Wandligger met opening - Het bekende Staafwerkmodel uit 1987

Zijn dit drie geheim agenten uit een James Bond film?
Nee, dit zijn de grondleggers van de staafwerkmethode, waarmee betonnen constructies in D-gebieden ontworpen en berekend kunnen worden.

In het aankomende Webinar gaan we het bekende Strut-and-Tie model van Schlaich et al. [1] uit 1987 behandelen. Dit is een van de eerste uitgewerkte voorbeelden van de staafwerkmethode, waarin Schlaich et al. een wandligger met opening analyseerde. Hoewel de methode al eerder bekend was, wordt dit rapport uit 1987 gezien als een mijlpaal, omdat het grondleggende modellen bevat voor de staafwerkmethode.

We zullen het originele staafwerkmodel van de wandligger met opening analyseren en de resultaten vergelijken met een vergelijkbaar model dat is ontworpen in de IDEA StatiCa Detail applicatie. Daarnaast zullen we ook experimentele resultaten bekijken en de faalmechanismen analyseren.

Staafwerkmethode (Strut-and-Tie)

De staafwerkmethode (Strut-and-Tie model) werd ontwikkeld om complexe spanningsverdelingen in betonnen constructies te analyseren, vooral in zogeheten D-gebieden, waar traditionele benaderingen tekortschieten. Geïntroduceerd door onderzoekers zoals Schlaich et al. in 1987, vertaalt de methode de interne krachten in een netwerk van trek- en drukkrachten (staafwerken). Drukkrachten worden gemodelleerd als “struts” (drukstaven) en trekkrachten als “ties” (trekstaven), verbonden door knooppunten. Deze eenvoudige benadering maakt het mogelijk om betonnen constructies zoals bruggen, balken en muren met openingen efficiënt te ontwerpen en te analyseren, en is sindsdien een essentieel hulpmiddel in de civiele techniek geworden.

CSFM (Compatible Stress Field Method)

De Compatible Stress Field Method (CSFM) is een geavanceerde analysemethode voor gewapende betonnen constructies, ontwikkeld om nauwkeurig het gedrag in gescheurde betonzones te voorspellen. Het combineert principes van de staafwerkmethode en de plastische analyse met materiaaleigenschappen van beton en wapening. In de CSFM worden compatibele vervormingen en spanningsvelden gemodelleerd, waarbij rekening wordt gehouden met de interactie tussen beton en staal. Hierdoor biedt de methode een verbeterde nauwkeurigheid bij het berekenen van complexe spanningsverdelingen. De CSFM is de methode achter de berekeningen die worden uigevoerd in de IDEA StatiCa Detail applicaties.

Nog meer?

Leer meer over het gebruik van de beton applicaties in IDEA StatiCa:

• Theoretische achtergrond CSFM methode
• Prefab ligger met grote sparingen en tandoplegging | IDEA StatiCa
• Wapening in Detail - Hoekaansluiting met buigend moment | IDEA StatiCa

[1] Schlaich, J., Schafer, K., & Jennewein, M. (1987). Toward a consistent design of structural concrete. PCI Journal, 32(3), 74–150. https://doi.org/10.15554/pcij.05011987.74.150