1 新建项目
运行 IDEA StatiCa Connection。一切从钢结构卡片开始。
锚固拓扑保持默认设置,然后进入软件。
2 设计
基于模板创建解决方案后,若要将基础移至边缘,必须将模板分解为单独的操作。
下面调整底板,并将剪力传递设置为摩擦。
注意:自24.1 版本发布起,IDEA StatiCa Detail 的三维锚固设计功能已结束 BETA 测试阶段。在新版本中,剪力也可以通过锚栓、抗剪键和摩擦传递。
为双向受力的锚固输入内力。内力会在地基与混凝土块之间的接触面上产生压应力。默认假定混凝土块已开裂。
3 校核
切换到校核卡片,然后点击计算。规范校核会给出锚栓的破坏模式。下面对此作更详细的说明。
下面按照 EN 1992-4 查看拉力、剪力及其相互作用可能出现的破坏。
请查看锚栓的详细校核结果 ,因为第一页就显示了不满足要求的情况。 该信息会提示您哪些规范校核需要手动或采用其他方法完成,因为这些校核未包含在 IDEA StatiCa Connection 中。建议您采取必要措施解决该问题。
由于锚栓校核未通过:
- 问题由锚栓在拉力和剪力作用下的混凝土锥体破坏抗力引起
- 该问题可在 IDEA StatiCa Detail 中轻松解决,它采用 3D CSFM（协调应力场法）。这有助于克服 IDEA StatiCa Connection 中素混凝土开裂块体模型的局限。
4 导出
自主研发的 IDEA StatiCa Connection 现已提供功能强大的 BIM 链接,可导出至 Detail,从而可对多种组合下的钢筋混凝土块体进行设计和校核。
导出的前提条件:
- 模型必须已完成预计算且包含计算结果
前往卡片校核 -> RC 校核 -> 保存。
仅锚固拓扑允许导出。导出可传递以下内容:
- 混凝土块
- 锚栓
- 底板
- 荷载
根据 Connection 中的相应设置而设定的附加信息和参数:
- 剪力传递（通过锚栓、抗剪键和摩擦）
- 材料
- 锚固类型:后锚固（粘结式）/现浇
- 端部锚固类型:锚板/直锚/带钩/栓钉
- 摩擦系数
钢筋模板
导出后,Detail 项目将自动打开。系统会提示您立即应用钢筋模板。通过这种方式,可以快速为简单的混凝土块配筋,节省时间。模板可以创建、保存、与同事共享等。为便于演示,本教程将从零开始输入钢筋,因此请点击关闭按钮继续。
5 设计
在本部分中,您可以修改构件、支座、荷载&组合以及钢筋组件。
支座
地基具有一定刚度,为实现精确设计应予以考虑。面支座在三个方向上均具有刚度,并默认设置为受拉不起作用（边界非线性）。
- 在对边界条件作假定时请谨慎。对于非线性情况,如果弯矩较大,混凝土块受拉侧的支承在分析过程中可能会翻起,导致较大的转动。由于柔性体运动,这可能导致模型不收敛。
传力装置
锚栓取自 IDEA StatiCa Connection。可选择两种类型的锚栓。
现浇锚栓:
- 预埋锚栓,其粘结特性根据所选类型预先定义（钢筋、带锚板的锚栓或栓钉）
后锚固（粘结式）锚栓:
- 后锚固锚栓（化学锚栓）,可根据实际粘结强度自定义粘结强度。
请注意正确设置与底板的连接。从 Connection 软件导入基础时,轴力传递应设为关闭,剪力传递应设为开启。原因在于锚栓直接承受力的作用。
如果在 Detail 软件中从零开始设计基础,则两个选项均应开启。通过锚栓传递剪力时,用户必须确定由哪些锚栓承担剪力,并勾选相应的复选框。这符合 EN 的要求,即剪力应仅分配给对混凝土边缘破坏校核有效的锚栓。
钢筋
将混凝土保护层设置为 40 mm,该值将用作钢筋的默认值。
选择钢筋组件(1)-->3D 钢筋组(2) ,并填写直径、属性和几何(3)。
复制该操作并更改表面。其他所有选项保持不变。
复制该操作并更改以下选项。
使用在表面上选项并按以下设置输入竖向钢筋。
荷载和组合
组合取自 IDEA StatiCa Connection。导入的所有影响详见 - 将锚固从 Connection 导入 Detail。
下面创建自重荷载:
创建包含自重的组合,并根据规范
EN 1991-1-1 添加自重系数 = 1.35
6 校核
在运行分析之前，强烈建议将网格倍数改为 2 或 3，以加快计算速度。此步骤并非必需，但可以缩短计算时间，并有助于发现收敛问题。如果一切顺利且未出现问题，可以将倍数改回 1。
结果
等效主应力
混凝土的等效主应力（EPS）根据混凝土块的体积行为确定。承受最大荷载的区域会被识别并高亮显示。为了了解与单轴压力相比的侧向约束情况，等效应力采用 κ 系数计算。有关等效主应力的更多信息，请参阅理论背景中的这篇文章。
钢筋应力
在锚固校核中，需要注意靠近角部的锚栓承载比最大。
显示钢筋承载比时，用户可以清楚地看到哪些钢筋参与传递荷载并防止混凝土锥体破坏。
锚固
再次检查锚固设置，并激活锚栓总力。由于混凝土块的计算方法不同，锚栓中的力可能略有差异，但差异并不显著。
变形
切换到辅助，并打开变形。
承载能力极限状态下无需进行变形校核，但强烈建议在分析后检查变形，以确保模型未出现大变形、大转动或任何单元损坏。这样可以概览分析结果，并有助于发现分析过程中可能出现的问题。
7 报告
最后，进入报告预览/打印。IDEA StatiCa 提供可完全自定义的报告，可打印或以可编辑格式保存。
您已按照 EN 1993-1-8 和 EN 1992-4 完成了整个节点设计校核。钢结构部分在 IDEA StatiCa Connection 中校核，混凝土块则在 IDEA StatiCa Connection 和 Detail 中进行了规范校核。
