Proiectați detaliile structurale din beton cu încredere

Regiuni B, regiuni D, limitele metodei Bielă-tiranți

Proiectarea și evaluarea elementelor din beton se realizează în mod obișnuit la nivel secțional (element 1D) sau punctual (element 2D). Această procedură este descrisă în toate standardele de proiectare structurală, de exemplu în (EN 1992-1-1), și este utilizată în practica curentă de inginerie structurală. 

Cu toate acestea, nu este întotdeauna cunoscut sau respectat faptul că procedura este acceptabilă doar în zonele în care se aplică ipoteza Bernoulli-Navier privind distribuția plană a deformațiilor (așa-numitele regiuni B). Zonele în care această ipoteză nu se aplică sunt numite regiuni de discontinuitate sau perturbate (regiuni D). Acestea includ, de exemplu, zone de reazem, porțiuni unde se aplică încărcări concentrate, locații unde apare o schimbare bruscă a secțiunii transversale, goluri etc. La proiectarea structurilor din beton, întâlnim multe alte zone D, cum ar fi pereți, diafragme de pod, console etc. 

În ciuda evoluției instrumentelor de calcul din ultimele decenii, metoda Bielă-tiranți este încă utilizată frecvent în calculele manuale. Aplicarea sa pentru structuri reale este consumatoare de timp, deoarece sunt necesare mai multe iterații și trebuie luate în considerare mai multe combinații de încărcări. Mai mult, această metodă nu este adecvată pentru verificarea criteriilor de stare limită de serviciu (deformații, deschideri ale fisurilor etc.).

Interesul inginerilor structuriști pentru un instrument fiabil și rapid de proiectare a zonelor D a condus la decizia de a dezvolta o metodă complet nouă, care permite proiectarea și evaluarea automată a elementelor structurale din beton supuse la încărcări în plan. Totul integrat într-o aplicație prietenoasă cu utilizatorul. 

Lucrând îndeaproape cu universitatea ETH Zurich, am creat și testat temeinic o metodă numită Metoda Câmpului de Tensiuni Compatibil (CSFM) pentru proiectarea regiunilor de discontinuitate și am implementat-o în aplicația IDEA StatiCa Concrete. Metoda se bazează pe Metoda Elementelor Finite și utilizează doar parametrii de bază ai materialelor folosiți în proiectarea standard a betonului structural. CSFM depășește limitările instrumentelor clasice de proiectare, păstrând în același timp avantajele câmpurilor de tensiuni și ale modelelor Bielă-tiranți. 

Citiți mai multe despre comparația dintre metoda Bielă-tiranți și CSFM.

Urmăriți-l pe Profesorul Kaufmann de la ETH Zurich explicând CSFM 

CSFM a fost testat timp de ani de zile

Pentru a facilita adoptarea CSFM în comunitatea conservatoare a inginerilor structuriști, metoda a fost testată temeinic timp de mai mulți ani. Colaborarea cu ETH Zurich a jucat un rol esențial în acest sens. Sute de teste analitice au fost efectuate pentru a verifica acuratețea tuturor verificărilor SLU și SLS cerute de numeroase coduri. 

Rezultatele acestor teste au fost comparate cu o gamă largă de soluții analitice, coduri de proiectare și rezultate experimentale, demonstrând o bună concordanță cu toate acestea. Rezultatele pentru sarcina ultimă (rezistență) corespund foarte bine și sunt ușor pe partea sigură. Rezultatele pentru deformații sunt de asemenea satisfăcătoare, iar eroarea se situează în principal pe partea sigură.

Toate testele principale și exemplele de verificare au fost publicate în noul manual de verificare CSFM. Îl puteți achiziționa online pe Payhip.com.

Pe lângă colaborarea cu ETH Zurich, numeroase teste de verificare și validare sunt efectuate împreună cu Universitatea Tehnică din Brno. 

Fundamente teoretice pentru explicarea ipotezelor

Pentru a înțelege mai bine principiile și ipotezele CSFM, precum și limitările acestuia, este cu siguranță util să investiți timp în studierea Fundamentelor Teoretice pentru aplicațiile de beton.  Acestea prezintă ideile principale ale manualului de verificare într-un mod mai condensat.  

Veți descoperi singuri cum tratează metoda proiectarea armăturii sau cum implementează abordarea prin elemente finite. În Fundamentele Teoretice puteți găsi toate verificările importante ale elementului structural pentru analiza la starea limită ultimă și starea limită de serviciu. Astfel, dacă doriți să înțelegeți cum tratează CSFM deschiderea fisurilor, verificările de deformații sau formatul factorilor de siguranță, Fundamentele Teoretice reprezintă punctul de plecare potrivit. 

Articole de verificare care demonstrează o concordanță excelentă

Ambele echipe universitare, în colaborare cu experții IDEA StatiCa, au elaborat și publicat multiple lucrări și articole științifice cu rezultatele experimentelor și testelor lor. Concluziile acestora au fost prezentate la diverse evenimente internaționale. 

Puteți consulta exemple de verificare și lucrări de cercetare în Centrul nostru de suport pentru a vă convinge personal. 

IDEA StatiCa pentru toți inginerii care lucrează cu beton

Rezultatele validării riguroase a CSFM demonstrează că metoda este sigură, precisă și fiabilă. Rezultatele testelor au fost în perfectă concordanță cu modelele teoretice. CSFM permite inginerilor structuriști să proiecteze și să evalueze orice structură din beton care poate fi modelată ca element bidimensional, mai fiabil și mai eficient decât prin utilizarea altor metode de proiectare.  

Verificările, ipotezele de proiectare și articolele sunt publicate și disponibile comunității de ingineri. Vă încurajăm să parcurgeți întreaga documentație de validare și verificare, să consultați clienții noștri și, nu în ultimul rând, să testați software-ul pe cont propriu. 

În plus, dorim să lansăm o provocare tuturor utilizatorilor noștri – puneți software-ul nostru la încercare, comparați rezultatele noastre cu calculele dumneavoastră manuale sau cu alte analize software și împărtășiți-ne comparațiile, rezultatele și concluziile dumneavoastră. IDEA StatiCa vă va face fluxurile de proiectare mai rapide, mai precise și va menține siguranța pe primul loc!