Ustawienia podstawowe

W zakładce Ogólne okna dialogowego 'Konfiguracje dla stanu granicznego użytkowalności' można definiować ustawienia dla prętów i powierzchni.

Edytuj konfigurację ULS

'Parametry obliczeniowe' są podzielone na kilka kategorii.

Analiza naprężeń

W tej kategorii można określić, która analiza naprężeń ma zostać przeprowadzona. Domyślnie aktywowane jest tu sprawdzenie 'ograniczenia naprężeń w stali σ_s'.

Analiza szerokości rys

Ta kategoria zawiera ustawienia dotyczące sprawdzania szerokości rys. Domyślnie ustawione są 'Wartości graniczne dopuszczalnej szerokości rysy zgodnie z normą'. Są one wyznaczane 'Automatycznie' na podstawie typu klasy ekspozycji przypisanej do elementu konstrukcyjnego. Można też zdefiniować wartość w_k,max bezpośrednio na liście.

Definiowanie wartości granicznej dopuszczalnej szerokości zarysowania

Dostępna jest też opcja 'Zdefiniowane przez użytkownika wartości graniczne dopuszczalnej szerokości rys'. Wystarczy aktywować tę opcję, a następnie wprowadzić wartości graniczne dla górnej i dolnej strony powierzchni i prętów.

Określanie wartości granicznej zdefiniowanej przez użytkownika dla szerokości rysy

Szerokości rys wykraczające poza zakres od 0,20 mm do 0,40 mm można ustawić jedynie w przypadku, gdy aktywna jest tylko opcja 'Sprawdzanie z bezpośrednim obliczaniem szerokości rys'. W przypadku obliczania szerokości rys metodą pośrednią za pomocą średnicy granicznej lub rozstawu granicznego sprawdzenie jest możliwe tylko dla szerokości rys od 0,20 mm do 0,40 mm. Aby przeprowadzić sprawdzenie dla wartości granicznej szerokości rysy < 0,20 mm, należy wcześniej dezaktywować pole wyboru 'Sprawdzanie bez bezpośredniego obliczania szerokości rys'.

Pole wyboru 'Sprawdzanie bez bezpośredniego obliczania szerokości rys' pozwala określić, czy sprawdzenie zgodnie z EN 1992-1-1, 7.3.3 ma być wykonane poprzez obliczenie średnicy granicznej lim d_s i/lub maksymalnego rozstawu zbrojenia lim s_l.

Opcje wymiarowania z i bez bezpośredniej analizy szerokości zarysowania

Możliwe jest również 'Sprawdzenie z bezpośrednim obliczaniem szerokości rys' zgodnie z EN 1992-1-1, 7.3.4.

Opcja 'Efektywna wytrzymałość betonu na rozciąganie w chwili zarysowania' umożliwia zdefiniowanie współczynnika k_ct,eff,wk, przez który zostaje przemnożona wytrzymałość betonu na rozciąganie f_ctm do obliczenia szerokości rys.

Określać efektywną wytrzymałość betonu na rozciąganie w celu obliczenia szerokości rysy

Dodatkowo można aktywować sprawdzanie szerokości rys dla elementów skończonych i miejsc prętów, w których naprężenie w betonie σ_c,I,Ed ≤ f_ct,eff,wk.

A_s,min dla oddziaływań od skrępowania

Obciążenie wynikające ze skrępowania - na przykład w wyniku odpływu ciepła hydratacji - z reguły nie jest bezpośrednio uwzględniane jako obciążenie w modelu. Rozszerzenie może jednak wykonać sprawdzenie dla takich sytuacji i wykonać 'Obliczenie minimalnego pola przekroju zbrojenia A_s,min', wymaganego z uwagi na oddziaływania od skrępowania.

Obliczanie minimalnej powierzchni zbrojenia dla oddziaływań usztywnienia

W kategorii 'Rozkład naprężeń w strefie rozciąganej przed zarysowaniem' dostępne są trzy opcje.

• 'W zależności od zdefiniowanego obciążenia': Jako wartości wejściowej do obliczenia minimalnego zbrojenia A_s,min program wymaga między innymi rozkładu naprężeń w przekroju przed zarysowaniem. Po wybraniu tej opcji program analizuje rozkład naprężeń z istniejących kombinacji obciążeń sytuacji obliczeniowych dla SGU, a następnie określa współczynnik k_c według elementu lub położenia x. Współczynnik k_c może zatem wynosić od 0,0 do 1,0.
• 'Podejście jak dla skrępowania przy czystym rozciąganiu': W przypadku czystego naprężenia rozciągającego dla całego elementu konstrukcyjnego stosuje się współczynnik k_c równa się 1,0.
• 'Podejście jak dla skrępowania przy zginaniu': Jeżeli występuje zginanie lub zginanie z siłą osiową, dla całego elementu konstrukcyjnego zostaje zastosowany współczynnik k_c równa się 0,4.

Opcje 'Rozmieszczenia A_s,min na pręcie' zależą od sposobu przeprowadzenia opisanego powyżej definiowania naprężenia w strefie rozciąganej przed zarysowaniem początkowym. Przy domyślnym ustawieniu 'W zależności od zdefiniowanego obciążenia' dostępna jest tylko opcja 'Strona rozciągana', ponieważ program określa stronę rozciąganą na podstawie obciążenia i stosuje tutaj tylko minimalne zbrojenie podłużne. W przypadku opcji 'Podejście jak dla skrępowania przy czystym rozciąganiu' minimalne zbrojenie jest rozkładane równomiernie na 'Górne (-z)/dolne (+z) zbrojenie' po obu stronach pręta. Jeżeli aktywna jest opcja 'Podejście jak dla skrępowania przy zginaniu', dostępne są różne możliwości rozmieszczenia minimalnego zbrojenia w przekroju.

Układ minimalnego zbrojenia na pręcie w przypadku stężeń przy zginaniu

W przypadku opcji 'Układ A_s,min na powierzchni' można indywidualnie określić, po której stronie powierzchni ma zostać zastosowane minimalne zbrojenie z uwagi na oddziaływania od skrępowania. Domyślnie aktywne są wszystkie cztery kierunki zbrojenia (patrz rysunek powyżej). Minimalne zbrojenie można jednak przyjąć również tylko dla określonego położenia lub kierunku.

Zaznaczenie pola wyboru 'Tworzenie się rys w ciągu pierwszych 28 dni' umożliwia dostosowanie wytrzymałości betonu na rozciąganie w chwili pierwszego zarysowania za pomocą współczynnika f_{ct,eff,As,min}.

Więcej teoretycznych informacji na ten temat można znaleźć w artykule technicznym Założenia dotyczące efektywnej wytrzymałości na rozciąganie w kontekście wyznaczania zbrojenia minimalnego zgodnie z DIN EN 1992-1-1 7.3.2.

W przypadku obliczeń zgodnie z DIN EN 1992-1-1 dostępna jest opcja '0.85*A_s,min dla wolnowiążącego betonu'. Pozwala ona zredukować wyznaczone minimalne pole przekroju zbrojenia o 15%.

W przypadku normy DIN EN 1992-1-1 można również określić 'Typ skrępowania'. Za pomocą opcji z listy można określić, czy występują ograniczenia wewnętrzne czy zewnętrzne.

Utwierdzenie wewnętrzne i zewnętrzne

To ustawienie ma wpływ na współczynnik 'k', uwzględniany przy określaniu zbrojenia minimalnego, a tym samym na wymaganą ilość zbrojenia.

Sprawdzanie ugięcia

Rozszerzenie stosuje przy wymiarowaniu "koncepcję sprawdzania": Jeżeli zaznaczone jest pole wyboru 'Ograniczenie ugięcia', program sprawdza elementy konstrukcyjne pod kątem dopuszczalnych wartości granicznych i wyświetla odpowiednie kryterium obliczeniowe. Decydującą rolę odgrywają tu warunki podparcia elementów.

Ograniczenie ugięcia

W kategorii 'Wartości graniczne dopuszczalnego ugięcia', wartość graniczna dla obliczeń w sytuacji quasi-stałej jest ustawiona domyślnie na L/250 dla 'Podpory po obu stronach' oraz L_c/100 dla 'Podpory po jednej stronie'.

W przypadku zaznaczenia pola wyboru 'Uwzględnij nośność betonu między rysami (usztywnienie przy rozciąganiu)' przy sprawdzaniu ugięcia zostanie uwzględniony wpływ współpracy betonu ze zbrojeniem na odcinkach między rysami. Efekt ten jest znany również jako "usztywnienie przy rozciąganiu" ("tension stiffening"): W zarysowanych częściach żelbetowych siły rozciągające w rysie są wprawdzie przenoszone wyłącznie przez zbrojenie, jednak między dwiema rysami naprężenia rozciągające są przekazywane do betonu poprzez zespolenie z poślizgiem. W ten sposób beton uczestniczy w przenoszeniu wewnętrznych sił rozciągających, co prowadzi do zwiększenia sztywności elementu.

Przy analitycznym obliczaniu odkształceń uszkodzenie przekroju betonu w stanie zarysowanym uwzględniane jest za pomocą współczynnika dystrybucji ζ. Współczynnik ten jest określany automatycznie na podstawie sytuacji obciążenia według elementu lub położenia x. Zaznaczenie pola wyboru 'Uwzględnij minimalną wartość współczynnika dystrybucji' umożliwia zadanie minimalnej wartości ζ,na przykład w celu przyjęcia "minimalnego uszkodzenia" w punktach zerowych momentu zginającego, które nie wynikałoby ze zdefiniowanego obciążenia.

Wyznaczanie zbrojenia podłużnego

Ta kategoria jest dostępna dla obliczeń zgodnie z normą DIN EN 1992-1-1.

Określenie zbrojenia podłużnego dla sprawdzenia warunku użytkowalności

Przy użyciu pola wyboru 'Obliczanie wymaganego zbrojenia podłużnego dla wybranej sytuacji obliczeniowej SGU i sprawdzeń' można określić, czy zbrojenie podłużne ma zostać zaprojektowane tak, aby spełniało warunki stanu granicznego użytkowalności. Jeżeli opcja ta jest aktywna, program wyznacza zbrojenie do weryfikacji stanu granicznego użytkowalności poprzez iteracyjne zwiększanie ilości zbrojenia. Wartością początkową jest zbrojenie wymagane do przeniesienia przyjętego obciążenia użytkowego. Projektowanie zbrojenia kończy się bez wyniku, gdy rozstaw prętów s_l możliwego zbrojenia podłużnego osiągnie średnicę prętów zbrojeniowych d_sl, przez co obliczenia nie są możliwe. Zbrojenie jest dobierane do następujących weryfikacji:

• Analiza naprężeń
• Sprawdzanie szerokości rys
• A_s,min dla oddziaływań od skrępowania

Zbrojenie do sprawdzania stanów granicznych użytkowalności jest obliczane przy użyciu decydującego naprężenia w stali z wszystkich wybranych rodzajów weryfikacji (σ_s, w_k, lim ds, maks. sL). Takie podejście ma korzystny wpływ na czas obliczeń. Dla wszystkich niedecydujących sprawdzeń wymagane zbrojenie jest podawane w szczegółach projektowych jako uproszczony stosunek decydującego naprężenia stali do dopuszczalnego naprężenia danego sprawdzenia. Jeśli potrzebne są dokładne wartości zbrojenia dla każdego typu sprawdzenia w SGU, należy dezaktywować pole wyboru 'Wymagane zbrojenie na podstawie minimalnego σ_GZG'.

Wykrywanie stanu zarysowania

W tej kategorii można określić, czy analiza stanów zarysowania ma być przeprowadzana dla poszczególnymi kombinacji obciążeń, czy obwiedni z tych kombinacji.

Wykrywanie stanu zarysowania

Zastosowanie obwiedni często skraca czas obliczeń, jednak może prowadzić do uzyskania mniej ekonomicznych wyników.