Knihovna článků

3D Detail – železobetonové patky (BETA)

Beton

v24.0

Detail 2D

CSFM

Tento článek je dostupný také v dalších jazycích:

Kotvení do železobetonových bloků představuje výzvu, kterou je téměř nemožné přesně vyhodnotit pomocí tradičních metod a vzorců. Tato nutnost vedla k vývoji inovativního přístupu k návrhu a ověřování konstrukčních prvků.

IDEA StatiCa představuje Detail (3D Beta) pro řešení 3D úloh, jako je kotvení do betonových bloků. Toto řešení umožňuje provést posouzení bez přílišného zjednodušení a získat posudky na základě mezního stavu únosnosti (MSÚ). Metoda implementovaná v IDEA Statica Detail (3D Beta) je založena na již osvědčené metodě kompatibilního napěťového pole, která byla upravena tak, aby byla schopna řešit 3D problémy (tříosé napětí). Také základní prvek je upraven do třetího rozměru. Základním prvkem představujícím beton je "betonový blok" a lze jej deformovat ve všech třech směrech. Abychom umožnili vytvořit komplexní model patek, implementovali jsme entity, jako je plošná podpora, patní deska, kotvy a další. Všechny tyto entity, stejně jako jejich funkčnost, jsou popsány v následujícím článku.

Betonový blok

Patky lze modelovat díky typu dílce nazvanému "Betonový blok", jehož geometrii lze definovat dvěma způsoby:

Obdélníkový tvar – Tato možnost je vhodná pro definování patky s obdélníkovou základnou a konstantní výškou. Definování odsazení pro všechny strany bloku také umožňuje modelovat šikmé patky.

Polygonální základna s definovanou výškou – Druhou možností, jak definovat tvar patky, je definice základního tvaru jako obecného mnohoúhelníku. Není však možné vytvořit šikmou patku, jak je popsáno v předchozí možnosti.

Plošné podpory

Plošné podepření je jediný možný typ podpory, který lze pro objemový model definovat. Existují dvě možnosti definice tvaru – může být definován buď pro celou plochu, nebo jako obecnou plochu, jejíž obrys je určen křivkou.

Výhodou plošného podepření je možnost definovat tuhost a nastavit nelineární chování, které simuluje kontakt s podložím. Podpory definované obecným tvarem (křivkou) lze použít k simulaci pilot.

Zařízení pro přenos zatížení

Speciálně pro kotvení byly vyvinuty dva prvky pro přenos zatížení:

Patní deska – Tvar patní desky může být definován jako obdélník nebo obecná křivka. Patní desku lze modelovat s částí sloupu (volba "Přenos zatížení – sloup") nebo bez sloupu (volba "Přenos zatížení – Síly"). Je-li zvolena možnost "Přenos zatížení – Síly", zadefinované zatížení se aplikuje přímo na patní desku. Když je definován ocelový sloup (svým průřezem a délkou), zatížení se aplikuje na horní část sloupu a jeho tuhost pomáhá správně rozložit napětí na základovou desku.

Jednoduchá kotva - Jednoduchá kotva je 1D prvek umožňující přenos osového zatížení. Kotva může být automaticky propojena s patní deskou nebo může být zatížena přímo bodovým zatížením*.

*V BETA verzi platí několik omezení pro kotvy.

Kotva přenáší pouze tlak a tah. Smyk, pokud je importován z přípoje, je přenášen třením mezi betonovým blokem a patní deskou. Na kotvu lze působit pouze osovou silou.

Zatížení

Pro snadné použití bylo nezbytné přidat skupinu sil a plošné zatížení. Celkem podporujeme tři typy zatížení:

Plošná zatížení – Plošné zatížení lze aplikovat na jakýkoli betonový povrch. Může být aplikován na celou plochu nebo jen na její část na určitou plochu, která je určena jejím obrysem (křivkou).
Bodové zatížení
Skupina sil – Skupina sil je entita, která definuje několik bodových zatížení působících jako skupina. Může být aplikován na základovou desku nebo na betonový povrch. Tento typ zatížení lze použít k simulaci sil ve svarech, které přenášejí napětí ze sloupu na patní desku.

Výztuž

Byl vyvinut nový typ výztuže, který umožňuje dostatečné vyztužení základové patky. Skupina vložek poskytuje několik možností pro definici výztuží:

Dvěma body
Na hraně povrchu – vytvoří se vrstva výztuže rovnoběžně s vybranou plochou. Uživatel definuje několik vložek ve vrstvě a počet vrstev rovnoběžných s vybraným povrchem.

Na hraně povrchu nebo více hranách – Na hraně povrchu nebo více hran umožňuje modelování vrstev výztuže se složitým tvarem (rovinná křivka vztažená k libovolnému betonovému povrchu). Vrstva je tedy určena pouze jednou výztuží. Lze však definovat několik rovnoběžných vrstev. Krytí betonu lze definovat nezávisle pro každou hranu. Toto je nejlepší možnost modelování třmínků.

Na křivce (polylinii)

Výsledky

Na kartě výsledků najdete tři základní posouzení v souladu s MSÚ (mezní stav únosnosti).

Výsledky napětí a přetvoření v betonu a výztuži jsou uvedeny v části "Pevnost". Napětí v kotevní oblasti a související hodnoty jsou uvedeny v posudku "Kotvení". Hodnota nelineární deformace je uvedena v posudku "Pomocné".