Projekt
Dodavatel společnosti T-Mobile oslovil autora projektu s požadavkem na přepočet konstrukce monopostu (viz obrázky níže). Důvodem bylo zavěšování nových technologií a v souvislosti s tím i navýšení návětrné plochy na vrcholu věže. Cílem bylo ověřit, zda je možné toto navýšení provést v souladu s platnými normami a zajistit bezpečnost konstrukce.
Výzvy návrhu
Hlavní výzvou projektu bylo ověření únosnosti kotvení monopostu při zvýšeném zatížení. Patka monopostu má dvoustupňový čtvercový tvar, zatímco patní plech má tvar kruhový, což výrazně komplikuje výpočetní postupy. Tradiční ruční přepočet by byl extrémně časově náročný a prakticky neproveditelný, zejména při posuzování vytržení kotev porušením prostého betonu (vytržení betonového kužele). Proto bylo rozhodnuto využít pokročilý software, který umožňuje realistické modelování vetknutí sloupu do základové desky, zohlednění stávajícího vyztužení patky a posouzení kotevních prvků.
V projektu byly použity aplikace IDEA StatiCa Connection a Detail, typu 3D a jejich vzájemné propojení, které umožňuje komplexní posouzení kotvení.
Postup práce
Patka monopostu byla nejprve posouzena v programu od firmy FINE, který se specializuje na posouzení základových konstrukcí. Následně byl proveden komplexní posudek celé patky v aplikacích IDEA StatiCa Connection a Detail, typu 3D. Díky modelu konečných prvků bylo možné posoudit jak samotnou výztuž, tak beton a kotvy. Mechanismy porušení u tohoto typu patky souvisí jednak s vytržením a vylomením betonového kužele, tak i s únosností výztuže „patestu“, ve kterém je kotven samotný monopost.
Výsledky analýzy
Analýza v aplikaci Detail, typu 3D používá metodu 3D CSFM (Compatible Stress Field Method), která poskytuje realistický obraz napjatosti v oblasti kotvení se zohledněním trojrozměrné napjatosti v betonu. Bylo možné ověřit únosnost kotevních šroubů, mechanismus vytržení a vylomení betonového kužele, vliv koncentrace napětí v kritických místech a samozřejmě i napětí na výztuži a v betonu a celkovou stabilitu patky.
Výhody použití IDEA StatiCa Detail
Zásadní výhodou byla možnost posoudit vysoce namáhané kotvy uspořádané v kruhovém patním plechu, které byly umístěny blízko okraje dvojstupňové patky. Zároveň bylo možné ověřit zamýšlené chování modelu vizualizací deformací a toku hlavních napětí.
Jednou z největších výhod posouzení kotvení pomocí 3D CSFM je však zohlednění stávajícího vyztužení patky a jeho komplexní posouzení nejen na jednotlivé způsoby porušení definovaných dle ČSN EN 1992-4, ale i globální účinky od zatížení (globální ohyb základu a v místě rámového rohu) a jejich vzájemná interakce. Tím je možné oproti ručnímu výpočtu najít rezervy v únosnosti stávající výztuže a předejít nutnosti výztuž přidávat, což není vždy proveditelné.
Závěr
Projekt ukázal, že pokročilé nástroje pro posouzení kotvení, jako jsou aplikace IDEA StatiCa Connection a Detail, jsou klíčové při řešení složitých konstrukčních detailů. V případě monopostu mobilního operátora se díky těmto nástrojům podařilo ověřit možnost navýšení plochy technologie bez nutnosti posilovat stávající základovou konstrukci s dodržením stability a únosnosti konstrukce.
Vyzkoušejte IDEA StatiCa zdarma
Začněte svou zkušební verzi ještě dnes a užijte si 14 dní plného přístupu a služeb zdarma.
Spustit zkušební verzi zdarma
