Miért szükséges figyelembe vennünk az építési állapotokat végeselemes analízis és a méretezés során?

Amennyiben egy tartószerkezetet csak a végleges állapotának megfelelően vizsgálunk, akkor a modellünkben azt feltételezzük, hogy a szerkezet összes eleme egy időben, teljes merevségével épül meg a végleges állapotnak megfelelő peremfeltételekkel. A valóságban ez természetesen nincs így. A szerkezeteink fokozatosan, lépésről lépésre épülnek meg számos közbenső építési állapottal. Ezekben az állapotokban a szerkezet merevségei, terhei és megtámasztása eltérő lehet a végleges állapottól. A önsúly teher is fokozatosan kerül rá a szerkezetre, ahogy egyre több oszlopot, falat, gerendát, födémet, merevítést, stb építünk meg. Ennek elhanyagolása bizonyos esetekben jelentős hibához vezethet az analízis és a méretezés során.

Az alábbi összehasonlítás egy többszintes épület modelljén szemlélteti a lehajlás és hajlítónyomaték eredményekben keletkező eltéréseket megoszló födémteher hatására. Az első esetben a hagyományos megközelítéssel csak a végleges állapotnak megfelelően egyben, a második esetben az STG modullal az építési fázisok figyelembevételével futtatjuk a végeselemes analízist.

Csak a végleges állapotban vizsgálva

STG modullal figyelembe véve az építési állapotokat

Ahogyan az az ábrákon is látható, mind a keletkező lehajlásokban, mind a hajlítónyomatékokban jelentős eltérés adódik a két megközelítés között. Ennek oka, hogy a végleges állapotnak megfelelő modellen az alsóbb szinteken lévő terhelés a felsőbb szinteken is okoz lehajlásokat és igénybevételeket annak ellenére, hogy azok az elemek még a teher felvitelekor még nem is épültek meg. Az eltérés mértékét számos paraméter befolyásolja. Ezen az egyszerű példán megközelítőleg 20-30%, ami jelentősnek mondható.

Szerkezeteink fokozatosan, szintről szintre épülenek. Továbbá a keletkező deformációkat a következő szint építésekor kompenzálják. Ezeket a hatásokat a végeselemes analízisben az STG modullal hatékonyan és egyszerűen figyelembe tudjuk venni.