Nelineární analýza v RF-/CONCRETE

Zpět do Databáze znalostí

Obr. 01 - Konstrukce a zatížení

Obr. 02 - Dialog v modulu CONCRETE „3.1 Navržená podélná výztuž“

Obr. 03 - Dialog v modulu CONCRETE „Základní údaje“ pro mezní stav použitelnosti s detailním nastavením nelineárního výpočtu podle [2]

Obr. 04 - Dialog v modulu CONCRETE „1.3 Průřezy“ s nastavením pro dotvarování a smršťování

Obr. 05 - Dialog „6.2.3 Mezní stav použitelnosti pro nelineární výpočet po prutech“

Obr. 06 - Srovnání deformací

Obr. 07 - Distribuce tuhosti límce ∙ E

Odborný článek

Tento text byl přeložen Google překladačem Zobrazit původní text

001488

23. října 2017

Odborný článek Robert Vogl Přídavné moduly RFEM RSTAB RF-CONCRETE CONCRETE RF-CONCRETE NL EC2 for RFEM/RSTAB Železobetonové konstrukce Nelineární analýza Eurokód 2

Při posouzení železobetonových konstrukcí podle EN 1992-1-1 [1] lze u mezních stavů únosnosti a použitelnosti [1] použít nelineární metody stanovení vnitřních sil. Vnitřní síly a deformace se počítají při zohlednění nelineárního chování vnitřních sil a deformací. Výpočet napětí a deformací ve stavu s trhlinami zpravidla vede k průhybům, které jsou značně vyšší než lineárně stanovené hodnoty.

V našem předchozím příspěvku jsou popsány obecné metody výpočtu a modelování průvlaků, žeber a desek ve stavu s trhlinami. Následující popis popisuje posouzení spojitého železobetonového nosníku. Výpočet lze provést s moduly CONCRETE a RF-CONCRETE Members v kombinaci s licencemi pro EC2 a RF-CONCRETE NL.

Konstrukce a zatížení

Spojitý nosník se skládá z obdélníkového průřezu 20/35 cm s betonem třídy C30/37.

Trvalá a provozní zatížení jsou uspořádána do tří zatěžovacích stavů. Pro stanovení návrhových kombinací podle EN 1990 používá program RFEM/RSTAB automatickou kombinatoriku pro dosažení maximální nosnosti a použitelnosti (běžná návrhová situace).

Obr. 01 - Konstrukce a zatížení

Lineární výpočet výztuže v MSÚ

Nejdříve se stanoví výztuž pro mezní stav únosnosti. Výpočet se provádí s ohledem na redistribuci momentů a zaokrouhlení vnitřních sil kombinace výsledků RC1. Dále je třeba zadat následující parametry výztuže:

Průměr výztuže 16 mm
Změna velikosti výztuže pro tři oblasti
Krytí betonu 30 mm
Minimální výztuž 2 Ø 12 pro horní a dolní vrstvu
Konstrukční výztuž pro maximální vzdálenost výztuže 15 cm s Ø 12

Na základě těchto zadání program stanoví návrh výztuže podle lineárně-elastického přístupu. V dialogu 3.1 lze zkontrolovat výztuž, která je základem pro nelineární výpočet.

Obr. 02 - Dialog v modulu CONCRETE „3.1 Navržená podélná výztuž“

Nelineární výpočet šířek a deformací trhlin v SLS

Nelineární výpočet mezního stavu použitelnosti se provádí u kombinací zatížení KZ6 až KZ8 (kombinace výsledků neumožňují jednoznačné vztahy mezi napětím a přetvořením). Do nelineární analýzy by měly být zahrnuty účinky tahového zpevnění. K tomu je zvolen přístup se změněnou charakteristikou oceli podle [2] .

Obr. 03 - Dialog v modulu CONCRETE „Základní údaje“ pro mezní stav použitelnosti s detailním nastavením nelineárního výpočtu podle [2]

Kromě toho se zohledňují účinky dotvarování a smršťování. Specifikace se nacházejí v dialogu 1.3.

Obr. 04 - Dialog v modulu CONCRETE „1.3 Průřezy“ s nastavením pro dotvarování a smršťování

Výsledky

Provede se fyzikálně-geometrický nelineární výpočet. Průběh stavu přetvoření se provádí v rovině průřezu. Počínaje rozdělením vnitřních sil v iteračním cyklu se vždy počítají nové a současné stavy přetvoření. Konvergence je dosažena při dosažení rovnovážného stavu.

Podle očekávání se v poli 1 vyskytují maximální deformace pro zatížení KZ6 (ZS1 + 0,5 ∙ ZS2). Šířky trhlin jsou malé.

Obr. 05 - Dialog „6.2.3 Mezní stav použitelnosti pro nelineární výpočet po prutech“

Deformace z nelineárního výpočtu s ohledem na účinek dotvarování je výrazně větší než deformace u čistě lineárního výpočtu pružnosti bez vlivu dotvarování. To lze jasně vidět při srovnání deformací.

Obr. 06 - Srovnání deformací

Z diagramu tuhosti je zřejmé, že velká část panelu 1 je trhnuta.

Obr. 07 - Distribuce tuhosti límce ∙ E

Shrnutí

V porovnání s lineárně-elastickým výpočtem železobetonových dílců poskytuje nelineární analýza tuhostí a deformací hodnoty deformací, které mohou být při zohlednění tvorby trhlin výrazně vyšší. Tento efekt lze zohlednit nelineárními metodami posouzení z železobetonových modulů Dlubal. Je možné zohlednit také vliv dotvarování a smrštění.

Literatura

[1]	Eurokód 2: Posouzení železobetonových a předpjatých betonových konstrukcí - Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro budovy; EN 1992-1-1: 2004 + AC: 2010
[2]	DAfStb: DAfStb Z. 525 - Vysvětlení DIN 1045: 1. Berlín: Beuth, 2003
[3]	Manuál CONCRETE. Praha: Dlubal Software, srpen 2017. Stáhnout

Kontakt

Máte dotazy nebo potřebujete poradit?
Kontaktujte prosím kdykoli naši bezplatnou technickou podporu e-mailem, na chatu nebo na fóru anebo se podívejte do sekce často kladených dotazů (FAQ).