Introducere

Structurile reale combină adesea mai multe materiale, goluri, straturi separate de armătură, cabluri de precomprimare sau elemente de oțel înglobate. Analiza necesită o reprezentare care păstrează geometria și legea constitutivă a fiecărei componente.

Definirea unei secțiuni avansate

O secțiune avansată combină mai multe familii de obiecte mecanice. Nucleul păstrează poziția lor în sistemul de coordonate al secțiunii și evaluează contribuția prin legea atribuită.

• GeoDomains. Contur exterior cu goluri posibile; o secțiune poate cuprinde mai multe domenii cu legi de material proprii.
• Armătură pasivă. Straturi independente de bare definite prin poziție, diametru și legea oțelului.
• Precomprimare. Familii de cabluri definite prin poziție, arie, parametri de aderență și stare inițială.
• Profile din oțel. Bibliotecă de 535 de profile din unsprezece familii europene, reprezentate prin aria reală cu racordări sau prin elemente TSP.
• Elemente TSP. Linia mediană dreaptă sau curbă și grosimea unei plăci, integrate liniar cu tensiune uniformă pe grosime.
• Legi de material. Modele normative integrate sau o relație generală tensiune–deformație specifică definită de utilizator.

Exemplu: pod cu secțiune casetată

Exemplul este o secțiune critică pe reazem a unei grinzi casetate monocelulare cu lățimea de 12,00 m și înălțimea de 2,70 m. Domeniul de beton C45/55 conține un gol, 186 bare HA16 și opt cabluri 19T15S, câte patru de-a lungul fiecărei inimi.

Eforturi secționale și precomprimare

Vectorul eforturilor se descompune în acțiuni permanente G, variabile Q și precomprimare P. Modelul structural LFEM furnizează G+Q; efectele primar și eventual secundar ale precomprimării trebuie incluse în vectorul aplicat.

Tensiunea efectivă de 1116 MPa definește starea inițială a cablurilor. Contribuția lor la rezistență rezultă din variația tensiunii indusă de starea de deformație de echilibru, inclusiv eventuala decomprimare a betonului adiacent.

Rezultate pe modelul complet

Caracteristici mecanice

SectionPro calculează proprietăți brute, nete și omogenizate. Din secțiunea netă se scad numai tecile cablurilor; armătura pasivă se păstrează. Proprietățile de torsiune și forfecare folosesc aceeași geometrie.

Echilibru la SLS și ULS

Solverul determină starea de deformație care echilibrează eforturile exterioare. Tensiunile rezultă din legile betonului, armăturii și cablurilor. Sunt prezentate combinația caracteristică SLS și combinația fundamentală ULS.

La SLS caracteristic, tensiunile rămân mult sub limitele Eurocodului 2, iar deschiderea calculată a fisurii este redusă: wk = 0,174 mm. La ULS, betonul plăcii inferioare atinge local palierul plastic, iar cablurile sunt mobilizate clar.

Domenii de interacțiune

Curba N–Mz este o secțiune pentru My = 0; suprafața N–Mz–My acoperă toate direcțiile de încovoiere. Cutia de încadrare variază de la −26,70 la 231,62 MN, de la −100,41 la 105,35 MN·m în jurul z și de la −287,82 la 287,82 MN·m în jurul y.

Vectorul final se află imediat lângă frontiera de rezistență. Modulul de distanță dă FS = 0,983, ușor sub unitate și foarte aproape de limită.

Performanță

Timpii măsoară exclusiv nucleul SectionPro, fără interfață și randare. Chiar și echilibrul neliniar și domeniul tridimensional sunt calculate aproape instantaneu.

Concluzie

Modul avansat permite analiza practic a oricărei secțiuni, indiferent de geometrie și materiale, în ipotezele uzuale: secțiunile plane rămân plane, iar componentele legate respectă compatibilitatea deformațiilor.