Hlavní funkce
IDEA StatiCa Detail je zcela nová aplikace, která přináší další kapitolu ve zjednodušování a zlepšování procesu návrhu betonových prvků.
- Bezpečný a ekonomický návrh podle platných norem
- Topologická optimalizace – návrh polohy a směrů vyztužení
- Vstup, návrh a normové posouzení za 15 minut
- Obecné řešení – kombinace různých forem nespojitosti
- Libovolná topologie detailu/stěny
- Výsledky detailu
- Propojení s IDEA StatiCa Beam/BIM
Rozsah
Betonové nosníky, stěny a sloupy mají části s určitou formou nespojitosti (D-oblast) – otvor, ozub, konzola, zavěšená zatížení, kotvení, oblast nad podporou atd. Přestože D-oblasti jsou přítomny v každé betonové konstrukci, dosud neexistuje jediné řešení pro kompletní návrh betonových detailů, stěn a diafragmat.
B a D oblasti
D-oblasti v přechodu systému podpor sloupu na stěnu
Pro návrh oblastí nespojitosti se v současnosti používají jednoúčelové specializované programy nebo návrhové tabulky v Excelu založené na metodě vzpěra-táhlo. Naopak vědecky orientované programy mohou být výjimečně použity bez vazby na národní normy a předpisy a bez návrhu a optimalizace vyztužení. Tato praxe vede k nadměrnému zjednodušování nebo naopak k pokusům o simulaci reality. Žádnou z těchto metod nelze použít pro koncepční analýzu konstrukce nebo jejího detailu, protože předem vyžadují přesné rozměry, polohu, směry a množství vyztužení. Zkušenosti autora ukazují, že i odborníci mají nedostatečné znalosti, pokud jde o problematiku stanovení polohy a směrů vyztužení v případech atypických detailů betonových konstrukcí.
Naše řešení
Nový softwarový nástroj IDEA StatiCa Detail umožňuje inženýrům efektivně navrhovat vhodné betonové rozměry i polohu a množství vyztužení, přičemž poskytuje bezpečné a ekonomické návrhy podle platných norem. Ověření naší špičkové technologie bylo provedeno na případech nezávislých na normě i na existujících normách s materiálovými zákony definovanými v normách.
IDEA StatiCa přináší nový způsob návrhu a posouzení betonových detailů a stěn. S jeho pomocí mohou inženýři překonat limity standardních návrhových nástrojů, ušetřit čas a optimalizovat spotřebu materiálu. Jasné výsledky posouzení splňuje/nesplňuje podle normy jsou k dispozici během několika minut, stejně jako kompletní výstupní zprávy.
Proces návrhu
Model s podporami a zatížením
Topologická optimalizace
Odfiltrované tlakové části
Model s přidaným vyztužením
Normová posouzení
Geometrie, zatížení, vyztužení
Posouzení MSÚ
Posouzení kotvení
Tahová napěťová pole
Návrh vyztužení
Použití metody topologické optimalizace může být při návrhu vyztužení velmi nápomocné. Lze ji použít ke generování geometrie s využitím pouze určitého procenta původního objemu materiálu a jeho přeuspořádáním způsobem, který je pro danou sadu zatížení „nejúčinnější" podle zvolených kritérií. Výsledkem může být konstrukce, která slouží jako přesný vodící nástroj pro identifikaci tahových a tlakových oblastí původní betonové konstrukce. Tento postup není příliš odlišný od běžně používané metody vzpěra-táhlo, ale pomocí této metody jej lze provést automaticky s mnohem menší potřebou lidské úvahy a metody pokus-omyl.
Stěna s dveřním a okenním otvorem
Výsledek topologické optimalizace
Model s přidaným vyztužením
Výsledek nelineární analýzy, červená – napětí v tlačeném betonu, modrá – síly ve výztužných prutech
Ozub s náběhem a otvorem
Výsledky topologické optimalizace
3D pohled na vyztužený prvek
Přestože výsledky získané metodou topologické optimalizace stále vyžadují určitou míru úvahy a interpretace ze strany inženýra, představuje rychlý a snadno použitelný nástroj, který může výrazně usnadnit a urychlit úlohu návrhu vyztužení. Zejména v případech netypických konstrukcí a/nebo více zatěžovacích stavů může vést k výsledkům, které by při použití konvenčních metod nebyly zřejmé. To může přinést úspory nejen v inženýrském čase, ale také v množství použité výztužné oceli.
Špičková technologie
Nezávislá na normě, zároveň normě vyhovující
- Fiktivní rotující trhliny bez napětí
- Model tahového pásu
- Tahové zpevnění
- Limitní přetvoření v tahu
- Ověření tažnosti
- Tlakové změkčení
- Model soudržnosti a kotvení
Ověření a validace
Propojení s IDEA StatiCa Beam/BIM
