Rețineți că acest proiect real utilizează o geometrie optimizată, care poate declanșa avertismente standard de detaliere conform EN. Păstrăm parametrii originali pentru autenticitate. Consultați figura de mai jos.
Dacă doriți să omiteți proiectarea în Connection și să treceți direct la analiza în Detail 3D, descărcați fișierul Detail 3D și continuați cu Capitolul 5.
1 Proiect nou
Porniți IDEA StatiCa Connection. Totul începe în fila Oțel.
Ajustați setările implicite pentru Materiale, apoi faceți clic pe Creare proiect gol.
2 Proiectare
După crearea unui proiect gol, schimbați secțiunea transversală a unui element în UB 610 x 305 x 238.
Acum, adăugați o altă operație de fabricație și selectați Placă de bază.
Continuați cu următoarea operație și alegeți o Grilă de dispozitive de fixare sau Contact pentru a genera dorni cu cap.
Adăugați o altă Grilă de dispozitive de fixare sau Contact pentru a genera ancore din armătură.
Schimbați rotirea armăturii în operația GRD2 selectând Editor.
Adăugați o placă de rigidizare.
Sudați placa de rigidizare de placa de bază folosind operația Sudură generală sau contact .
Adăugați operația Tăierea elementului.
Adăugați ultima operație din îmbinare, Grilă de dispozitive de fixare sau Contact.
Să modificăm parametrul Forțe în pentru a stabili poziția articulației.
Introduceți eforturile interne pentru ancorare.
- Notă: Pentru acest calcul al grinzii vom utiliza doar încărcarea la forfecare. Pentru a simplifica tutorialul, forța de legare din combinația accidentală SLU, care a fost luată în considerare în proiectul real, a fost exclusă.
3 Verificare
Treceți la fila Verificare -> Calculează. Verificarea conform codului indică modul de cedare al ancorelor. În mod implicit, blocul de beton este considerat fisurat.
Să analizăm rezultatele. Selectați Tensiune echivalentă, Forța din șurub, Plasă, Deformată și Ancore. În general, tabelul arată care ancore sunt verificate și care nu.
Acum, să analizăm detaliile ancorelor care nu satisfac verificarea, pentru a identifica ce verificări conform codului sunt satisfăcute și care nu.
Motivul pentru care verificarea ancorelor nu este satisfăcută:
- Conform EN 1992-4, Cl. 1.2(4), proiectarea grupurilor de ancore care conțin tipuri diferite de ancore se află în afara domeniului de aplicare al standardului. În consecință, verificarea conform codului nu este satisfăcută în mod implicit. Pentru a verifica corect această configurație, este necesară o analiză detaliată cu modulul 3D Detail.
- Această limitare poate fi rezolvată cu ușurință în Detail 3D, bazat pe metoda CSFM, care înlocuiește evaluarea analitică simplificată din Connection cu o analiză riguroasă 3D efort-deformație.
Armătură suplimentară (EN 1992-4 – 7.2.1.9; 7.2.2.6):
- Verificarea analitică conform codului nu este satisfăcută pentru conul de beton, fiind necesară armătură suplimentară pentru preluarea integrală a încărcărilor de întindere (356,3 kN) și de forfecare (400,0 kN). Aceasta este esențială datorită configurației „mixte” a ancorelor.
- Această limitare poate fi rezolvată cu ușurință în Detail 3D, pentru a confirma eficiența armăturii. Dacă verificați manual, considerați capacitatea betonului egală cu zero și asigurați-vă că aria armăturii acoperă forțele totale raportate.
Adâncimea de înglobare (EN 1992-1-1 – Ecuația 8.6)
- Avertismentul privind adâncimea de înglobare insuficientă apare deoarece acest tutorial reprezintă un exemplu real, cu un perete subțire și ancore de mică adâncime. Integritatea structurală a soluției este demonstrată ulterior în aplicația Detail.
4 Export
Condiții prealabile pentru export:
- Modelul trebuie calculat, iar rezultatele trebuie incluse.
Accesați fila Verificare -> Verificare RC -> Salvare.
Exportul este permis doar pentru topologia de ancorare. Exportul permite transferul următoarelor elemente:
- Blocul de beton
- Ancore
- Placa de bază
- Încărcări
Informații și parametri suplimentari, setați conform setărilor corespunzătoare din Connection:
- Transferul forței tăietoare (prin ancore, pivoți de forfecare și frecare)
- Material
- Tip de ancorare: post-instalată (adezivă) / turnată in situ
- Tip de ancorare la capăt: placă tip șaibă / dreaptă / cu cârlig / dorn cu cap
- Coeficient de frecare
5 Proiectare
Această secțiune vă permite să modificați elementele, reazemele, încărcările și combinațiile și să adăugați un ansamblu de armături.
Reazem
În acest exemplu, îmbinarea este ancorată de un perete continuu pe toate laturile. Pentru astfel de submodele se utilizează reazeme rigide cu armătură continuă. Această configurație simulează continuitatea peretelui și permite transferul întinderii în ciuda setărilor care admit doar compresiune, fără a necesita definirea unor rigidități complexe.
Să aplicăm reazemele pe model:
Dispozitive de transfer
Ancorele sunt importate din IDEA StatiCa Connection. Deoarece proiectul utilizează două tipuri diferite de ancore, vom separa transferul încărcărilor pentru a asigura un comportament sigur și previzibil. Această abordare este conformă cu practica standard de proiectare din Regatul Unit și rezolvă limitarea EN 1992-4 (Cl. 1.2(4)), care exclude grupurile de ancore mixte din domeniul de aplicare al standardului. Prin atribuirea forfecării și a întinderii unor grupuri de ancore specifice, se obține o cale de transfer a încărcărilor verificată, conformă cu cerințele de siguranță.
Ancore SF1 – SF6: Activați Activ pentru transferul forfecării și dezactivați Activ pentru transferul forțelor axiale.
Ancore din armătură SF7 – SF10: Procedați invers – dezactivați Activ pentru transferul forfecării și activați Activ pentru transferul forțelor axiale
Dacă ați proiecta o fundație de la zero în aplicația Detail, ambele opțiuni ar fi activate implicit. La transferul forței tăietoare, trebuie să stabiliți care ancore vor prelua forța și să le selectați în consecință. Aceasta este conformă cu cerințele EN, care prevăd că forfecarea trebuie atribuită doar ancorelor efective pentru verificarea la cedarea marginii betonului.
Armături
Să mărim înălțimea și lățimea blocului de beton. Astfel se obține o vizualizare mai clară a modelului și se poate observa profilul complet al tensiunilor de-a lungul barelor de armătură.
Setați Acoperirea cu beton la 30 mm; aceasta va fi valoarea implicită pentru armătură. De asemenea, setați Tipul de ancorare implicit pentru barele longitudinale și etrieri.
Înainte de definirea armăturii, dezactivați butonul Bare de armătură. Astfel, este vizibil doar grupul de bare selectat în momentul respectiv, iar vizualizarea rămâne clară și neaglomerată.
În continuare, inserați o nouă armătură pe suprafață pentru a crea armătura longitudinală orizontală continuă (armătura principală pe ambele fețe).
Duplicați operația pentru a adăuga armătura verticală continuă pe ambele fețe și ajustați setările conform imaginii de mai jos.
Conform calculelor structurale, nu este necesară armătură suplimentară la forfecare în afara perimetrului de forfecare. Prin urmare, pașii următori se concentrează exclusiv pe crearea armăturii de forfecare din interiorul perimetrului de forfecare, pe baza proiectului original.
Copiați elementul de armătură existent și editați-l corespunzător pentru a obține etrierii care reprezintă armătura de forfecare.
Duplicați operația GB3D3 și actualizați opțiunile de mai jos pentru a defini armătura de forfecare.
Continuați copiind operația GB3D4 și modificând parametrii.
Acum, copiați operația GB3D5 și modificați setările pentru a respecta cerințele perimetrului de forfecare.
Reutilizați operația GB3D3 copiind-o și ajustând valorile.
Copiați operația GB3D7 și modificați opțiunile.
Creați o altă copie a operației GB3D5 și aplicați modificările de mai jos.
În final, copiați operația GB3D9 și actualizați ultimele opțiuni de armare.
Acum, să definim armătura constructivă de forfecare. Deși nu este necesară conform calculului structural, deoarece în acest caz particular betonul singur satisface verificarea la forfecare, trebuie totuși să respectăm regulile standard de armare. În plus, IDEA StatiCa Detail impune ca modelul să reflecte cu exactitate dispunerea reală a armăturii.
Distanțarea neregulată ajută la organizarea sistematică a etrierilor.
- Notă: Din punct de vedere al calculului, definirea acestei armături în aplicația Detail este esențială. Conform Fundamentelor teoretice ale metodei CSFM, și așa cum se menționează și în cartea lui Kaufmann despre CSFM.
Copiați operația GB3D11 și modificați opțiunile.
Proiectarea finală a armăturii.
Încărcări și combinații
Combinațiile sunt preluate din IDEA StatiCa Connection. Toate consecințele importului sunt menționate
în acest articol.
Să adăugăm Greutatea proprie:
Creați o combinație cu greutatea proprie și adăugați coeficientul pentru greutatea proprie = 1,35 conform codului
EN 1991-1-1
6 Verificare
Înainte de a rula analiza, vă recomandăm cu insistență să schimbați Multiplicatorul rețelei la 2 sau 3 pentru a accelera calculul. Deși acest pas nu este obligatoriu, reduce semnificativ timpul de calcul și ajută la detectarea timpurie a eventualelor probleme de divergență. Dacă analiza rulează fără probleme, puteți reveni la Multiplicatorul rețelei egal cu 1 pentru rezultatele finale.
Distribuția tensiunilor principale de compresiune în volumul de beton.
Reacțiunile din reazeme și echilibrul static dintre încărcările exterioare și reacțiuni. Scenariul ideal este obținerea valorii zero absolut la verificarea „Verificarea echilibrului”, ceea ce garantează transferul complet al forțelor. Reziduurile mici, de exemplu 1 kN și 1 kNm, pot fi artefacte numerice.
Rezultate
Tensiunea principală echivalentă
Tensiunea principală echivalentă (EPS) în beton se determină pe baza comportamentului triaxial al blocului de beton. Zonele supuse celor mai mari solicitări sunt identificate și evidențiate. Pentru a evidenția efectul confinării în comparație cu compresiunea uniaxială, tensiunea echivalentă se calculează utilizând factorul kappa.
Intervalul tensiunilor poate fi scalat cu ajutorul funcției de interval. Acesta evidențiază zona afectată de respectivele intervale de tensiuni și oferă o imagine asupra modului în care tensiunea se concentrează în detaliul propriu-zis.
Secțiune de tăiere a rezultatelor
Pentru a inspecta comportamentul intern al blocului de beton, utilizați butonul + Nou pentru a crea Secțiuni și ajustați Definiția planului (poziția și rotirea) în fereastra de proprietăți, astfel încât să tăiați prin zonele critice. Astfel se evidențiază zonele în care betonul suferă deformații plastice. Puteți salva aceste vizualizări în Galerie pentru Raportul final. Mai multe informații sunt disponibile în acest articol.
Tensiunea în barele de armătură
Rezultatele indică tensiunea din barele de armătură. Valorile detaliate ale tensiunii, deformației și gradului de utilizare pentru toate grupurile de bare sunt prezentate în fila Armătură.
Fila de verificare a ancorelor oferă o imagine asupra comportamentului ancorelor din perspectiva tensiunii, deformației și transferului forțelor. Aceasta este dovada că ancorele SF1-SF6 sunt dezactivate la întindere și preiau doar forfecarea. Celelalte ancore, SF7-SF10, preiau, în schimb, încărcarea doar la întindere.
Ancorare
Fila Ancorare verifică rezistența de aderență dintre armătură și beton. Aceasta asigură că lungimea de ancoraj prevăzută este suficientă pentru transferul forțelor. Verificarea compară tensiunea de aderență efectivă (τb) cu rezistența ultimă de aderență (fbd) pentru a preveni cedarea prin extragere. Aceste rezultate pot fi afișate separat pentru armătură și ancore.
Deformații
Treceți la fila Auxiliar și activați Deformația. Deși pentru SLU (stare limită ultimă) nu sunt prescrise limite de deformație, examinarea formei deformate reprezintă o verificare de plauzibilitate esențială. Aceasta asigură că modelul este stabil și nu prezintă deplasări sau rotiri nerealiste (de exemplu, din cauza unor elemente deconectate). Această inspecție vizuală ajută la identificarea rapidă a eventualelor probleme de modelare.
7 Raport
În final, accesați Raport -> Detaliat -> Generare. IDEA StatiCa oferă un raport complet personalizabil, care poate fi tipărit sau salvat într-un format editabil.
Ați efectuat o verificare completă conform EN 1993-1-8 (îmbinări din oțel), EN 1992-4 (ancore) și EN 1992-1-1 (structuri din beton). Îmbinarea din oțel și ancorarea au fost verificate în IDEA StatiCa Connection, iar integritatea blocului de beton și armătura au fost analizate în IDEA StatiCa Detail cu metoda CSFM, conform EN 1992-1-1.
