Beton – SGN
Model betonu zastosowany w CSFM opiera się na jednoosiowych prawach konstytutywnych dla ściskania, określonych w EN 1992-1-1 dla wymiarowania przekrojów poprzecznych, które zależą wyłącznie od wytrzymałości na ściskanie. W CSFM domyślnie stosuje się wykres paraboliczno-prostokątny określony w EN 1992-1-1 pkt 3.1.7 (1) (Fig. 24a), ale projektant może również wybrać bardziej uproszczony sprężysto-idealnie plastyczny model zgodnie z EN 1992-1-1 pkt 3.1.7 (2) (Fig. 24b). Wytrzymałość na rozciąganie jest pomijana, tak jak w klasycznym projektowaniu konstrukcji żelbetowych.
Implementacja CSFM w IDEA StatiCa Detail nie uwzględnia jawnego kryterium zniszczenia betonu ściskanego wyrażonego w odkształceniach (tzn. po osiągnięciu naprężenia maksymalnego przyjmuje gałąź plastyczną z εcu2 (εcu3) o wartości 5%, podczas gdy EN 1992-1-1 zakłada odkształcenie graniczne mniejsze niż 0,35%). To uproszczenie nie pozwala na weryfikację zdolności do odkształceń konstrukcji ulegających zniszczeniu przez ściskanie. Jednak ich nośność graniczną fcd zgodnie z EN 1992-1-1 3.1.3 przewiduje się prawidłowo, gdy oprócz współczynnika uwzględniającego zarysowanie betonu (kc2 zdefiniowanego na (Fig. 25)) uwzględni się wzrost kruchości betonu wraz ze wzrostem jego wytrzymałości za pomocą współczynnika redukcyjnego zdefiniowanego w fib Model Code 2010 w następujący sposób:
gdzie:
αcc jest współczynnikiem uwzględniającym efekty długotrwałe w wytrzymałości na ściskanie oraz niekorzystne skutki sposobu przyłożenia obciążenia. Przyjmuje się go zgodnie z EN 1992-1-1 pkt 3.1.6 (1). Wartość domyślna wynosi 1,0.
kc jest globalnym współczynnikiem redukcyjnym wytrzymałości na ściskanie
kc2 jest współczynnikiem redukcyjnym wynikającym z obecności zarysowania poprzecznego
fck jest charakterystyczną wytrzymałością walcową betonu (w MPa w definicji ).
Beton – SGU
Analiza stanów granicznych użytkowalności zawiera pewne uproszczenia modeli konstytutywnych stosowanych w analizie stanu granicznego nośności. Gałąź plastyczna krzywej naprężenie-odkształcenie betonu ściskanego jest pomijana, a gałąź sprężysta jest liniowa i nieograniczona. Prawo compression softening nie jest uwzględniane. Te uproszczenia poprawiają stabilność numeryczną i szybkość obliczeń oraz nie ograniczają ogólności rozwiązania, o ile wypadkowe graniczne naprężenia w materiale w stanie granicznym użytkowalności pozostają wyraźnie poniżej granic plastyczności (jak wymaga Eurokod). Dlatego uproszczone modele stosowane w SGU są ważne tylko wtedy, gdy spełnione są wszystkie wymagania weryfikacyjne.

Efekty długotrwałe
W analizie SGU efekty długotrwałe w betonie uwzględnia się za pomocą efektywnego, końcowego współczynnika pełzania (, domyślnie przyjmowanego jako 2,5), który modyfikuje sieczny moduł sprężystości betonu (Ecm) zgodnie z EN 1992-1-1, punkt 3.1.4 (3) odpowiednio 7.4.3 (5) w następujący sposób:
Przy uwzględnianiu efektów długotrwałych najpierw obliczany jest krok obciążenia ze wszystkimi obciążeniami stałymi z uwzględnieniem współczynnika pełzania (tzn. przy użyciu efektywnego modułu sprężystości betonu, Ec,eff), a następnie obliczane są obciążenia dodatkowe bez współczynnika pełzania (tzn. przy użyciu Ecm). Ponadto, aby przeprowadzić weryfikacje krótkotrwałe, wykonywane jest kolejne obliczenie, w którym wszystkie obciążenia są obliczane bez współczynnika pełzania. Oba obliczenia dla weryfikacji długo- i krótkotrwałych przedstawiono na Fig. 26.
Współczynniki pełzania są definiowane przez użytkownika we właściwościach materiału i należy je obliczać zgodnie z EN 1992-1-1, Fig 3.1.
Zbrojenie
Domyślnie przyjmuje się wyidealizowany bilinearny wykres naprężenie-odkształcenie dla gołych prętów zbrojeniowych, zdefiniowany w EN 1992-1-1, punkt 3.2.7 (Fig. 27). Definicja tego wykresu wymaga jedynie znajomości podstawowych właściwości zbrojenia na etapie projektowania (wytrzymałość i klasa ciągliwości). Jeżeli są znane, można uwzględnić rzeczywistą zależność naprężenie-odkształcenie zbrojenia (walcowanego na gorąco, obrabianego na zimno, hartowanego i samoodpuszczanego, …). Wykres naprężenie-odkształcenie zbrojenia może zostać zdefiniowany przez użytkownika, ale w takim przypadku nie można uwzględnić efektu tension stiffening (nie jest możliwe obliczenie szerokości rys). Zastosowanie wykresu naprężenie-odkształcenie z poziomą gałęzią górną nie pozwala na weryfikację trwałości konstrukcji. Dlatego konieczna jest ręczna weryfikacja standardowych wymagań dotyczących ciągliwości.
Tension stiffening (Fig. 28) jest uwzględniany automatycznie poprzez modyfikację wejściowej zależności naprężenie-odkształcenie gołego pręta zbrojeniowego w celu odwzorowania średniej sztywności prętów zatopionych w betonie (εm).



