บทช่วยสอนต่อไปนี้อธิบายวิธีสร้างแบบจำลองฐานรากทั้งหมดใน IDEA StatiCa Detail ส่วนหัวข้อการนำเข้าจาก Connection application มายัง Detail อธิบายไว้ในบทช่วยสอน BIM link Connection to Detail
1 โปรเจกต์ใหม่
เริ่มต้นด้วยการเปิดแอปพลิเคชัน IDEA StatiCa ในหน้าต่างหลักของ IDEA StatiCa ให้เปิด Detail application เพื่อกำหนดโปรเจกต์ใหม่
เลือกประเภท 3D Model และแม่แบบเปล่า ปรับพารามิเตอร์ตามรูปด้านล่าง (Concrete C25/30, เกรดสลักเกลียว 10.9, ระยะหุ้มคอนกรีต 40 mm) จากนั้นคลิก Create
2 รูปทรงเรขาคณิต
ระบบสร้างโปรเจกต์ว่างเปล่าทั้งหมดขึ้นมาแล้ว และคุณต้องตั้งค่าทุกอย่างตั้งแต่ต้น ขั้นต่อไปให้กำหนดบล็อกตันใหม่
ขั้นตอนถัดไปคือการรองรับบล็อกโดยเพิ่ม Surface Support ใหม่ ผู้ใช้สามารถกำหนดค่าความแข็งที่แตกต่างกันในแต่ละทิศทางได้ โดยค่าเริ่มต้น แรงรองรับในทิศทางแนวดิ่งจะถูกตั้งเป็น "รับแรงอัดเท่านั้น" ซึ่งสะท้อนข้อเท็จจริงที่ว่าดินไม่สามารถถ่ายแรงดึงได้ โดยทั่วไปค่าความแข็งของ Spring ดินจะกำหนดร่วมกับวิศวกรธรณีเทคนิค ค่าดังกล่าวขึ้นอยู่กับชั้นดินใต้ฐานราก ความลึกของฐานราก รูปร่างของฐานราก และแรงที่กระทำ ป้อนค่า kz = 40 MN/m3 ซึ่งสอดคล้องกับสภาพฐานรากที่ดี (ดินเหนียวแข็งมาก) Surface support สามารถกำหนดให้ครอบคลุมทั้งพื้นผิว หรือเฉพาะบางส่วนที่กำหนดด้วย polyline ในกรณีนี้ให้ใช้การตั้งค่าเริ่มต้น Whole surface
โปรดทราบว่าแอปพลิเคชันไม่ได้ทดแทนการตรวจสอบฐานรากทางธรณีเทคนิค แอปพลิเคชันไม่ตรวจสอบค่าความดันดิน และไม่ทำการตรวจสอบตามมาตรฐานสำหรับเสถียรภาพของฐานราก หากกำหนดโมเมนต์ดัดสูงเกินไป ฐานรากจะพลิกคว่ำ (ซึ่งแสดงด้วยการวิเคราะห์ที่ไม่ลู่เข้า หรือการเสียรูป/การเคลื่อนที่ขนาดใหญ่)
ขั้นตอนต่อไปคือการกำหนดอุปกรณ์ถ่ายแรง แผ่นฐานจะเป็นรายการแรกที่สร้าง คุณจะกำหนดแผ่นฐานเหล็กสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่วางใกล้ขอบของบล็อก Concrete แรงเฉือนจะถ่ายผ่านแรงเสียดทานระหว่างแผ่นเหล็กกับพื้นผิว Concrete หรืออาจกำหนดให้การถ่ายแรงเฉือนเป็นหน้าที่ของเดือยรับแรงเฉือนหรือพุกก็ได้
ความหนาของแผ่นฐานถูกตั้งไว้ที่ 60 mm เพื่อให้แผ่นทำงานเป็นแผ่นแข็ง ป้องกันการคำนวณแรงในพุกหรือความเค้นสัมผัสใน Concrete ผิดพลาดเนื่องจากการเสียรูป เมื่อส่งออกข้อมูลจาก Connection application การเสียรูปของแผ่นฐานจะถูกนำมาพิจารณาโดยสร้างแรงกระทำตามแนวเส้นรอบรูปของโครงสร้างที่เชื่อมต่อ นอกจากนี้ แรงในพุกจะถูกถ่ายโดยตรงจาก Connection application ซึ่งแผ่นฐานถูกจำลองเป็นวัสดุพลาสติกที่เสริมความแข็งโดยโครงสร้างที่เชื่อมต่อ สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมในหัวข้อนี้ โปรดดูบทความ Import of anchoring from Connection to Detail
เมื่อกำหนดแผ่นฐานเรียบร้อยแล้ว ก็ถึงเวลาไปที่พุก พุกต้องเป็นเหล็กเกรด 10.9
สามารถเลือกพุกได้สองประเภท:
พุกชนิดคอนกรีตเทในที่: พุกที่ติดตั้งล่วงหน้า พร้อมคุณสมบัติแรงยึดเหนี่ยวที่กำหนดไว้ล่วงหน้าตามประเภทที่เลือก (เหล็กเสริม พุกพร้อมแผ่นรอง หรือ Stud หัว)
ติดตั้งภายหลัง (Adhesive): พุกติดตั้งภายหลัง (พุกเคมี) พร้อมตัวเลือกให้ปรับแต่งกำลังแรงยึดเหนี่ยวตามกำลังแรงยึดเหนี่ยวจริง อ่านเพิ่มเติมได้ในบทความ Bond strength for anchors in Detail 3D
ใช้ Post-installed - Threaded Rod (เหล็กเกลียว) และกำหนดวัสดุเป็น Steel 10.9 และกำลังแรงยึดเหนี่ยวเป็น 5,0 MPa ค่ากำลังแรงยึดเหนี่ยวต้องกำหนดตามเอกสารทางเทคนิคที่ผู้ผลิตพุกกาวเคมีให้ไว้
สิ่งสำคัญคือต้องเชื่อมพุกเข้ากับแผ่นฐาน เนื่องจากแรงจะกระทำที่แผ่นฐาน คัดลอกพุกสามครั้งและปรับตำแหน่ง
3 เหล็กเสริม
เลือก Rebar assembly(1)-->On more edges(2) และกรอกคุณสมบัติ(3)
คัดลอกการดำเนินการและเปลี่ยน Surface ตัวเลือกอื่นทั้งหมดยังคงเดิม
คัดลอกการดำเนินการอีกครั้งและแก้ไขพารามิเตอร์เพื่อกำหนดเหล็กเสริมแนวนอน
ขั้นตอนสุดท้ายคือการกำหนดเหล็กเสริมรับแรงเฉือน คุณสามารถจำลองเป็นเหล็กเสริมแนวดิ่งที่มีแรงยึดเหนี่ยวสมบูรณ์ที่ปลายทั้งสองข้าง ป้อนกลุ่มเหล็กเสริมใหม่แบบ On surface และแก้ไขพารามิเตอร์เป็นครั้งสุดท้าย
4 แรงกระทำและชุดแรงกระทำ
จะมีกรณีแรงกระทำสองกรณี: LC1: น้ำหนักตัวเอง, LC2: แรงกระทำถาวร
เริ่มต้นด้วย Self-weight
ในขั้นตอนถัดไป จะกำหนดค่าการออกแบบของแรงกระทำถาวรที่กระทำบนแผ่นฐาน คุณสามารถกำหนดองค์ประกอบทั้งหกของแรงกระทำแบบจุดและตำแหน่งของแรงบนแผ่นฐานได้
ต่อไปให้สร้างชุดแรงกระทำสำหรับการออกแบบ คุณสามารถเพิ่มตัวคูณชุดแรงกระทำตามมาตรฐานได้ ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น แรงแบบจุดบนแผ่นฐานเป็นค่าการออกแบบอยู่แล้ว ดังนั้นเราจะคงตัวคูณของ LC2 ไว้ที่ 1,0
5 การคำนวณและการตรวจสอบ
ก่อนเริ่มการวิเคราะห์ เราขอแนะนำอย่างยิ่งให้เปลี่ยนตัวคูณตาข่ายเป็นสองเพื่อเร่งกระบวนการจำลอง ขั้นตอนนี้ไม่บังคับ แต่ช่วยลดเวลาในการคำนวณและช่วยตรวจพบปัญหาการวิเคราะห์ไม่ลู่เข้าได้ หากทุกอย่างทำงานราบรื่นและไม่มีปัญหาเกิดขึ้น คุณสามารถสลับกลับไปใช้ตัวคูณหนึ่งและทำการวิเคราะห์และตรวจสอบครั้งสุดท้ายได้
เมื่อการวิเคราะห์เสร็จสิ้น ภาพรวมโดยย่อของผลลัพธ์จะแสดงที่มุมซ้ายบนของหน้าจอ คุณสามารถสลับไปที่แท็บ Check ซึ่งจะแสดงผลสรุป โดยแสดงการไหลของความเค้นทั้งใน Concrete และเหล็กเสริม
ความเค้นหลักประสิทธิผล
ความเค้นหลักประสิทธิผล (EPS) ใน Concrete ถูกกำหนดจากพฤติกรรมเชิงปริมาตรของบล็อก Concrete และนำไปเปรียบเทียบโดยตรงกับค่าการออกแบบของกำลังรับแรงอัดของ Concrete fcd ความสัมพันธ์ระหว่างความเค้นอัดสูงสุดใน Concrete σc3 กับความเค้นหลักประสิทธิผลแสดงด้วยตัวคูณ kappa อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับความเค้นหลักประสิทธิผลได้ที่นี่
หน้าตัด
คุณอาจต้องการตรวจสอบสิ่งที่เกิดขึ้นภายในบล็อก Concrete ด้วย เพื่อจุดประสงค์นี้ คุณสามารถกำหนดหน้าตัดได้ โดยสามารถกำหนดระนาบใดก็ได้ตามต้องการและตั้งค่าตำแหน่งของระนาบนั้น
คุณสามารถกำหนดหน้าตัดได้ไม่จำกัดจำนวนในทุกทิศทาง หากต้องการสลับกลับไปยังมุมมองเริ่มต้น ให้คลิกไอคอนหน้าตัด
ความเค้นในพุกและเหล็กเสริม
ใน Strength Check คุณสามารถแสดงความเค้นและความเครียดของเหล็กเสริมและพุกทั้งหมดได้ จะเห็นว่าพุกที่อยู่ใกล้มุมมีอัตราการใช้งานสูงสุด
การยึดเหนี่ยวพุก
แท็บ Anchorage ช่วยให้ผู้ใช้แสดงความเค้นยึดเหนี่ยวและแรงรวมในเหล็กเสริมและพุกแต่ละตัวได้
ควรตรวจสอบพุกตามมาตรฐานเสมอ คุณสามารถทำการตรวจสอบตามมาตรฐานอย่างสมบูรณ์สำหรับพุกและบล็อก Concrete ได้โดยใช้ Connection application และ Detail application อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการตรวจสอบใน Connection และ Detail ได้ในบทความ Complete code-check of anchors and concrete block with IDEA StatiCa (EN)
มีการตรวจสอบบางรายการที่ Connection application ไม่สามารถดำเนินการได้ การตรวจสอบที่ขาดหายไปใน IDEA StatiCa Module การเชื่อมต่อเหล่านี้สามารถทำแทนได้โดยใช้ Detail:
นอกจากนี้ Detail application ยังพิจารณาเหล็กเสริมบริเวณใกล้พุกโดยอัตโนมัติ ซึ่งสามารถเพิ่มกำลังรับแรงของพุกได้อย่างมีนัยสำคัญในกรณีที่การวิบัติแบบกรวยคอนกรีตเป็นตัวควบคุม
การเสียรูป
ขอแนะนำอย่างยิ่งให้ตรวจสอบการเสียรูปหลังการวิเคราะห์ เพื่อให้แน่ใจว่าแบบจำลองไม่เกิดการเสียรูปขนาดใหญ่ การหมุนอย่างมีนัยสำคัญ หรือการบิดเบี้ยวของ Finite Element ใด ๆ ซึ่งจะให้ภาพรวมของผลการวิเคราะห์และช่วยระบุปัญหาที่อาจเกิดขึ้นระหว่างการวิเคราะห์
ไปที่ Auxiliary และเปิด Deformation
6 รายงาน
ขั้นตอนสุดท้าย ไปที่ Report Preview/Print IDEA StatiCa Detail มีรายงานที่ปรับแต่งได้เต็มรูปแบบสำหรับพิมพ์หรือบันทึกในรูปแบบที่แก้ไขได้
คุณได้เรียนรู้วิธีป้อนบล็อก Concrete พร้อมเหล็กเสริมใน IDEA StatiCa Detail การกำหนดจุดรองรับ และการใช้อุปกรณ์ถ่ายแรง คุณทราบวิธีป้อนแรงกระทำและกำหนดชุดแรงกระทำ และสุดท้ายคุณได้เรียนรู้วิธีทำการวิเคราะห์และการตรวจสอบตามมาตรฐาน
