Nu mai trebuie să vă luptați cu proiectarea ancorărilor

Conform cercetărilor publicate în revista New Civil Engineer, care a chestionat peste 100 de ingineri constructori practicieni, 55% au raportat că petrec până la 4 ore proiectând o conexiune tipică oțel-beton și generând raportul asociat. Este destul de mult, având în vedere tot ce trebuie abordat în proiect. 

Dacă sunteți unul dintre cei care se luptă cu detaliile, atunci fiți atenți. IDEA StatiCa este purtătorul de vești bune. Această luptă s-a încheiat acum, deoarece introducem puterea combinată a IDEA StatiCa Detail și IDEA StatiCa Connection, instrumentul suprem pentru proiectarea ancorărilor. Acest lucru face proiectarea ancorărilor ușoară și necesită o fracțiune din timpul pe care îl necesita înainte.

De ce este proiectarea ancorărilor o astfel de problemă pentru majoritatea dintre noi?

Înainte de a analiza mai departe opțiunile noastre, să definim cum s-au făcut lucrurile până acum. Și gândiți-vă la asta pentru un moment. 

Indiferent dacă ne concentrăm pe Eurocode, AISC sau orice alt standard sau specificație pentru proiectarea ancorărilor, toate sunt de acord cu câteva principii cheie despre cum să abordăm conexiunile oțel-beton. 

• În primul rând, ele specifică mai multe moduri de cedare pentru ancore și fundații de beton, care sunt în continuare clasificate după tipul de încărcare. Fiecare condiție este evaluată separat. 

Figura 1: Schema modurilor de cedare – imagine din Design of Steel-to-Concrete Joints Design Manual II

• Apoi, ele propun o soluție folosind metoda componentelor, unde îmbinarea trebuie împărțită în configurații și componente individuale și evaluată una câte una. 

Figura 2: Modele de componente – imagine din Design of Steel-to-Concrete Joints Design Manual II

• Pentru a complica și mai mult lucrurile, unele standarde fie nu au deloc o procedură adecvată pentru evaluarea betonului, fie recomandă un design excesiv de conservator, sugerând etrieri și armătură suplimentară fără a se baza pe un calcul precis pentru îmbinarea specifică. În schimb, aceasta este adesea înlocuită cu un set de reguli de detaliere.

Nu este nimic în neregulă cu abordarea menționată mai sus. A fost dovedită de-a lungul anilor de practică, dar există câteva „dar"-uri:

1. Proiectarea chiar și a tipurilor mai simple de ancorare poate dura un timp relativ lung.
2. O abordare conservatoare poate deveni destul de provocatoare (dacă este posibil) atunci când vine vorba de ancorări mai puțin tipice sau complet nestandardizate.
3. Același lucru se aplică și specialităților, cum ar fi ancorarea aproape de margine sau transferul forței de forfecare folosind console de forfecare, etc. 

Figura 3: Studiu de caz – Proiectarea ancorării rezervoarelor sferice de stocare din oțel, Canada

Acest lucru duce la risipă excesivă de materiale, pierderi semnificative de timp sau chiar evitarea cazurilor. Dar de ce, dacă nu este absolut necesar? Avem metode FE de câțiva ani încoace, iar dezvoltarea lor continuă să avanseze. La IDEA StatiCa, folosim metodele CBFEM și CSFM, pe care unii le-ar putea numi inovatoare, dar în realitate, ele există de ceva timp și se bazează pe ipoteze sau metode care au fost eficiente de zeci de ani.

Utilizându-le în mediul rapid de astăzi, unde procesul de proiectare este sub presiune, putem obține un avantaj incredibil. Putem economisi timp și în același timp putem obține rezultate mai precise. Acest lucru nu numai că aduce liniște sufletească, dar ne permite și să optimizăm semnificativ materialele, ducând la economii de costuri. Deci ce ne oferă cele mai recente instrumente?

IDEA StatiCa ca soluție completă pentru o problemă complexă

IDEA StatiCa avansează pe măsură ce aplicațiile continuă să evolueze și începe să acopere aproape toate cazurile de detalii. Nu mai este nevoie de un instrument pentru îmbinări din oțel, adăugarea de calcule manuale sau un alt instrument pentru beton. Acum putem gestiona totul și putem conecta eficient fluxul de lucru.Cum?

Înainte de versiunea 24.1, în IDEA StatiCa Connection, puteam evalua părțile din oțel cu câteva limitări și evaluări de bază ale fundației de beton (doar beton simplu). Erau necesare calcule manuale suplimentare, precum și calcule complete atunci când se folosea beton armat. Evaluările nesatisfăcătoare se datorează în principal blocului de beton, cauzând dureri de cap pentru mai mult de un inginer.

Acest lucru se schimbă odată cu lansarea versiunii complete a IDEA StatiCa 3D Detail, actualizată special cu caracteristici și funcționalități complete, cum ar fi transferul forței de forfecare prin ancore sau console de forfecare, proiectate pentru cazurile de ancorare. Potrivit pentru oricine se confruntă cu probleme precum cedările prin smulgere sau con de beton și a fost frustrat de incapacitatea de a încorpora armătura în Connection, acum puteți modela cu ușurință armătura și puteți efectua o analiză în 3D Detail. Utilizarea armăturii acoperă aceste moduri de cedare care altfel ar apărea în betonul simplu. Din 3D Detail, putem primi rezultate pentru o verificare a Stării Limită Ultimate pentru beton, armătură și ancore în tracțiune.

Figura 4: Moduri de cedare acoperite în IDEA StatiCa Connection și 3D Detail

Apoi în Connection, puteți continua să evaluați ancorele, consolele de forfecare, placa de bază etc., ei bine, pur și simplu toate componentele din oțel ca înainte. Deși ambele aplicații funcționează independent, avantajul real vine pentru cei care combină puterea Connection și Detail. Aplicațiile se completează reciproc și doar împreună oferă un pachet cuprinzător de evaluări. 

O gamă complet nouă de posibilități 

Dar destul cu vorbele. Să aruncăm o privire la câteva exemple practice potrivite pentru soluția noastră și să descoperim ce este disponibil acum: 

Figura 5: (1) Grindă din oțel la grindă de beton (2) Stâlp din oțel la stâlp de beton (3) Ancorare grea cu console de forfecare (4) Ancorare în pereți armați 

Obținerea celui mai bun din ambele lumi

Instrumentele grozave ar fi inutile fără un flux de lucru simplu. Nimeni nu vrea să petreacă timp modelând același detaliu de două ori. Așadar, conectarea Detail și Connection a fost o necesitate absolută pentru noi. Cu unsingur clic, importul modelului, inclusiv încărcările, este gata. Singurul pas suplimentar care trebuie făcut este adăugarea armăturii, iar modelul este pregătit pentru calculul final. Întregul proces poate fi finalizat în doar câteva minute, vedeți singuri:

Mai multe despre importul în sine pot fi găsite în articolul cu notele de lansare: Importul ancorării din Connection în Detail.

Concluzie

Ce să spunem în această concluzie? Dacă proiectarea conexiunilor este o luptă pentru dvs. și necesită o cantitate nerezonabilă de timp, acum ar putea fi momentul potrivit să faceți ceva în această privință. Descărcați noua versiune, încercați-o și anunțați-ne dacă mergem în direcția corectă. Ceva ne spune — poate acele mii de clienți mulțumiți — că deja o facem.

Notă: Pentru o înțelegere corectă, recomand citirea Limitărilor Cunoscute pentru 3D Detail, precum și aprofundarea Fundamentelor Teoretice sau a unei descrieri mai practice a funcționalităților pentru o perspectivă mai profundă.