Globale effekter på lokale kapasiteter i betongkonstruksjoner

Abstract

Beregning av momentkapasitet i bjelker og plater kan gjøres ved lineær elastisk analyse eller ved ikke-lineær analyse (FEM). Førstnevnte metode benytter seg av empiriske formler og beregningsmetoder etter Eurokoden, mens ikke-lineær analyse kan gjøres i et FEM-program, som DIANA, som spesialiserer seg på FEM-analyse av betongkonstruksjoner.

I denne oppgaven er resultater fra lineære og ikke-lineære analyser av momentkapasiteten til bjelker og plater sammenlignet gjennom noen enkle eksempler. Det er gjort beregninger av en tofelts bjelke med jevnt fordelt last og gitt betongtverrsnitt og geometri, men varierende armeringstverrsnitt. Det er også blitt regnet på en tofelts plate og en bjelke med søyle i midtopplegg.

For hvert tilfelle er det blitt regnet på omfordeling av støttemoment etter EC2. Momentomfordeling flytter deler av støttemomentet ut i feltet og minker dermed bjelkens eller platens behov for armering over midtstøtte og reduserer det totale armeringsbehovet og følgelig også kostnadene.

Påvirkningen av en søyle med bredde 400mm i midtopplegget på en tofeltsbjelke er også vurdert. Reduksjon av støttemoment etter EC2 er beregnet med forskjellige metoder og sammenlignet med ikke-lineære resultater.

Lineær og ikke-lineær analyse gav tilfredsstillende resultater som lot seg sammenligne, både med hensyn på momentkapasitet, armeringsspenning og -tøyning. Med unntak av den normalarmerte bjelken, var det lite avvik mellom de to analysemetodene. Momentomfordeling var også lett å kjenne igjen i FEM-analysen, noe som tyder på gode resultater også her. Reduksjon av støttemoment stemte godt overens med punkt (4) fra kapittel 6.1.2 i forhold til den ikke-lineære analysen.

Våre analyser indikerer at DIANA gir resultater som stemmer godt overens med lineær elastisk analyse, der vi tar hensyn til virkningen av momentomlagring eller reduksjon av støttemoment. Dette kan dermed virke som hensiktsmessige måter å redusere armeringsmengden på, i bjelker og plater over to felt.