Strumento unico per il flusso di lavoro completo della piastra di base

Pratica attuale per l'armatura di ancoraggio

La rottura per sfondamento del calcestruzzo si verifica per diversi motivi:

• Piccola area di calcestruzzo sotto la piastra di base: Piedistallo, fondazione a striscia, pilastri, piastra di base vicino al bordo del calcestruzzo
• Profondità di ancoraggio limitata 
• Forze elevate di momento, taglio o sollevamento nella piastra di base dovute a strutture pesanti
• Combinazioni di carico delle forze sopra indicate

Nella pratica ingegneristica attuale, gli ancoraggi sono progettati assumendo una sezione di calcestruzzo non armato. Le equazioni standard utilizzate nel Capitolo 17 di ACI-318 sono state sviluppate sulla base del progetto di capacità del calcestruzzo (CCD). Tuttavia, ACI 318 consente l'uso di armatura di ancoraggio per resistere alle forze di sfondamento quando i vincoli geometrici impediscono di aumentare la capacità di rottura del calcestruzzo. 

In ACI 318, tre diverse categorie di armatura del calcestruzzo possono essere presenti in una fondazione: 

• Armatura di fondazione: Armatura progettata per resistere alle forze di flessione nella fondazione, ad es. pilastri
• Armatura di ancoraggio: Serve come approccio alternativo all'utilizzo delle equazioni di resistenza a rottura del calcestruzzo fornite in ACI 318. Progettata per resistere alla resistenza richiesta del collegamento di base
• Armatura supplementare: Viene fornita per contenere i coni di rottura e non è specificamente progettata per resistere a carichi.

 La progettazione dell'armatura di ancoraggio e supplementare è spiegata nella seguente letteratura:

• ACI-318 Commentary sezione R17.5.2.1 – Questa sezione fornisce pratiche di dettaglio raccomandate per l'armatura di ancoraggio
• Anchorage design for petrochemical facilities, ASCE, 2013 – Questo libro fornisce potenziali modelli tirante-puntone che possono essere utilizzati per progettare gli stati limite di rottura e di espulsione della faccia laterale
• Design of anchor reinforcement in concrete pedestals, Widianto, Chandu Patel, e Jerry Owen, 2010—Questo articolo presenta un metodo per progettare l'armatura di ancoraggio utilizzando il modello tirante-puntone e spiega una procedura di progettazione proposta.

Per anni, questo è stato un problema comune per gli EoR e i progettisti strutturali. La progettazione dell'armatura nel calcestruzzo sotto la piastra di base richiede spesso molto tempo, specialmente quando le forze di ancoraggio superano la capacità di rottura. IDEA StatiCa ha appena sbloccato un nuovo flusso di lavoro completo che consente agli ingegneri di modellare, analizzare e verificare l'armatura di ancoraggio in modo rapido e accurato.

Spiegazione del flusso di lavoro completo

IDEA StatiCa è un software per collegamenti in acciaio molto conosciuto per le sue capacità nella progettazione di piastre di base. Con l'applicazione Connection, è possibile modellare qualsiasi piastra di base e progettare i suoi ancoraggi. Tuttavia, se si riscontrano alcune delle condizioni sopra menzionate, gli ancoraggi falliranno per resistenza a rottura del calcestruzzo. 

Il nuovo flusso di lavoro consente di progettare l'armatura di ancoraggio necessaria per trasferire le forze nella fondazione in calcestruzzo. 

Esaminiamo il flusso di lavoro proposto:

1. Modellare e progettare la piastra di base nell'applicazione Connection

Iniziare la progettazione della piastra di base in IDEA StatiCa Connection. Utilizzare l'operazione piastra di base per modellare piastre in acciaio, blocchi di calcestruzzo, ancoraggi e saldature. L'utente può anche utilizzare altre operazioni per aggiungere irrigidimenti o piastre di giunzione se la piastra di base ha un elemento di controvento. Non ci sono limitazioni geometriche. 

Un'altra opzione per gli utenti è importare i carichi da altre applicazioni. Molte delle nostre integrazioni consentono l'importazione automatica di informazioni critiche, come carichi e geometria, riducendo la duplicazione della modellazione.

Una volta effettuata l'importazione, l'analisi viene eseguita per più combinazioni di carico invece di ricorrere a reazioni inviluppo. 

2.Progettazione dei componenti in acciaio 

IDEA StatiCa Connection verifica secondo normativa tutti i componenti del modello: Elementi in acciaio, piastra di base, bulloni e saldature. 

Clicca sul link qui sotto per vedere il report dettagliato completo:

Report completo del collegamento PDF

3. Progettazione dei bulloni di ancoraggio 

IDEA StatiCa Connection utilizza le formule ACI-318 (2014 o 2019) del Capitolo 17 per progettare i bulloni di ancoraggio. I risultati della normativa sono presentati in una tabella e puoi visualizzare lo stato delle verifiche di ciascun ancoraggio. La verifica considera anche la resistenza a rottura del calcestruzzo. 

Tuttavia, la verifica considera solo il calcestruzzo non armato.

Ora puoi rimuovere le verifiche di rottura del calcestruzzo dai risultati e ricevere invece le forze di ancoraggio necessarie per progettare l'armatura supplementare.

 Vedi i passaggi successivi per progettare l'armatura del calcestruzzo in IDEA StatiCa. 

4. Esportare il modello della piastra di base nell'applicazione IDEA StatiCa Detail

Con IDEA StatiCa versione 25, puoi esportare il modello della piastra di base nell'applicazione Detail, e il modello verrà importato, inclusi la piastra di base, gli ancoraggi, il blocco di calcestruzzo, le forze sugli ancoraggi e sulla piastra di base, e i casi di carico.

5. Modellare l'armatura sul blocco di calcestruzzo utilizzando le operazioni

Prima di eseguire l'analisi, l'utente modella l'armatura in acciaio nel modello importato. Utilizza la nuova icona barra d'armatura per aggiungere l'armatura. Seleziona tra diverse opzioni per inserire le barre d'armatura in acciaio, come il numero di strati e barre in ciascuno strato. Visualizzala utilizzando la vista 3D trasparente. 

6. Eseguire l'analisi e rivedere i risultati

Una volta completata l'analisi, vai alla scheda Verifica e rivedi il rapporto di utilizzo del materiale e le tensioni. Il flusso di tensioni nei risultati di Riepilogo mostra i vettori delle tensioni principali di compressione nel calcestruzzo e l'utilizzo dell'armatura per darti una panoramica di base. L'utente può rivedere la resistenza del calcestruzzo e dell'acciaio, le tensioni di aderenza dell'acciaio e le deformazioni per le diverse combinazioni di carico. 

Conclusione

IDEA StatiCa sta aiutando migliaia di ingegneri sviluppando software per i dettagli di ingegneria strutturale. 

Il flusso di lavoro completo per la progettazione della piastra di base semplifica compiti complessi, riducendo il tempo dedicato ai calcoli di entrambe le parti, la piastra di base in acciaio e la fondazione in calcestruzzo armato. Con una chiara visualizzazione 3D, gli utenti possono comprendere meglio i percorsi di carico e ottimizzare la progettazione dell'armatura del calcestruzzo.