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Elements in 2 phases (ConCrete)

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Today more and more beams are partially precast. Once they are placed at their position, a second phase is casted in which the individual beams (per span) are casted together to form a continuous beam (possibly the are also cast together with the slabs).

In some cases, the precast beams are used to bear a part of the loads, without the help of additional struts. Special attention should be paid at the impositions! The beams are prefabricated per span and will be loaded in an isostatic way by their self-weight and e.g. also the self-weight of the slabs posed on those beams and the self-weight of the second phase concrete. Once the beam is completely casted and hardened, the full section is effective, and the spans are completely joined to form a hyperstatic construction (continuous beam).

In ConCrete, two phases can be considered. Therefore, you have to enter the next things:

  • Phase 1: indicate for each section till which height the section will be casted in the first phase, in other words. this is the height of precast section. The program indicates this height as “ho1” and sets this height by default equal to the total height “ho”.
    You can change these values by

    • clicking in the “Structure and loads“- window on the value
    • or on the cross section sketch and then change it in the dialog
  • Phase 2: In the dialog box for the load factors you indicate which load types are acting on the precast section in the first phase, and which on the total section (section 2nd phase). Load types can act in both phases or only in one of them. Of course, it is possible to have load types that act only in the second phase.

The phases are considered by the calculation of the reinforcement and of the stresses in the concrete and in the reinforcement. The phases are not considered by the calculation of the deformation (neither uncracked nor cracked) and crack width.

 

ConCrete can, besides beam, can also calculate plates in reinforced concrete. The plates bear in one direction and can also be executed in two phases:

Vandaag de dag worden meer en meer liggers gedeeltelijk op voorhand gestort voor zij op de werf ter plaatse gelegd worden en verder opgestort worden, eventueel met de vloerplaten.

De op voorhand gestorte of geprefabriceerde sectie wordt in sommige gevallen benut om reeds een deel van de belasting te dragen, zonder dat er bijkomende stutten geplaatst worden. Bijzondere aandacht dient dan wel besteed te worden aan de opleggingen! In die gevallen worden de liggers gedeeltelijk geprefabriceerd per overspanning en zullen deze gedeeltelijke liggers isostatisch belast worden met hun eigengewicht en bijvoorbeeld nog het eigengewicht van de platen die erop rusten en van het op te storten deel. Eens de ligger volstort en verhard, werkt de volledige sectie in een hyperstatische constructie (doorlopende ligger).

In ConCrete kunnen deze twee fases ook in de berekening opgenomen worden. Daartoe volstaan twee dingen:

  • Fase 1: geef voor iedere sectie op tot welke hoogte de 1° fase gestort wordt. M.a.w. wat de hoogte is v n het geprefabriceerde deel van de doorsnede.
    Deze hoogte wordt in ConCrete aangeduid als “ho1” en wordt standaard gelijkgesteld aan de totale hoogte “ho”.
    Deze kan gewijzigd worden door

    • in het “Belastingsschema“-venster die waarde aan te klikken en er een andere waarde voor in te tikken
    • of door de doorsnedeschets aan te klikken en in het dialoogvenster de waarde aan te passen.
  • Fase 2: geef in het dialoogvenster voor de lasten op welke lasttypes er aangrijpen op de doorsnede in 1° fase, en welke op de totale doorsnede (doorsnede 2° fase). Lasttypes die in 1° fase aangrijpen, kunnen ook in de 2° fase aanwezig blijven, maar dit is niet noodzakelijk. Natuurlijk is het ook mogelijk om lasttypes te hebben die enkel in de 2°fase aangrijpen.

Bij de berekening van de wapening en van de beton- en staalspanningen wordt rekening gehouden met deze fasering. Bij de scheurwijdte en de doorbuigingsberekening (zowel ongescheurd als gescheurd) wordt geen rekening gehouden met deze fasering.

 

Naast balkelementen kunnen in ConCrete ook plaatstroken in gewapend beton worden gedimensioneerd. De plaatstroken zijn dragend in één richting en kunnen eveneens uitgevoerd worden in 2 fasen.

Aujourd’hui, de plus en plus les poutres sont partiellement préfabriquées avant qu’elles arrivent au chantier. Après la mise en place au chantier, on coule la deuxième phase, éventuellement en même temps avec le coulage des dalles. Dans certains cas, la partie préfabriquée de la section est utilisée pour tenir déjà certaines charges, sans qu’on ait besoin des étais supplémentaires. Dans ces cas, il faut faire attention aux zones de support ! Les poutres sont alors préfabriquées par portée et ces poutres partielles seront chargées de manière isostatique avec leur poids propre et, par exemple, le poids propre des prédalles qui sont posées sur ces poutres, ensemble avec le poids propre du deuxième coulage du béton. Une fois que le béton du deuxième coulage est durci, la section totale travaille dans un système hyperstatique (poutre continue).

Dans ConCrete, vous avez la possibilité de prendre en compte ces deux phases de coulage lors du calcul. Il faut introduire deux choses :

  • 1° Pour chaque section, vous indiquez jusqu’à quel le hauteur la section sera coulée dans une première phase, c.-à-d. quelle est la hauteur de la partie préfabriquée de la section. Cette hauteur est indiquée dans le logiciel avec le terme “ho1” et est par défaut égale à la hauteur totale “ho”.
    Vous pouvez modifier cette valeur dans la fenêtre “Structure & Charges”,

    • juste comme vous modifiez les autres valeurs dans cette fenêtre, ou en cliquant avec la souris sur l’esquisse de la section
    • et en modifiant ensuite la valeur dans la fenêtre de dialogue.
  • 2° Dans la fenêtre de dialogue pour les charges, vous indiquez quelles charges doivent être appliquées sur la section de la première phase (section préfabriquée) et quelles charges sur la section totale (section deuxième phase). Des charges qui sont présentes dans la première phase peuvent restées présentes dans la deuxième phase, quand même celles-ci ne seraient pas nécessaires. Naturellement, il est également possible d’introduire des charges qui ne sont présentes que dans la deuxième phase.

Ce phasage est pris en compte dans le calcul des armatures et des contraintes en béton et acier. Ce phasage n’est pas pris en compte dans le calcul de la largeur de fissure et du fléchissement (non fissuré et fissuré).

Les dalles en Concrete peuvent également être coulées en deux phases.

You can consult the entire Concrete manual here.

De volledige ConCrete handleiding kan u hier vinden.

Le manuel complet de ConCrete peut être trouvé ici.

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