Descriere generală a rezultatelor SLU în aplicația Detail

În această secțiune, ne concentrăm pe Rezistență și Ancoraj (verificări SLU). Observați că avem o filă nouă (Rezultate) în bara de sus după alegerea uneia dintre verificările SLU. 

Pe partea stângă, puteți alege dacă doriți să afișați rezultatele pentru un extrem automat, o combinație SLU particulară sau incremente. Rețineți că se utilizează calculul neliniar (deformațiile plastice sunt permise pentru oțel și beton). Și se iau în considerare doar combinațiile SLU sau cazurile de încărcare individuale.

Butoanele următoare sunt pentru comutarea între rezultatele curente.

Ultimele butoane din fila Rezultate sunt utilizate pentru editarea ieșirii grafice (desenarea plasei, scara vederii sau afișarea extremului).

Beton

Putem observa șase rezultate posibile. Să le analizăm pe rând. 

Valoarea verificării tensiunii 

Prima valoare prezintă nivelul de utilizare a materialului în raport cu rezistența betonului. Cu alte cuvinte, arată raportul dintre tensiunea în beton și rezistența betonului. Citiți despre modul în care sunt determinate valorile limită în articolul următor. 

• Analiza stării limită ultime

Tensiunea de compresiune în beton

Următoarea opțiune este de a afișa distribuția tensiunii în beton σ_c pentru o porțiune aplicată din încărcare. Cunoscută și sub denumirea de tensiuni principale σ₂. 

Deformația de compresiune în beton

Când apăsați a treia pictogramă din fila de rezultate, se afișează deformația betonului ε_c pentru o porțiune aplicată din încărcare. Cunoscută și sub denumirea de deformații principale ε₂. 

Deformația plastică de compresiune a betonului

Pentru a observa apariția comportamentului plastic în beton, continuați cu Deformația plastică de compresiune a betonului. Puteți afișa zonele în care betonul se află în ramura plastică a diagramei efort-deformație.

Direcția tensiunilor principale

Această funcționalitate arată direcția tensiunilor principale. Deoarece întinderea în beton este exclusă, sunt afișați doar vectorii de compresiune.

Factorul de reducere a rezistenței la compresiune

A șasea opțiune arată distribuția reducerii rezistenței la compresiune a betonului datorată deformației transversale. Acesta este efectul de rezistența redusă a betonului comprimat. Acest fenomen (k_c2), împreună cu creșterea fragilității betonului odată cu rezistența, este luat în considerare prin factorul k_c.

Pentru a afla mai multe, citiți articolul: Modele de material (EN).

Armătură

Pentru oțel, similar cu betonul, avem mai multe opțiuni pentru afișarea rezultatelor. În general, este posibil să se afișeze tensiunea și deformația în armătură și raportul dintre tensiune sau deformație și valorile limită.

Raportul dintre tensiune sau deformație și valorile limită

Primele două pictograme vă permit să verificați raportul dintre tensiune și deformație față de valorile lor limită. A treia pictogramă arată o comparație între tensiune și limita de curgere. Cu alte cuvinte, puteți vedea nivelul de utilizare a materialului. 

Tensiune și deformație

Pe lângă cele menționate mai sus, există o opțiune de a afișa deformația (ε_s) sau tensiunea (σ₂) din armătură. În fila de date, puteți observa barele individuale una câte una. Sau puteți verifica modelul și prezentarea generală în fereastra principală.  

Ancoraj

Ancorajul este ultimul rezultat disponibil pentru SLU.

Pentru a înțelege de unde provin forțele care intră în calcul, să discutăm mai întâi componentele individuale.

Tensiunea de aderență

Tensiunea de aderență 𝜏_b (tensiunea pe suprafața barei de armătură) este calculată din deformația elementului de aderență care reprezintă îmbinarea dintre beton (element 2D) și armătură (element 1D). Această relație este exprimată prin funcția efort-deformație, a se vedea figura de mai jos.

Rețineți că alunecarea este permisă.

f_bd*  - tensiunea de aderență la curgere
f_bd    - tensiunea limită de aderență
G_b - rigiditatea la forfecare în domeniul elastic
R_f - Coeficient de consolidare
δ_{u, max} - Alunecarea ultimă

Odată ce ramura plastică este atinsă - 𝜏_b = f_bd*, tensiunea (𝜏_b) nu mai crește atât de mult în comparație cu deformația (δ_u). În acel punct (𝜏_b = f_bd*), se obține o verificare a raportului tensiunii de aderență (𝜏_b/f_bd) peste 99 %. Verificarea este satisfăcută până când se atinge deformația limită δ_{u, max}.

Forța de ancoraj 

Forța transmisă de arcul care reprezintă tipul de ancoraj selectat al armăturii se numește forță de ancoraj. Forța maximă* de ancoraj se calculează conform formulei următoare - F_au=β⋅A_s⋅f_yd, ​unde:

β             coeficientul de ancoraj bazat pe tipul de ancoraj,

A_s            secțiunea transversală a barei de armătură,

f_yd           valoarea de calcul a limitei de curgere a armăturii.

*Forța maximă poate fi atinsă în armătură la utilizare completă. De fapt, forța transmisă de arc F_a va fi calculată din tensiunea reală din armătură și va fi redusă în continuare prin forța acumulată de-a lungul lungimii armăturii, în funcție de modelul de aderență (coeziune) dintre beton și armătură. 

Pentru a afla mai multe despre teoria din spatele ancorajului și pentru a înțelege modelul de aderență, citiți articolul următor: 

• Tipuri de elemente finite

Forța totală

Forța totală F_tot este un rezultat al analizei cu elemente finite și poate fi definită în două moduri.

\[F_{tot}=A_{s}\cdot \sigma_{s}\]

unde A_s este aria barei de armătură și σ_s este tensiunea din bară.

Valoarea verificării tensiunii de aderență

Se afișează raportul dintre tensiunea de aderență (𝜏_b) și rezistența ultimă de aderență pentru bara (grupul de bare) selectată. Acesta arată nivelul de utilizare în raport cu rezistența ultimă de aderență dintre bara de armătură și betonul adiacent. 

Valoarea verificării forței

Valoarea verificării forței este raportul dintre forța totală (F_tot) din bară și valoarea limită. Valoarea limită a forței se calculează ca minimul dintre două valori:

• Forța calculată ca suma forței de ancoraj ultime și a forței dezvoltate de la capătul barei până la punctul de interes, presupunând rezistența ultimă de aderență
• Rezistența ultimă a barei

Cu alte cuvinte, F_lim este forța ultimă în armătură, luând în considerare forța ultimă de ancoraj și rezistența ultimă a barei de armătură.

Aflați mai multe despre F_tot și F_lim în articolul următor:

• Analiza stării limită ultime