Thermische analyse van betonconstructies

Welke methoden worden gebruikt bij de beoordeling van het brandweerstandsvermogen van liggers en kolommen? U kunt kiezen uit verschillende ontwerpprocedures volgens EN 1992-1-2:

• Gegevens in tabelvorm - beschikbaar in applicatie IDEA StatiCa RCS sinds versie 10.1. 
• Vereenvoudigde berekeningsmethoden - 500°C isothermmethode, zonemethode
• Gevorderde berekeningsmethoden

Deze keer hebben we de andere vereenvoudigde methoden overgeslagen en waren we vastbesloten de meest geavanceerde berekeningsmethode te ontwikkelen die u kunt gebruiken. En dat is de thermische analyse (TA).  Ook al vindt u de meest gevorderde analyse in IDEA StatiCa apps, de workflows zijn zo eenvoudig mogelijk gehouden. Dus het ontwerpen en controleren van betonconstructies op brandweerstand is weer heel eenvoudig.

Brandweerstand van liggers en kolommen van gewapend beton in enkele stappen

Geometrie

De geanalyseerde elementen kunnen liggers, kolommen of frames met een willekeurige dwarsdoorsnede zijn.

Brandinputs en belastingen

Als u een thermische analyse wilt uitvoeren, moet u eerst de gegevens over de blootstelling aan brand instellen. Brandweerstandsklasse, betonvochtigheid, temperatuur van het element, en welke delen en randen van het geanalyseerde element zijn blootgesteld aan de brand.

Thermische analyse

De thermische analyse is gebaseerd op het uitvoeren van een niet-stationaire warmteoverdracht over een doorsnede (de temperatuur varieert in de tijd). Met betrekking tot de materiaaleigenschappen van beton en wapening en het temperatuurbereik is deze methode niet-lineair. De aanvankelijke voorwaarde is de temperatuur van de omgeving in de tijd volgens Eurocode 1991-1-2. 

Evenals bij Geometrically and materially non-linear analysis (GMNA), geïmplementeerd in IDEA StatiCa Member, wordt het geanalyseerde element verdeeld in secties die zijn vernet tot de uiteindelijke elementen waarbinnen de warmteoverdracht wordt berekend.

De output van de thermische analyse is een temperatuurveld binnen de doorsnede op het door de brandweerstandsklasse (R 60, b.v.) aangegeven tijdstip. Een dergelijke verdeling van de temperatuur binnen de doorsnede wordt gebruikt om de materiaaleigenschappen van beton en wapening en de thermische rek te bepalen. De materiaalafbraak voldoet aan tabellen in de Eurocode EN 1992-1-2 of kan door de gebruiker worden gedefinieerd en opgeslagen in de sjablonen.

U kunt de temperatuurverdeling bekijken in een algemene of gedetailleerde versie. 

Geometrisch en materieel niet-lineaire analyse

Na het uitvoeren van de thermische analyse (TA) wordt automatisch een geometrisch en materieel niet-lineaire analyse (GMNA) gestart, waarbij de resultaten van de thermische analyse worden gebruikt als de begintoestand van het geanalyseerde element. De resultaten van de GMNA zijn spanningen en vervormingen die met de grenswaarden (degraded) worden vergeleken. 

Spanningswaarden in beton in druk (beton in trek is uitgesloten)

Spanningswaarden in wapening

Verkrijgbaar in zowel Expert als Verrijkte edities van IDEA StatiCa Concrete and Prestressing.