Inleiding
Men kan zich afvragen waarom het buigend moment bij de tussensteunpunten zo snel toeneemt als er twee prefabliggers met elkaar worden verbonden door een in het werk gestorte plaat en diafragma's. Het verwachte gedrag was dat het buigend moment na enige tijd optreedt bij de tussensteunpunten als gevolg van kruip van het beton, maar niet onmiddellijk na het samenstellen van de prefabliggers en de IHW gestorte delen. Laten we dit probleem in meer detail bekijken en de verschillende lay-outs van tijdelijke steunpunten en hun invloed op de verdeling van snedekrachten bekijken.
Constructie beschrijving
Er werden twee gevallen geanalyseerd in de software IDEA StatiCa Beam en Midas Civil om het optreden van hoge buigend momenten bij de steunpunt van een doorgaande ligger te verklaren. We beschouwen twee prefabliggers in combinatie met een gewapende betonplaat en een diafragma bij het steunpunt. De betonkwaliteit is hetzelfde voor beide delen van een samengestelde doorsnede, C45/55. De doorsnedevormen zijn als volgt:
Samengestelde doorsnede:
Diafragma's bij de steunpunt:
Statisch schema verandert in de tijd. Voor elk geval wordt een andere lay-out van de steunpunt overwogen. Het constructieproces is echter identiek. Fabricage van prefabliggers, tasterrein, montage van de prefabliggers op de tijdelijke steunpunten op de bouwplaats en vervolgens het samenstellen met de in het werk gestorte plaat en het diafragma. De positie van de uiteindelijke steunpunten is in beide gevallen hetzelfde, evenals de belastinggeschiedenis.
De belastinggeschiedenis voor beide gevallen:
Bouwfasen voor geval A (tijdelijke steunpunten bij het storten van de plaat):
Bouwfasen voor geval B (zonder extra tijdelijke steunpunten bij het storten van de plaat):
Vergelijking van Midas Civil & IDEA StatiCa Beam
Tijdens de vergelijking hebben we ons gericht op de buigende momenten bij de steun en de middenoverspanning in het bijzonder in de bouwfase voor beide gevallen.
Geval A
Bouwfase 3:
Prefabligger ondersteund door de tijdelijke steunpunten, onderworpen aan het eigen gewicht en het natte beton van de RC-plaat, inclusief kruip en krimp.
Buigend moment diagram – IDEA StatiCa Beam
Buigend moment diagram – Midas Civil
Bouwfase 4:
Prefabliggers zijn samengesteld met de plaat, de samengestelde doorsnede is alleen bestand tegen het eigen gewicht, de uiteindelijke steunpuntenfase, inclusief kruip en krimp.
Buigend moment diagram – IDEA StatiCa Beam
Buigend moment diagram – Midas Civil
Bouwfase 6:
Constructie na 100 jaar, alleen onderworpen aan eigen gewicht, inclusief kruip en krimp.
Buigend moment diagram – IDEA StatiCa Beam
Buigend moment diagram – Midas Civil
Geval B
Bouwfase 3:
Prefabligger ondersteund door de uiteindelijke steunpunten, onderworpen aan het eigen gewicht en het natte beton van de RC-plaat, inclusief kruip en krimp.
Buigend moment diagram – IDEA StatiCa Beam
Buigend moment diagram – Midas Civil
Bouwfase 4:
Prefabliggers zijn samengesteld met de plaat, de samengestelde doorsnede is alleen bestand tegen het eigen gewicht, de uiteindelijke steunpuntenfase, inclusief kruip en krimp.
Buigend moment diagram – IDEA StatiCa Beam
Buigend moment diagram – Midas Civil
Bouwfase 6:
Constructie na 100 jaar, alleen onderworpen aan eigen gewicht, inclusief kruip en krimp.
Buigend moment diagram – IDEA StatiCa Beam
Buigend moment diagram – Midas Civil
De outputs van IDEA StatiCa Beam en Midas Civil worden weergegeven in een tabel:
Conclusie
De bovenstaande tabel laat zien dat de resultaten van de verschillende software min of meer gelijk zijn. De afwijkingen in de resultaten zijn te wijten aan het feit dat de notatiehoogte h0 vóór en na het samenstellen van de constructie niet wordt onderscheiden in Midas Civil.
De gebruiker moet de doorsnedeparameters specificeren die overeenkomen met de fase vóór of na het samenstellen van de betonnen prefabliggers met de IHW gestorte gewapende betonplaat, voor elk deel van de doorsnede afzonderlijk. In IDEA StatiCa Beam wordt rekening gehouden met de fase vóór het samenstellen, d.w.z. de omtrek van het drogende deel van de doorsnede komt overeen met de omtrek van de gehele doorsnede van de prefabligger, en na het samenstellen, d.w.z. de omtrek van het drogende deel van de prefabligger wordt gereduceerd met de lengte van de constructieknoop tussen de prefabligger en de plaat. De snelle toename van het buigend moment over de middelste (uiteindelijke) steunpunt wordt toegeschreven aan de gekozen opstelling van tijdelijke steunpunten. Het zijn de tijdelijke steunpunten die de effecten van de bouwfasen elimineren en zo verkrijgen we buigend momentdiagrammen die dicht in de buurt komen van die van een constructie zoals die zou worden gebouwd met een volledige faseringsmethode.
In geval B, waar geen tijdelijke tussensteunpunten worden overwogen, kan het negatieve effect van bouwfasen worden waargenomen omdat het statische schema meerdere keren werd gewijzigd en als gevolg van verschillende momentdiagrammen.
Het doel van dit artikel was om de nauwkeurigheid van de resultaten van IDEA StatiCa Beam en Midas Civil te verifiëren. Aangezien hetzelfde gedrag van de constructie werd bevestigd in beide onafhankelijke software, kunnen de resultaten in IDEA StatiCa Beam correct worden verklaard.