1 Novo projeto
Execute o IDEA StatiCa Connection. Tudo começa no cartão Steel.
Mantenha as definições predefinidas da topologia de ancoragem e aceda à aplicação.
2 Dimensionamento
Depois de criar a solução a partir do modelo, para deslocar a sapata para o bordo, é necessário decompor o modelo em operações separadas.
Vamos ajustar a placa de base e definir a transferência do esforço de corte como Friction.
Nota: Desde o lançamento da versão 24.1, o IDEA StatiCa Detail deixou de estar em BETA para o dimensionamento 3D de ancoragens. Com esta nova versão, o corte também pode ser transferido através de âncoras, chavetas de corte e atrito.
Introduza os esforços internos para a ancoragem com carregamento biaxial. Os esforços internos provocam tensões de compressão no contacto entre o solo e o bloco de betão. Por predefinição, assume-se que o bloco de betão está fendilhado.
3 Verificação
Aceda ao cartão Check e clique em Calculate. A verificação normativa comprova o modo de rotura nas âncoras. Vamos analisá-lo com mais detalhe.
Vamos analisar as potenciais roturas por tração, corte e a respetiva interação, de acordo com a EN 1992-4.
Consulte a verificação detalhada das âncoras, pois esta revela uma não conformidade na primeira página. Esta indica quais as verificações normativas que tem de efetuar manualmente ou através de outros métodos, uma vez que não estão incluídas no IDEA StatiCa Connection. Recomenda-se que tome as medidas necessárias para resolver esta questão.
Devido à falha da verificação das âncoras:
- O problema é causado pela resistência ao arrancamento do betão das âncoras à tração e ao corte
- Este problema pode ser facilmente resolvido no IDEA StatiCa Detail, com base no método 3D CSFM. Permite superar o modelo de blocos de betão simples fendilhados do IDEA StatiCa Connection.
4 Exportação
A aplicação desenvolvida internamente IDEA StatiCa Connection dispõe agora de uma poderosa ligação BIM ao Detail, que permite o dimensionamento e a verificação de blocos de betão armado com múltiplas combinações.
Pré-requisitos para a exportação:
- O modelo tem de estar previamente calculado e com os resultados incluídos
Aceda ao cartão Check -> RC check -> Save.
A exportação só é permitida para a topologia de ancoragem. A exportação permite transferir:
- O bloco de betão
- As âncoras
- A placa de base
- As cargas
Informações e parâmetros adicionais, definidos de acordo com as respetivas definições no Connection:
- Transferência de corte (através de âncoras, chavetas de corte e atrito)
- Material
- Tipo de ancoragem: pós-instalada (adesiva) / moldada no local
- Tipo de ancoragem na extremidade: anilha / reta / gancho / pino com cabeça
- Coeficiente de atrito
Modelos de armadura
Após a exportação, o projeto no Detail abre automaticamente. Ser-lhe-á oferecida a possibilidade de aplicar de imediato modelos de armadura. Desta forma, pode armar rapidamente blocos de betão simples e poupar tempo. Os modelos podem ser criados, guardados e partilhados com colegas, etc. Para efeitos de demonstração neste tutorial, vamos introduzir a armadura de raiz, pelo que deve clicar no botão Close para continuar.
5 Dimensionamento
Esta secção permite modificar Members, Supports, Loads&Combinations e Rebar assembly.
Apoio
O solo tem alguma rigidez, que deve ser considerada para um dimensionamento rigoroso. O Surface Support permite definir rigidez nas três direções e está, por predefinição, inativo à tração (não linearidade de fronteira).
- Tenha cuidado ao assumir condições de fronteira. No caso de não linearidade, se os momentos forem muito elevados, o apoio do bloco de betão à tração pode levantar durante a análise, originando grandes rotações. Isto pode levar à divergência do modelo devido ao movimento de corpo flexível.
Dispositivos de transferência
As âncoras são importadas do IDEA StatiCa Connection. É possível selecionar dois tipos de âncoras.
Âncoras moldadas no local:
- Âncoras pré-instaladas com propriedades de aderência predefinidas com base no tipo selecionado (armadura, âncora com placa de anilha ou pino com cabeça)
Âncoras pós-instaladas (adesivas):
- Âncoras pós-instaladas (químicas) com a opção de personalizar a resistência de aderência com base na resistência de aderência real.
Preste atenção à definição correta da interligação com a placa de base. No caso de importação da sapata a partir da aplicação Connection, a transferência de forças axiais deve estar OFF e a transferência de corte deve estar ON. A razão é que as âncoras são carregadas diretamente pelas forças.
Se dimensionasse uma sapata de raiz na aplicação Detail, ambas as opções estariam ON. Ao transferir o corte através de âncoras, o utilizador deve determinar quais as âncoras que suportarão o esforço de corte e selecionar a caixa correspondente. Isto está de acordo com os requisitos da EN, que especificam que o corte só deve ser atribuído às âncoras efetivas para a verificação da rotura do bordo de betão.
Armaduras
Defina o cobrimento de betão como 40 mm, que será utilizado como valor predefinido para a armadura.
Selecione Rebar-Assembly(1)-->Group of the bars 3D(2) e preencha o Diameter, as Properties e a Geometry(3).
Copie a operação e altere a Surface. Todas as restantes opções são mantidas.
Copie a operação e altere as opções abaixo.
Introduza as barras verticais utilizando a opção On surface com as definições abaixo.
Cargas e combinações
As combinações são importadas do IDEA StatiCa Connection. Todas as consequências da importação são descritas em pormenor em - Importação de ancoragens do Connection para o Detail.
Vamos criar o peso próprio:
Crie uma combinação com o peso próprio e adicione o coeficiente para o peso próprio = 1,35 de acordo com a norma
EN 1991-1-1
6 Verificação
Antes de executar a análise, recomendamos vivamente alterar o multiplicador da malha para dois ou três, de modo a acelerar o cálculo. Este passo não é obrigatório, mas pode reduzir o tempo de cálculo e ajudar a detetar problemas de divergência. Se tudo decorrer sem problemas, pode voltar a utilizar um multiplicador igual a um.
Resultados
Tensão principal equivalente
A tensão principal equivalente (EPS) no betão é determinada com base no comportamento volumétrico do bloco de betão. As zonas sujeitas à maior solicitação são identificadas e destacadas. Para avaliar o confinamento em comparação com a compressão uniaxial, a tensão equivalente é calculada utilizando o fator kappa. Encontra mais informações sobre a tensão principal equivalente neste artigo dos fundamentos teóricos.
Tensão nas armaduras
Durante a verificação da ancoragem, é importante notar que a âncora próxima do canto é a que apresenta a utilização máxima.
Ao apresentar a utilização da armadura, o utilizador pode ver claramente que armadura contribui para a transferência da carga e para a prevenção da rotura do cone de betão.
Ancoragem
Verifique novamente as definições de Anchorage e ative a opção Total Force in Anchors. As forças nas âncoras podem variar ligeiramente devido às diferentes abordagens de cálculo do bloco de betão. No entanto, as diferenças não são significativas.
Deformações
Aceda a Auxiliary e ative a opção Deformation.
Não é necessário efetuar uma verificação das deformações para o ULS, mas recomenda-se vivamente verificar a deformação após a análise, para garantir que o modelo não apresenta grandes deformações, grandes rotações ou qualquer elemento finito danificado. Isto proporciona uma visão geral dos resultados da análise e ajuda a identificar eventuais problemas surgidos durante a mesma.
7 Relatório
Por fim, aceda a Report Preview/Print. O IDEA StatiCa oferece um relatório totalmente personalizável, para imprimir ou guardar num formato editável.
Verificou todo o dimensionamento da ligação de acordo com as normas EN 1993-1-8 e EN 1992-4. A parte de aço foi verificada no IDEA StatiCa Connection e o bloco de betão foi verificado, do ponto de vista normativo, no IDEA StatiCa Connection e no Detail.
