Voor de eerste aanpak, waarbij de volledige fundering inclusief de verankering uitsluitend in Detail 3D wordt gemodelleerd, zie deze tutorial.
Wilt u het ontwerp van de verbinding overslaan en direct doorgaan naar de analyse in Detail 3D, download dan het Detail 3D-bestand en ga verder met hoofdstuk Ontwerp van de fundering.
1 Nieuw project
Start IDEA StatiCa Connection.
Pas de standaardinstellingen aan voor Boutassemblage en Betonkwaliteit, selecteer vervolgens de template in de wizard en klik op Geselecteerd ontwerp aanmaken.
2 Ontwerp van de verbinding
Wijzig na het aanmaken van een template-ontwerp de doorsnede van de staaf naar IPE600A.
Klik nu met de rechtermuisknop op Template 1 [P] in Bewerkingen en klik op Opsplitsen.
Laten we de door de template aangemaakte bewerking BP1 aanpassen.
Ga verder met het bewerken van de bewerking WID1.
Voeg verbreders toe voor de onderflens.
Voeg de nieuwe verbreders toe door de bewerking WID2 te kopiëren. Pas de parameters aan om ze op de bovenflens van de staaf te plaatsen.
De waarschuwingen in de bewerkingen WID2 en WID3 verschijnen omdat de lassen die de verbreders met de boven- en onderflens verbinden om praktische redenen CJP-lassen moeten zijn.
Voer de snedekrachten voor de verankering in.
3 Toetsing in IDEA StatiCa Connection
Laten we de lassen dimensioneren met de functie Lasdimensionering. Stel eerst de methode in op Capaciteitsschatting. Deze optie berekent automatisch lasafmetingen die net sterk genoeg zijn om de aangebrachte belastingen over te dragen. Voer nu de bewerking uit.
Laten we de resultaten bekijken. Ga naar het tabblad Toetsing in het lint en selecteer Equivalente spanning -> Boutkracht -> Mesh -> Vervormd en Analyse.
Laten we nu de plastische rek controleren om het meest kritieke deel van de ontworpen verbinding te zien.
Bekijk nu de details van de falende ankers om vast te stellen welke normtoetsingen voldoen en welke niet. Uit nadere inspectie blijkt dat het probleem ligt bij de Betonuitbreekweerstand van het anker op trek en de Weerstand tegen randbezwijken van het beton. Deze problemen zijn eenvoudig op te lossen door wapening aan het beton toe te voegen. Exporteer hiervoor het model naar Detail 3D
4 Export
Vereisten voor de export:
- Het model moet berekend zijn en de resultaten moeten zijn opgenomen.
Ga naar het tabblad Toetsing -> RC-toetsing -> Opslaan.
Export is alleen beschikbaar voor de verankeringstopologie en maakt de overdracht mogelijk van:
- Het betonblok
- Ankers
- De voetplaat
- Belastingen
Aanvullende informatie en parameters die worden ingesteld volgens de overeenkomstige instellingen in Connection:
- Afschuifoverdracht (via ankers, afschuif deuvels en wrijving)
- Materiaal
- Installatieproces van de verankering: achteraf aangebracht (chemisch) / ingestort
- Ankertype: ankerplaat / kopdeuvel / wapening / draadeind
- Wrijvingscoëfficiënt
5 Ontwerp van de fundering
Na de export wordt het Detail-project automatisch geopend. Er wordt u aangeboden om direct wapeningstemplates toe te passen. Zo kunt u eenvoudige betonblokken snel van wapening voorzien en tijd besparen. Templates kunnen worden aangemaakt, opgeslagen en gedeeld met collega's, enzovoort. Ter demonstratie in deze tutorial voeren we de wapening vanaf nul in, dus klik op de knop Sluiten om verder te gaan.
In dit voorbeeld is de verbinding verankerd in een fundering. We richten ons alleen op het toetsen van het verankeringsgedeelte, niet op het volledige betonblok. Op zoek naar een volledig funderingsontwerp? Zie dan deze tutorial.
Laten we de instellingen van het projectitem wijzigen door op CON1 te klikken.
Ondersteuning
Laten we de ondersteuning in het model aanpassen. Schakel voor de oppervlakteondersteuning SS1 de functionaliteit Z alleen in druk uit.
Wapening
Deactiveer, voordat u de wapening definieert, de knop Wapeningsstaven. Zo is alleen de wapeningsgroep die u op dat moment selecteert zichtbaar, waardoor de weergave overzichtelijk blijft.
Voeg vervolgens een nieuwe Wapeningsassemblage van het type Op meerdere randen toe om de eerste wapening te maken.
Klik met de rechtermuisknop op bestaande wapening in het boomstructuurmenu en Kopieer deze om de volgende wapening toe te voegen.
Laten we nu beugels maken door nog een Wapeningsassemblage toe te voegen.
Kopieer deze wapeningsassemblage en pas de eigenschappen aan om beugels in het onderste deel van het voetstuk te maken.
- Opmerking: Vanuit rekenkundig oogpunt is het definiëren van deze wapening in de Detail applicatie essentieel, zoals beschreven in de Theoretische achtergrond van de CSFM-methode en het boek van Kaufmann over CSFM.
Belastingen en combinaties
Combinaties worden overgenomen uit IDEA StatiCa Connection. Alle details van de import staan vermeld
in dit artikel.
Laten we het eigengewicht toevoegen:
Maak een combinatie met eigengewicht en voeg de coëfficiënt voor het eigengewicht = 1,35 toe volgens de norm
EN 1991-1-1
6 Toetsing in IDEA StatiCa Detail 3D
Aangezien deze tutorial zich richt op het ontwerp van de verankering, moeten de ontwerpnormen ook in Detail 3D overeenkomen. Ga naar het lint en klik op Instellingen -> Selectie van ontwerpnorm. Zoek de parameter Ankers van boutmateriaal op trek en/of afschuiving en controleer of deze is ingesteld op EN 1993-1-8.
Voordat u de analyse uitvoert, raden wij sterk aan de Mesh-vermenigvuldiger te wijzigen naar 2 of 3 om de berekening te versnellen. Hoewel deze stap niet verplicht is, verkort deze de rekentijd aanzienlijk en helpt deze om mogelijke divergentieproblemen vroegtijdig te signaleren. Als de analyse soepel verloopt, kunt u de Mesh-vermenigvuldiger voor de definitieve resultaten weer terugzetten op 1.
Resultaten
Bereken het model en ga naar het tabblad Toetsing.
Equivalente hoofdspanning
De equivalente hoofdspanning (EPS) in beton wordt bepaald op basis van het triaxiale gedrag van het betonblok. De gebieden met de hoogste belasting worden geïdentificeerd en gemarkeerd. Om inzicht te geven in het effect van omsnoering ten opzichte van uniaxiale druk wordt de equivalente spanning berekend met de kappa-factor.
Plastische rek
Schakel over naar de weergave Plastische rek (εpl) om het interne gedrag van het betonblok te inspecteren. Gebruik de knop + Nieuw om Sections aan te maken en pas de Vlakdefinitie (positie en rotatie) aan in het eigenschappenvenster om door kritieke gebieden te snijden. Zo wordt zichtbaar waar het beton plastisch vervormt. U kunt deze weergaven opslaan in de Galerij voor uw definitieve Rapport. Meer informatie vindt u in dit artikel.
Schakel na het inspecteren van het punt met de hoogste plastische rek (εpl) de snede uit door op het pictogram Section te klikken.
Spanning in wapeningsstaven
De resultaten tonen σs, waarbij het meest benutte anker via een kleurenschaal wordt geïdentificeerd. Gedetailleerde waarden voor spanning, rek en benuttingsgraad van alle ankers staan in het tabblad.
Voor elk anker kunt u gedetailleerde normgebaseerde vergelijkingen bekijken met elke toegepaste normformule, ingevulde waarde en tussenberekeningsstap. Met een klik met de rechtermuisknop kunt u dit naar het rapport afdrukken.
Verankering
Het tabblad Verankering controleert de aanhechtsterkte tussen de wapening en het beton. Het waarborgt dat de toegepaste verankeringslengte voldoende is om de krachten over te dragen. De toetsing vergelijkt de werkelijke aanhechtspanning (τb) met de uiterste aanhechtsterkte (fbd) om uittrekbezwijken te voorkomen. U kunt deze resultaten afzonderlijk weergeven voor wapening en ankers.
Voor een duidelijke en gedetailleerde beoordeling van de wapening kunnen de resultaten voor één enkele groep worden geïsoleerd. Deactiveer de knop Wapeningsstaven en selecteer de specifieke wapening die moet worden getoetst.
Vervormingen
Schakel over naar het tabblad Hulpmiddelen en schakel Vervorming in. Hoewel voor de UGT (uiterste grenstoestand) geen vervormingsgrenzen zijn voorgeschreven, is het beoordelen van de vervormde stand een essentiële plausibiliteitscontrole. Hiermee wordt gewaarborgd dat het model stabiel is en geen onrealistische verplaatsingen of rotaties vertoont (bijvoorbeeld door losgekoppelde elementen). Deze visuele inspectie helpt om mogelijke modelleringsproblemen snel te signaleren.
7 Rapport
Ga tot slot naar Rapport -> Gedetailleerd -> Genereren. IDEA StatiCa biedt een volledig aanpasbaar rapport om af te drukken of op te slaan in een bewerkbaar formaat.
U heeft een volledige normtoetsing uitgevoerd volgens EN 1993-1-8 (staalverbindingen), EN 1993-1-8 (ankers) en EN 1992-1-1 (betonconstructies). De staalverbinding en de verankering zijn getoetst in IDEA StatiCa Connection, terwijl het betonblok en de wapening zijn geanalyseerd in IDEA StatiCa Detail met de CSFM-methode conform EN 1992-4 en EN 1993-1-8 voor ankers.
