Een elastische analyse berekent de interne krachten, spanningen, vervormingen en reacties volgens de elastische theorie (= alleen de elastische materiaaleigenschappen worden gebruikt).
Om de elastische analyse te starten:
- Klik op
of ga naar het menu ‘Analyseer – Elastische analyse’ of druk op de F9-toets.
Het volgende venster verschijnt:
Tabblad “Structureel”
Analyse
- 1ste of 2de orde analyse
Je moet opleggen of Diamodns een eerste dan wel tweede orde berekening moet uitvoeren.
Het verschil tussen beiden wordt hier uitgelegd.
Dit artikel legt uit welke analyse je moet doen voor een stalen structuur. Dit artikel legt uit welke analyse je moet doen voor een structuur in gewapend beton.In het geval van een 2e orde analyse moet je de nauwkeurigheid voor normaalkrachten in staven en de Max. aantal tweede orde iteraties.
Beide bepalen wanneer de 2e orde analyse convergentie vindt: de berekening stopt wanneer de extra normaalkracht ΔN ten opzichte van de totale normaalkracht N de gewenste nauwkeurigheid bereikt (standaardwaarde: ΔN/N < 1% voor alle staven) of wanneer het maximale aantal iteraties is bereikt. Als na het maximale aantal iteraties de gewenste nauwkeurigheid niet is bereikt, geeft Diamonds aan voor welke combinaties het evenwicht niet kon worden gevonden.
Opmerking: N is over het algemeen klein in elementen die voornamelijk belast worden met buiging. Iedere bijkomende normaalkracht ten gevolge van 2e orde effecten doet, hoe klein deze ook is, ΔN/N zeer groot worden. Om dergelijke anomalieën te vermijden wordt het bovenstaande criterium (ΔN/N < 1%) niet toegepast wanneer Δσ= ΔN/A < 0,1 N/mm². - Max. aantal iteraties voor niet-lineariteiten
Het woord “niet-lineariteiten” verwijst naar niet-lineair gedrag van randvoorwaarden: steunen die geen druk/trek kunnen verdragen, trekstaven,…
Het “maximale aantal iteraties voor niet-lineariteiten” verwijst naar het aantal pogingen dat Diamonds heeft om een oplossing te vinden waarbij alle belastingen worden overgebracht naar de fundering, rekening houdend met alle opgelegde randvoorwaarden. - Dwarskrachtvervorming in rekening brengen
Globale imperfecties
- Grootte
Leg de grootte van de globale imperfecties op. Diamonds gebruikt een standaardwaarde van 1/200, maar je kan deze aanpassen afhankelijk van wat de norm vereist. - Richting
Je kan kiezen tussen:- Automatisch (default): Diamonds bepaalt zelf de meest nadelige richting. Deze optie is de meest complete berekening, maar zal ook het meeste rekentijd vragen.
- Gem. horizontal : de globale imperfecties worden toegepast in de horizontale richting waarin de structuur het meeste doorbuigt.
Indien de structuur geen horizontale verplaatsing ondergaat, zal Diamonds terugvallen op de automatische bepaling van de richting. - Globale X en Z: de globale imperfecties worden toegepast in de richting van de globale X-as en Z-as. Diamonds behoudt de meest ongunstige richting (niet de omhullende van alle richtingen)
- Globale X: de globale imperfecties worden toegepast in de richting van de globale X-as.
- Globale Z: de globale imperfecties worden toegepast in de richting van de globale Z-as.
- Opgelegd + rotatiehoek: d.m.v. een rotatie hoek legt de eindgebruiker zelf de richting op waarin de globale imperfecties aangrijpen. De rotatie hoek is de hoek tussen de globale X en Z-as.
Diamonds past globale imperfecties toe met behulp van equivalente horizontale krachten (EN 1993-1-1 §5.3.2). Hier kan je een validatievoorbeeld vinden.
Verbindingen
Verbindingen kunnen naar PowerConnect worden gestuurd om hun weerstand en stijfheid te laten controleren. Zodra je een verbinding vanuit PowerConnect terugstuurt naar Diamonds, wordt het stijfheidsdiagram van de verbinding in Diamonds geplakt. Het stijfheidsdiagram kan worden bekeken met de knop 
. Aangezien het stijfheidsdiagram zal afwijken van je oorspronkelijke aanname met betrekking tot de stijfheid van de verbinding, worden alle resultaten gewist. Je zal de elastische analyse opnieuw moeten uitvoeren. Wel via onderstaande parameters bepaal je hoe dat stijfheidsdiagram zich moet gedragen tijdens de elastische analyse.
Verbindingen worden ingedeeld in 3 categorieën (stijf, halfstijf of flexibel) afhankelijk van de helling van het stijfheidsdiagram (= richtingscoëficiënt = de waarde van Sj,ini).
| Ongeschoorde structuur | Geschoorde structuur |
|---|---|
 |
 |
| Zone 1: stijf wanneer Sj,ini ≥ 25 E Ib / Lb Zone 2: half-stijf Zone 3: flexibel wanneer Sj,ini ≤ 0.5 E Ib / Lb |
Zone 1: stijf wanneer Sj,ini ≥ 8 E Ib / Lb Zone 2: half-stijf Zone 3: flexibel wanneer Sj,ini ≤ 0.5 E Ib / Lb |
Als een verbinding als star of flexibel wordt geclassificeerd, dan mag je:
- ofwel de elastische analyse opnieuw doen op basis van een perfect vaste (of flexibele) verbinding. Je mag het stijfheidsdiagram dan volledig negeren. Dit resulteert in een eenvoudig model dat snel rekent.
- ofwel de elastische analyse opnieuw doen op basis van het volledige stijfheidsdiagram. Dit resulteert in een complexere berekening en zelfs wat overkill want Eurocode zegt dat je in dit geval mag uitgaan van perfect gedrag. Dit resulteert in een complexere berekening en zelfs wat overkill want Eurocode zegt dat je in dit geval mag uitgaan van perfect gedrag.
Als een verbinding als semi-rigide wordt geclassificeerd, moet je de elastische analyse opnieuw uitvoeren, rekening houdend met het volledige stijfheidsdiagram. Door de complexiteit van stijfheidsdiagrammen leidt dit vaak tot iteratieproblemen. Om dit aan te pakken, bevat Diamonds een aantal opties om het stijfheidsdiagram te vereenvoudigen. Dit voorbeeld illustreert de verschillende mogelijkheden.
We hebben alle hellingen voor elk lijnstuk van het diagram berekend op basis van de tabelwaarden aan de linkerkant.
Wanneer je het gedrag van de verbinding volgens één van volgende opties kiest, zal met het oranje stijfheidsdiagram gerekend worden i.p.v. het rode.
| Volledig stijfheidsdiagram | |
|---|---|
 |
|
| Vermijdt plasticiteit – limiet 30 | Vermijdt plasticiteit – limiet 350 |
 |
 |
| Stijfheid Sj | Initiele stijfheid Sj,ini |
 |
 |
Zodra Diamonds de elastische analyse heeft voltooid, moet je controleren of je met het vereenvoudigde stijfheidsdiagram mocht rekenen (als je dat hebt gedaan). In dit artikel wordt dit wat uitgebreider uitgelegd.
Betonscheurvorming
- De vervormingen in een betonnen doorsnede zijn niet-lineair. In dit artikel wordt uitgelegd hoe de gescheurde vervorming kan worden berekend en wordt het doel van deze parameters toegelicht.
Roestvast staal
- De vervormingen in een doorsnede uit roestvast staal zijn niet-lineair. In dit artikel wordt uitgelegd hoe de vervorming in roestvast staal kan worden berekend en wordt het doel van deze parameters toegelicht.
Hout
- Kruip in rekening brengen
Als je deze optie aanvinkt, wordt de Young-modulus van hout E verminderd met de factor kdef volgens EN 1995-1-1 §2.3.2.2. (1). Dit zal leiden tot grotere vervormingen. Meer info.
Tabblad ‘Grond’
Dit tabblad is alleen actief als je model grondlagen bevat.
- Hoogste funderingsniveau
Dit is de hoogste globale Y-coördinaat waaraan een grondlagenprofiel is toegewezen. Deze Y-coördinaat wordt automatisch bepaald door Diamonds. - Initieel grondniveau
Dit is een globale Y-coördinaat die aangeeft waar het maaiveld zich bevindt voordat je begint met graven.
Zo weet Diamonds:- welke grondlagen zich onder de verschillende funderingen bevinden
- de diepte van de uitgraving per fundering zodat met een eventuele terreinbelasting (afkomstig van het gewicht van de bovenliggende lagen) kan rekening gehouden worden
Het initiële maaiveld moet hoger liggen of gelijk zijn het hoogste funderingsniveau. Anders geeft Diamonds een waarschuwing en wordt de berekening niet gestart.
Als je het maaiveld hebt moeten definiëren met de knop
, bijvoorbeeld voor windbelastingen, dan stelt Diamonds het Initiële grondniveau in op = maaiveld. Het invoerveld voor het initiële grondniveau zal uitgeschakeld zijn. - Referentiebelastingsgeval/ -combinatie
Een tabel met grondlagen is niet geschikt om EEM-berekeningen op uit te voeren. De grondlagen moeten eerst vertaald worden naar functies. Elk meshpunt in de fundering heeft zijn eigen functie, afhankelijk van de belastingen die op dat meshpunt aanwezig zijn… Daarom moet je een referentiecombinatie kiezen. De belastingen in die referentiecombinatie bepalen het gedrag van de grondfunctie in dat meshpunt.
De grondfuncties in Diamonds kunnen slechts voor één ding worden getraind: ofwel begrijpen hoe samengedrukte grond werkt, ofwel begrijpen hoe grond onder trek werkt.Als gevolg hiervan moet je, als je de vervorming nodig hebt in combinaties die voornamelijk verticale neerwaartse belastingen bevatten, een referentiecombinatie nemen die voornamelijk verticale belastingen bevat.
Als je model ook combinaties bevat die voornamelijk bestaan uit verticale opwaartse belastingen (waterdruk), dan moet je de berekening een tweede keer uitvoeren, met een referentiecombinatie die ook voornamelijk verticale opwaartse belastingen bevat.We kiezen meestal voor een quasi-permanente belastingscombinatie BGT QP1 om mee te beginnen en kijken hoe ver we daarmee komen.
- Verticale resolutie
Het heeft weinig zin om de toename van spanning in een dunne grondlaag te evalueren als de mesh in de funderingsplaat zelf vrij grof is. Daarom is de resolutie standaard gelijk aan de maximale meshgrootte. Op deze manier worden de grondlagen gecombineerd tot groepen met een dikte die gelijk is aan de maximale meshgrootte.
We raden af om deze waarde te wijzigen. - Maximum aantal iteraties
Dit is het maximaal aantal pogingen dat Diamonds krijgt om het grondlagenprofiel te vertalen naar een grondfunctie.
Over het algemeen zijn 2 tot 3 iteraties voldoende. - Spanningstolerantie
De optie laat Diamonds toe om de grondberekeningen te stoppen vanaf een diepte z waarvoor de opgegeven nauwkeurigheid voor ∆p/p wordt bereikt:- ∆p is de effectieve verticale spanningstoename op diepte z t.g.v. de bovenbelasting
- p is de oorspronkelijke effectieve verticale spanning op diepte z
Volgens EN 1997-1-1 §6.6.2. (5) en (6) mag je de spanningstolerantie tot 20% zetten. Firma’s die grondonderzoek uitvoeren, gebruiken meestal 10%.
Maar deze optie zorgt vaak voor iteratieproblemen. Eurocode (EN 1997-1-1:2005 §6.6.2) geeft twee voorwaarden waarop de grondberekeningen kunnen worden stopgezet:
- (6) This depth may normally be taken as the depth at which the effective vertical stress due to the foundation load is 20 % of the effective overburden stress.
- (7) For many cases this depth may also be roughly estimated as 1 to 2 times the foundation width, but may be reduced for lightly-loaded, wider foundation rafts.
Daarom raden we aan om EN 1997-1-1:2005 §6.6.2 (7) te gebruiken: verhoog dus handmatig de dikte van de onderste bodemlaag totdat de dikte van alle grondlagen samen 1 tot 2 keer de funderingsbreedte bedraagt. Schakel de optie ‘de onderste laag strekt zich oneindig diep uit’ uit bij het definiëren van de grondlagen. Laat de spanningstolerantie op 0% staan.
- Verwijderde grond toepassen op aanzet
Deze optie bepaalt hoe er rekening moet worden gehouden met de uitgraving.
Als de optie is aangevinkt, gaat Diamonds ervan uit dat de grond in verschillende stappen wordt verwijderd, wat leidt tot een vermindering van de spanning, zowel onder als naast de uitgraving.
Als deze optie is aangevinkt, gaat Diamonds ervan uit dat alle verwijderde grond in één keer wordt afgevoerd, wat leidt tot een grotere voorspanning op het uitgravingsniveau.In verschillende stappen
Alles in één keer
Tabblad “Dynamisch”
Dit tabblad is alleen actief wanneer het model een dynamische of seismische belasting bevat. Het bevat dezelfde parameters als het dialoogvenster voor modale analyse.
