2.2 Gối đỡ và các bộ phận truyền tải trọng

Để mô hình hóa hầu hết các tình huống trong quá trình thi công, CSFM (phương pháp trường ứng suất tương thích) cung cấp nhiều loại gối đỡ (Hình 7) và các bộ phận dùng để truyền tải trọng (Hình 8).

Gối đỡ

Gối đỡ điểm có thể được mô hình hóa theo nhiều cách để đảm bảo ứng suất không tập trung tại một điểm mà được phân bố trên một vùng rộng hơn. Lựa chọn đầu tiên là gối đỡ điểm phân bố (Hình 7a), phân bố đều tải trọng trên cạnh của cấu kiện theo chiều rộng được chỉ định.

$$\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 7\qquad Various types of supports:}}}$$

$$\textsf{\textit{\footnotesize{(a) point distributed; (b) bearing plate; (c) line support; (d) patch support; (e) hanging.}}}$$

Ngược lại, gối đỡ dạng mảng (Hình 7d) chỉ có thể được đặt bên trong khối bê tông với bán kính hiệu dụng được xác định. Gối đỡ này sau đó được nối bằng các phần tử cứng với các nút của lưới cốt thép trong phạm vi bán kính đó. Do đó, cần phải định nghĩa một lồng cốt thép xung quanh gối đỡ dạng mảng.

Để mô hình hóa chính xác hơn một số trường hợp thực tế, có hai lựa chọn khác cho gối đỡ điểm. Thứ nhất, gối đỡ điểm có bản chịu lực với chiều rộng và chiều dày được xác định (Hình 7b). Vật liệu của bản chịu lực có thể được chỉ định, và toàn bộ bản chịu lực được chia lưới độc lập. Thứ hai, có gối đỡ treo (Hình 7e), có thể dùng để mô hình hóa neo nâng hoặc đinh nâng.

Gối đỡ tuyến (Hình 7c) có thể được định nghĩa trên một cạnh (bằng cách chỉ định chiều dài) hoặc bên trong một phần tử (bằng đường đa tuyến). Cũng có thể chỉ định độ cứng và/hoặc ứng xử phi tuyến của gối đỡ (chịu nén/kéo hoặc chỉ chịu nén).

• Xem mô tả chi tiết tại Các loại gối đỡ trong IDEA StatiCa Detail

Các bộ phận truyền tải trọng

Việc đưa tải trọng vào kết cấu cũng có thể được mô hình hóa theo nhiều cách. Đối với tải trọng tập trung, có thể sử dụng bản chịu lực (Hình 8a) tương tự như gối đỡ điểm, phân bố tải trọng tập trung lên diện tích lớn hơn nhờ bản thép có chiều rộng và chiều dày được xác định. 

$$\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 8\qquad Various types of load transfer components:}}}$$

$$\textsf{\textit{\footnotesize{(a) bearing plate; (b) patch load; (c) hanging; (d) partially loaded area.}}}$$

Tải trọng tập trung có thể được đặt trực tiếp lên bề mặt kết cấu với bán kính tác dụng được xác định (tải trọng tác dụng lên các phần tử bê tông) hoặc thông qua một thiết bị truyền tải đặc biệt gọi là tải trọng dạng mảng (Hình 8b và Hình 9). Tải trọng dạng mảng cho phép truyền tải trọng trực tiếp đến cốt thép được xác định nằm trong vùng bán kính hiệu dụng. Để đảm bảo tải trọng dạng mảng hoạt động đúng, cần xác định một nhóm thanh cốt thép được liên kết với tải trọng (trong thuộc tính cốt thép). Khi cốt thép liên kết chưa được xác định, cơ chế truyền tải trọng giống như đối với tải trọng tập trung đặt trên bề mặt cấu kiện, và tải trọng được truyền qua các ràng buộc đến các phần tử bê tông, chứ không truyền trực tiếp đến cốt thép. 

$$\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 9\qquad Patch load: (a) load application; (b) load transferred through rebars (a group of bars for the load transfer is defined);}}}$$

$$\textsf{\textit{\footnotesize{(c) load transferred through concrete (a group of bars for the load transfer is not defined).}}}$$

Neo nâng hoặc đinh nâng có thể được mô hình hóa bằng tải trọng treo (Hình 8c). Người dùng có thể sử dụng vùng chịu tải một phần (Hình 8d), cho phép tăng khả năng chịu lực của bê tông chịu nén theo Eurocode (không thể sử dụng loại bộ phận truyền tải trọng này khi chọn tiêu chuẩn ACI). Kết cấu cũng có thể được đặt tải trọng tuyến trên các cạnh, theo đường đa tuyến bất kỳ, hoặc tải trọng bề mặt. Detail application có thể tự động xét đến trọng lượng bản thân trong phân tích.