1 Dự án mới
Bắt đầu bằng cách khởi chạy ứng dụng IDEA StatiCa. Trong cửa sổ chính của IDEA StatiCa, mở Detail application để tạo một dự án mới.
Chọn Model Type - 3D -> Class - General ->Parameters and Initial Settings, và Create mô hình.
2 Hình học
Để bắt đầu mô hình hóa, chọn Model Entity và Solid Block.
Một khối hộp chuẩn xuất hiện, với các kích thước được định nghĩa là Width - X, Depth - Y và Height - Z, liên quan đến GCS (hệ tọa độ tổng thể). Hệ thống hiển thị các điểm không phù hợp trong khung cảnh 3D (góc trên bên trái) sẽ thông báo cho bạn những nội dung còn thiếu để có thể bắt đầu phân tích thành công.
Negative Volume biểu diễn phần bị cắt bỏ giao với thể tích ban đầu.
Định nghĩa các kích thước của Negative Volume->Surface - 1 ->Edge - 4 -> Local Z-position - 2.5 m. Chế độ trong suốt hiển thị thể tích âm.
Operation - Cut biểu thị phép toán Boolean được gọi là phép trừ. Quá trình này loại bỏ phần của khối ban đầu dựa trên hình học thể tích âm của nó.
Thể tích ban đầu SB1 được Cut by NV1.
Sử dụng Negative Volume NV1 và Copy thao tác. Sau khi sao chép thao tác, bật Edge-3. NV2 sẽ được dịch chuyển đến vị trí đối xứng và căn chỉnh tương ứng.
Copy thao tác CUT1 và đặt NV2 làm thuộc tính cắt.
Sau khi tạo NV3, cần điều chỉnh Depth thành 0.75 mét và gán lại số thứ tự Surface thành 2.
Cắt thể tích ban đầu bằng NV3.
Bước cuối cùng là nhân đôi NV3 để tạo NV4. Thay đổi Surface và Edge, sau đó đặt thành số 4.
Copy thao tác CUT3 và áp dụng lại NV4 làm thể tích cắt.
Hình học cuối cùng của phần bê tông. Đây là điểm chuyển tiếp sang các chương tiếp theo.
3 Gối đỡ
Surface Support là lựa chọn duy nhất để ngăn chuyển vị của kết cấu.
Gối đỡ cung cấp ba bậc tự do. Gối đỡ bề mặt cho phép nhập độ cứng riêng biệt theo cả ba phương. Các thông số này có ảnh hưởng quyết định đến ứng xử chung của mô hình.
Độ cứng theo phương đứng 15 MN/m3 trong ví dụ này được lấy từ bài báo trên web. Bạn giả định "Đất mịn hoặc đầm nén nhẹ". Để tham khảo khoảng giá trị áp dụng, bảng số liệu được cung cấp.
Độ cứng theo phương ngang của gối đỡ bề mặt rất quan trọng. Nếu độ cứng là ngàm cứng tuyệt đối, cốt thép chịu uốn ở lớp thanh đầu tiên gần mặt tiếp xúc giữa đất và bê tông hầu như không chịu ứng suất.
Trường hợp cực đoan thứ hai xảy ra khi độ cứng theo phương ngang được đặt ở mức rất thấp. Điều chỉnh này dẫn đến chuyển động rõ rệt của khối do lực cắt gây ra.
Độ cứng theo phương ngang tối ưu cho trường hợp hiện tại được xác định là 1 MN/m3.
Gối đỡ được tự động gán là Inactive in tension (số 1/nút màu xám). Để kích hoạt định nghĩa độ cứng, nhấp vào biểu tượng Pen (số 2).
4 Thiết kế
Bản mã chân cột là phần tử cơ bản cho đoạn nhô, neo và lớp vữa.
Bản mã chân cột cần được đặt chắc chắn lên lớp vữa, với đai ốc được lắp ở cả phía trên và phía dưới. Chiều dày của lớp vữa được quy định là 50 mm. Lực cắt sẽ được truyền qua các neo một cách hiệu quả, trong khi cột, là tiết diện IPE 500, được xoay 90 độ quanh trục cục bộ của nó.
Tiết diện cột được dùng để phân bố lại các lực vào bản mã chân cột một cách phù hợp. Cách các lực được truyền, liên kết và quy định được trình bày tại đây.
Để liên kết bản mã chân cột và phần bê tông, bạn cần định nghĩa Single anchor và quy định các thuộc tính của nó.
Phương pháp Đổ tại chỗ, có kết hợp Bản đệm ở đầu các neo, đã được chọn. Theo mặc định, các neo được thiết kế để truyền cả lực kéo và lực nén, cũng như lực cắt. Các tọa độ X và Y của neo được xác định tương ứng.
Từ thời điểm này, tọa độ X của các neo sẽ được điều chỉnh chỉ nhằm tạo một hàng neo ở một phía. Nên sử dụng nút Copy để nhân đôi các neo nhằm đẩy nhanh quá trình.
Để sao chép hiệu quả hàng neo đã định nghĩa trước, hãy sử dụng chức năng chọn nhiều đối tượng để thực hiện thuận tiện hơn.
Chức năng chọn nhiều đối tượng cho phép thay đổi hàng loạt tọa độ Y thành -0.09 m, nhờ đó đẩy nhanh đáng kể quá trình thiết kế. Các mẹo và kỹ thuật này giúp nâng cao hiệu quả quy trình làm việc của bạn.
Phần neo với lớp vữa, đoạn nhô và neo có bản đệm đã hoàn tất, sẵn sàng cho giai đoạn tiếp theo.
5 Hiệu ứng tải trọng
Định nghĩa Load Case và chọn tác động thông qua Point Loads.
Các lực tập trung được đặt tại gốc của vị trí LCS và được truyền qua các phần tử cứng đến đầu cấu kiện. Do phần thép không được kiểm tra trong 3D Detail, hãy kiểm tra cấu kiện và bản mã chân cột bằng IDEA StatiCa Connection hoặc các công cụ tương tự để tránh tải trọng quá lớn lên phần thép. Với vai trò là tải trọng thứ cấp, hãy gán Self-weight của khối bê tông. Copy toàn bộ trường hợp tải.
Phần mềm chủ yếu làm việc với các tổ hợp, thay vì các trường hợp tải riêng lẻ. Các tổ hợp phải được định nghĩa rõ ràng. Mô hình này sử dụng các tổ hợp ULS LC1 và LC2 làm các trường hợp tải, được tích hợp trong thẻ tổ hợp với hệ số riêng phần bằng một.
Các tổ hợp cộng gộp tải trọng từ các trường hợp tải hiện có để bắt đầu phân tích. Lời giải phi tuyến làm việc ổn định với các tải trọng, và điều thiết yếu là phải cộng chúng một cách chính xác.
6 Cốt thép
Cấu hình cốt thép tuân theo các tiêu chuẩn cấu tạo quy định. Các tiêu chuẩn này có tầm quan trọng hàng đầu, vì phân tích không xét đến một số hiệu ứng cụ thể. Ví dụ, các hiện tượng như co ngót và nhiệt thủy hóa gây ra biến dạng và ứng suất bổ sung trong các thanh cốt thép, góp phần hình thành vết nứt.
Phần sau trình bày các bước bố trí cốt thép cho toàn bộ móng có bệ cột. Thực hiện theo các bước (1). Bạn có thể tắt hiển thị các thanh cốt thép trên ribbon (2) để chỉ xem các thanh được chọn. Điều này giúp bạn nhận biết trực quan từng nhóm.
Bố trí cuối cùng của các thanh cốt thép đã sẵn sàng cho Calculation.
7 Kiểm tra
Trong chương này, bạn chuyển sang giai đoạn xử lý kết quả, nơi các kết quả được tổng hợp và trình bày. Các kết quả dễ hiểu và chủ yếu được điều chỉnh phù hợp cho kiểm tra tiêu chuẩn. Các kết quả chi tiết và đầy đủ có thể được xem trong thẻ Auxiliary.
Chạy tính toán và quan sát kiểm tra tổng hợp. Các kết quả này cho bạn kết luận đạt/không đạt rõ ràng.
Contact Stress trên bề mặt gối đỡ lò xo.
Kiểm tra chi tiết đầu tiên tập trung vào Strength - Concrete. Nếu bạn sử dụng thang màu ứng suất có thể điều chỉnh, vị trí tới hạn sẽ dễ dàng được phát hiện.
Kiểm tra thứ hai dành cho Reinforcement, trong đó trình bày rõ các thanh nào chịu nén và chịu kéo.
Anchors được kiểm tra tiêu chuẩn riêng trong thẻ cuối cùng. Bạn có thể thấy các neo chịu cả kéo và nén. Nguyên nhân là do hệ thống được chọn - Đổ tại chỗ/Lớp vữa với đai ốc/bản đệm.
Kiểm tra Deformation đã được chuyển sang thẻ Auxiliary. Cần lưu ý rằng phân tích biến dạng nên là bước kiểm tra hợp lý ban đầu để đảm bảo ứng xử phù hợp với kết quả dự kiến.
8 Báo cáo
Cuối cùng, chuyển đến thẻ Report. IDEA StatiCa cung cấp báo cáo có thể tùy chỉnh hoàn toàn để in ra hoặc lưu ở định dạng có thể chỉnh sửa.
Bạn đã hoàn thành thành công việc thiết kế và đánh giá, đồng thời có được các kỹ năng để áp dụng trong công việc hằng ngày. Hãy tiếp tục phát huy và chia sẻ thành quả này trên mạng xã hội của bạn.
