozciąganie w betonie jest wykluczone, wyświetlane są wyłącznie wektory ściskające.
Współczynnik redukcji wytrzymałości na ściskanie
Szósta opcja pokazuje rozkład redukcji wytrzymałości betonu na ściskanie spowodowanej odkształceniem poprzecznym. Jest to efekt compression softening. Zjawisko to (kc2), wraz ze wzrastającą kruchością betonu wraz z wytrzymałością, jest uwzględniane poprzez współczynnik kc.
Aby dowiedzieć się więcej, przeczytaj artykuł: Modele materiałowe (EN).
Zbrojenie
Dla stali, podobnie jak dla betonu, dostępnych jest więcej opcji wyświetlania wyników. Ogólnie rzecz biorąc, możliwe jest wyświetlenie naprężenia i odkształcenia w zbrojeniu oraz stosunku naprężenia lub odkształcenia do wartości granicznych.
Stosunek naprężenia lub odkształcenia do wartości granicznych
Pierwsze dwie ikony umożliwiają sprawdzenie stosunku naprężenia i odkształcenia do ich wartości granicznych. Trzecia ikona pokazuje porównanie naprężenia z granicą plastyczności. Innymi słowy, można zobaczyć poziom stopnia wykorzystania materiału.
Naprężenie i odkształcenie
Oprócz wymienionych powyżej, istnieje opcja wyświetlenia odkształcenia (εs) lub naprężenia (σ2) zbrojenia. W zakładce danych można obserwować poszczególne pręty jeden po drugim. Można również sprawdzić model i przegląd w oknie głównym.
Zakotwienie
Zakotwienie jest ostatnim dostępnym wynikiem dla SGN.
Aby zrozumieć, skąd pochodzą siły wchodzące do obliczeń, omówmy najpierw poszczególne składniki.
Naprężenie przyczepności
Naprężenie przyczepności 𝜏b (naprężenie na powierzchni pręta zbrojeniowego) jest obliczane na podstawie deformacji elementu przyczepności, który reprezentuje połączenie między betonem (element 2D) a zbrojeniem (element 1D). Zależność ta jest wyrażona funkcją naprężenie-deformacja, patrz rysunek poniżej.
Należy zauważyć, że poślizg jest dopuszczalny.
fbd* - naprężenie przyczepności na granicy plastyczności
fbd - graniczne naprężenie przyczepności
Gb - sztywność na ścinanie w części sprężystej
Rf - współczynnik wzmocnienia
δu, max - graniczny poślizg
Po osiągnięciu gałęzi plastycznej - 𝜏b = fbd*, naprężenie (𝜏b) nie wzrasta już tak bardzo w porównaniu do deformacji (δu). W tym momencie (𝜏b = fbd*) uzyskuje się sprawdzenie stosunku naprężenia przyczepności (𝜏b/fbd) powyżej 99%. Sprawdzenie jest spełnione do momentu osiągnięcia granicznej deformacji δu, max.
Siła zakotwienia
Siła przenoszona przez sprężynę reprezentującą wybrany typ zakotwienia zbrojenia nazywana jest siłą zakotwienia. Maksymalna* siła zakotwienia jest obliczana według następującego wzoru - Fau=β⋅As⋅fyd, gdzie:
β współczynnik zakotwienia zależny od typu zakotwienia,
As przekrój poprzeczny pręta zbrojeniowego,
fyd wartość obliczeniowa granicy plastyczności zbrojenia.
*Maksymalna siła może być osiągnięta w zbrojeniu przy pełnym stopniu wykorzystania. W rzeczywistości siła przenoszona przez sprężynę Fa będzie obliczana na podstawie rzeczywistego naprężenia w zbrojeniu i będzie dodatkowo redukowana o siłę zatrzymaną wzdłuż długości zbrojenia, w zależności od modelu przyczepności (kohezji) między betonem a zbrojeniem.
Aby dowiedzieć się więcej o teorii zakotwienia i zrozumieć model przyczepności, przeczytaj poniższy artykuł:
Siła całkowita
Siła całkowita Ftot jest wynikiem analizy metodą elementów skończonych i może być zdefiniowana na dwa sposoby.
gdzie As jest polem przekroju pręta zbrojeniowego, a σs jest naprężeniem w pręcie.
Wartość sprawdzenia naprężenia przyczepności
Wyświetlany jest stosunek naprężenia przyczepności (𝜏b) do granicznej wytrzymałości na przyczepność dla wybranej (grupy) prętów. Pokazuje poziom stopnia wykorzystania w odniesieniu do granicznej wytrzymałości na przyczepność między prętem zbrojeniowym a otaczającym betonem.
Wartość sprawdzenia siły
Wartość sprawdzenia siły jest stosunkiem siły całkowitej (Ftot) w pręcie do wartości granicznej. Wartość graniczna siły obliczana jest jako minimum dwóch wartości:
- Siła obliczana jako suma granicznej siły zakotwienia i siły rozwijanej od końca pręta do rozpatrywanego punktu, przy założeniu granicznej wytrzymałości na przyczepność
- Graniczna wytrzymałość pręta
Innymi słowy, Flim jest graniczną siłą w zbrojeniu, uwzględniającą graniczną siłę zakotwienia i graniczną nośność pręta zbrojeniowego.
Dowiedz się więcej o Ftot i Flim w poniższym artykule:
Wypróbuj IDEA StatiCa za darmo
Rozpocznij okres próbny już dziś i korzystaj przez 14 dni z pełnego dostępu i usług bezpłatnie.
Rozpocznij bezpłatny okres próbny
