Menu

Bepaling van lange-termijn doorbuigingen in platen met ribben

Datum: 
vrijdag, 23 november, 2018
Regio: 
Internationaal

Platen met ribben zijn nu een veel voorkomend constructie-element in de gebouwen. Het systeem wordt veel gebruikt in gebouwen met meerdere verdiepingen, waarbij de ligger en de plaat tegelijkertijd worden gestort. U dient met specifieke vereisten rekening te houden voor de berekening van de stijfheid van een dergelijk systeem. 

SCIA Engineer 18.1 biedt u een nieuwe procedure om het effect van de ribactie in rekening te nemen bij de berekening van de  definitieve stijfheid van de doorsnede. Deze stijfheid wordt namelijk gegenereerd op basis van een plaat-rib verbinding. U heeft de mogelijkheid om de ribfunctie in of uit te schakelen. Hiermee kan u snel de resultaten vergelijken, waarbij de ribwerking in rekening wordt genomen of niet.  

 

Nieuwe methodologie voor de berekening van lange-termijn doorbuigingen in platen met ribben

In versie 18.1 definieert u een ligger als een rib in uw vloer- of plaatsysteem. De software berekent zelf de precieze stijfheid voor de rib en de plaat. Bovendien verkrijgt u tegelijkertijd zowel de totale doorbuiging als de doorbuiging door kruip.
De berekening van lange-termijn doorbuigingen houdt rekening met de stijfheid van de definitieve doorsnede (een deel van de plaat + de ligger) en met de interne krachten. Dit wordt herberekend naar het zwaartepunt van die definitieve doorsnede.

 

Berekeningsprocedure

Eerste scenario: geen rekening houden met de ribben

Als u geen rekening houdt met de ribactie, wordt de krachten afzonderlijk berekend voor de plaat en voor de ligger (een element met excentriciteit). De volgende aannames zijn van toepassing op de berekening van de doorbuiging van de ligger:

  • Er wordt enkel rekening gehouden met de (rib) doorsnede, gedefinieerd in de "rib" eigenschappen.
  • De krachten in het zwaartepunt van de rib doorsnede worden gebruikt.
  • Alleen langswapening binnen de rib doorsnede wordt beschouwd.

Voor de berekening van de doorbuiging van de plaat gelden de volgende aannames:

  • De krachten in het midden van elk eindig element worden gebruikt.
  • De wapening is beschouwd gelijk aan de som van de wapening. Dit wordt gedefinieerd in de plaat (2D-wapeningsnetten, vrije staven) en de wapening getransformeerd van de flens van de definitieve doorsnede van de ligger.

SCIA Engineer: Determining long term deflections in slabs with ribs

 

Tweede scenario: rekening houden met ribben

Als u rekening houdt met de ribactie, wordt de doorbuiging berekend voor de equivalente doorsnede. De definitieve doorsnede van de rib is verdeeld in twee of drie (voor een rib, uitgelijnd in het midden van de plaat) entiteiten. Het evenwicht voor de bruikbaarheidsgrenstoestand wordt berekend voor de volledige definitieve doorsnede. De profielkenmerken en de stijfheid worden echter alleen berekend voor de geselecteerde entiteit.

SCIA Engineer: Determining long term deflections in slabs with ribs

SCIA Engineer

 

Conclusie

Er zijn verschillende voordelen verbonden aan de aanpak die rekening houdt met de ribactie (tweede scenario): 

  1. Overdracht van de wapening binnen de flens in standaardwapening binnen de plaat voor het berekenen van de stijfheid van de plaat.
  2. De nieuwe oplossing houdt rekening met de volgende effecten voor de berekening van de stijfheid van de equivalente doorsnede:
    o    De hoogte van de compressiezone wordt berekend voor de quasi-permanente combinatie (waarde Xs).
    o    De maximale trekspanning binnen een plaat-entiteit van de definitieve doorsnede wordt berekend voor de karakteristieke combinatie (scheurkrachten, met spanning).
    o    De maximale trekspanning in de wapening in de hele doorsnede wordt berekend voor de quasi-permanente combinatie (stijfheidskrachten, zonder spanning).
    o    De verdelingscoëfficiënt voor de hele doorsnede wordt berekend voor de quasi-permanente combinatie.
  3. De stijfheid van 2D-wapeningsnetten wordt in rekening genomen binnen de effectieve breedte voor de configuratie met meer dan één rib.

Om de voordelen in actie te zien, laten we een eenvoudig voorbeeld van een enkele rib bestuderen. De onderstaande afbeelding vergelijkt twee berekeningen. Aan de linkerkant wordt een deel van een plaat gemodelleerd door een eenvoudige T-vormige dwarsdoorsnede (met een flens van een meter breed) en geanalyseerd als zuiver 1D-element. Aan de rechterkant zien we het model geanalyseerd met behulp van het tweede bovengenoemde scenario. Dit model bestaat uit één meter breed stuk van een plaat en een ligger, bevestigd als een rib op de plaat. Het is duidelijk te zien dat beide modellen zeer nauwe resultaten opleveren.

SCIA Engineer: Determining long term deflections in slabs with ribs

 

Bezoek SCIA Engineer help en ontdek meer details en theoretische achtergrond voor de berekening van code-afhankelijke doorbuiging.

Download uw gratis proefversie vandaag nog!

Determining long term deflections in slabs with ribs