อย่าเสียเวลากับการตรวจสอบ SLS

ตามมาตรฐาน Eurocode 1990 สภาวะขีดจำกัดที่เกี่ยวข้องกับ:

• การทำงานของโครงสร้างหรือชิ้นส่วนโครงสร้างภายใต้การใช้งานปกติ
• ความสะดวกสบายของผู้คน
• รูปลักษณ์ของงานก่อสร้าง

จะถูกจัดประเภทเป็น สภาวะขีดจำกัดการใช้งาน (SLS) ซึ่งรวมถึง การเสียรูป การสั่นสะเทือน และความเสียหายที่ส่งผลต่อรูปลักษณ์หรือความทนทาน เช่น การแตกร้าว

กล่าวอีกนัยหนึ่ง การตรวจสอบสภาวะขีดจำกัดเหล่านี้ไม่ได้ถูกจำกัดโดยความต้านทานแรงของชิ้นส่วนโครงสร้าง แต่เกี่ยวข้องกับความทนทานโดยรวมของโครงสร้างและความสะดวกสบายทางจิตใจของผู้คนมากกว่า

ขอให้ฉันอธิบายในรายละเอียดเพิ่มเติม คุณจะรู้สึกสบายใจมากกว่าที่ไหน? ในอาคารใหม่ที่มีผนังแตกร้าวและเพดานหรือคานโค้งงออยู่แล้ว ซึ่งสภาพอาจเลวร้ายลงตามเวลา? หรือในอาคารที่มีผนังเรียบสวยงาม และคุณแทบไม่สังเกตเห็นการโก่งตัวเล็กน้อยของพื้น? ฉันไม่ต้องเดาเลยว่าทุกคนเลือกตัวอย่างที่สอง และนี่คือเหตุผลที่เราควรให้ความสนใจกับ การตรวจสอบ SLS

อย่างไรก็ตาม เราทุกคนทราบดีว่าเวลาของวิศวกรโครงสร้างมีค่า ดังนั้นพวกเขาจึงต้องการทำงานออกแบบให้มีประสิทธิภาพสูงสุด เพื่อเป็นแนวทางแก้ไข เราได้พัฒนาฟีเจอร์ใหม่ใน IDEA StatiCa Detail เพื่อให้แน่ใจว่าวิศวกรที่ใช้เครื่องมือของเราสามารถออกแบบและประเมินผลได้อย่างรวดเร็ว ประหยัด และปลอดภัย

การตรวจสอบขีดจำกัดความเค้น – ไม่จำกัดอีกต่อไป

คุณเคยเผชิญกับผลลัพธ์ที่ไม่น่าพอใจสำหรับการตรวจสอบขีดจำกัดความเค้นบ่อยแค่ไหน? ในกรณีของฉัน ต้องบอกว่าหลายครั้งมาก และในกรณีส่วนใหญ่ฉันรู้อยู่แล้วว่าสามารถละเลยได้เนื่องจากลักษณะของผลลัพธ์

หนึ่งในปัญหาที่พบบ่อยที่สุดคือความเค้นสูงสุด (singularities) ซึ่งมักเกิดขึ้นที่มุมแหลมคม มาดูกันว่ามันคืออะไรและทำไมจึงสำคัญที่จะไม่สับสนระหว่าง singularity กับการกระจุกตัวของความเค้น

เมื่อมองแวบแรก คุณอาจสังเกตว่าไม่เห็นความแตกต่างระหว่างทั้งสอง อย่างไรก็ตาม มีความแตกต่างอยู่ และคุณควรตระหนักถึงสิ่งเหล่านี้เสมอ เพราะในท้ายที่สุด การออกแบบโดยรวมขึ้นอยู่กับวิศวกรผู้รับผิดชอบและการตัดสินใจของพวกเขา

แล้ว singularity คืออะไร และวิศวกรโครงสร้างจะ แยกแยะมันจากการกระจุกตัวของความเค้นได้อย่างไร?

ความเค้น singularity คือจุดใน mesh ที่ความเค้นไม่ลู่เข้าสู่ค่าเฉพาะ กล่าวคือ ในทางทฤษฎีค่าความเค้นที่ singularity มีค่าอนันต์

โดยทั่วไปเกิดขึ้นที่:

• บริเวณที่มีการใช้แรงกระทำแบบจุด
• มุมแหลมคมของโครงสร้าง
• จุดรองรับแบบจุด
• มุมของวัตถุที่สัมผัสกัน

และคุณสามารถมั่นใจได้ว่าเป็น singularity เมื่อ:

• มีการเปลี่ยนแปลงความเค้นอย่างรวดเร็วในองค์ประกอบ mesh เดียว
• ค่าความเค้นใน node หนึ่งของ mesh สูงกว่าค่าขีดจำกัด
• ส่งผลกระทบเฉพาะบริเวณเล็กๆ ของโครงสร้างและไม่แผ่ไปยังองค์ประกอบที่อยู่ติดกัน

ในอดีตเมื่อฉันต้องจัดการกับโครงสร้างที่มี singularities ฉันรู้ว่าในเกือบทุกกรณีสามารถละเลยได้ด้วยเหตุผลที่กล่าวมาข้างต้น แต่ไม่มีทางทำได้หากต้องการให้การตรวจสอบในแอปที่ใช้ผ่าน ซึ่งหมายความว่าฉันต้องปรับแก้แบบจำลองในหลายวิธี ทำให้เสียเวลามาก หรืออาจต้องเพิ่มเกรดวัสดุหรือเพิ่มเหล็กเสริมเพิ่มเติม

และนี่คือจุดที่ Detail app เข้ามาพร้อมกับฟังก์ชัน Limited stress check ใหม่

มาดูกันว่าฟีเจอร์นี้ทำงานอย่างไรในตัวอย่างจริง เรามีคานที่มีปลายตัดและช่องเปิด แรงกระทำเป็นการรวมกันของแรงแบบเส้นและแรงแบบจุด หลังจากรันการวิเคราะห์ เราจะเห็นว่าการตรวจสอบขีดจำกัดความเค้นสำหรับ Concrete ไม่ผ่าน พร้อมข้อมูลที่จำเป็นทั้งหมด

เมื่อตรวจสอบอย่างละเอียด จะเห็นชัดว่าเกิดทั้งสองสถานการณ์ที่ฉันได้อธิบายไว้ก่อนหน้า มีการกระจุกตัวของความเค้นที่ด้านบนของคานใต้แผ่นรองรับแรงของแรงกระทำแบบจุด และมี singularity ที่มุมแหลมของช่องเปิด

ถึงเวลาใช้วิจารณญาณทางวิศวกรรม! singularity ที่มุมสามารถละเลยได้โดยไม่มีข้อสงสัยในการออกแบบ แต่บริเวณเล็กๆ ที่มีการกระจุกตัวของความเค้นล่ะ? ควรทำอย่างไร? สิ่งแรกคือเปิด mesh ซึ่งอาจช่วยประเมินผลกระทบได้ หากยังไม่ชัดเจน สามารถไปที่ Settings ตั้งค่า mesh ให้ละเอียดขึ้น และประเมินใหม่อีกครั้ง

อย่างไรก็ตาม ในกรณีของเรา มองเห็นได้ชัดเจนตั้งแต่แรกว่าบริเวณที่มีการกระจุกตัวของความเค้นมีขนาดเล็กมาก ดังนั้นจากมุมมองของฉัน จึงเป็นที่ยอมรับได้ที่จะยกเว้นบริเวณนั้นออกจากการคำนวณเช่นกัน

และสามารถทำได้ค่อนข้างง่าย! เพื่อจุดประสงค์นี้ เราได้พัฒนาฟีเจอร์ที่เรียกว่า Limited Check ฟังก์ชันนี้ช่วยให้คุณละเลยบริเวณที่ไม่ผ่านการตรวจสอบได้ ซึ่งหมายความว่าอะไร?

1. แทนที่จะเห็นบริเวณสีแดงที่มีอัตราการใช้งานเกิน 100% คุณจะเห็นเป็นสีขาว และค่าขีดจำกัดการตรวจสอบจะเป็น 100% ในกรณีของอัตราส่วนความเค้น หรือค่าความเค้นขีดจำกัดในหน่วย MPa
2. นอกจากนี้ ในตารางการตรวจสอบโดยรวม วงกลมสีแดงที่มีเครื่องหมายกากบาทจะเปลี่ยนเป็นสามเหลี่ยมสีเหลืองที่มีเครื่องหมายอัศเจรีย์ แสดงถึงข้อมูลเชิงแจ้ง และจะปรากฏข้อไม่สอดคล้องพร้อมคำอธิบายโดยละเอียด
3. ยิ่งไปกว่านั้น คุณสามารถแสดงเฉพาะบริเวณที่ถูกละเลยในขณะที่ส่วนที่เหลือของชิ้นส่วนแสดงเป็นสีขาว

ตัวเลือกทั้งหมดสามารถรวมไว้ในรายงานหลังจากที่คุณเสร็จสิ้นกระบวนการสร้างแบบจำลองและพอใจกับการออกแบบของคุณ ดังนั้นคุณจะมีเอกสารที่ครบถ้วนเพื่อตอบข้อสงสัยใดๆ

โครงสร้างอัดแรงใน IDEA StatiCa

วิศวกรโครงสร้างทุกคนที่ทำงานกับโครงสร้างคอนกรีตอัดแรงทราบดีว่าเป็นสิ่งสำคัญมากที่ต้องให้ความสนใจกับขั้นตอนเฉพาะในช่วงอายุการใช้งานของโครงสร้าง โดยเฉพาะช่วงเริ่มต้นและช่วงสิ้นสุด

เนื่องจากแรงอัดแรงไม่มีค่าคงที่ ค่าจะแปรผันตามความยาวของเอ็นอัดแรงและที่สำคัญไม่แพ้กันคือตามเวลา เป็นที่ชัดเจนว่าการประเมินค่าที่แม่นยำของแรงอัดแรง และด้วยเหตุนี้ความเค้นในเอ็นอัดแรง มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อพฤติกรรมของโครงสร้าง

การเปลี่ยนแปลงในแรงอัดแรง (การลดลงของแรงอัดแรงอาจไม่จำเป็นต้องเกิดขึ้นเสมอไป!) เกิดจากหลายปัจจัยและเรียกว่าการสูญเสียแรงอัดแรง ใช่ ฉันใช้รูปพหูพจน์อย่างถูกต้อง การสูญเสียแรงอัดแรงแบ่งออกเป็น:

• การสูญเสียระยะสั้น
• การสูญเสียระยะยาว

การสูญเสียระยะสั้น

การสูญเสียระยะสั้นมักเกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการผลิต การสูญเสียระยะสั้นอาจเกิดจาก เช่น แรงเสียดทาน การลื่นไถลในชุดยึดปลาย ความเครียดยืดหยุ่นทันทีในคอนกรีต การคลายตัวของเอ็นอัดแรง เป็นต้น

การสูญเสียระยะยาว

การสูญเสียระยะยาวเกิดขึ้นหลังจากการใช้แรงอัดแรงและอาจส่งผลต่อโครงสร้างตลอดอายุการใช้งาน สาเหตุของการสูญเสียระยะยาวได้แก่ การคืบ การหดตัว การคลายตัวระยะยาว และความเครียดยืดหยุ่นในคอนกรีตที่เกิดจากการใช้แรงกระทำแบบแปรผัน

ไม่ใช่งานง่าย หรือเป็นเช่นนั้นจริงหรือ?

การพิจารณาสิ่งเหล่านี้ทั้งหมด (ซึ่งเป็นสิ่งที่ต้องทำในการออกแบบ!) อาจนำไปสู่การมีหลายการรวมแรงที่คำนึงถึงค่าสัมประสิทธิ์แรงอัดแรงต่างๆ

ที่นี่ IDEA StatiCa Detail เข้ามามีบทบาทเป็นครั้งที่สอง ด้วยฟังก์ชันใหม่ที่เรียกว่า Long-term losses for SLS check คุณไม่จำเป็นต้องมีการรวมแรงจำนวนมากและเสียเวลาหลายชั่วโมงกับแบบจำลองของคุณในขณะที่กังวลว่าคุณลืมบางอย่างหรือไม่

สิ่งที่คุณต้องทำใน Detail app คือตั้งค่าการรวมแรงเพียงหนึ่งชุด และคุณสามารถครอบคลุมผลกระทบระยะสั้นและระยะยาวสำหรับทั้งเอ็นอัดแรงแบบดึงก่อนและการอัดแรงภายหลัง

คุณพร้อมที่จะเรียนรู้วิธีการทำงานแล้วหรือยัง? มาหาคำตอบกัน!

สิ่งสำคัญที่ต้องทราบคือ สำหรับการตรวจสอบขีดจำกัดความเค้นและการรับผลลัพธ์สำหรับผลกระทบระยะสั้นและระยะยาวใน Detail application เราใช้แผนภาพความเค้น-ความเครียดเชิงเส้นแบบไม่จำกัด

เราแบ่งออกเป็นสองสาขา สาขาหนึ่งสำหรับผลกระทบระยะสั้นโดยใช้โมดูลัสความยืดหยุ่น E_cm และอีกสาขาหนึ่งสำหรับผลกระทบระยะยาว ซึ่งความเค้นในเอ็นอัดแรงจะลดลงเป็นขั้นๆ สำหรับแรงอัดแรงและแรงกระทำถาวรตามค่าการสูญเสียระยะยาวที่กำหนด ส่วนการเพิ่มขึ้นของแรงกระทำแปรผันจะพิจารณา E_cm

จะตั้งค่าการสูญเสียระยะยาวอย่างถูกต้องได้อย่างไร? เราอาจให้ค่าเริ่มต้นบางส่วนแก่คุณ อย่างไรก็ตาม ขึ้นอยู่กับวิศวกรโครงสร้างอีกครั้งว่าจะใช้ค่าใดในการคำนวณในท้ายที่สุด

โปรดทราบว่าค่าจะแตกต่างกันสำหรับเอ็นอัดแรงแบบดึงก่อนและเอ็นอัดแรงแบบดึงหลัง เนื่องจากเวลาที่แน่นอนที่คุณควรตั้งค่าการสูญเสียนั้นแตกต่างกัน ตรวจสอบบทความ การนำการสูญเสียระยะยาวไปใช้ใน Detail ซึ่งคุณสามารถพบคำอธิบายโดยละเอียดเพิ่มเติมของหัวข้อนี้ และที่สำคัญกว่านั้นคือเวลาที่เหมาะสมในการตั้งค่าการประมาณการสูญเสียระยะยาวในการคำนวณ

หากคุณสนใจฟีเจอร์ใหม่เพิ่มเติมของ IDEA StatiCa 23.0 (อาจไม่ใช่เฉพาะสำหรับคอนกรีต แต่รวมถึงเหล็กหรือการเชื่อมต่อ BIM ด้วย) เยี่ยมชมหน้า Release notes ของเรา 

IDEA StatiCa Detail เป็นเครื่องมือที่ยอดเยี่ยมสำหรับการแก้ปัญหารายละเอียดคอนกรีตและบริเวณไม่ต่อเนื่องอื่นๆ ค้นพบความเป็นไปได้เพิ่มเติมใน Support Center ของเรา ซึ่งคุณยังสามารถเรียนรู้วิธีใช้งานในบทเรียนมากมาย ชมวิศวกรผลิตภัณฑ์ของเราในการปฏิบัติงานจริงในwebinar หรือดาวน์โหลดโครงการตัวอย่าง

หากคุณเพิ่งเริ่มต้นใช้งานซอฟต์แวร์หรือต้องการพัฒนาทักษะ ตรวจสอบหลักสูตร Campus การเรียนรู้ด้วยตนเองของเราและเลือกหลักสูตรที่เหมาะกับความต้องการของคุณมากที่สุด

สำหรับผู้ที่สนใจในทฤษฎีและวิธี CSFMที่อยู่เบื้องหลัง Detail application ไปที่พื้นฐานทางทฤษฎีสำหรับ IDEA StatiCa Detail และศึกษาได้อย่างเต็มที่