Моделирование конструкций
Создание конструктивной системы - это первый шаг в расчете преднапряженных компонентов. В программе RFEM можно легко и быстро задать разные балки, рамы и плиты или даже смоделировать сложные здания и мосты. Более того, работа в программе RFEM 5 проходит в среде, типичной для программного обеспечения CAD, благодаря чему она интуитивно понятна.
Для моделирования каркасных и фермовых конструкций затем в программе имеется широкий спектр типизированных сечений стержней. Специальные сечения потом можно определять в программе SHAPE-THIN и без проблем рассчитывать в RFEM.
Ввод нагрузок облегчают встроенные генераторы, например для определения снеговой нагрузки. Сочетание нагрузок создает программа автоматически в соответствии с выбранной нормой. При особых состояниях конструкции конечно можно определить случаи нагрузки также вручную. Благодаря фотореалистичной 3D визуализации модели можно обеспечить прямой контроль введенных данных.
Геометрия преднапряженного элемента
Определение трехмерной геометрии преднапряженного элемента относительно формы конструкции может быть очень длительным и трудным процессом. Dies gilt vor allem für räumlich gekrümmte Bauteile. Однако проецирование этих компонентов на плоскость XY и XZ может упростить пространственную задачу до 2D-геометрии. В таком случае балка отображается непосредственно в плоскостях XY и XZ, что значительно упрощает определение геометрии напрягаемой арматуры.
Другое затруднение может возникнуть при определении формы арматуры в гибкой предварительно напряженной балке. Данная проблема обычно вызвана тем, что эти балки очень длинные и плоские. При отображении всей балки так получается, что высота сечения довольно малая и не позволяет детально распознать распределение напрягаемой арматуры. Именно для этого случая есть в модуле RF-TENDON опция для вертикального и горизонтального масштабирования предварительно напряженной бетонной балки. Благодаря тому можно отобразить высоту гибкой балки в большем размере, чтобы лучше распознать форму арматуры.
Геометрию преднапряженной арматуры можно создавать автоматически, используя стандартную форму арматуры, причем программа всегда определяет ее по отношению к существующим опорам. При необходимости можно положение арматуры отредактировать также вручную.
Программа обычно создает трехмерную геометрию напрягаемой арматуры, объединяя обе проекции в плоскостях XY и XZ. Из этих двух проекций изогнутой балки создается трехмерная диаграмма арматуры. Таким образом, можно легко и быстро получить геометрию арматуры нашей изогнутой предварительно напряженной бетонной балки. Для прямых преднапряженных бетонных балок нет необходимости работать в двух проекциях.
Воздействия преднапряжения
Эквивалентные нагрузки, соответствующие воздействиям преднапряжения, автоматически определяются как результирующие силы в отношении эксцентриситета и направленного изменения арматуры. Эти эквивалентные нагрузки могут быть отображены также графически. Кроме того их можно далее сравнить с внешним нагружением от постоянной и переменной нагрузки. Благодаря тому, можно эффект преднапряжения легко распознать прямо в расчете дополнительного модуля RF-TENDON.
Влияние преднапряжения на расчет затем контролируется интенсивностью сил предварительного натяжения. По словам профессора Тун-Йен Лин, квазипостоянный компонент внешней нагрузки должен быть всегда компенсирован эквивалентной нагрузкой от предварительного напряжения. Это значит, что данный метод балансирования нагрузки может быть применен и для предварительного расчета напрягаемой арматуры. Кроме того модуль RF-TENDON позволяет отобразить все внешние нагрузки и эквивалентные нагрузки предварительного нагружения также графически.
Напряжение в арматуре и эквивалентные нагрузки от преднапряжения рассчитываются в отношении потерь арматуры, причем проскальзывание анкера и потери от трения определяются прямым интегрированием деформации вдоль длины арматуры. Метод расчета далее полностью учитывает также все угловые изменения трехмерной геометрии арматуры. Потери напряжения из-за упругой деформации бетона потом определяются с помощью характеристик идеальных сечений, а долгосрочные потери рассчитываются по расчетной нормой, с учетом потерь от деформаций, вызванных ползучестью и усадкой бетона, подверженного постоянным нагрузкам, и потерь напряжения в предварительно напряженной стали вследствие ослабления под растяжением. При определении воздействия ползучести затем учитывается и история нагружения.
Конструкция и расчет
Поскольку воздействия преднапряжения применяются к конструкции автоматически, ее можно без проблем рассчитать по методу конечных элементов. Воздействия предварительного напряжения рассчитываются всегда по отношению к первичным и вторичным воздействиям. Внутренние силы полос расчета предварительно напряженной плиты затем могут быть интегрированы во внутренние силы виртуального результирующего стержня и впоследствии использованы для расчета сечения. Все внутренние силы, включая эффекты преднапряжения, сначала рассчитываются в программе RFEM и только экспортируются в дополнительный модуль RF-TENDON Design.
Расчет преднапряженных сечений
Заключительный шаг в расчете преднапряженных конструкций - это проверка предварительно напряженного железобетонного сечения, для которого обычно применяется дополнительный модуль RF-TENDON Design. Эта программа способна рассчитывать сечения как по норме Eврокод 2, так и SIA 262. Дополнительные национальные параметры и методы затем можно включить в расчет с помощью восьми национальных приложений, включая DIN EN 1992-1-1/NA и ÖNORM EN 1992-1-1.
Благодаря вычислению распределения трехмерного напряжения в сечении способна программа рассчитать практически любую форму сечения и расположения арматуры. Кроме того, для стандартных профилей сечений обычно уже имеются заданные шаблоны армирования. Положение напрягаемой арматуры и каналов в сечении потом автоматически берется из трехмерной геометрии арматуры.
Модуль RF-TENDON Design затем проверит, соответствует ли сечение требованиям нормы SIA или Еврокод 2 для предельного состояния по прочности и пригодности к эксплуатации, включая требований к мостам EN 1992-2. Далее может модуль RF-TENDON Design учесть также взаимодействия всех внутренних сил, таких как осевые силы, изгибающие моменты, сдвиг или кручение. Значения состояния эксплуатационного предела проверяются при расчете напряжений, ширины трещин, снижения давления и колебаний.
Программа RFEM - это мощное программное обеспечение для расчета конструкций по норме Еврокод и SIA, что позволяет производить у сечений расширенный анализ с учетом профиля напряжение-деформация, расчет жесткости и предоставляет возможность отображения диаграммы соотношения между моментом и кривизной. Благодаря своему современному графическому интерфейсу, четкой информации о процессе расчета, возможности быстрого получения общих результатов или выполнения детального расчета, а также системе предупреждений и рекомендаций, является программа чрезвычайно универсальной и очень удобной для любого пользователя.
Заключение
Все необходимые шаги для выполнения расчета предварительного напряжения в программе RFEM 5 могут быть активированы прямо пользователем. Модуль RF-TENDON - это эффективная, понятная и удобная программа для проектирования предварительно напряженных балок и каркасов, а также пластинчатых и сложных конструкций. Кроме того, он предлагает простой и интуитивно понятный ввод, который позволяет эффективно выполнять предварительные расчеты. Модули RF-TENDON и RF-TENDON Design - это отличное решение и поддержка пользователя при выполнении расчетов преднапряжений и работе с нормой Еврокод 2.
.png?mw=600&hash=49b6a289915d28aa461360f7308b092631b1446e)
