Bekannte Einschränkungen für Detail 3D
Einführung
Zu Beginn dieses Textes wollen wir definieren, wofür die Anwendung gedacht ist. In der aktuellen Version haben wir Werkzeuge entwickelt und die Lösung nur für die Verankerung von Stahlkonstruktionen in einfachen Betonblöcken und prismatischen Bauteilen verifiziert. Da die 3D CSFM (3D Compatible Stress Field Method), die ein Kernstück der IDEA StatiCa Detail Anwendung ist, eine allgemeine Methode ist, konzentrieren wir uns bei der nächsten Entwicklung auf das Hinzufügen von Werkzeugen und die Durchführung weiterer Nachweise, die weitere Anwendungsfälle wie Pfeilerkappen, Durchstanzungen von Platten, Brückenmembranen usw. unterstützen.
Der folgende Text ist in zwei Teile gegliedert - Einschränkungen der Anwendung und der Methode selbst und Einschränkungen des Imports aus IDEA StatiCa Connection.
Beschränkungen der Anwendung
Bewehrter Beton
Das 3D CSFM ist nicht für einfachen Beton oder leicht bewehrten Beton geeignet. In diesem Fall kann das Ergebnis der Berechnung zu irreführenden Ergebnissen oder zu einer Abweichung der nichtlinearen Berechnung führen.
Mehr dazu erfahren Sie unter Theoretischer Hintergrund.
Sie müssen also Bauwerke modellieren, die den Anforderungen der in den Normen definierten Detaillierungsregeln entsprechen , insbesondere dem maximalen Abstand der Bewehrungsstäbe. In der folgenden Abbildung können Sie sehen, wo die Methode anfängt, zuverlässig zu sein. Das linke Modell enthält keinen Bügelschenkel im Volumen um die Anker. Das Modell wird zwar erfolgreich berechnet, aber die Ergebnisse können irreführend sein, da der maximale Abstand der Bügelschenkel bei weitem nicht erfüllt ist. Beim rechten Modell hingegen ist diese Regel erfüllt und die Ergebnisse sind korrekt.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Sie korrekte Ergebnisse erhalten, wenn Sie die in Ihrem Code definierten Detaillierungsregeln befolgen.
Ultimativer Grenzzustand
Alle Berechnungen und Codeüberprüfungen sind nur für ULS implementiert. Die Definition der Materialien und die Art der Berechnung selbst müssen für SLS anders sein. Sie können diesen Unterschied im Detail 2D sehen.
Verankerungsnachweis
Das Verankerungselement ist so definiert, dass es sowohl normale Zug- oder Druckkräfte als auch Querkräfte übertragen kann, wobei auch die Biegesteifigkeit berücksichtigt wird, wie im theoretischen Hintergrund beschrieben. Es ist jedoch nicht möglich, den Schubnachweis (EN 1992-4 - 7.2.2.3.1) und die Interaktion von Zug- und Schubnachweis (EN 1992-4 - 7.2.2.4) in der Detailanwendung durchzuführen.
Dieser Nachweis ist in der Anwendung IDEA StatiCa Connection implementiert. Der Benutzer kann dort die Verankerung modellieren, die Anker überprüfen und die Option nutzen, das Modell in die Detailanwendung zu exportieren.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Scherlast von den Ankern auf den Betonblock übertragen werden kann, aber der Code-Nachweis selbst kann nicht durchgeführt werden.
Kontaktspannung aus Scherung
Es ist möglich, die Scherlast von Ankern oder Scherlaschen auf das Betonvolumen (und dann natürlich auf die Bewehrung usw.) zu übertragen. Die Kontaktspannung zwischen dem Beton und dem Anker oder der Scherfahne wird nicht überprüft und hat nur informativen Charakter.
Umsturz
Wenn die Lasteinleitung ein Umkippen des Modells verursacht, rechnet das Modell bis zur Abweichung oder zum Erreichen eines Kriteriums. Dies dauert in der Regel sehr lange und Sie erhalten das folgende Ergebnis:
Es wird der Prozentsatz der übertragenen Last angezeigt. Außerdem wird in den Hilfsergebnissen die extreme Verformung angezeigt.
Abhilfe: Es wird empfohlen, jedes Modell zuerst zu berechnen, wobei der Multiplikator der Standardnetzgröße auf einen hohen Wert (4-5) eingestellt ist. Dieser Multiplikator kann unter Einstellungen -> Netzeinstellungen gefunden werden. Die Berechnung ist dann schnell und Sie können sehen, ob die Überkippung das Problem ist oder nicht.
Einschränkungen beim Import von Connection
Abstandshalter
Nur der direkte Kontakt kann in das Detail importiert werden. Bei der Mörtelfuge wird die Dicke der Mörtelfuge vernachlässigt. Wenn die Dicke angemessen ist, werden die Ergebnisse nur geringfügig beeinflusst.
Abhilfe: Bei der Option Lücke wird davon ausgegangen, dass die Last vollständig über Dübel abgetragen wird. Der Benutzer kann die Geometrie importieren, die Grundplatte vernachlässigen und nur die belasteten Anker im Modell belassen. In diesem Fall muss die Gruppe der Kräfte, die auf die Grundplatte wirken, manuell gelöscht werden.
Kontakte
Der Import von Kräften, die über Kontakte auf die Grundplatte wirken, wird im Allgemeinen nicht unterstützt. Dies gilt sowohl für den Kanten-Flächen-Kontakt als auch für den Flächen-Flächen-Kontakt.
Verankerung durch Stab
Nur Modelle, die über die Grundplatte verankert sind, können korrekt in die Anwendung Detail importiert werden. Bei Modellen, bei denen Stäbe direkt mit Betonsteinen verbunden sind, wird die Anschlussplatte des Stabes mit Ankern ohne Lasten importiert.
Kombination von importierten Lasten und vom Benutzer eingegebenen Lasten
Importierte Lasten und vom Benutzer eingegebene Lasten können nicht in einem Modell kombiniert werden. Aus den im Abschnitt Theoretischer Hintergrund beschriebenen Gründen. Anker werden losgelöst von den Grundplatten importiert. Wenn Sie einen benutzerdefinierten Lastfall erstellen, ist es offensichtlich, dass die Last nicht korrekt übertragen wird.
Abhilfe: Kopieren Sie das importierte Projektelement, löschen Sie alle importierten Lasten, verbinden Sie alle Anker mit der Grundplatte, und dann können Sie Ihren benutzerdefinierten Lastfall eingeben.
Ein Betonblock
Im Detail wirdnur ein Betonblock unterstützt. Dies gilt auch für den Import aus dem Anschluss.
Standard-Material
Die Anwendung Connection enthält standardmäßig keine Materialien für Bewehrung wie B500B. Wenn Sie eine eingegossene Bewehrung importieren möchten, müssen Sie das Material in der Anwendung Detail manuell wechseln.