Nonlinear Analysis of Composite Cross-Section With Respect To Effects of Shrinkage, Creep, Ageing and Temperature

Pokročilé výpočetní metody pro řešení stavebních konstrukcí se v projekční praxi používají stále častěji. Jejich použití je vynuceno nejen nároky na estetiku, funkčnost a vysokou hospodárnost výstavby, ale často přímo normovými předpoklady a požadavky. Je proto nezbytné poskytnout projektantovi robustní, ale transparentní nástroj, pomocí kterého provede efektivní návrh konstrukce a její posouzení v průběhu celé životnosti. Práce se zabývá vytvořením výpočetního systému pro časovou analýzu betonových a spřažených rámových konstrukcí v prostoru. Předpokládá se jednoduchý nebo spřažený betonový průřez s možnou aplikací předem a/nebo dodatečně předpjatých kabelů. Jednotlivé fáze postupně budovaného spřaženého průřezu mají obecnou geometrii. Použité algoritmy dávají možnost detailní analýzy konstrukce v jednotlivých fázích výstavby, poskytují projektantovi náhled na chování konstrukce v čase s vlivem stárnutí, smršťování a dotvarování betonu, relaxace předpínací výztuže a poskytují přehled o redistribuci vnitřních sil v konstrukci a v jednotlivých částech průřezu. Takto vypočtená napjatost konstrukce se dále uplatňuje v posouzení mezních stavů únosnosti a použitelnosti. Výsledky časové analýzy jsou verifikovány ručními výpočty a srovnáním s výsledky dosaženými zjednodušenými metodami.Advanced computational methods for the analysis of building structures are used more often in engineering practice. Their use is enforced not only by the demands for aesthetics, functionality and high economy of the construction, but often directly by code provisions and requirements. Therefore, it is necessary to provide for an engineer the robust, but transparent tool, which can be used for an efficient design of structure all over it's design working life. This work deals with the creation of a computational system for time dependent analysis of concrete and composite structures. It is assumed a solid or composite concrete section with possible application of pre-tensioned and/or post-tensioned tendons. Each phase of step-by-step build composite cross-section has a general geometry. The used algorithms give us the possibility of a detailed analysis of the structure in individual construction stages, provide the designer better view on the behavior of structures with respect to concrete aging, shrinkage and creep, relaxation of prestressed tendons and provide an information on the redistribution of internal forces in the structure and in different phases of the cross-section. Stress state of the structure calculated in this way come in useful further in the design and checking of ultimate and serviceability limit states. Results of time dependent analysis are verified by manual calculations and by comparing with the results obtained by simplified methods.