- Poniższy przykład ma na celu zobrazowanie sposobu wyznaczania siły sprężającej w programie Midas Civil. Rozważana jest belka o szerokości b=60cm, wysokości h=120cm, o rozpiętości Lt = 15m. Belka wykonana będzie z betonu C40/50, cement klasy N, spręzenia dokonuje się w dniu 28 od betonowania. Ustrój sprężony będzie 3 kablami 12T15, strzałka mimośrodu kabla w środku przęsła wynosi 50cm. Kable składają się z wiązki prętów o przekroju poprzecznym 150mm2, pojedynczy kabel 12x150mm2=1800mm2, naprężenie początkowe w chwili t0 wynosi 1400MPa.
1) Siła sprężająca bez uwzględniania strat doraźnych
w środku rozpiętośc: Fx = 7560 kN
w zakotwieniu Fx = 7522.5kN (obliczeniowo Fx= cos(a) * P = 0.9911*7560=7492.7kN -> różnica < niż 0,01%)
My: max My = 3656.4 kNm (obliczeniowo 7560*0.5 = 3780 kNm ->różnica 3.26%)
2) Siła sprężająca przy uwzględnianiu strat doraźnych i opóźnionych
Przed przeliczeniem modelu należy pamiętać o włączeniu opcji z okna “Analysis -> construction stage” dotyczących skurczu i pełzania, oraz sposobu uwzględniania tych efektów przy wyznaczaniu strat opóźnionych. Domyślnie te opcje są włączone, ale warto przed finalnym przeliczeniem modelu sprawdzić dla pewności poprawnych wyników.
Po wykonaniu obliczeń w poszczególnych fazach konstrukcji możemy odczytać wyniki wywołane sprężeniem z uwzględnieniem skurczu i pełzania. W moim przykładzie ustawiłem 3 fazy:
- Faza sprężenia, beton zostaje aktywowany w 14 dniu, faza trwa 30dni.
- Dochodzą dodatkowe elementy wyposażenia, faza trwa 40 dni.
- W tej fazie żadne elementy/obciążenia nie zostają aktywowane, faza trwa 50 lat.
Moment zginający w fazie 3 od samego sprężenia:
Możemy sprawdzić na wykresie straty siły w cięgnach:
Ważne!
Jeżeli korzystamy z analizy czasowej Midas tworzy kilka przypadków obciążeniowych w poszczególnych fazach, także trzeba zwracać dużą uwagę przy tworzeniu kombinacji obciążeń, które przypadki uwzględniamy, i tak:
Tendon primary – kabel sprężający zamieniony zostaje na obciążenie równoważne i zostaje przyłożone do konstrukcji, otrzymujemy z tego przypadku siły i przemieszczenia jakie wywołuje sprężenie. Tego przypadku nie dodajemy do kombinacji ULS, dodajemy do kombinacji SLS.
Tendon secondary – to “siły wzbudzone” wywołane sprężeniem, czyli w przypadku gdy konstrukcja nie może się swobodnie odkształcić np. statycznie niewyznaczalna, lub obiekt rusztowy w skosie. To obciążenie uwzględniamy przy kombinacjach zarówno ULS jak i SLS.
Creep primary – reprezentuje skutki wywołane obciążeniem zastępczym, dobranym w taki sposób żeby wywołać w konstrukcji przemieszczenia od pełzania. Tego przypadku nie uwzględniamy w kombinacji ULS, uwzględniać przy SLS.
Creep secondary – analogicznie jak w przypadku cięgna.
Shrinkage primary/secondary – analogicznie jak przy pełzaniu.
Przy sprawdzaniu sił/przemieszczeń/reakcji przypadek “Summation” dobiera odpowiednio przypadki z poszczególnych faz jak w tabeli poniżej:
