Feszített vasbeton gerenda kontúr terv: részletes áttekintés és gyakorlati megvalósítás
Feszített vasbeton E-gerendás födémek alkalmazása kis méretű épületekben elterjedt Magyarországon. A gyártó cég a termékpalettát egy új, E7-E jelű, nagyobb teherbírású, magasított keresztmetszetű gerenda gyártásával kívánta bővíteni. Az új feszített E-gerendák hajlítási teherbírás vizsgálata volt az én feladatom. A számítás során a nyomaték-görbület ábra diszkrét pontjait határoztam meg, elegendően sokszor ismétlődő ciklussal, hogy az ebből adódó pontatlanság elhanyagolható legyen. A felvett legnagyobb érték a keresztmetszet határnyomatéka.
Precast beam structures are widely used in Hungary for smaller buildings. The manufacturer of “E-beam” (a prestressed precast RC beam structure with hollow concrete lipped blocks) wanted to expand the product range with a new beam giving higher loadbearing capacity. Calculating the ultimate limit states was my job. Discrete points of the moment-curvature curve were calculated very close to each other so the inaccuracy compared to the actual curve was insignificant. Shearing resistance was calculated using a simplified method. Investor: BVMStructural design: György Deák, András Árpád Sipos, Bernát CsukaDate: March 2007Sector: otherWork: final designStructure: beamMaterial: prestressed reinforced concreteSize: small
A PRE-Stress tökéletes eszköz előfeszített vasbeton gerendák tervezésére és analízisére. Válasszunk keresztmetszetet a beépített elemkatalógusból, vagy hozzunk létre saját típust. A PRE-Stress számos előre definiált keresztmetszeti típust kínál, többek között meglévő ügyfelek létrehozott típusait. A Reinforcement Pattern Manager segítségével gyorsan megadható az előfeszítő pászmák és betonacélok kiosztása. A födémek terhét szimulálhatjuk a gerendán, külpontosan elhelyezett megoszló teherként. A teher helyzete megadható a keresztmetszet súlypontjához, a bal vagy jobb széléhez viszonyítva. Az önsúly automatikusan figyelembevétele kerül, beleértve a felbetonét is, amennyiben jelen van. Az Eurocode szerinti számításokból gyors és pontos eredmény dokumentációt kapunk a teljes élettartamra vonatkozóan, beleértve a is. Tűzállósági tervezés is elvégezhető.
A számításokhoz a kontúr és méretezés részletes kidolgozása szükséges. A nyomaték-görbület görbéket kiszámítottam, a legnagyobb érték a keresztmetszet határnyomatéka lett. Az RC2 modul ad lehetőséget Vasbeton oszlopok és gerendák vasalásának tervezésére, illetve ellenőrzésére a nemlineáris elemzés keretében. A kúszás és zsugorodás figyelembevétele kiemelten fontos a tartószerkezetek hosszú élettartama szempontjából. A kúszás minden elem esetében a beton rugalmassági modulusának értékét befolyásolja. A disszipatív elemek kapacitástervezése lényeges, hogy a földrengésekkel szemben megfelelő energiamegtartást biztosítsunk. A program fiber modell alapján integrálja az alakváltozásokkal kompatibilis igénybevételeket, és a keresztmetszetben keletkező repedésképet is figyelembe veszi.
Az RC3 modul segítségével lemezek átszúródással szembeni méretezése végezhető el oszlopok, falvégek és falsarkok környezetében. vasbeton lemezek vizsgálatához 2-es vagy 3-as jelű konfiguráció szükséges. Az RC4 modul segítségével pontalapok és sávalapok tervezése, illetve ellenőrzése hajtható végre. A számítás kiterjed a talajtörés, az alaptest elcsúszásának és a teher külpontosságának vizsgálatára. Az RC5 modul a falszakaszok vasalását és ellenőrzését biztosítja komplekset igénybevétel esetén. A falak és falmagok vizsgálatánál a virtuális rudak és sávok használata segíti a stabilitási vizsgálatot, különösen többszörös falszakasz esetén. A falnyírási kihasználtságok számítása két ellenállási összetevő alapján történik: beton keresztmetszet és megadott vasalás. A kockázat- és használati állapot elemzéseknél a szoftver az EN 1992-1-2 szabvány előírásait követi, figyelembe véve a csökkentett keresztmetszet teherbírását és a vasak csökkent szilárdsági jellemzőit.
Az RC6 modul lehetővé teszi virtuális rudakra definiált vasalások vizsgálatát oszlopok, gerendák és felületszerkezetek felett. A PS1 modul segítségével feszítőkábelek helyezhetők el rúd- és bordaelemekbe, különböző feszítési szakaszokkal és több lépcsős feszítési folyamattal. A kábelfeszültségek és veszteségek kiszámítása történik a bemeneti paraméterek alapján. RC8-B modul a tűzhatásra való méretezést is lehetővé teszi az Eurocode 2, SIA 262 és NTC szabványok szerint, beleértve a hőmérséklet eloszlásának modellezését és a hőmérsékletfüggő vasalás viselkedésének figyelembevételét. Az Nx-My-Mz teherbírási felületeket az EN 1992-1-2 B mellékleteinek megfelelően számolja a szoftver. A külső hatások és a keresztmetszetek deformációinak vizsgálata során a szoftver a hőmérséklet eloszlását és a károsodott betonrétegek hatását is figyelembe veszi.
Gyártási és tervezési tevékenységek összefoglalva: a gyárben extrudált födémpaneleket és zsaluzóelemeket készítünk, a födémek és gerendák keresztmetszeti típusait többféle méretben, hosszban. A tervezési folyamat során biztosítjuk, hogy az elemek megfelelnek a hatályos szabványoknak és a megrendelő adatszolgáltatásának. A tartószerkezeti tervezői részlegünk kiemelkedő a hazai előregyártó cégek között, és a projekt kezdetétől fogva közreműködünk a generáltervezésben a megvalósításig.
- Hasznosítani a PRE-Stress eszközt a tervezéshez és analízishez, kiválasztva a megfelelő keresztmetszetet vagy létrehozva saját típust.
- Beállítani a vasalási irányokat és a keresztmetszetek kiosztását a Reinfrocement Pattern Manager segítségével.
- Szimulálni a födémek terhét a gerendán, és meghatározni a keresztmetszet súlypontjához viszonyított teherhelyzetet.
- Rögzíteni a földnyomás és tűzhatás befolyásolt hatásait a tűzállósági és hő-szabványos számításokkal.
Összefoglaló szempontok a kontúr tervhez:
- A feszített vasbeton gerenda meghatározó paraméterei: hossz, keresztmetszet, feszítés iránya, és kapcsolódó elemek.
- Az RC modulokkal történő nemlineáris elemzés a valószerű alakváltozások megértésére és a repedésvizsgálatokhoz szükséges részletek modellezésére szolgál.
- A tűz- és repedésvizsgálatok EN szabványok szerinti dokumentációt adnak a teljes élettartamra vonatkozóan.
Az ilyen projektek során kulcsfontosságú a pontos dokumentáció és az élő bemutatókhoz való hozzáférés, hogy a mérnökök és a megrendelők számára világos legyen a tervezési folyamat és a méretezési elvek alkalmazása.
Irodánk építése 24. rész - Betonozás, drónozás és más finomságok
tags: #feszitett #vasbeton #gerenda #kontur #terv