De volgende tutorial legt uit hoe u een fundering volledig modelleert in IDEA StatiCa Detail. Het importeren van de Connection applicatie naar Detail wordt behandeld in de tutorial BIM link Connection naar Detail.
1 Nieuw project
Start met het opstarten van de IDEA StatiCa applicatie. Open in het hoofdvenster van IDEA StatiCa de Detail applicatie om een nieuw project te definiëren.
Selecteer het type 3D Model en de lege template. Pas de parameters aan volgens onderstaande afbeelding (beton C25/30, boutkwaliteit 10.9, betondekking 40 mm). Klik tot slot op Create.
2 Geometrie
Er is een volledig leeg project aangemaakt, waarin u alles vanaf nul moet opbouwen. Definieer vervolgens een nieuw massief blok.
De volgende stap is het ondersteunen van het blok door een nieuwe Surface Support toe te voegen. De gebruiker kan in elke richting verschillende stijfheden instellen. Standaard is de ondersteuning in verticale richting ingesteld op "compression only", omdat de grond geen belasting op trek kan overdragen. De waarde van de veerstijfheid van de grond wordt meestal bepaald in overleg met een geotechnisch ingenieur. In het algemeen hangt deze af van de ondergrond, de funderingsdiepte, de vorm van de fundering en de aangebrachte belastingen. Voer de waarde kz = 40 MN/m3 in, die overeenkomt met goede funderingsomstandigheden (zeer harde klei). De oppervlakteondersteuning kan worden toegepast op een heel oppervlak of slechts op een deel dat door een polylijn wordt gedefinieerd. Gebruik in dit geval de standaardinstelling Whole surface.
Houd er rekening mee dat de applicatie de geotechnische toetsing van de fundering niet vervangt. Zij toetst de waarde van de gronddruk niet en voert geen normtoetsing uit van de stabiliteit van de fundering. Als de buigende belasting te hoog wordt ingesteld, kantelt de fundering (zoals blijkt uit een divergerende analyse of grote vervormingen/bewegingen).
De volgende stap is het definiëren van de krachtoverdragende elementen. De voetplaat is het eerste onderdeel dat wordt aangemaakt. U definieert een vierkante stalen voetplaat nabij de rand van het betonblok. De afschuifkracht wordt overgedragen via wrijving tussen de stalen plaat en het betonoppervlak. Als alternatief kan de overdracht van afschuiving worden toegewezen aan een afschuif deuvel of aan ankers.
De dikte van de voetplaat is ingesteld op 60 mm, zodat deze zich als een stijve plaat gedraagt. Hierdoor worden fouten in de ankerkrachten of de contactspanning in het beton als gevolg van vervorming voorkomen. Bij het exporteren van gegevens uit de Connection applicatie wordt de vervorming van de voetplaat meegenomen door een belasting te genereren langs de omtrek van de aansluitende constructie. Bovendien worden de krachten in de ankers rechtstreeks overgenomen uit de Connection applicatie, waar de voetplaat is gemodelleerd als plastisch materiaal dat wordt verstijfd door de aansluitende constructie. Zie voor meer informatie over dit onderwerp het artikel Import van verankering van Connection naar Detail.
Nu de voetplaat is gedefinieerd, is het tijd om verder te gaan met de ankers. De ankers worden uitgevoerd in staalkwaliteit 10.9.
Er kunnen twee typen ankers worden geselecteerd:
Ingestorte ankers: vooraf geïnstalleerde ankers met voorgedefinieerde aanhechtingseigenschappen op basis van het gekozen type (wapening, anker met ankerplaat of kopdeuvel)
Achteraf aangebracht (verlijmd): achteraf aangebrachte ankers (chemische ankers) waarbij u de aanhechtsterkte kunt aanpassen aan de werkelijke aanhechtsterkte. Lees meer in het artikel Aanhechtsterkte voor ankers in Detail 3D.
Gebruik Post-installed - Threaded Rod en stel het materiaal in op staal 10.9 en de aanhechtsterkte op 5,0 MPa. De waarde van de aanhechtsterkte moet worden ingesteld op basis van de technische documentatie van de fabrikant van het verlijmde anker.
Het is belangrijk het anker te koppelen aan de voetplaat, omdat de belastingen daarop worden aangebracht. Kopieer het anker drie keer en pas de posities aan.
3 Wapening
Selecteer Rebar assembly(1)-->On more edges(2) en vul de eigenschappen in(3).
Copy de bewerking en wijzig het Surface. Alle andere opties blijven behouden.
Copy de bewerking opnieuw en pas de parameters aan om de horizontale wapening te definiëren.
De laatste stap is het definiëren van de dwarskrachtwapening. U kunt deze modelleren als verticale staven met een perfecte aanhechting aan beide uiteinden. Voer een nieuwe groep staven in On surface en pas de parameters voor de laatste keer aan.
4 Belastingen en combinaties
Er zijn twee belastinggevallen: LC1: eigen gewicht, LC2: permanente belasting.
Begin met het Self-weight.
In de volgende stap worden de rekenwaarden van de permanente belasting op de voetplaat gedefinieerd. U kunt zes componenten van de puntbelasting en de positie ervan op de voetplaat definiëren.
Maak nu een belastingcombinatie voor de berekening aan. U kunt de combinatiefactoren toevoegen op basis van de norm. Zoals vermeld zijn de puntkrachten op de voetplaat al rekenwaarden, dus laten we de factor voor LC2 op 1,0 staan.
5 Berekening en toetsing
Voordat u de analyse start, raden wij sterk aan om de mesh-multiplier te wijzigen naar twee, om het simulatieproces te versnellen. Deze stap is niet verplicht, maar kan de rekentijd verkorten en helpt bij het opsporen van divergentieproblemen. Als alles soepel verloopt en er geen problemen optreden, kunt u terugschakelen naar een multiplier van één en een definitieve analyse en toetsing uitvoeren.
Wanneer de analyse is voltooid, wordt linksboven in het scherm een kort overzicht van de resultaten weergegeven. U kunt overschakelen naar het tabblad Check . Er worden samenvattende resultaten weergegeven, die de spanningsverdeling in zowel het beton als de wapening tonen.
Effectieve hoofdspanning
De effectieve hoofdspanning (EPS) in beton wordt bepaald op basis van het volumegedrag van het betonblok en wordt rechtstreeks vergeleken met de rekenwaarde van de betonsterkte fcd. De relatie tussen de maximale drukspanning in het beton σc3 en de effectieve hoofdspanning wordt uitgedrukt met de kappa-factor. Lees meer over de effectieve hoofdspanning hier.
Sections
U wilt ook controleren wat er binnenin het betonblok gebeurt. Hiervoor kunt u een doorsnede definiëren. U kunt elk gewenst vlak definiëren en de positie ervan instellen.
U kunt een willekeurig aantal doorsneden in elke richting definiëren. Klik op het pictogram voor doorsneden om terug te keren naar de standaardweergave.
Spanning in ankers en wapeningsstaven
In de Strength Check kunt u de spanning en rek van alle wapeningsstaven en ankers weergeven. U ziet dat het anker nabij de hoek de maximale benuttingsgraad heeft.
Verankering
Op het tabblad Anchorage kan de gebruiker de aanhechtspanning en de totale kracht in elke staaf en elk anker weergeven.
De ankers moeten altijd conform de norm worden getoetst. Met de Connection en Detail applicaties kunt u een volledige normtoetsing van ankers en betonblokken uitvoeren. Meer informatie over de toetsingen in Connection en Detail vindt u in het artikel Complete normtoetsing van ankers en betonblok met IDEA StatiCa (EN).
Er zijn enkele toetsingen die de Connection applicatie niet kan uitvoeren. Deze ontbrekende toetsingen in IDEA StatiCa Connection worden omzeild met behulp van Detail:
Bovendien houdt de Detail applicatie automatisch rekening met de wapening nabij het anker, wat de draagcapaciteit van de ankers aanzienlijk kan vergroten wanneer het bezwijken van de betonkegel maatgevend is.
Vervormingen
Het wordt sterk aanbevolen om na de analyse de vervorming te controleren, zodat het model geen grote vervormingen, aanzienlijke rotaties of vervorming van eindige elementen vertoont. Dit geeft een overzicht van de analyseresultaten en helpt bij het opsporen van problemen die tijdens de analyse kunnen zijn opgetreden.
Ga naar Auxiliary en schakel Deformation in.
6 Rapport
Ga tot slot naar Report Preview/Print. IDEA StatiCa Detail biedt een volledig aanpasbaar rapport dat u kunt afdrukken of opslaan in een bewerkbaar formaat.
U hebt geleerd hoe u een betonblok met wapening invoert in IDEA StatiCa Detail, steunpunten instelt en krachtoverdragende elementen gebruikt. U weet hoe u belastingen invoert en belastingcombinaties definieert, en tot slot hebt u geleerd hoe u een analyse en normtoetsingen uitvoert.
