Analytische vervormingsberekening van betonnen vloeren
Concrete Design voert een analytische vervormingsberekening van de bruikbaarheidsgrenstoestand uit van betonnen liggers en vloeren volgens een nationale norm. De betonconstructeur kan snel en eenvoudig de vervormingen in betonnen vloeren uitrekenen. De onmiddellijke, bijkomende en de totale doorbuiging rekening houdend met gescheurd en ongescheurd beton.
Mogelijkheden
- Vervormingsberekening van gewapend betonnen vloeren met gescheurd of ongescheurd beton met behulp van de benaderingsmethode (bijvoorbeeld volgens de EN 1992-1-1, paragraaf 7.4.3)
- Tension-stiffening effect van het beton tussen de scheuren (extra stijfheid)
- Mogelijkheid om krimp en kruip te beschouwen
- Grafische weergave van de resultaten, bijvoorbeeld voor de niet-lineaire vervorming in een betonvloer
- Numerieke resultaten worden duidelijk weergegeven in tabellen
- Controle volgens het vervormde of onvervormde model
- Ingeven van de vervormingslimieten per individueel object (staaf of vloer)
Invoer
De vervormingsberekening wordt geactiveerd in de instelling van de bruikbaarheidsgrenstoestand. Een betonconstructeur kan aangeven welke lange termijn effecten moeten worden meegenomen, zoals krimp en kruip. Het is mogelijk om tension-stiffening te beschouwen in de lange termijn vervormingsberekening. De kruipcoëfficient en de krimprek worden berekend met behulp van de invoerparameters, zoals levensduur, of kunnen met de hand worden ingesteld.
De constructeur kan de grenswaarde van de vervorming per vlak of voor een groep van vlakken instellen. De toelaatbare absolute grenswaarde wordt door de maximale vervorming bepaald. De vervorming wordt gecontroleerd ten opzichte van de vervormde constructie of ten opzichte van de onvervormde constructie.
Ontwerp
De vervormingsberekening volgens de benaderingsmethode (bijvoorbeeld volgens de EN 1992-1-1, paragraaf 7.4.3) past de berekening toe van zogenaamde effectieve stijfheden in eindige elementen. De stijfheid houdt rekening met de gescheurde of ongescheurde toestand. De stijfheid per eindig element worden bepaald op basis van een iteratieve niet-lineaire berekening.
De effectieve stijfheidsberekening houdt rekening met de wapening in het eindige element. Gebaseerd op de snedekrachten in de bruikbaarheidsgrenstoestand wordt het eindige element per richting als ‘gescheurd’ of ‘ongescheurd’ geclassificeerd. Als de samenwerking tussen scheuren moet worden beschouwd, dan wordt tijdens de classificatie een verdelingscoëfficiënt (bijvoorbeeld volgens EN 1992-1-1, vergelijking 7.19) toegepast. Het materiaalgedrag is lineair-elastisch voor beton in de druktak en de trektak, voordat de eerste scheur optreedt. Dit is voldoende nauwkeurig voor de bruikbaarheidsgrenstoestand.
Tijdens de bepaling van de effectieve stijfheid worden krimp en kruip op “doorsnedenivo” beschouwd. De invloed van krimp en kruip bij statisch onbepaalde constructies wordt niet beschouwd bij deze benaderingsmethode (bijvoorbeeld bij een groot funderingsvloer op staal wordt de vloer vastgehouden. De trekspanningen ten gevolge van de krimp worden niet bepaald en dienen apart berekend te worden). Concrete Design berekent de lange termijn vervorming in twee stappen:
- Berekening van de effectieve stijfheden van de gewapend betonnen doorsnede rekening houdend met lineair-elastische randvoorwaardes
- Berekening van de vervormingen voor elk eindig element rekening houdend met de effectieve stijfheid per richting