Outil unique pour un flux de travail complet de plaque de base

Pratique actuelle pour le ferraillage d'ancrage

La rupture par arrachement du béton se produit pour plusieurs raisons :

• Petite surface de béton sous la plaque de base : Piédestal, semelle filante, pieux, plaque de base près du bord du béton
• Encastrement limité de l'ancrage 
• Forces de moment, de cisaillement ou de soulèvement élevées dans la plaque de base dues à des structures lourdes
• Combinaisons de charges des forces ci-dessus

Dans la pratique actuelle de l'ingénierie, les ancrages sont conçus en supposant une section de béton non armé. Les équations standard utilisées dans le chapitre 17 de l'ACI-318 ont été développées sur la base de la conception de la capacité du béton (CCD). Cependant, l'ACI 318 autorise l'utilisation de ferraillage d'ancrage pour résister aux forces d'arrachement lorsque les contraintes géométriques empêchent d'augmenter la capacité d'arrachement du béton. 

Dans l'ACI 318, trois catégories différentes de ferraillage de béton peuvent être présentes dans une fondation : 

• Ferraillage de fondation : Ferraillage conçu pour résister aux forces de flexion dans la fondation, c'est-à-dire les pieux
• Ferraillage d'ancrage : Sert d'approche alternative à l'utilisation des équations de résistance à l'arrachement du béton fournies dans l'ACI 318. Conçu pour résister à la résistance requise de la connexion de base
• Ferraillage supplémentaire : Il est fourni pour retenir les cônes d'arrachement et n'est pas spécifiquement conçu pour résister à des charges.

 La conception du ferraillage d'ancrage et supplémentaire est expliquée dans la littérature suivante :

• Commentaire ACI-318 section R17.5.2.1 – Cette section fournit des pratiques de détail recommandées pour le ferraillage d'ancrage
• Anchorage design for petrochemical facilities, ASCE, 2013 – Ce livre fournit des modèles potentiels de bielles et tirants qui peuvent être utilisés pour concevoir les états limites d'arrachement et d'éclatement de face latérale
• Design of anchor reinforcement in concrete pedestals, Widianto, Chandu Patel, et Jerry Owen, 2010—Cet article présente une méthode de conception du ferraillage d'ancrage utilisant le modèle de bielles et tirants et explique une procédure de conception proposée.

Pendant des années, cela a été un problème courant pour les EoR et les concepteurs de structures. La conception du ferraillage dans le béton sous la plaque de base prend souvent beaucoup de temps, en particulier lorsque les forces d'ancrage dépassent la capacité d'arrachement. IDEA StatiCa vient de débloquer un nouveau flux de travail complet qui permet aux ingénieurs de modéliser, analyser et vérifierle ferraillage d'ancrage rapidement et avec précision.

Explication du flux de travail complet

IDEA StatiCa est un logiciel d'assemblages en acier très bien connu pour ses capacités en matière de conception de plaques de base. Avec l'application Connection, vous pouvez modéliser n'importe quelle plaque de base et concevoir ses ancrages. Cependant, si vous rencontrez certaines des conditions mentionnées ci-dessus, les ancrages échoueront par résistance à l'arrachement du béton. 

Le nouveau flux de travail vous permet de concevoir le ferraillage d'ancrage nécessaire pour transférer les forces dans la fondation en béton. 

Examinons le flux de travail proposé :

1. Modéliser et concevoir la plaque de base dans l'application Connection

Commencez la conception de la plaque de base dans IDEA StatiCa Connection. Utilisez l'opération de plaque de base pour modéliser les plaques d'acier, les blocs de béton, les ancrages et les soudures. L'utilisateur peut également utiliser d'autres opérations pour ajouter des raidisseurs ou des goussets si la plaque de base comporte un élément de contreventement. Il n'y a aucune limitation géométrique. 

Une autre option pour les utilisateurs est d'importer les charges à partir d'autres applications. Plusieurs de nos intégrations permettent l'importation automatique d'informations critiques, telles que les charges et la géométrie, ce qui réduit la duplication de la modélisation.

Une fois l'importation effectuée, l'analyse est réalisée pour plusieurs combinaisons de charges au lieu de recourir aux réactions enveloppes. 

2.Conception des composants en acier 

IDEA StatiCa Connection vérifie par calcul tous les composants du modèle : Éléments en acier, plaque de base, boulons et soudures. 

Cliquez sur le lien ci-dessous pour voir le rapport détaillé complet :

Rapport complet de l'assemblage PDF

3. Conception des boulons d'ancrage 

IDEA StatiCa Connection utilise les formules ACI-318 (2014 ou 2019) du chapitre 17 pour concevoir les boulons d'ancrage. Les résultats du code sont présentés dans un tableau, et vous pouvez consulter l'état des vérifications de chaque ancrage. La vérification prend également en compte la résistance à l'arrachement du béton. 

Cependant, la vérification ne considère que le béton non armé.

Vous pouvez maintenant supprimer les vérifications d'arrachement du béton des résultats et recevoir à la place les forces d'ancrage nécessaires pour concevoir le ferraillage supplémentaire.

 Voir les étapes suivantes pour concevoir le ferraillage du béton dans IDEA StatiCa. 

4. Exporter le modèle de plaque de base vers l'application IDEA StatiCa Detail

Avec IDEA StatiCa version 25, vous pouvez exporter le modèle de plaque de base vers l'application Detail, et le modèle sera importé, y compris la plaque de base, les ancrages, le bloc de béton, les forces sur les ancrages et la plaque de base, ainsi que les cas de charge.

5. Modéliser le ferraillage sur le bloc de béton à l'aide d'opérations

Avant de lancer l'analyse, l'utilisateur modélise le ferraillage en acier dans le modèle importé. Utilisez la nouvelle icône d'armature pour ajouter le ferraillage. Sélectionnez parmi différentes options pour saisir les barres d'armature en acier, telles que le nombre de couches et de barres dans chaque couche. Visualisez-le à l'aide de la vue 3D transparente. 

6. Lancer l'analyse et examiner les résultats

Une fois l'analyse terminée, accédez à l'onglet Vérification et examinez le taux d'utilisation des matériaux et les contraintes. Le flux de contraintes dans les résultats du Résumé montre les vecteurs des contraintes principales de compression dans le béton et l'utilisation du ferraillage pour vous donner un aperçu de base. L'utilisateur peut examiner la résistance du béton et de l'acier, les contraintes d'adhérence de l'acier et les déformations pour les différentes combinaisons de charges. 

Conclusion

IDEA StatiCa aide des milliers d'ingénieurs en développant des logiciels pour les détails d'ingénierie structurelle. 

Le flux de travail complet de conception de plaque de base simplifie les tâches complexes, réduisant le temps consacré aux calculs des deux parties, la plaque de base en acier et la fondation en béton armé. Avec une visualisation 3D claire, les utilisateurs peuvent mieux comprendre les chemins de charge et optimiser la conception du ferraillage du béton.