Beton - Teherbírás
A 3D CSFM-ben a teherbírási számításokhoz implementált betonmodell az AASHTO LRFD egyensúlyi és alakváltozás-kompatibilitási feltételezésein alapul. Az AASHTO LRFD (2024) 5.6.2.1 cikkelyével összhangban a beton húzószilárdságát elhanyagolják.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 48\qquad The stress-strain diagram of concrete for Strength analysis}}}\]
A 3D CSFM implementációja az IDEA StatiCa Detail-ben nem vesz figyelembe explicit tönkremeneteli kritériumot az alakváltozások tekintetében nyomott beton esetén (azaz a csúcsfeszültség elérése után egy εc0 maximálisan 5%-os értékű plasztikus ágat vesz figyelembe, míg az AASHTO LRFD (2024) 5.6.2.1 cikkelye 0,3%-nál kisebb határalakváltozást feltételez). Ez az egyszerűsítés nem teszi lehetővé a nyomásban tönkremenő szerkezetek alakváltozási kapacitásának ellenőrzését. A teherbírás azonban megfelelően becsülhető, ha a beton szilárdságának növekedésével járó ridegség növekedését a fib Model Code 2010-ben definiált \(\eta_{fc}\) redukciós tényezővel veszik figyelembe az alábbiak szerint:
\[f'_{c,lim}=\alpha_{1}\cdot\phi_{c}\cdot \eta _{fc}\cdot f'_{c}\]
\[{\eta _{fc}} = {\left( {\frac{{30}}{{{f'_{c}}}}} \right)^{\frac{1}{3}}} \le 1\]
ahol:
α1 a beton nyomószilárdsági redukciós tényezője, amelyet az AASHTO LRFD (2024) 5.6.2.2 cikkelye definiál. Parabola-téglalap feszültség-alakváltozás diagram alkalmazásakor szükséges a maximális nyomófeszültséget ezzel a tényezővel csökkenteni. Ez a nyomási zónában a feszültségeloszlást úgy átlagolja, hogy az eredő nyomószilárdság kisebb vagy egyenlő legyen a csökkenő plasztikus ággal rendelkező feszültség-alakváltozás diagramból számított nyomószilárdsággal.
Φc a beton teherbírási redukciós tényezője. Az alapértelmezett értéket az AASHTO LRFD (2024) 5.5.4.2 cikkelye szerint kell meghatározni.
f'c a beton hengerszilárdága (MPa-ban az \( \eta_{fc} \) definíciójához).
Vasalás
Nem feszített vasalás esetén tökéletesen rugalmas-képlékeny feszültség-alakváltozás diagramot vesznek figyelembe meghatározott folyáshatárral. Lásd AASHTO LRFD (2024) 5.4.3 cikkely. Ennek a diagramnak a meghatározásához csak a vasalás alapvető tulajdonságait kell ismerni – szilárdságot és rugalmassági modulust.
A vasalás feszültség-alakváltozás diagramját a felhasználó is megadhatja, azonban ebben az esetben a húzási merevítő hatás nem vehető figyelembe.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 49 \qquad Stress-strain diagram of reinforcement}}}\]
ahol:
Φs a vasalás teherbírási redukciós tényezője. Az alapértelmezett értéket az AASHTO LRFD (2024) 5.5.4.2 cikkelye szerint kell meghatározni.
fy a vasalás folyáshatára
Es a vasalás rugalmassági modulusa
10% van kiválasztva határalakváltozásként, amelynél a számítás leáll. Ez biztonságosnak tekinthető az ASTM A955/A955M-20c 7. cikkelye alapján.
A húzási merevítő hatás (50. ábra) automatikusan figyelembe van véve a szabad vasalórúd bemeneti feszültség-alakváltozás összefüggésének módosításával, hogy megragadja a betonba ágyazott rudak átlagos merevségét (εm).
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 50\qquad Scheme of tension stiffening.}}}\]