Release notes IDEA StatiCa Concrete 7.0

Brug Belastingclassificatie

De meeste unieke innovaties zijn geïntroduceerd vanwege het feit dat een mens lui is en zijn leven gemakkelijker wil maken dan voorheen. Ongetwijfeld is de belastingclassificatie van bruggen een arbeidsintensief handmatig iteratief proces, vooral als het gaat om gewapende en/of voorgespannen betonnen bruggen. De constructeur kan dagen en weken besteden aan vallen en opstaan bij het schatten van de draagkracht van de brug. Het probleem ligt in de bepaling van de draagkracht van een doorsnede die onderworpen is aan de combinatie van normaalkrachten en afschuivingskrachten, buig- en torsiemomenten. Door het verschillende effect van permanente en veranderlijke belastingen en het niet-lineaire gedrag van beton, wordt het probleem niet-lineair en vereist de oplossing het gebruik van een geschikte iteratieve methode.

Dat is waarschijnlijk waarom mijn vriend, een uitstekende brugconstructeur en gebruiker van IDEA StatiCa, naar mij toe kwam met het verzoek om hem en zijn collega's te helpen bij deze vervelende taak…

Een geoptimaliseerde iteratieve oplossing werd geïmplementeerd in de IDEA StatiCa software en resulteert in een nieuwe module beschikbaar in versie 7.

Belastingclassificatie van bruggen is de berekening om de veilige draagkracht voor veranderlijke belastingen van de brug te bepalen. Vanwege het feit dat belastingschema's doorgaans afwijken van verkeersbelastingen zoals gedefinieerd in ontwerpnormen en materialen mogelijk lijden onder degradatie, worden verschillende partiële veiligheidsfactoren voor materialen en belastingen en verschillende combinatiefactoren gebruikt.

Referentievoorbeeld

Een referentievoorbeeld voor belastingclassificatie werd uitgevoerd op een enkelvoudig opgelegde KA61 voorgespannen betonnen zij-aan-zij kokerligger brug met een overspanning van 12m en met de hierboven weergegeven doorsnede.

De analyse van rijdende belastingen op de brugliggers is uitgevoerd in de software SCIA Engineer. Op basis van deze analyse werd het kritieke effect van rijdende belastingen op een specifieke brugligger geïdentificeerd en werden de inwendige krachten in kritieke rijdende belastinggevallen geëxporteerd naar IDEA StatiCa. Het constructief model van de brugligger werd aangemaakt in de IDEA Beam applicatie, inclusief het ontwerp van het spanelement en de wapening.

Combinaties voor de belastingclassificatie-analyse van bruggen worden automatisch gegenereerd op basis van de belastinggroepen van de brug. Het programma voert een automatische iteratieve berekening uit met inachtneming van de instellingen van de analyse. Resultaten van de analyse verschijnen automatisch na de berekening. Resultaten van de analyse worden gepresenteerd als samenvatting voor kritieke normtoetsingen en doorsneden, en ook voor het specifieke type draagkracht van de belastingclassificatie-analyse van bruggen - V_n – normaal, V_r – gereserveerd, V_e – uitzonderlijk.

In-vlak insnoering van buiging buiten het vlak

De optie kan worden in- of uitgeschakeld in Bouwfasen – instellingen.

Resultaten van de constructieve analyse (TDA)

Vervorming van de staaf door het eigen gewicht in fase Opslagplaats (Opleggingen aan de uiteinden)

u_y – extreem 0.424mm

u_z – extreem -0.605mm

Vervorming in fase Definitieve opleggingen door gelijkmatig verdeelde belasting -10kN/m

Alleen vervorming u_z

Vervorming u_y en rotatie j_x is vastgezet

u_y = 0

u_z – extreem -1.124mm

Resultaten in RCS – normtoetsing van doorsneden

Instellingen in Bouwfasen in RCS weerspiegelen de instellingen in de Beam module.

De effecten van extreme inwendige krachten berekend in fase Opslagplaats:

• 3D buiging
• rotatie r_x en j_z zijn niet nul

De effecten van extreme inwendige krachten berekend voor fase Definitieve oplegging:

Buiging buiten het vlak wordt verhinderd vanaf deze bouwfase. Daarom houden de beoordelingen van de doorsnede geen rekening met eventuele toenames van moment Mz, die optreden vanaf die bouwfase. Uiteraard kunnen totale effecten resulteren in buiging buiten het vlak, die optrad in de toenames voordat de in-vlak insnoering werd toegepast.

• 3D buiging
• Toename van j_z is nul

De effecten van extreme inwendige krachten berekend voor fase Einde ontwerplevensduur:

• 3D buiging
• Toename van j_z is nul

Relaxatietabellen

De totale relaxatie van voorgespannen staal op oneindig tijdstip en de ontwikkeling van het relaxatieverlies over de tijd worden vaak door de producent van de voorspanningswapening verstrekt in de vorm van zogenaamde relaxatietabellen. En we hadden altijd gewerkt met relaxatietabellen in ons professionele leven voordat de Eurocode een formule introduceerde in plaats daarvan. Het leek een grote vooruitgang te zijn – eenvoudig programmeren, eenvoudig werken. Het probleem is dat de formule niet overeenkomt met het werkelijke gedrag van voorspanningswapening vervaardigd door verschillende producenten. Dat is ook waarom het gebruik van die eenvoudige formule niet is toegestaan in Duitsland. En dat is waarom we door de gebruiker gedefinieerde relaxatietabellen hebben geïntroduceerd in IDEA StatiCa versie 7.

Generator van brugcombinaties in BIM

Gebruikers van IDEA StatiCa prezen de generator van brugcombinaties, die werd geïmplementeerd in IDEA StatiCa Beam in versie 6. Ze zeiden herhaaldelijk dat het beter is dan in programma's van onze concurrenten. Daarom vroegen ze om de implementatie van de generator in de BIM-module zodat ze deze kunnen gebruiken nadat ze de resultaten van belastinggevallen hebben geïmporteerd vanuit gekoppelde 3D-programma's.

Daarom werd de mogelijkheid om belastinggroepen voor bruggen te definiëren en belastingcombinaties te genereren geïmplementeerd in de IDEA StatiCa software in versie 7. Bovendien kunnen de combinaties worden geëxporteerd naar Midas Civil via een mct-bestand.

Vloeistofkerende en opslagconstructies - verbeteringen

De normtoetsing van scheuren volgens EN 1992-3 is verbeterd zodat het programma automatisch bepaalt of de diepten van de betonnen drukzone van tegenovergestelde zijden elkaar overlappen of niet. Dit treedt op in het geval dat de doorsnede van beide zijden wordt belast (afwisselend voor verschillende combinaties).

Eenzijdig belaste doorsnede

Aan beide zijden belaste doorsnede, diepten van de betonnen drukzone overlappen elkaar

Aan beide zijden belaste doorsnede, diepten van de betonnen drukzone overlappen elkaar niet

RCS - mogelijkheid om slechts één uiterste van de doorsnede te toetsen

Stijfheid - verbeteringen

Nieuwe mogelijkheden om de stijfheid en krommingen van voorgespannen doorsneden te berekenen werden geïntroduceerd in versie 7 – Zowel kortetermijn- als langetermijnstijfheid kan worden berekend. Krommingen veroorzaakt door krimp kunnen ook worden berekend.

Koppeling met SAP 2000

Vereenvoudigde gebruikersinterface van RCS

De nieuwe gebruikersinterface is geoptimaliseerd om intuïtiever en eenvoudiger te zijn. De navigatiebalk is vereenvoudigd om basisprogrammafuncties te bieden en de normtoetsingen zijn toegankelijk via de opdracht Resultaten.