Transkript

1 ConcreteDesigner Bridge Programmet dimensionerar armering för betongbalkar med givna snittkrafter enligt EN :2004 med nationella anpassningar. Redovisningen omfattar både grafiska och numeriska resultat, användaren kan enkelt koppla ihop dessa delar till en hel rapport vilket förenklar redovisningen till beställaren. Rev: B Eurocode Software AB

2 ConcreteDesigner Bridge Sidan 2(45) 1 Allmänt Beteckningar Beräkningsgång Steg för steg-guide Indatafiler [Snittkrafter].xml [Indatafil].xml Hantering och redigering av filer Använda en befintlig indatafil Grunder Knappar File Information Utskriftsval Indata Grunddata Betong och armering Tvärsnitt Cross section variations Parameters Bestäm antal cykler för Palmgren-Miner rule Anordning av armering Snittkrafter Kopiera snittkrafter från Excel ULS Nedböjning Skjuvning SLS Kontroll av sprickning Crack width Utmattning Permanent böjning Permanent Skjuvning Reduktion över upplaget Designparametrar skjuvning... 28

3 ConcreteDesigner Bridge Sidan 3(45) 5.7 Read section forces Results Böjning Böjmoment Armering Armering spcifikation Shear Design forces Reinforcement Inläggning av byglar Fatigue Fatigue bending reinforcement Resultat Armerings skiss Utskriftsval Hjälp Om Ärende Språk Kommentarer till rapporter Beteckningar för materialdata och snittkrafter Longitudinal reinforcement Shear reinforcement Crack control och crack width Fatigue bending reinforcement och concrete Fatigue shear... 45

4 ConcreteDesigner Bridge Sidan 4(45) 1 Allmänt Från BRIGADE kan användaren efter att ha valt några resultatlinjer starta programmet ConcreteDesigner Bridge. Programmet tar fram armeringsmängden både i brott- och bruksgränstillståndet och utför utmattningskontroll. Det finns även möjligheten att låta modulen beräkna enveloppen av armeringsbehovet längs ett valfritt antal resultatlinjer. Funktioner i programmet Momentdiagram för valda linjer. Reducering av snittkrafter över stödpunkter. Beräkning av erforderligt armeringsbehov i brott- och bruksgränstillstånd. Medelvärdesbildning av armeringsbehovet för ett antal linjer. Visning av armeringsbehovets fördelning i tvärled. Automatisk inläggning av böjarmering i brott- och bruksgränstillstånd. Kontroll av utmattning för inlagd böjarmeringsmängd. Val av hur många snitt som skall redovisas på den numeriska redovisningen. Resultatredovisningen omfattar Momentdiagram o Brottgränstillstånd, max/min momentkurva o Bruksgränstillstånd, max/min momentkurva Erforderlig armeringsmängd o Brottgränstillstånd böjning och tvärkraft o Bruksgränstillstånd Inlagd armeringsmängd o Armeringstäckkurva för böjning och tvärkraft Utmattning o Böjning o Tvärkraft Armeringskiss o Armeringsskiss i dxf-format Geometri, snittkrafter och beräkningsresultat redovisas i ett valfritt antal sektioner. Diagrammen redovisar dock samtliga snitt som kommer från BRIGADE. Denna användarmanual beskriver programmet genom att först visa den beräkningsgång som används och en guide för att använda programmet steg för steg. Därefter går manualen igenom alla funktioner i programmet, indelat efter var du hittar dem i menyn.

5 ConcreteDesigner Bridge Sidan 5(45) 1.1 Beteckningar Ec2 EKS ULS SLS E Ed R Rd EN : 2004 Dimensionering av betongkonstruktioner Europeiska konstruktionsstandarder (eurokoder) Ultimate limit state (brottgränstillstånd) Service limit state (bruksgränstillstånd) Lasteffekt Dimensionerande värde för lasteffekt Bärförmåga Dimensionerande värde för bärförmåga 1.2 Beräkningsgång Beräkningsgången för dimensionering av armeringen för en strimla beskrivs nedan. Dimensionering av område/strimla: En eller flera resultatlinjer, longitudinella eller transversella, väljs för ett område där snittkrafter skall beräknas. Detta görs i programmet BRIGADE. BRIGADE räknar fram armeringens dimensionerande snittkrafter för de aktuella resultatlinjerna. Snittkrafterna beräknas längs resultatlinjen eller tvärs resultatlinjen beroende på vilken armering som skall dimensioneras. BRIGADE skapar en fil som innehåller följande information: o Koordinater och nodnummer o Tvärsnittets geometri o Dimensionerande snittkrafter ConcreteDesigner Bridge läser innehållet i filen och utför följande: o Beräkning av maximal lasteffekt för varje snitt för respektive linje. (BRIGADE skickar flera max/min-värden för samma punkt beroende på hur många lastkombinationer som har valts för aktuell resultatlinje) o Dimensionering av armeringen i brott- och bruksgränstillstånd för respektive resultatlinje o Analys av inlagd armering m h t utmattning För varje område väljs vilken sorts kurvor som skall visas. o Enskilda: ConcreteDesigner Bridge redovisar behov, utnyttjande grad för respektive resultatlinje o Medelvärden: ConcreteDesigner Bridge redovisar ett medelvärde för behovet från flera resultatlinjer o Max/min värden: ConcreteDesigner Bridge redovisar max/min-behov från flera resultatlinjer.

6 ConcreteDesigner Bridge Sidan 6(45) 1.3 Steg för steg-guide 1. Om du startar direkt från BRIGADE: Välj resultatlinjer för det område där du vill beräkna snittkrafterna i BRIGADE och utför beräkningen. När beräkningen är klar skickas du automatiskt vidare till ConcreteDesigner Bridge. Om du tidigare har gjort beräkningar med samma indata i form av material, parametrar och så vidare och enbart valt nya resultatlinjer kan du välja att gå vidare till kapitel eller att följa guiden nedan. Om du startar genom att läsa in en indatafil: Öppna den indatafil du vill använda genom att klicka på ikonen Öppna indatafil eller under fliken File. Tryck därefter på ikonen Guiden (blå pil). 2. Du kommer direkt till Read section forces. Gör de nödvändiga ändringarna och klicka på Next. Se kapitel 0 för mer information. 1.4 Indatafiler En fil för snittkrafter och geometri skapas av BRIGADE och när du sedan använder den i ConcreteDesigner Bridge skapas även en indatafil för materialparametrar [Snittkrafter].xml Skapas varje gång du beställer en körning från BRIGADE. Denna fil skapas automatiskt i katalogen för bdb-filen. Denna fil innehåller snittkrafter och geometri [Indatafil].xml Skapas varje gång du sparar en fil i ConcreteDesigner Bridge. I denna fil finns en koppling till [Snittkrafter].xml. Denna fil innehåller materialparametrar för betong och armering samt inläggningskurvor för böjarmering och tvärkraftsarmering.

7 ConcreteDesigner Bridge Sidan 7(45) Hantering och redigering av filer Kopplingen mellan [Snittkrafter].xml och [Indatafil].xml För varje kombination av linjer som körs i BRIGADE skapas filen [Snittkrafter].xml. [Indatafil].xml skapas när du sparar i ConcreteDesigner Bridge. Denna fil sparar du i en lämplig katalog (till exempel i bdb-katalogen). Alternativt kan du flytta alla filer som tillhör dimensioneringen ([Snittkrafter].xml och [Indatafil].xml) till en separat katalog. I detta fall måste kopplingen mellan de två filerna redigeras i [Indatafil].xml. Detsamma gäller om du vill ändra namnet på [Snittkrafter].xml. Du kan redigera kopplingen genom att öppna [Indatafil].xml i Anteckningar eller liknande och ändra sökvägen i: <File> <name>[snittkrafter].xml </name> </File> Så länge filerna ligger i samma mapp räcker det att skriva in filnamnet som ovan, annars behövs hela sökvägen Modifiering av indata för respektive del Starta programmet brdec210 (ConcreteDesigner Bridge). Öppna indatafil [Indatafil].xml Programmet läser in snittkrafter och geometri och snittkrafter från [Snittkrafter].xml och övriga indata från [Indatafil].xml. Du gör dina justeringar och sparar indatafilen [Indatafil].xml med dess ändringar. Här kan du inte spara ändringar i geometrin, eftersom programmet varje gång läser geometridefinitionen från filen [Snittkrafter].xml Använda en befintlig indatafil Om du ska göra flera beräkningar i samma projekt, det vill säga med samma indata men med olika resultatlinjer och snittkrafter, kan du använda den första indatafilen du gör, [Indatafil].xml, som mall. Börja med att skapa en kopia, [Indatafil_kopia].xml, av den indatafil du vill använda. Därefter gör du en körning för att ta fram önskade snittkrafter i BRIGADE. När ConcreteDesigner Bridge öppnas kan du stänga ner det. Flytta den nya filen [Snittkrafter].xml till den mapp där [Indatafil_kopia].xml finns. Ändra sedan kopplingen mellan de två filerna, se kapitel 1.4.3, så att [Indatafil_kopia].xml hänvisar till den nya filen med snittkrafter. Öppna sedan ConcreteDesigner Bridge och öppna [Indatafil_kopia].xml. Den har nu precis samma inställningar som [Indatafil].xml och du kan direkt fortsätta till armeringsinläggningen, kapitel och

8 ConcreteDesigner Bridge Sidan 8(45) 2 Grunder Här beskrivs vad knapparna i startfönstret är till för. De funktioner som finns under flikarna beskrivs i kommande kapitel. Figur 1 Startfönster Röd linje Blå linje Tyngdpunktslinje Totalhöjd för balken, används vid dimensionering av underkantsarmeringen. 2.1 Knappar Nollställ indata Öppna indatafil Spara indatafil Skriv ut Guide Läs in snittkrafter Generera täckkurva, böjning Täckkurva, böjning Bygelarmering Armeringsskiss

9 ConcreteDesigner Bridge Sidan 9(45) Byglar/Stirrup 3 File Under File finns verktygen; Ny, öppna, Information, Spara, Spara som och Avsluta. 3.1 Information Figur 2 Arkiv Under Information finns möjlighet att fylla i projektnamn, position, bilaga och beskriva projektet. Denna information skrivs ut i rapporten. Figur 3 Information

10 ConcreteDesigner Bridge Sidan 10(45) 3.2 Utskriftsval Under Utskriftsval finns möjlighet att välja vilka grafikbilder som skall vara med på utskriften. Figur 4 Utskriftsval Numeric Antal snitt som skall redovisas mellan angivna upplag. Om du vill ha alla snitt matar du in ett stort tal t ex Indata Under fliken Input hittar du inställningar för materialegenskaper, geometri och övriga parametrar. Figur 5 Indata lista

11 ConcreteDesigner Bridge Sidan 11(45) 4.1 Grunddata Figur 6 Grunddata Varying geometry Kryssas i vid varierande tvärsnittet, du hittar x- koordinat, höjd och bredd för varje snitt i dialogen Cross section variations, kapitel 4.4. Number of sections Total length Give Asl Calc ki from geometry Along result line Number of result lines SLS: Crack control SLS: Crack width ULS: Shear Fatigue Antal snitt för snittkrafter. Totallängd på konstruktionsdelen. Kryssa i om du vill ange den längsgående armeringsmängd som programmet skall använda sig av vid dimensionering av skjuvarmeringen manuellt. Kryssa i om du vill att programmet skall beräkna inverkan av variabel balkhöjd ur geometrin. Kryssa i om snittkrafter är tagna längs resultatlinjen. Används vid beräkningen av armeringstäckkurvan då dragkraftskurvan inte skall förskjutas om snittkrafterna är tagna vinkelrätt resultatlinjen. Antal linjer för snittkrafter. Snittkrafter för kontroll om tvärsnittet är sprucket. Anges inte denna last sker kontroll mot SLSsnittkrafter som multipliceras med 1.5. Snittkrafter för dimensionering i bruksgränstillståndet. Snittkrafter för dimensionering m h t tvärkraft. Snittkrafter för dimensionering m h t utmattning.

12 4.2 Betong och armering ConcreteDesigner Bridge Sidan 12(45) Partiell faktor för material Concrete property Figur 7 Material egenskaper Användaren anger betongklass enligt Ec2 tabell 3.1. Användaren kan även mata in betong som inte finns tabellerad. Std, +NA(S), +NA(N), Användaren kan styra vilka nationella anpassningar som skall gälla vid dimensioneringen. I denna version kan användaren välja mellan följande nationella anpassningar: max fywd Std +NA(S) +NA(N) Standard Eurocode EKS - Nationellt Annex för Sverige Nationellt Annex för Norge Vid dimensioneringen av tvärkraftsarmering kan användaren välja vilken maximal sträckgräns som skall gälla för armeringen. Concrete nominal cover Programmet tar hänsyn till övriga parametrar som behövs för att beräkna erforderligt täckskikt och minsta avstånd för huvudarmering. För balkar medräknas även bygelarmering vid beräkning av täckskiktet. I rapporten används täckskikt som visas nedan. c1 Minsta täckande betongskikt. co Minsta fria avstånd mellan parallella stänger i olika lager cs Minsta fria avstånd mellan parallella stänger i samma lager.

13 Maximum aggregate size Reinforcement ConcreteDesigner Bridge Sidan 13(45) Används vid beräkning av fria avståndet mellan armeringsjärnen i samma lager och i olika lager. Här anger användaren armeringstyp och diameter. Knappen Environment: Här kan du göra miljöberoende inställningar som livslängd, exponeringsklass osv. Figur 8 Miljö 4.3 Tvärsnitt Om en indatafil från BRIGADE används hämtas geometrin från denna. Används vid konstant tvärsnitt, om tvärsnittet ändras kan mått fyllas i för olika snitt enligt kapitel 4.4. Figur 9 Tvärsnitt Type Typ av tvärsnitt enligt någon av följande, detta val styr vilka indata som skall matas in: 1 = rektangulärt tvärsnitt (rectangular)

14 ConcreteDesigner Bridge Sidan 14(45) 2 = T-tvärsnitt (T-section) 3 = kantbalk (L-section) 4 = soffbalk (_ _-section) 5 = åttakantigt (runt) tvärsnitt (O-section) 6 = generellt I-tvärsnitt (I-section) 7 =p latta 1 m. bred (slab strip bw=1000) 8 = trågbalk (Through shaped section) 9 = plattbalk med ursparingar (Special beam) 10 = platta med ursparingar (I-section delta bf) h bw b t ts totalhöjd för balken livbredd totalbredd fläns (inklusive livbredden), saknas fläns sätts b=0. flänstjocklek, saknas fläns sätts t=0. sneddmått

15 4.4 Cross section variations ConcreteDesigner Bridge Sidan 15(45) Används när tvärsnittet varierar. Värden fås från indatafilen [Snittkrafter].xml från BRIGADE men kan ändras. Här ser du, eller fyller själv i, geometri och krafter. Figur 10 Tvärsnitt variation I rullisten väljer du vilken resultatlinje du vill visa. Xkrd Koordinat anges från vänster ände. h, ök Totalhöjd för balken, används vid dimensionering av överkantsarmeringen. h, uk Totalhöjd för balken, används vid dimensionering av underkantsarmeringen. Användbar vid dimensionering av armering i voter för plattramar. bw Nexc Stöd Livbredd Normalkraftens excentricitet anges ifrån tvärsnittets överkant med positivt tecken uppåt, normalt lika med -h/2. J- Upplag finns i den aktuella punkten. N- Inget upplag i den aktuella punkten Används för att identifiera upplag i rutinen för reduktion av moment över stöd och beräkning av utmattning.

16 ConcreteDesigner Bridge Sidan 16(45) 4.5 Parameters Figur 11 Parametrar ULS: Tvärkraft: Alpha Skär Bockningsradie Strut Angel, cot Förankningsängd: al lbd Utmattning Method: Byglarnas lutning, i dialogen för inläggning av armering kan användaren definiera olika bygellutningar för olika delar av balken. Antalet skär per bygel Bockningsdiameter för tvärkraftsarmeringen, används vid kontroll av utmattningen. Trycksträvas lutning. Dragkraftkurvans förskjutning sätts till 1,2*d, alternativt beräknas den enligt Ec2. Bockar du för denna kryssryta blir förankringslängd lika med grundvärde för förankringslängd. Välj en metod för utmatningsberäkning: NN.2 Road bridge (Vägsbro) NN.3 Railway bridge (Järnvägsbro)

17 ConcreteDesigner Bridge Sidan 17(45) Palmgren-Miner rule Antal cykler Reduktion för bockade stänger Antal cykler, för att välja antal cykler. Om Palmgren- Miner rule används, se kapitel Kryssas i om det finns böjda armeringsjärn/byglar. SLS: Sprickkontroll: Maximal sprickbredd, Ök Maximal sprickbredd, Uk Spricksäkerhetsfaktorn,Ök Maximalt tillåten sprickbredd på tvärsnittets överkant. Maximalt tillåten sprickbredd på tvärsnittets underkant. Spricksäkerhetsfaktorn ζ för tvärsnittets överkant, används vid beräkning f ct,fl =k f ctm /ζ. Anger användaren ζ=0 används följande formler för att beräkna om tvärsnittet är sprucket: Spricksäkerhetsfaktorn, Uk f ct,eff =f ctm, σ c <f ct,eff, vid ren böjning σ cn +σ cm <f ct,eff,vid böjning med normalkraft Spricksäkerhetsfaktorn ζ för tvärsnittets underkant. Factor kt Faktor som beaktar lastens varaktighet 0,4 eller 0,6. Effektivt Kryptal Användas vid beräkning av betongens effektiva E- modul, Ecd,eff=Ecd/(1+φeff). Factors in Appendix NN Lambda, c Lambda, s Lambda,c*fi Lambda,s*fi Inställningarna under Factors in Appendix NN beror på om det är vilket val som gjorts under Fatigue, Method. Om det är en vägbro matas en korrektionsfaktor för stål, λ s, och en för betong, λ c, in. För en järnvägsbro matas en korrektionsfaktor för betong eller stål in, λ c eller λ s, multiplicerad med dynamikfaktor, φ. Om du väljer att räkna utmattning med Palmgren- Miners metod används inte rutan. Skadeekvivalentfaktor för utmattning, betong, se Ec2 Bilaga NN ekv NN.101 Skadeekvivalentfaktor för utmattning, stål, se Ec2 Bilaga NN ekv NN.101 Skadeekvivalentfaktor för stål, λ multiplicerad med dynamikfaktor, φ. Se Ec2 Bilaga NN ekv NN.106. λ c * φ beräknar du alltså själv innan inmatning Skadeekvivalentfaktor för betong, λ multiplicerad med dynamikfaktor, φ. Se Ec2 Bilaga NN ekv NN.106. λ s * φ beräknar du alltså själv innan inmatning.

18 4.5.1 Bestäm antal cykler för Palmgren-Miner rule ConcreteDesigner Bridge Sidan 18(45) Palmgren-Miner bygger på att ta fram en delskadefaktor, D Ed, för stålet. Denna faktor är summan av antalet lastcykler under livslängden genom antalet lastcykler till brott under samma tid. Villkoret är därmed att D Ed ska vara mindre än ett. där Ec (2), ekvation 6.70 är antalet lastcykler i intervallet i är antalet lastcykler till brott i intervallet i Lastcyklerna delas upp i grupper beroende på stor axellast som påförs. N fås ur Wöhlerkurvan i figur 6.30, Ec2. Tabell 6.3N ger värden på σ RSK, k 2, och N*. Faktorn γ s sätt till 1,15. σ RSK är armeringens spänningskapacitet. Tabell 1 Armeringens Spänningskapacitet σ RSK [MPa] 162,5 k 2 9 N* 10 6 γ s 1,15 N( σ i ) kan därefter avläsas ur figur 6.30 i EC2 med hjälp av spänningen, σ, för varje axellast. Spänningen antas variera linjärt med den pålagda lasten. Spänningen sätts för en av axellasterna, till exempel 4x140 kn, och ger därmed spänningen även för de andra axellasterna. n( σ i ) divideras med N( σ i ) för varje axellast och kvoterna summeras. Om summan är lägre än ett är armeringens kapacitet tillräckligt stor, om inte behöver armeringen utökas. Ec2, ekvation 6.70 Om delskadan, D Ed, inte uppfyller kraven justeras värdet på σ 140 tills delskadan är lägre än 1. När D Ed är lägre än ett är det värdet på N( σ i ) för den spänning som ges av 4x140 kn matas in i rutan Number of cycles Beräkning av enligt Norsk annex n livslängd fås som ÅDT multiplicerat med livslängden och en faktor för att få det rätta antalet passeringar utmattningslast. Utmattningslasten delas sedan upp i grupper beroende på axellast, med en viss andel av passeringarna. Respektive fås då som andelen av n livslängd.

19 ConcreteDesigner Bridge Sidan 19(45) Tabell NA 4.6 Modell för utmattningslast 3 Aksellast [kn] Andel av n [%] 4x x x x x Anordning av armering Här kan du välja det horisontella avståndet mellan armeringsjärn i respektive lager. För ett balktvärsnitt anges antal järn. För en plattstrimla anges delningen i mm. Ges noll beräknar programmet antalet järn som får plats. Den övre raden reglerar överkantsarmering och den undre underkantsarmering. Figur 12 Anordning av armering

20 ConcreteDesigner Bridge Sidan 20(45) 5 Snittkrafter Under Snittkrafter finns alla snittkrafter för ULS, SLS och utmattning. Snittkrafterna läses in från indatafilen från BRIGADE eller matas in manuellt, till exempel genom att föra in värden från Excel, se avsnitt 0. Figur 13 Snittkrafter I alla snittkraftsdialogerna kan du göra följande. Läsa in snittkrafter från en fil som är semikolonseparerad. Visa snittkrafter för olika linjer. Ctrl+v Klistra in snittkrafter från Excel. Beteckningar i dialogerna för snittkrafter: NEd MEd VEd Fieff TOP BOT Dimensionerande normalkraft Dimensionerande moment Dimensionerande tvärkraft Effektivt kryptal Överkant (minkurva) Underkant (maxkurva)

21 5.1 Kopiera snittkrafter från Excel ConcreteDesigner Bridge Sidan 21(45) För att kopiera in snittkrafter från en Excelfil till någon av snittkraftsdialogerna markerar du området du vill kopiera, kopierar och klistrar in. För att det ska fungera måste antalet kolumner i ConcreteDesigner Bridge och Excel stämma överens.

22 ConcreteDesigner Bridge Sidan 22(45) 5.2 ULS Under fliken ULS visas snittkrafterna i brottgränstillstånd. Dimensionerande normalkrafter, moment och tvärkrafter fås för både böjning och skjuvning Nedböjning Skjuvning Figur 14 ULS böjning Figur 15 ULS tvärkraft

23 ConcreteDesigner Bridge Sidan 23(45) 5.3 SLS Under fliken SLS visas de snittkrafter som används för att kontrollera sprickning och beräkna sprickbredd på grund av böjning, det vill säga i bruksgränstillstånd. I båda fallen ges normalkraft, moment och effektivt kryptal Kontroll av sprickning Crack width Figur 16 SLS sprickkontroll Figur 17 SLS sprickbredd

24 ConcreteDesigner Bridge Sidan 24(45) 5.4 Utmattning Under Utmattning visas de snittkrafter som används för att beräkna utmattning på grund av permanent, variabel och cyklisk last både i böjning och i skjuvning. Utmattning beräknas baserat på de val som görs i menyn Parameters, kapitel 4.5, beroende på om du valt Railway bridge, Road bridge eller Palmgren-Miner rule. Kontrollen baseras på snittkrafter från de enskilda grundlastfallen där armeringsdimensionerande moment endast används för variabla och utmattande laster. För permanenta laster används i stället de rena böjmomenten. Summeringen av lasteffekterna sker i ConcreteDesigner Bridge och där tas hänsyn till typen av last och närhet till stöd mm. Den partialkoefficient som används visas i rapporten i avsnittet Fatigue, Sections forces bending reinforcement. Följande partialkoefficienter användas för lastkombinering vid utmattningskontroll av vägbroar: Kontroll Permanenta laster Variabla laster Cykliska laster Betong, böjning 1,0 1,0 1,0 Armering, böjning 1,0 0,0 1,4/1,75 1 Betong, tvärkraft 1,0 1,0 1,0 Armering, tvärkraft 1,0 0,0 1,4/1, ,75 vid mellanstöd enligt figuren nedan

25 ConcreteDesigner Bridge Sidan 25(45) Följande partialkoefficienter användas för lastkombinering vid utmattningskontroll av järnvägsbroar: Kontroll Permanenta laster Variabla laster Cykliska laster Betong, böjning 1,0 0,0 1,0 Armering, böjning 1,0 0,0 1,0 Betong, tvärkraft 1,0 0,0 1,0 Armering, tvärkraft 1,0 0,0 1, Permanent böjning Visar moment och krafter för böjning. Beräkningen av variationen i böjspänning beskrivs nedan och utförs med indata från BRIGADE. Figur 18 Permanent Nedböjning Beräkningen av böjspänningsvariationen i brons längdriktning baseras på följande moment: Om Σ Perm Ma + Σ Var MRL+ max > Σ Perm Ma + Σ Var MRL- min annars M max = Σ Perm Ma + Σ Var MRL+ max + Σ Cykl MRL+ max M min = Σ Perm Ma + Σ Var MRL+ max + Σ Cykl MRL- min M max = Σ Perm Ma + Σ Var MRL- min + Σ Cykl MRL+ max M min = Σ Perm Ma + Σ Var MRL- min + Σ Cykl MRL- min

26 ConcreteDesigner Bridge Sidan 26(45) Beräkningen av böjspänningsvariationen i brons tvärriktning baseras på följande moment: Om Σ Perm Ms + Σ Var MRT+ max > Σ Perm Ms + Σ Var MRT- min annars M max = Σ Perm Ms + Σ Var MRT+ max + Σ Cykl MRT+ max M min = Σ Perm Ms + Σ Var MRT+ max + Σ Cykl MRT- min M max = Σ Perm Ms + Σ Var MRT- min + Σ Cykl MRT+ max M min = Σ Perm Ms + Σ Var MRT- min + Σ Cykl MRT- min Permanent Skjuvning Visar moment och krafter för skjuvning. Beräkningen av variationen i skjuvspänning beskrivs nedan och utförs med indata från BRIGADE. Figur 19 Permanent skjuvning Beräkningen av skjuvspänningsvariationen i brons längdriktning baseras på följande moment: Om Σ Perm Vsz + Σ Var Vsz max > Σ Perm Vsz + Σ Var Vsz min Vsz max = Σ Perm Vsz + Σ Var Vsz max + Σ Cykl Vsz max Vsz min = Σ Perm Vsz + Σ Var Vsz max + Σ Cykl Vsz min annars Vsz max = Σ Perm Vsz + Σ Var Vsz min + Σ Cykl Vsz max Vsz min = Σ Perm Vsz + Σ Var Vsz min + Σ Cykl Vsz min Beräkningen av skjuvspänningsvariationen i brons tvärriktning baseras på följande moment: Om Σ Perm Vaz + Σ Var Vaz max > Σ Perm Vaz + Σ Var Vaz min Vaz max = Σ Perm Vaz + Σ Var Vaz max + Σ Cykl Vaz max

27 ConcreteDesigner Bridge Sidan 27(45) Vaz min = Σ Perm Vaz + Σ Var Vaz max + Σ Cykl Vaz min annars Vaz max = Σ Perm Vaz + Σ Var Vaz min + Σ Cykl Vaz max Vaz min = Σ Perm Vaz + Σ Var Vaz min + Σ Cykl Vaz min Metoden beskrivs i Ec2 kapitel (2). 5.5 Reduktion över upplaget Här kan du välja att reducera moment eller tvärkraft över upplag. Figur 20 Reduktion för moment och tvärkraft R*b/8 Edge Element None Support length Momentet avrundas med R*b/8, där R= summa tvärkraft på vardera sidan om upplaget. Vid upplagets kant, programmet interpolerar fram snittkraften i aktuellt snitt. I elementets kant. Snittkraften väljs i nästa snitt till vänster respektive till höger om upplagssnittet. Max värdet av dessa snitt används. Ingen reduktion Upplagets längd används vid R*b/8 och kant.

28 5.6 Designparametrar skjuvning Här finns parametrar som berör skjuvning. ConcreteDesigner Bridge Sidan 28(45) Figur 21 Designparametra ki Inverkan av lutande över- eller undersida se Ec (6) beta Asl,section Asl,section=0 Asl,section<>0 Asl,mm2 Används för att beräkna ökad bärförmågas vid last nära upplag, beta=a v /2d, se Ec (6) Beroende på om kryssrutan i dialogen i kapitel 4 är ikryssad, kan användaren mata in armering enligt följande alternativ: Programmet väljer automatiskt vilken armerings som skall användas vid dimensionering av tvärkraftsarmeringen. Snitt som används vid beräkning av Asl. Längsarmeringsmängd som programmet använder sig av vid beräkning av VRd,c, tvärkraftskapacitet hos betongen.

29 ConcreteDesigner Bridge Sidan 29(45) 5.7 Read section forces Under Read section forces kan du läsa in snittkrafter från [Indatafil].xml Figur 22 Läsa in snittkrafter File for section forces Adjustment of section forces Fil som innehåller snittkrafter. Finns det extremvärden i första och sista snitt, kan du nollställa dessa värden, du kan också reducera toppvärden.

30 ConcreteDesigner Bridge Sidan 30(45) 6 Results Knappar i dialogerna Kopiera bild till klippbordet Skriv ut Settings Vilka resultat som ska visas väljer du i respektive meny genom att klicka på Settings. Där kan du välja att visa: Maxkurvor (Max/min) Medelkurvor (Average) Enskilda kurvor (Single) Täckkurvor Detta gäller för alla de resultat som visas. Kurvor som visar det maximala armeringsbehovet för linjerna. Kurvor som visar medelvärdet för linjernas armeringsbehov. Armeringsbehov för valda linjer i listan Visa linjer. Kurvan som täcker in behovet, redovisar den armering som är given i dialogerna Bending reinforcement och Shear reinforcement. 6.1 Böjning Under bending kan du välja att visa momentdiagram, armeringsbehov eller en armeringsskiss. Du kan även arrangera om armeringen Böjmoment I detta fönster visas böjmomenten.

31 ConcreteDesigner Bridge Sidan 31(45) Figur 23 Diagram av böjmoment Momentdiagram Grön Röd Bruksgränstillstånd (ULS) Brottgränstillstånd (SLS) Inställning Genom att klicka på inställning, kommer man till detta fönster: Här kan du välja vilka linjer du vill visa moment för Armering I detta fönster visas armeringsbehovet i bruks- och brottgränstillstånd och den inlagda armeringen. Även här kan du välja att zooma. Genom att klicka på knappen Arrange rebars kan du arrangera armeringen.

32 ConcreteDesigner Bridge Sidan 32(45) Figur 24 Armeringsbehov för böjmoment Armeringsbehovsdiagram Grön Röd Blå Svart Armeringsbehov i bruksgränstillstånd Armeringsbehov i brottgränstillstånd Förskjuten brottgränskurva Inlagd armeringsmängd Arrange rebars Arrange rebars Genom att klicka på Arrange rebar, ikonen ovan, kommer man till detta fönster: Figur 25 Byggarmering Desc Beskrivning Top/Bot 1= Ök, 2=Uk Area Armeringsarea [mm 2 ]

33 ConcreteDesigner Bridge Sidan 33(45) xbeg xend Layer Diam Edge dist. Armerings startkoordinat [m]. Armerings slutkoordinat [m]. Det lager armeringen ligger i. Används vid beräkning av förankringslängd. Armeringens diameter [mm] Avstånd mellan kant och armering. Används vid beräkning av förankringslängd. Generate rebar location; här ändrar du Area per modul till den area som finns tillgänglig i varje lager. Du sätter även Resisting curve till max eller average beroende på om armeringen ska täcka max- eller medelbehov. Som vägledning finns rutan till höger där du kan se vilken area som fås vid en viss armeringsdiameter och ett visst armeringsavstånd. Figur 26 Generera armeringsavkortning

34 ConcreteDesigner Bridge Sidan 34(45) Armering spcifikation Visar armeringsspecifikation. 6.2 Shear Här hittar du tvärkraftsdiagram och behov av tvärkraftsarmering Design forces Detta diagram visar lasteffekten från tvärkraften, betongens kapacitet och behovet av armering.

35 ConcreteDesigner Bridge Sidan 35(45) Tvärkraft och tvärkraftskapacitet Blå Röd, Grön Svart Dimensionerande tvärkraft Betongen tvärkraftskapacitet, grön kurva visar medelvärde Armeringsbehov m h t tvärkraft Settings Settings Genom att klicka på Settings, ikonen ovan, kommer man till detta fönster: Figur 27 Diagraminställning Reinforcement I detta fönster visas armeringsbehovet p.g.a. tvärkraft och den inlagda armeringen.

36 ConcreteDesigner Bridge Sidan 36(45) Figur 28 Inlagda armering diagram Armeringsbehovsdiagram Blå Röd Svart Exempelvis: 4Φ16 C500 4S90 Armeringsbehov m h t tvärkraft Armeringsbehov på grund av utmattning Inlagd tvärkraftsarmering 4 st. byglar Φ16 Delning s500 4 skäriga byglar med lutning 90 grader Under Diagram settings väljer du att visa medel-, max/min- eller enskilda värden. För att skjuvarmeringen ska visas i bild ska rutan Visa Asv vara ikryssad.

37 ConcreteDesigner Bridge Sidan 37(45) Inläggning av byglar Inläggning byglar Genom att klicka på inläggning, ikonen ovan, kommer man till detta fönster där tvärkraftsarmeringen kan arrangeras om och inställningar som armeringsdiameter och trycksträvans och armeringsbygelns lutning kan ändras: Figur 29 Byglar armering Desc Area/Spacing xbeg xend Diam Alpha Teta No Legs Beskrivning Armeringsarea [mm2]/delning(om det har valts i kryssrutan ovan). Armeringens startkoordinat [m] Armeringens slutkoordinat [m] Armeringsdiameter [mm] Armeringsbygelns lutning Trycksträvans lutning Antal skär

38 ConcreteDesigner Bridge Sidan 38(45) 6.3 Fatigue Här visas armeringsbehov på grund av utmattning Fatigue bending reinforcement Figur 30 Utmattning böjarmering Sigma,st top Sigma,st bottom delta Sigma,st fst Stålspänning överkant Stålspänning underkant Spänningsvidd Dimensionerande spänningsvidd (maximal) Inställning Genom att klicka på Inställning kommer man till detta fönster och väljer vilka linjer som ska visas:

39 ConcreteDesigner Bridge Sidan 39(45) 6.4 Resultat Skapar en resultatutskrift, se förklaring i Kapitel 8 för mer information. 6.5 Armerings skiss Armeringen förs över till en fil i dxf-format som kan läsas in till Autocad för vidare behandling. 6.6 Utskriftsval Under Print selection finns möjlighet att välja vilka grafikbilder som skall vara med på utskriften. Numeric Antal snitt som skall redovisas mellan angivna upplag. Om du vill ha alla snitt matar du in ett stort tal t ex 99.

40 ConcreteDesigner Bridge Sidan 40(45) 7 Hjälp 7.1 Om Under Hjälp i menyn finner du en kortare beskrivning av programmet. 7.2 Ärende Du kan skicka ett Ärende till Eurocode Software AB gällande felrapport, idé eller någon fråga som uppkommer när du arbetar med programmet ConcreteDesigner Bridge. Bifoga gärna indatafil vilket ger ett snabbare och bättre svar.

41 ConcreteDesigner Bridge Sidan 41(45) 7.3 Språk Programmet finns även på Engelska.

42 8 Kommentarer till rapporter ConcreteDesigner Bridge Sidan 42(45) Rapporten skapas genom att gå till fliken Results och välja Report. I rapporten redovisas materialdata, snittkrafter och resultat för armeringsinläggning. Resultatdelarna visas nedan. De beteckningar som används förklaras i anslutning till varje avsnitt. 8.1 Beteckningar för materialdata och snittkrafter Ec Betongens elasticitetsmodul. fcc Dimensionerande tryckhållfasthet betong. fct Dimensionerande draghållfasthet betong. fst, fsc Dimensionerande armeringshållfasthet. fctk0,05 karakteristisk draghållfasthet, betong ecu brottöjning betong Ecm elasticitetsmodul, medelvärde fcm dimensionerade böjhållfasthet, betong fi diameter c indata täckskikt c1 Minsta täckande betongskikt. co Minsta fria avstånd mellan parallella stänger i olika lager. cs Minsta fria avstånd mellan parallella stänger i samma lager. Fieff effektivt kryptal Fakt faktor som används vid utmattning, se EN NN.2.1 (101) NEd dimensionerande normalkraft MEd dimensionerande moment VEd Lasteffekt tvärkraft dimensionerande. bw livbredd bf flänsbredd h totalhöjd t flänstjocklek ts sneddmått nexc normalkraftens excentricitet anges ifrån tvärsnittets överkant, positiv uppåt xkrd x-koordinat 8.2 Longitudinal reinforcement Armeringsmängden beräknas i ULS och SLS. Inlagd armering= Actual enligt dialog redovisas också i tabellform. Parameters Max crack witdh top mm Max crack width bottom mm Crack control factor top Crack control factor bottom Number of cycels *10^3 ULS, Calculated longitudinal reinforcement Line Sec d,t as,t layers,top... d,b as,b layers,bot... no no mm mm2 mm mm mm mm mm mm2 mm mm mm mm SLS, Calculated longitudinal reinforcement Line Sec d,t as,t layers,top... d,b as,b layers,bot...

43 ConcreteDesigner Bridge Sidan 43(45) no no mm mm2 mm mm mm mm mm mm2 mm mm mm mm Line Linje som avses längs eller tvärs FEM-modellen. Section Snitt som avses. d,t Effektiv höjd ök. as,t armeringsarea ök layers, top delning i respektive lager, ök, siffror i första kolumnen visar alltså delning i första lagret osv. d, b Effektiv höjd uk. as,b armeringsarea uk layers, bot delning i respektive lager, uk 8.3 Shear reinforcement Armeringsbehov m.h.t. tvärkraft visas i ULS. ULS, Calculated shear reinforcement (Ec & 6.2.3) Lin Sec VEd VRd,c VRi VRd,s fi Alpha Teta Asw legs Spacing e no kn kn kn kn mm mm2/m pc mm Line Section VEd VRd,c VR,i VRd,s fi Alpha Teta Asw Legs Spacing Linje som avses längs eller tvärs FEM-modellen. Snitt som avses. Lasteffekt tvärkraft dimensionerande. Bärförmåga tvärkraft betong. Bärförmåga tvärkraft betong. Bärförmåga tvärkraft armering. diameter Bygellutning. Trycksträvans lutning. Armeringsarea byglar. Antal skär per bygel. delning 8.4 Crack control och crack width I bruksgränstillstånd sker kontrollen för verkligt tvärsnitt det vill säga hänsyn tas till inlagd armering både på den tryckta och dragna sidan. En sprickkontroll görs och sprickbredder beräknas. Sprickbredden beräknas i tyngdpunkten för det yttersta armeringslagret. Stress limitations (Ec2 7.2 ) SLS Crack control min curve SLS Crack control max curve Line Sect std z aid iid Sigma,cc Sigma,ct Sigma,st no no m m2 m4 MPa MPa MPa Crack width calculation (Ec ) SLS min curve SLS max curve Line Sect kt Srm Msr Sigma,st esm-ecm wk no no mm knm MPa promille mm

44 ConcreteDesigner Bridge Sidan 44(45) Line Linje som avses längs eller tvärs FEM-modellen. Section Snitt som avses. std stadie z tryckzonens höjd aid effektiva tvärsnittets area iid effektiva tvärsnittets yttröghetsmoment Sigma,cc tryckspänning, betong Sigma,ct dragspänning, betong Sigma,st stålspänning kt lastfaktor enlig Ec (2) Srm Sprickavstånd medel. Msr Sprickmoment. esm-ecm skillnad i töjning för stål och betong wk Sprickavstånd karakteristisk. 8.5 Fatigue bending reinforcement och concrete I utmattningstillståndet sker kontrollen för verkligt tvärsnitt det vill säga hänsyn tas till inlagd armering både på den tryckta och dragna sidan. Böjningen på grund av utmattning beräknas både för armering och för betong. Fatigue reinforcment bending, (Ec2 NN.101/NN.106) Lambda,s,span Lambda,s,support Delta Sigma,s,equ top, expression (Ec2 6.71) Delta Sigma,s,equ bottom, expression (Ec2 6.71) Delta Sigma,s...dst Steel top... Steel bottom... Line Sect Sst Sst dst Sst Sst dst no no MPa MPa MPa MPa MPa MPa Fatigue bending concrete (Ec ) k1=sigmac/fcd,fat / k2=0,5+0,45*sigmac,min/fcd,fat (Ec2 6.77) Lambda,c fcd,fat expression (Ec2 6.76) Sigma,cc,top... Sicma,cc,bottom... Line Sect min max k1 k2 min max k1 k2 no no MPa MPa MPa MPa Line Linje som avses längs eller tvärs FEM-modellen. Section Snitt som avses. Sst stålspänning dst skadeekvivalent spänningsvidd, Ec2 equ NN.101 Sigma,cc tryckspänning, betong k1 konstant för utmattning, beräknas enligt Ec equ 6.77 k2 konstant för utmattning, beräknas enligt Ec equ 6.77

45 8.6 Fatigue shear ConcreteDesigner Bridge Sidan 45(45) Även kontroll av skjuvning på grund av utmattning utförs. Ekvation 6.77 ur Ec2 avsnitt används när tvärkraftsarmering finns, när tvärkraftsarmering saknas används istället ekvation 6.78 och Fatigue bending shear, expression (Ec or 6.78 & 6.79) k1=sigmac/fcd,fat / k2=0,5+0,45*sigmac,min/fcd,fat k1=ved/vrd,c / k2=0,5+0,45*ved/vrd,c fcd,fat DeltaSigmaRsk Sigmac / VEd/VRd,c... Sigmasw... Line Sec teta Min Max k1 k2 Min Max Delta Line Section Teta Sigmac Sigmasw k1 k2 nr nr MPa MPa MPa Mpa Mpa Linje som avses längs eller tvärs FEM-modellen. Snitt som avses. Trycksträvans lutning. betongspänning fås ur Ec equ 6.77 eller equ 6.78 och 6.79 beroende på om tvärkraftsarmering finns fås ur Ec equ 6.77 eller equ 6.78 och 6.79 beroende på om tvärkraftsarmering finns