Vasbeton felületszerkezetek szükséges vasalásának számítása szendvicsmodell segítségével

Leírás #

Ortogonális vasalás esetén, amennyiben SIA vagy DIN EN szabványt választunk, az AXISVM szoftver vasbeton felületszerkezetek szükséges vasalását három rétegből álló szendvicsmodell segítségével határozza meg. Ugyanezt a módszert alkalmazza a szoftver ferde vasalás számítása esetén is, az alkalmazott szabványtól függetlenül.

Ortogonális vasalás #

A módszer alapelve szerint a felületelemet három párhuzamos rétegre osztjuk. A felületelemre ható hajlítónyomatékokat felbontjuk és a membránerőkkel együtt az alsó és felső rétegekkel egyensúlyozzuk. A felső, illetve az alsó réteget, mint 2D síkbeli feszültségállapotú tárcsát méretezzük.

A tárcsaerőket a felső és alsó rétegben a következők szerint határozzuk meg ortogonális vasalás számításakor.

Ferde vasalás számítása

Ugyanez a felbontás ferde vasalás számításakor a következő módon történik. A felbontás előtt az x/y rendszerben értelmezett igénybevételeket áttranszformáljuk egy olyan ortogonális x’/y’ rendszerbe, ahol x’ megegyezik a ξ iránnyal.

Méretezés #

Tehát a program a következő membránerőket számítja, melyek alapján meghatározható a szükséges vasmennyiség:

  • felső réteg: nt,x, nt,xy, nt,y nt,yx,
  • alsó réteg: nb,x, nb,xy, nb,y nb,yx.

A tárcsában ébredő húzóerőket vasalással vesszük fel, míg a szoftver nyomásra ellenőrzi a beton megfelelőségét. A méretezéshez felhasznált erőket és feszültségeket az EN 1992-1-1 szabvány F mellékletével analóg módon számítja a szoftver. Jelentős nyíró membránerők esetén a ferde nyomott beton rácsrúd ellenőrzésénél figyelembe vesszük a keresztirányú húzás hatását. A keresztirányú húzófeszültségek szilárdságra gyakorolt hatását az EN 1992-1-1 szabvány szerint a 6.5. összefüggésnek megfelelő ν tényezővel vehetjük figyelembe. Ugyanakkor SIA szabvány esetén az alábbi eseteket különböztetjük meg, amelyekhez a paraméterek között megadhatók a megfelelő csökkentő tényezők:

(1) kétirányú húzás és nyírás,

(2) egyirányú húzás, egyirányú nyomás, és nyírás,

(3) kétirányú nyomás és nyírás.

Hibaüzenet #

Számítás közben több esetben is előfordulhat, hogy a szoftver “A keresztmetszet nem vasalható be” hibaüzenet küld a felhasználónak:

  • ha a nyomott beton nyírásra nem felel meg,
  • ha a nyomott beton nyomási főfeszültsége meghaladja a beton nyomószilárdságának tervezési értékét,
  • ha az alsó és felső rétegben található vasalás keresztmetszeti területe meghaladja a szabvány által megadott maximális vasmennyiségre vonatkozó szerkesztési szabály szerinti értéket.

Megjegyzések #

A számítás során a rétegvastagságokat optimalizáljuk az ideális vasmennyiség eléréséhez. Abban az esetben ha a réteg vastagsága eléri a maximális értéket, de a beton rácsrúd így sem felel meg, akkor nyomott vasalást tervezünk be.