Η υπομονάδα «Πεπερασμένα Στοιχεία Πλακών» του προγράμματος ΡΑΦ, αφορά την προσομοίωση την ανάλυση και τον έλεγχο επάρκειας επιφανειακών φορέων πλακών οπλισμένου σκυροδέματος. Για την προσομοίωση των επιφανειακών φορέων χρησιμοποιείται συνδυασμός τετράκομβων και τρίκομβων πεπερασμένων στοιχείων πλάκας.

Τα «Πεπερασμένα Στοιχεία Πλακών» εντάσσονται πλήρως στο ενιαίο περιβάλλον του προγράμματος ΡΑΦ και εισάγονται στο τρισδιάστατο προσομοίωμα ενός κτηρίου. Μετά τη δημιουργία του προσομοιώματος και την εκτέλεση της στατικής ανάλυσης, ακολουθούν οι έλεγχοι επάρκειας της αντοχής των πλακών οπλισμένου σκυροδέματος σύμφωνα με τις διατάξεις του κανονισμού Ευρωκώδικα-2. Οι δυνατότητες του προγράμματος παρουσιάζονται αναλυτικά στη συνέχεια.

Περισσότερες πληροφορίες για τα πεπερασμένα στοιχεία πλακών στο ΡΑΦ, μπορείτε να βρείτε στο εγχειρίδιο «Πεπερασμένα Στοιχεία Πλακών», εδώ.

Σχετιζόμενα:

ΡΑΦ (Κύρια Εφαρμογή)

Προσομοίωμα κτηρίου με πεπερασμένα στοιχεία πλακών στο ΡΑΦ.

Οι δυνατότητες και τα πλεονεκτήματα της μεθόδου επίλυσης των πλακών με πεπερασμένα στοιχεία συνοψίζονται στα εξής:

• Τα επιφανειακά στοιχεία μπορούν να εδράζονται επί των δοκών, επί των τοιχωμάτων ή απευθείας επί των υποστυλωμάτων της στάθμης ενός κτηρίου.
• Οι ελεύθερες πλευρές των πλακών μπορεί να είναι ευθείες, πολύγωνα ή καμπύλες οποιουδήποτε σχήματος, έτσι ώστε να καλύπτονται όλες οι δυνατές περιπτώσεις σχεδιασμού.
• Εντός των ανοιγμάτων των πλακών, μπορούν να υπάρχουν οπές οποιουδήποτε σχήματος.
• Τα ανοίγματα των πλακών φορτίζονται με το ίδιο βάρος τους, με ομοιόμορφα κατανεμημένα φορτία, με γραμμικά φορτία, καθώς και από σημειακά φορτία σε οποιαδήποτε θέση.
• Μέσω μίας αυτόματης γεννήτριας δεδομένων δικτύου, γίνεται η διακριτοποίηση των επιφανειών σε τετράκομβα ή τρίκομβα πεπερασμένα στοιχεία, μετά από επιλογή του/της μηχανικού.

Πλέγμα πεπερασμένων στοιχείων σε επιφάνεια με καμπύλα τμήματα προβόλων και οπές.

• Τα τετράκομβα και τρίκομβα πεπερασμένα στοιχεία πλάκας που έχουν επιλεχθεί, βασίζονται στην τεχνολογία των πεπερασμένων στοιχείων κελυφών τύπου MITC. Τα στοιχεία τύπου MITC ανήκουν σε μία τεχνολογία η οποία εξελίσσεται συνεχώς, εξασφαλίζοντας σημαντικά οφέλη, όπως σταθερότητα της συμπεριφοράς των πεπερασμένων στοιχείων κάτω από διάφορες γεωμετρικές συνθήκες, συνθήκες στήριξης και φορτίσεων και την στιβαρή εφαρμογή τους τόσο σε λεπτές όσο και σε παχιές πλάκες. Επίσης, αυτού του τύπου τα στοιχεία, παρουσιάζουν συμπεριφορά απαλλαγμένη από το φαινόμενο του διατμητικού κλειδώματος.
• Εκτός από την γενική πύκνωση της διακριτοποίησης των επιφανειών με πεπερασμένα στοιχεία, υπάρχει η δυνατότητα ορισμού τοπικής πύκνωσης σε μία περιοχή, όπου αναμένεται αυξημένη συγκέντρωση τάσεων.
• Μετά την επίλυση των επιφανειακών φορέων των πλακών, οι αντιδράσεις τους μεταφέρονται αυτόματα ως γραμμικά φορτία στις δοκούς ή τα κατακόρυφα στοιχεία που τους στηρίζουν.

• Το υπολογιστικό δισδιάστατο προσομοίωμα επιλύεται σύμφωνα με την κλασική μέθοδο πεπερασμένων στοιχείων, κάνοντας χρήση των μητρώων δυσκαμψίας και των διανυσμάτων φόρτισης των στοιχείων κελύφους. Η επίλυση των πλακών με πεπερασμένα στοιχεία πραγματοποιείται για στατικά φορτία και τους απαραίτητους συνδυασμούς φόρτισης.
• H μεταφορά των φορτίων των πλακών στις δοκούς του κτηρίου, γίνεται αυτόματα. Οι στηρίζουσες δοκοί, μπορούν να θεωρηθούν για τις πλάκες είτε ως ακλόνητες, είτε ως εύκαμπτες στηρίξεις.
• Με την επιλογή ευκάμπτων στηρίξεων, προσφέρεται στον/στην μηχανικό η δυνατότητα να λαμβάνεται υπόψιν η ενδοσιμότητα των δοκών στις οποίες στηρίζονται οι πλάκες, μέσω ακριβούς υπολογισμού της δυσκαμψίας των δοκών ενταγμένες στο 3Δ-πλαίσιο του κτηρίου. Δηλαδή, παρόλο που οι πλάκες υπολογίζονται ως δισδιάστατοι επιφανειακοί φορείς, στα αποτελέσματα των πλακών και κατ’ επιλογή του/της μηχανικού, μπορεί να συνυπολογίζεται με ακρίβεια η λειτουργία του χωρικού πλαισίου!
• Τα αποτελέσματα των πεπερασμένων στοιχείων που προκύπτουν από την ανάλυση διατίθενται σε ποικίλες μορφές, πίνακες, γραφήματα ισοϋψών καμπυλών κ.α. τα οποία αλληλοεπιδρούν μεταξύ τους, εξασφαλίζοντας έτσι μια ασφαλή εποπτεία κι έλεγχο της μελέτης από τον/την μηχανικό.

Επίλυση κτηρίου Ο/Σ με ταυτόχρονη θέαση των αποτελεσμάτων των γραμμικών και των επιφανειακών πεπερασμένων στοιχείων πλακών.

• Τα αποτελέσματα της ανάλυσης περιλαμβάνουν τις βυθίσεις, τις ροπές, τις κύριες ροπές, τις τέμνουσες δυνάμεις και τις αντιδράσεις και παρουσιάζονται στην επιφάνειας εργασίας του προγράμματος με χρωματική διαβάθμιση. Η χρήση των πεπερασμένων στοιχείων, σε αντίθεση με τις συμβατικές μεθόδους υπολογισμού των πλακών, αναδεικνύει τις περιοχές της πλάκας όπου υπάρχει συγκέντρωση της έντασης και απαιτείται προσοχή ή/και επέμβαση από τον/την μηχανικό.

Κατακόρυφες μετακινήσεις – Βυθίσεις κόμβων.

Καμπτικές ροπές m22.

Καμπτικές ροπές συστροφής m12

Τέμνουσες δυνάμεις.

Κύριες ροπές mI-II

Αντιδράσεις στηρίξεων.

• Επίσης, στο ΡΑΦ αυτόματα πραγματοποιείται έλεγχος ισορροπίας μεταξύ των επιφανειακών φορτίων των πλακών και των γραμμικών φορτίων των στοιχείων, ώστε να εξακριβωθεί αν οι συνισταμένες δυνάμεις και ροπές των επιφανειακών φορτίων συγκλίνουν με τις αντίστοιχες των γραμμικών φορτίων.

• Με βάση την ανάλυση που έχει προηγηθεί και τον οπλισμό των πεπερασμένων στοιχείων, η υπομονάδα «Πεπερασμένα Στοιχεία Πλακών» υπολογίζει τους συντελεστές εξάντλησης (CR) για τους απαιτούμενους ελέγχους κάμψης, διάτμησης και διάτρησης που προβλέπει ο κανονισμός.
• Τα αποτελέσματα των ελέγχων μπορούν να εμφανισθούν με διαφορετικούς τρόπους θέασης, οι οποίοι περιλαμβάνουν χρωματική διαβάθμιση ανάλογα με το βαθμό εξάντλησης του κάθε στοιχείου και συγκεντρωτικούς πίνακες.
• Για τη γραφική απεικόνιση των αποτελεσμάτων προσφέρεται μία πληθώρα επιλογών εμφάνισης, όπου περιλαμβάνονται η αξιολόγηση της διεύθυνσης των πεπερασμένων στοιχείων, του πέλματος, αλλά και συγκεκριμένου ελέγχου για τον οποίο θα εμφανίζονται τα αποτελέσματα.

Έλεγχος επάρκειας των πεπερασμένων στοιχείων του φορέα και χρωματική διαβάθμισή τους ανάλογα με τον λόγο εξάντλησης CR.

• Στο ΡΑΦ δίνεται η δυνατότητα εισαγωγής σε μία πλάκα περιοχών ελέγχου διάτρησης. Σκοπός των περιοχών αυτών είναι ο έλεγχος και η αντιμετώπιση του φαινομένου της διάτρησης που εμφανίζεται στα σημεία έδρασης μίας πλάκας πάνω σε ένα υποστύλωμα.
• Συγχρονισμός των αποτελεσμάτων των ελέγχων επάρκειας μεταξύ των προσφερόμενων τρόπων θέασης, έτσι ώστε ο/η μηχανικός να μπορεί εύκολα και γρήγορα να διαχειριστεί πιο αποτελεσματικά την κάθε νέα μελέτη του.