Zaměřte se na Detail(y)

Návrh může být jednoduchý! Zejména s pomocí správných přístupů a nástrojů. A IDEA StatiCa Detail do takové kategorie rozhodně patří. Hned vám vysvětlím proč.

Protože jsme stavební inženýři, velmi praktičtí lidé, kteří věří ve fakta a pravidla, začneme trochou teorie. Každou železobetonovou nebo předpjatou betonovou konstrukci lze a je třeba během návrhu rozdělit na B-oblasti a D-oblasti.

Takzvané B-oblasti jsou Bernoulliho oblasti. Zde platí Bernoulli-Navierova hypotéza o zachování rovinnosti průřezu (klasická nosníková teorie) a pro posudek je možné použít standardní přístup.

Na druhou stranu rozeznáváme také D-oblasti - oblasti diskontinuit. V těchto částech konstrukce dříve uvedená hypotéza neplatí. Proto nemůžeme použít standardní metody a musíme použít jiné, pokročilejší přístupy.

Jednou z nejčastěji používaných metod je metoda náhradní příhradoviny, kterou znáte jako metodu vzpěra-táhlo (SaT) a metodu tlakových polí. Základním předpokladem modelu vzpěra-táhlo je, že beton v tahu nepůsobí. Jednoduchý příhradový model chování D-oblasti v mezním stavu únosnosti je sestaven z prvků působících v tlaku a tahu.

Ryan R. Setiadi, ST; Simplified pile caps design with Strut and Tie methods

Metoda samozřejmě má své klady i zápory. Nevýhodou může být časová náročnost, příliš konzervativní návrh nebo dokonce nebezpečný návrh v případě nezkušených inženýrů! Sestavení správného příhradového modelu není vždy snadné a iterační proces se může stát opravdu časově náročným. V praxi to obvykle kvůli tlaku na rychlé dodání projektu často vede k tomu, že statik posuzuje pouze taženou výztuž a může se tak dopustit závažné chyby. Metoda vzpěra-táhlo navíc neposkytuje návod pro posouzení mezních stavů použitelnosti (průhyb, omezení napětí, mezní stav trhlin). Dalo by se říci, že tyto posudky mohou mít přímý dopad na životnost konstrukce.

Samozřejmě to neplatí ve 100 % případů, ale z mého pohledu a zkušeností stavebního inženýra bych řekl, že ve většině ano. Takže co teď? Co byste měli dělat, pokud nechcete plýtvat svým drahocenným časem, navrženým materiálem, nebo dokonce riskovat své dobré jméno?

Compatible Stress Field Method (CSFM)

Principem aplikace IDEA StatiCa Detail je tzv. Compatible Stress Field Method (CSFM). Jedná se o jedinečnou metodu pro analýzu oblastí diskontinuit, stěn a prvků konstrukce. Metoda vznikla rozšířením klasických teorií tlakových polí a umožňuje vysokou míru automatizace ve srovnání se standardními přístupy. Navzdory své jednoduchosti poskytuje metoda nejrealističtější odezvu betonové konstrukce na zatížení a přináší také posudky mezních stavů únosnosti a použitelnosti.

Jedná se o moderní nelineární analýzu zohledňující 2D rovinné napětí, která vychází ze základního a bezpečného předpokladu norem: beton v tahu nepůsobí a veškerý tah je přenášen betonářskou výztuží.

Zaujala vás tato metoda a chcete se o ní dozvědět více? Žádný problém! Podívejte se na naše podrobné Teoretické základy.

IDEA StatiCa Detail: univerzální řešení

Aplikace IDEA StatiCa Detail má moderní a intuitivní vzhled vyvinutý tak, aby se projektování betonových konstrukcí stalo nejpříjemnějším částí vaší pracovní doby!

Jak se v aplikaci pracuje?

To lze popsat dvěma slovy - velmi jednoduše:

• V horní části aplikace se nachází šest karet - Projekt, Návrh, Nástroje, Posudek, Protokol a Materiály, které vás provedou celým procesem.
• Všechny funkce a důležité příkazy potřebné pro modelování se provádějí pomocí příslušných tlačítek ve skupinách pásu karet.
• Všechna nová nastavení a úpravy konstrukce se okamžitě zobrazí v hlavní grafické 3D scéně. Nebo všechny podrobné výsledky v případě fáze kontroly výsledků.
• Vlastnosti vybraného prvku v navigátoru na pravé straně hlavní grafické scény (entity lze vybrat ve stromu nebo přímo ve scéně) jsou prezentovány v části Vlastnosti na pravé straně aplikace.
• Zápatí ve spodní části aplikace obsahuje základní informace o základních nastaveních projektu. Klepnutím na tyto entity se otevře dialogové okno s příslušnými nastaveními, které umožňuje potřebné úpravy vybrané položky.

Nyní pojďme zjistit, co lze v jednotlivých sekcích dělat.

Projekt

V této části můžete vytvořit nový projekt, otevřít stávající projekt, přidat nebo zkopírovat nový model v rámci aktuálního souboru nebo zjistit nastavení aplikace.

Návrh

Jak již název napovídá, tato část je věnována všemu, co souvisí s návrhem konstrukce. Zde definujete prvky (entity) modelu, jejich geometrii a výztuž. A také zatěžovací stavy a odpovídající kombinace pro mezní stavy únosnosti a použitelnosti.

Vše výše uvedené lze provést pomocí příslušných příkazových tlačítek v horní liště nebo ve zcela novém navigačním stromu na pravé straně grafického okna. Osobně požívám tento navigační strom velmi rád, protože je přehledný a intuitivní. A jako třešničku na dortu lze entity seskupit podle jejich typu nebo jako seznam entit, seřazených za sebou. Tomu říkám lahůdka pro pořádkumilovného člověka (ano, patřím mezi ně).

Nástroje

Tato část se zaměřuje výhradně na návrh výztuže. Navigátor je zredukován a obsahuje pouze zadanou výztuž.

Předpokládejme, že se potýkáte s tím, kam všude je nutné výztuž umístit. Zda je výztuž kolem otvoru při takovém množství opravdu nutná, nebo zda-li je vůbec nutná. Nebo zda byste chtěli vidět tok napětí (zatím bez uvažování výztuže). V takovém případě doporučuji použít dvě užitečné funkce - Topologická optimalizace a Lineární výpočet.

Posudek

Tady začíná ta pravá zábava. Byly mé předpoklady a později i návrh správné? Zvážil jsem vše? Je nějaká část konstrukce, které musím věnovat zvláštní pozornost? 

Procházení jednotlivých důkladných výsledků pro každý posudek mezního stavu únosnosti a mezního stavu použitelnosti vám přinese potřebné odpovědi. A je jen na vás, zda si chcete prohlédnout výsledky zvlášť pro beton, výztuž nebo předpínací kabely. Vše je přehledně zobrazeno v hlavní grafické scéně a také v tabulkách v pravé části aplikace.

Protokol

Po dokončení práce, kdy jste s výsledky spokojeni, jednoduše vytvoříte profesionální protokol obsahující všechny podstatné informace. Lze ho exportovat do souborů DOC nebo PDF nebo vytisknout přímo z aplikace.

Pak jej přidejte do své souhrnné dokumentace a buď se rovnou vrhněte na nový projekt (protože, předpokládám, že bez aplikace Detail si svůj pracovní život už asi nedokážete představit), nebo jděte domů a užívejte si volného času, který jste ušetřili pomocí aplikace IDEA StatiCa Detail.

Materiály

Pokud potřebujete pro svůj projekt použít uživatelsky definované materiály, tato část je určena pro všechny nutné úpravy. Podívejte se na pracovní diagramy pro beton a výztuž nebo předpínací výztuž. Upravené materiály lze uložit do MPRL a následně použít pro všechny budoucí projekty.

Pokud vás zajímají aktualizace, vylepšení a nové funkce programu IDEA StatiCa 23.1, navštivte naši stránku s Novinkami v IDEA StatiCa Steel & Concrete.

Více informací o možnostech návrhu betonových konstrukcí najdete v našem Centru podpory, kde se také můžete naučit, jak sotware používat pomocí mnoha podrobných návodů, vidět naše produktové inženýry v akci na některém z našich webinářů nebo si stáhnout některý ze vzorových příkladů.

Pokud se softwarem začínáte nebo se chcete jen zdokonalit ve svých dovednostech, podívejte se na naše samovzdělávací Campus kurzy a vyberte si ten, který nejvíce vyhovuje vašim potřebám.