Inleiding

Werkelijke constructies combineren vaak verschillende materialen, holtes, afzonderlijke wapeningslagen, voorspankabels of ingebedde stalen elementen. De analyse vereist een model dat zowel de geometrie als de materiaalwet van elk onderdeel behoudt.

Een geavanceerde doorsnede definiëren

Een geavanceerde doorsnede combineert verschillende groepen mechanische objecten. De rekenkern behoudt hun positie in het doorsnedecoördinatenstelsel en bepaalt hun bijdrage met de toegewezen materiaalwet.

• GeoDomains. Een buitencontour met mogelijke holtes; één doorsnede kan meerdere domeinen met eigen materiaalwetten bevatten.
• Passieve wapening. Onafhankelijke lagen met staven die door positie, diameter en staalwet worden gedefinieerd.
• Voorspanning. Kabelfamilies met positie, oppervlakte, hechtingsparameters en begintoestand.
• Staalprofielen. Een bibliotheek met 535 profielen uit elf Europese families, weergegeven met de werkelijke oppervlakte en afrondingen of met TSP-elementen.
• TSP-elementen. Rechte of gebogen middellijn en dikte van een plaat, lijnvormig geïntegreerd met uniforme spanning over de dikte.
• Materiaalwetten. Ingebouwde normmodellen of een algemene door de gebruiker gedefinieerde spanning-rekrelatie.

Voorbeeld: brugkokerligger

Het voorbeeld is een kritieke steunpuntsdoorsnede van een 12,00 m brede en 2,70 m hoge ééncellige kokerligger. Het C45/55-betondomein bevat één holte, 186 HA16-staven en acht 19T15S-kabels, vier langs elke lijfplaat.

Doorsnedekrachten en voorspanning

De totale krachtenvector wordt opgesplitst in permanente belastingen G, veranderlijke belastingen Q en voorspanning P. Het LFEM-constructiemodel levert G+Q; de primaire en eventuele secundaire voorspanningseffecten moeten in de opgelegde doorsnedekrachten worden opgenomen.

De effectieve spanning van 1116 MPa definieert de begintoestand van de kabels. Hun weerstandsbijdrage volgt uit de spanningsverandering door de evenwichtsrek, inclusief een eventuele decompressie van het aangrenzende beton.

Resultaten voor het volledige model

Mechanische kenmerken

SectionPro berekent bruto-, netto- en getransformeerde eigenschappen. Alleen de voorspankanalen worden van de nettodoorsnede afgetrokken; de passieve wapening blijft behouden. Torsie- en schuifeigenschappen gebruiken dezelfde geometrie.

Evenwicht in de BGT en UGT

De solver bepaalt de rektoestand die de uitwendige doorsnedekrachten in evenwicht brengt. Spanningen volgen uit de materiaalwetten van beton, wapening en kabels. De karakteristieke BGT- en fundamentele UGT-combinaties worden weergegeven.

In de karakteristieke BGT blijven de spanningen ruim onder de Eurocode 2-grenzen en is de berekende scheurwijdte klein: wk = 0,174 mm. In de UGT bereikt het beton in de onderplaat lokaal zijn plastische plateau en worden de kabels duidelijk geactiveerd.

Interactiedomeinen

De N–Mz-kromme is een doorsnede bij My = 0; het N–Mz–My-oppervlak omvat alle buigrichtingen. De begrenzingsbox loopt van −26,70 tot 231,62 MN, van −100,41 tot 105,35 MN·m om z en van −287,82 tot 287,82 MN·m om y.

De uiteindelijke krachtenvector ligt direct naast de weerstandsgrens. De afstandsmodule geeft FS = 0,983: net onder één en zeer dicht bij de grens.

Prestaties

De tijden betreffen uitsluitend de SectionPro-rekenkern, zonder interface en rendering. Ook niet-lineair evenwicht en het driedimensionale domein worden vrijwel onmiddellijk berekend.

Conclusie

De geavanceerde modus kan vrijwel elke doorsnede analyseren, ongeacht geometrie en materialen, binnen de gebruikelijke aannamen: vlakke doorsneden blijven vlak en gekoppelde onderdelen voldoen aan rekcompatibiliteit.