Analisi non lineare in RF- / CONCRETE

Uno degli articoli precedenti spiega i metodi generali per il calcolo e la modellazione di travi emergenti, nervature e travi a T in stato fessurato. Questo articolo descrive il processo di progettazione di una trave continua in cemento armato. Il calcolo può essere eseguito nei moduli aggiuntivi CONCRETE e RF‑CONCRETE Members in combinazione con le licenze per EC2 e RF‑CONCRETE NL.

Sistema e carichi

Una trave continua è costituita da una sezione trasversale rettangolare di 20/35 cm e da una classe di calcestruzzo C30/37.

I carichi permanenti e i carichi del traffico sono organizzati in tre casi di carico. Per determinare le combinazioni di progetto secondo EN 1990, è stata utilizzata la combinatoria automatica per lo stato limite ultimo e lo stato limite di esercizio (situazione di progetto normale) di RFEM/RSTAB.

Confronto di deformazioni

Calcolo lineare dell'armatura in SLU

Innanzitutto, si determina l'armatura per lo stato limite ultimo. Il calcolo viene eseguito tenendo conto della ridistribuzione del momento e della riduzione per le forze interne della combinazione di risultati RC1. Inoltre, sono specificati i seguenti parametri di armatura:

• Diametro armatura di 16 mm
• Riduzione dell'armatura per tre aree
• Copertura in calcestruzzo di 30 mm
• Armatura minima 2 Ø 12 per lo strato superiore e inferiore
• Armatura strutturale per una spaziatura massima di armatura di 15 cm con Ø 12

Sulla base di queste voci, il programma determina un concetto di armatura secondo l'approccio elastico-lineare. Nella finestra 3.1, è possibile controllare l'armatura, che è la base per l'analisi non lineare.

Distribuzione della rigidezza Iym ∙ E

Calcolo non lineare delle larghezze di fessure e degli spostamenti generalizzati in SLE

Il calcolo non lineare dello stato limite di esercizio viene eseguito per le combinazioni di carico da CC6 a CC8 (le combinazioni di risultati non consentono relazioni chiare tensione-deformazione). Nell'analisi non lineare, gli effetti di irrigidimento in trazione dovrebbero essere integrati. A tal fine, viene applicato il metodo con la curva caratteristica modificata per l'acciaio secondo [2].

Window '1.1 General Data' for Serviceability Limit State with Settings for Nonlinear Calculation According to [2]

Inoltre, sono considerati gli effetti di viscosità e ritiro. Questi possono essere impostati nella Finestra 1.3.

Window '1.3 Cross-Sections' with Settings for Creep and Shrinkage

Risultati

Viene eseguito un calcolo non lineare fisico e geometrico. L'iterazione dello stato di deformazione viene eseguita sul piano della sezione trasversale. In base alla distribuzione delle forze interne all'interno del ciclo di iterazione, sono sempre calcolati i nuovi stati deformazione-tensione attuali. La convergenza è raggiunta quando è impostato lo stato di equilibrio.

Come previsto, le deformazioni massime si verificano nel Campo 1 per il carico di CC6 (CC1 + 0.5 ∙ CC2). Le larghezze delle fessure sono piccole.

Window '6.2.3 Serviceability Limit State for Nonlinear Calculation by Member'

La deformazione risultante dal calcolo non lineare per quanto riguarda l'effetto di viscosità è significativamente maggiore della deformazione dal calcolo elastico lineare puro senza l'effetto di viscosità. Questo è ovvio quando si confrontano gli spostamenti generalizzati.

Comparison of Deformations

Il diagramma di rigidezza mostra che una vasta area del Campo 1 è incrinata nello stato di esercizio.

Distribution of Stiffness Iym ∙ E

Sommario

In confronto con il calcolo elastico-lineare dei componenti in cemento armato, l'analisi di rigidezza non lineare e l'analisi tensionale forniscono valori di deformazione che possono essere considerevolmente più alti se si considera la formazione di fessure. Questo effetto può essere risolto utilizzando i metodi di analisi non lineari implementati nei moduli aggiuntivi per l'analisi strutturale e la progettazione di strutture in cemento armato di Dlubal Software. Qui è anche possibile considerare gli effetti di viscosità e ritiro.