Bu gerçek tasarımın, standart EN detaylandırma uyarılarını tetikleyebilecek optimize edilmiş geometri kullandığını lütfen unutmayın. Özgünlüğü korumak için orijinal parametreleri muhafaza ediyoruz. Aşağıdaki şekle bakın.
Birleşim tasarımını atlayıp doğrudan Detail 3D analizine geçmek isterseniz, Detail 3D dosyasını indirin ve 5. Bölüm ile devam edin.
1 Yeni proje
IDEA StatiCa Connection uygulamasını çalıştırın. Her şey Çelik sekmesinde başlar.
Malzemeler için varsayılan ayarları düzenleyin, ardından Boş tasarım oluştur seçeneğine tıklayın.
2 Tasarım
Boş tasarımı oluşturduktan sonra elemanın kesitini UB 610 x 305 x 238 olarak değiştirin.
Şimdi başka bir imalat işlemi ekleyin ve Taban plakası seçeneğini seçin.
Bir sonraki işlemle devam edin ve başlıklı pimler oluşturmak için Bağlantı elemanı grubu veya Temas seçeneğini seçin.
Donatı ankrajları oluşturmak için bir Bağlantı elemanı grubu veya Temas daha ekleyin.
Editör seçeneğini seçerek GRD2 işlemindeki donatının dönüşünü değiştirin.
Bir takviye levhası ekleyin.
Genel kaynak veya temas işlemini kullanarak takviye levhasını taban plakasına kaynaklayın.
Eleman kesimi işlemini ekleyin.
Connection'daki son işlemi ekleyin: Bağlantı elemanı grubu veya Temas.
Mafsalın konumunu ayarlamak için Kuvvetler parametresini değiştirelim.
Ankraj için iç kuvvetleri girin.
- Not: Bu kiriş tasarımı için yalnızca kesme yükü kullanacağız. Eğitimi basitleştirmek için, gerçek projede dikkate alınan ULS Olağanüstü kombinasyonundaki bağ kuvveti hariç tutulmuştur.
3 Kontrol
Kontrol -> Hesapla sekmesine geçin. Yönetmelik kontrolü, ankrajlardaki göçme modunu ortaya koyar. Varsayılan olarak betonarme bloğun çatlamış olduğu kabul edilir.
Sonuçları inceleyelim. Eşdeğer gerilme, Cıvata kuvveti, Mesh, Deforme ve Ankrajlar seçeneklerini seçin. Tablo genel olarak hangi ankrajların uygun, hangilerinin uygun olmadığını gösterir.
Şimdi hangi yönetmelik kontrollerinin sağlandığını, hangilerinin sağlanmadığını belirlemek için yetersiz bulunan ankrajların ayrıntılarını inceleyelim.
Ankraj kontrolünün başarısız olma nedeni:
- EN 1992-4, Md. 1.2(4) uyarınca, farklı ankraj tiplerini içeren ankraj gruplarının tasarımı standardın kapsamı dışındadır. Bu nedenle yönetmelik kontrolü varsayılan olarak başarısız olur. Bu konfigürasyonu doğru şekilde doğrulamak için 3D Detail modülü ile ayrıntılı bir analiz gereklidir.
- Bu sınırlama, Connection'daki basitleştirilmiş analitik değerlendirmenin yerine kapsamlı bir 3B gerilme-gerinim analizi sunan, CSFM yöntemi ile çalışan Detail 3D içinde kolayca giderilebilir.
Takviye donatısı (EN 1992-4 – 7.2.1.9; 7.2.2.6):
- Analitik yönetmelik kontrolü betonarme koni için başarısız olur. Bu nedenle çekme (356,3 kN) ve kesme (400,0 kN) yüklerinin tamamını aktarmak için takviye donatısı gerekir. Bu durum, "karışık" ankraj konfigürasyonu nedeniyle kritiktir.
- Bu sınırlama, donatı verimliliğini doğrulamak için Detail 3D içinde kolayca giderilebilir. Kontrol elle yapılıyorsa betonarme kapasitesini sıfır kabul edin ve donatı alanının bildirilen toplam kuvvetleri karşıladığından emin olun.
Gömme derinliği (EN 1992-1-1 – Denklem 8.6)
- Yetersiz gömme derinliğine ilişkin uyarı, bu eğitimin ince duvar ve sığ ankrajlar içeren gerçek bir örneği temsil etmesi nedeniyle görüntülenir. Tasarımın yapısal bütünlüğü Detail uygulamasında ayrıca kanıtlanır.
4 Dışa aktarma
Dışa aktarma için ön koşullar:
- Model hesaplanmış olmalı ve sonuçlar dahil edilmelidir.
Kontrol -> RC kontrolü -> Kaydet sekmesine gidin.
Dışa aktarma yalnızca ankraj topolojisi için mümkündür. Dışa aktarma ile şunlar aktarılabilir:
- Betonarme blok
- Ankrajlar
- Taban plakası
- Yükler
Connection'daki ilgili ayarlara göre belirlenen ek bilgiler ve parametreler:
- Kesme aktarımı (Ankrajlar, Kayma kamaları ve Sürtünme aracılığıyla)
- Malzeme
- Ankraj Tipi: Sonradan yerleştirme (Yapıştırıcılı) / Yerinde dökme
- Uçtaki ankraj tipi: Pul/ Düz/ Kanca/ Başlıklı pim
- Sürtünme katsayısı
5 Tasarım
Bu bölümde Elemanları, Mesnetleri, Yükleri ve Kombinasyonları değiştirebilir ve bir Donatı grubu ekleyebilirsiniz.
Mesnet
Bu örnekte birleşim, her tarafta devam eden bir duvara ankrajlanmıştır. Bu tür alt modeller için sürekli donatılı rijit mesnetler kullanırız. Bu kurulum, duvarın sürekliliğini simüle eder. Karmaşık rijitlik tanımları gerektirmeden, yalnızca basınç ayarlarına rağmen çekme aktarımına izin verir.
Mesnetleri modele uygulayalım:
Aktarım elemanları
Ankrajlar IDEA StatiCa Connection'dan içe aktarılır. Tasarımda iki farklı ankraj tipi kullanıldığı için, güvenli ve öngörülebilir bir davranış sağlamak amacıyla yük aktarımını ayıracağız. Bu yaklaşım, karışık ankraj gruplarını standardın kapsamı dışında bırakan EN 1992-4 (Md. 1.2(4)) sınırlamasını çözmek için standart Birleşik Krallık mühendislik uygulamasıyla uyumludur. Kesme ve çekmeyi belirli ankraj gruplarına atayarak, güvenlik gereksinimlerine uygun doğrulanmış bir yük yolu oluştururuz.
SF1 – SF6 ankrajları: Kesme aktarımı için aktif seçeneğini etkinleştirin ve Eksenel kuvvet aktarımı için aktif seçeneğini devre dışı bırakın.
SF7 – SF10 donatı ankrajları: Tersini yapın: Kesme aktarımı için aktif seçeneğini devre dışı bırakın ve Eksenel kuvvet aktarımı için aktif seçeneğini etkinleştirin
Detail uygulamasında bir temeli sıfırdan tasarlıyor olsaydınız, her iki seçenek de varsayılan olarak etkin olurdu. Kesme kuvvetini aktarırken hangi ankrajların kuvvete direneceğini belirlemeniz ve bunları buna göre seçmeniz gerekir. Bu, kesme kuvvetinin yalnızca betonarme kenar göçmesi kontrolü için etkili olan ankrajlara atanması gerektiğini belirten EN gereksinimleriyle uyumludur.
Donatılar
Betonarme bloğun yüksekliğini ve genişliğini artıralım. Bu, modelin daha net görünmesini sağlar ve donatı çubukları boyunca gerilme profilinin tamamını gözlemlememize olanak tanır.
Betonarme kaplama değerini 30 mm olarak ayarlayın; bu, donatı için varsayılan değer olacaktır. Ayrıca boyuna donatılar ve etriyeler için varsayılan Ankraj tipini belirleyin.
Donatıyı tanımlamadan önce Donatı çubukları düğmesini devre dışı bırakın. Bu, yalnızca o anda seçtiğiniz donatı grubunun görünür olmasını sağlayarak görünümü temiz ve sade tutar.
Ardından, sürekli boyuna yatay donatıyı (her iki yüzeydeki ana donatı) oluşturmak için yeni bir Yüzey üzerinde donatı ekleyin.
Her iki yüzeydeki sürekli düşey donatıyı eklemek için işlemi çoğaltın ve ayarları aşağıda gösterildiği gibi düzenleyin.
Yapısal hesaplamalara göre, kesme çevresinin dışında ilave kesme donatısı gerekmemektedir. Bu nedenle sonraki adımlar, orijinal tasarıma dayanarak yalnızca kesme çevresi içindeki kesme donatısının oluşturulmasına odaklanır.
Mevcut donatı öğesini kopyalayın ve kesme donatısını temsil eden uygun etriyeleri elde etmek için buna göre düzenleyin.
GB3D3 işlemini çoğaltın ve kesme donatısını tanımlamak için aşağıdaki seçenekleri güncelleyin.
GB3D4 işlemini kopyalayarak ve parametreleri değiştirerek devam edin.
Şimdi GB3D5 işlemini kopyalayın ve ayarlarını kesme çevresi gereksinimlerini karşılayacak şekilde değiştirin.
GB3D3 işlemini kopyalayarak ve değerleri ayarlayarak yeniden kullanın.
GB3D7 işlemini kopyalayın ve seçenekleri değiştirin.
GB3D5 işleminin bir kopyasını daha oluşturun ve aşağıdaki değişiklikleri uygulayın.
Son olarak, GB3D9 işlemini kopyalayın ve son donatı seçeneklerini güncelleyin.
Şimdi konstrüktif kesme donatısını tanımlayalım. Bu donatı yapısal hesaplama için gerekli olmasa da (bu özel durumda kesme kapasitesi kontrolünü yalnızca betonarme sağladığından), standart detaylandırma kurallarına uymamız gerekir. Ayrıca IDEA StatiCa Detail, modelin gerçekteki donatı yerleşimini doğru biçimde yansıtmasını gerektirir.
Düzensiz aralık, etriyelerin sistematik biçimde düzenlenmesine yardımcı olur.
- Not: Hesaplama açısından bu donatının Detail uygulamasında tanımlanması şarttır. CSFM yönteminin Teorik arka planında belirtildiği ve ayrıca Kaufmann'ın CSFM kitabında da bahsedildiği üzere.
GB3D11 işlemini kopyalayın ve seçenekleri değiştirin.
Nihai donatı tasarımı.
Yükler ve kombinasyonlar
Kombinasyonlar IDEA StatiCa Connection'dan devralınır. İçe aktarmanın tüm sonuçları
bu makalede belirtilmiştir.
Öz ağırlığı ekleyelim:
Öz ağırlıklı bir kombinasyon oluşturun ve EN 1991-1-1 yönetmeliğine göre öz ağırlık katsayısını 1,35 olarak ekleyin
6 Kontrol
Analizi çalıştırmadan önce, hesaplamayı hızlandırmak için Mesh çarpanını 2 veya 3 olarak değiştirmenizi önemle tavsiye ederiz. Bu adım zorunlu olmasa da hesaplama süresini önemli ölçüde azaltır ve olası yakınsama sorunlarının erken tespit edilmesine yardımcı olur. Analiz sorunsuz çalışırsa, nihai sonuçlar için Mesh çarpanını tekrar 1 yapabilirsiniz.
Betonarme hacmi içindeki basınç bölgesindeki asal gerilmelerin dağılımı.
Mesnet reaksiyonları ve dış yükler ile reaksiyonlar arasındaki statik denge. İdeal durum, kuvvetlerin tam aktarımını garanti eden "Denge kontrolü" yönetmelik kontrolünde mutlak sıfıra ulaşmaktır. 1 kN ve 1 kNm gibi küçük artık değerler sayısal kaynaklı olabilir.
Sonuçlar
Eşdeğer asal gerilme
Betonarmedeki eşdeğer asal gerilme (EPS), betonarme bloğun üç eksenli davranışına göre belirlenir. En yüksek yüklere maruz kalan bölgeler belirlenir ve vurgulanır. Sargının tek eksenli basınca kıyasla etkisini göstermek için eşdeğer gerilme, kappa katsayısı kullanılarak hesaplanır.
Gerilme aralığı, aralık işlevi kullanılarak ölçeklendirilebilir. Bu işlev, söz konusu gerilme aralıklarından etkilenen bölgeyi gösterir ve gerilmenin detay üzerinde nasıl yoğunlaştığı konusunda fikir verir.
Sonuç kesiti
Betonarme bloğun iç davranışını incelemek için + Yeni düğmesini kullanarak Kesitler oluşturun ve kritik bölgelerden geçecek şekilde özellikler penceresinde Düzlem tanımını (konum ve dönüş) ayarlayın. Bu, betonarmenin plastik deformasyona uğradığı bölgeleri vurgular. Bu görünümleri nihai Rapor için Galeri'ye kaydedebilirsiniz. Daha fazla bilgi için bu makaleye bakın.
Donatı çubuklarındaki gerilme
Sonuçlar, donatı çubukları üzerindeki gerilmeyi gösterir. Tüm donatı gruplarına ilişkin gerilme, gerinim ve kullanım oranı değerleri Donatı sekmesinde listelenmiştir.
Ankraj kontrolü sekmesi, ankrajların davranışı hakkında gerilme, gerinim ve kuvvet aktarımı açısından fikir verir. Burada SF1-SF6 ankrajlarının çekmede devre dışı bırakıldığının ve yalnızca kesme taşıdığının kanıtı görülmektedir. Kalan ankraj seti olan SF7-SF10 ise yükü yalnızca çekmede taşır.
Ankraj
Ankraj sekmesi, donatı ile betonarme arasındaki aderans dayanımını doğrular. Sağlanan ankraj uzunluğunun kuvvetleri aktarmak için yeterli olduğundan emin olur. Kontrol, sıyrılma göçmesini önlemek için gerçek aderans gerilmesini (τb) nihai aderans dayanımı (fbd) ile karşılaştırır. Bu sonuçları Donatı ve Ankrajlar için ayrı ayrı görüntüleyebilirsiniz.
Deformasyonlar
Yardımcı sekmesine geçin ve Deformasyon seçeneğini açın. ULS (Ultimate Limit State) için deformasyon sınırları öngörülmemiş olsa da deforme şeklin incelenmesi önemli bir mantık kontrolüdür. Modelin kararlı olduğundan ve gerçekçi olmayan yer değiştirme veya dönmelere maruz kalmadığından (örneğin birbirine bağlı olmayan elemanlar nedeniyle) emin olmayı sağlar. Bu görsel inceleme, olası modelleme sorunlarının hızla belirlenmesine yardımcı olur.
7 Rapor
Son olarak Rapor -> Ayrıntılı -> Oluştur sekmesine gidin. IDEA StatiCa, yazdırılabilen veya düzenlenebilir biçimde kaydedilebilen tamamen özelleştirilebilir bir rapor sunar.
EN 1993-1-8 (çelik birleşimler), EN 1992-4 (ankrajlar) ve EN 1992-1-1 (betonarme yapılar) uyarınca eksiksiz bir tasarım kontrolü gerçekleştirdiniz. Çelik birleşim ve ankraj IDEA StatiCa Connection içinde doğrulanmış, betonarme blok bütünlüğü ve donatı ise EN 1992-1-1 ile uyumlu CSFM yöntemi kullanılarak IDEA StatiCa Detail içinde analiz edilmiştir.
