Integrare Wave to Detail: Placă turnată cu ancore mixte (RO)

Vă rugăm să rețineți că acest proiect real utilizează o geometrie optimizată care poate declanșa avertismente standard de detaliere EN. Păstrăm parametrii originali pentru autenticitate. Consultați figura de mai jos.

Dacă doriți să omiteți proiectarea Conexiunii și să treceți direct la analiza Detail 3D, descărcați fișierul.

1 Proiect nou

Rulați IDEA StatiCa Connection. Totul începe din fila Steel. 

Ajustați setările implicite pentru Materiale, apoi faceți clic pe Creare proiect gol.

2 Proiectare

După crearea unui proiect gol, modificați secțiunea transversală a unui element în UB 610 x 305 x 238.

Acum, adăugați o altă operațiune de fabricație și selectați Placă de bază.

Continuați cu următoarea Operațiune și alegeți o Grilă de fixare sau Contact pentru a produce știfturi cu cap.

Adăugați o altă Grilă de fixare sau Contact pentru a produce ancore de armare.

Modificați rotația armăturii în operațiunea GRD2 selectând Editor.

Adăugați o placă de rigidizare.

Sudați placa de rigidizare la placa de bază folosind operațiunea Sudură generală sau contact.

Adăugați operațiunea Tăiere element.

Adăugați ultima operațiune în Conexiune, Grilă de fixare sau Contact.

Să modificăm parametrul Forțe în pentru a seta poziția articulației.

Introduceți forțele interioare pentru ancorare.

• Notă: Vom utiliza doar încărcare la forfecare pentru acest proiect de grindă. Pentru a simplifica tutorialul, Forța de tracțiune din combinația ULS Accidentală, care a fost luată în considerare în proiectul real, a fost exclusă.

3 Verificare

Treceți la fila Verificare -> Calculare. Verificarea conform codului demonstrează modul de cedare la ancore. În mod implicit, blocul de beton este considerat fisurat.

Să explorăm rezultatele. Selectați Tensiune echivalentă, Forță șurub, Plasă, Deformat și Ancore. În general, tabelul arată care ancore sunt aprobate și care nu.

Acum, să analizăm detaliile ancorelor care cedează pentru a identifica ce verificări conform codului sunt satisfăcătoare și care nu.

Motivul eșecului verificării ancorelor: 

• Conform EN 1992-4, Cl. 1.2(4), proiectarea grupurilor de ancore care conțin tipuri diferite de ancore este în afara domeniului de aplicare al standardului. În consecință, verificarea conform codului eșuează în mod implicit. Pentru a verifica corect această configurație, este necesară o analiză detaliată utilizând modulul 3D Detail.
• Această limitare poate fi rezolvată cu ușurință în Detail 3D, bazat pe metoda CSFM, care înlocuiește evaluarea analitică simplificată din Connection cu o analiză riguroasă 3D tensiune-deformație.

Armătură suplimentară (EN 1992-4 – 7.2.1.9; 7.2.2.6):

• Verificarea analitică conform codului eșuează pentru conul de beton, necesitând armătură suplimentară pentru a transfera întreaga sarcină de tracțiune (356,3 kN) și forfecare (400,0 kN). Acest lucru este critic din cauza configurației de ancore „mixte".
• Această limitare poate fi rezolvată cu ușurință în Detail 3D pentru a confirma eficiența armăturii. Dacă verificați manual, presupuneți capacitate zero a betonului și asigurați-vă că aria armăturii acoperă forțele totale raportate.

Adâncimea de înglobare (EN 1992-1-1 – Ecuația 8.6)

• Avertismentul privind adâncimea insuficientă de înglobare apare deoarece acest tutorial reprezintă un exemplu din lumea reală cu un perete subțire și ancore superficiale. Integritatea structurală a proiectului este dovedită în continuare în aplicația Detail.

4 Export

Condiții prealabile pentru export: 

• Modelul trebuie calculat, iar rezultatele incluse.

Mergeți la fila Verificare -> Verificare RC -> Salvare.

Exportul este permis doar pentru topologia de ancorare. Exportul permite transferul:

• Blocului de beton
• Ancorelor
• Plăcii de bază
• Încărcărilor

Informații suplimentare și parametri care sunt setați conform setărilor corespunzătoare din Connection:

• Transfer de forfecare (prin Ancore, Știfturi de forfecare și Frecare) 
• Material
• Tip de ancorare: Montat ulterior (Adeziv) / Turnat pe loc
• Tipul de ancorare la capăt: Șaibă/ Drept/ Cârlig/ Știft cu cap
• Coeficient de frecare

5 Proiectare

Această secțiune vă va permite să modificați Elementele, Rezemările, Încărcările și Combinațiile și să adăugați un ansamblu de armătură.

Rezemare

În acest exemplu, conexiunea este ancorată la un perete continuu pe toate laturile. Pentru astfel de submodele, utilizăm rezemări rigide cu armătură continuă. Această configurație simulează continuitatea peretelui, permițând transferul de tracțiune în ciuda setărilor de compresiune exclusivă, fără a necesita definiții complexe ale rigidității.

 Să aplicăm rezemările modelului:

Dispozitive de transfer

Ancorele sunt importate din IDEA StatiCa Connection. Deoarece proiectul utilizează două tipuri diferite de ancore, vom separa transferul de încărcare pentru a asigura un comportament sigur și previzibil. Această abordare se aliniază cu practica standard de inginerie din Marea Britanie pentru a rezolva limitarea EN 1992-4 (Cl. 1.2(4)), care exclude grupurile mixte de ancore din domeniul de aplicare standard. Prin atribuirea forței de forfecare și tracțiunii unor grupuri specifice de ancore, creăm un traseu de încărcare verificat, conform cerințelor de siguranță.

Ancore SF1 – SF6: Activați Activ pentru transfer de forfecare și dezactivați Activ pentru transfer de forțe axiale.

Ancore de armare SF7 – SF10: Faceți opusul – dezactivați Activ pentru transfer de forfecare și activați Activ pentru transfer de forțe axiale

Dacă ați proiecta o fundație de la zero în aplicația Detail, ambele opțiuni ar fi activate implicit. La transferul forței de forfecare, trebuie să determinați care ancore vor rezista forței și să le selectați corespunzător. Aceasta se aliniază cu cerințele EN, care specifică că forfecarea trebuie atribuită doar ancorelor eficiente pentru verificarea cedării marginii de beton.

Armături

Să mărim înălțimea și lățimea blocului de beton. Aceasta oferă o vedere mai clară a modelului și ne permite să observăm profilul complet al tensiunilor de-a lungul barelor de armătură.

Setați Acoperirea cu beton la 30 mm; aceasta va servi ca valoare implicită pentru armătură. În plus, setați Tipul de ancorare implicit pentru barele longitudinale și etrieri.

Înainte de a defini armătura, dezactivați butonul Bare. Aceasta asigură că doar grupul specific de bare pe care îl selectați în prezent este vizibil, menținând vederea curată și neaglomerată.

Apoi, inserați un nou Grup de bare 3D (sau copiați cel existent) pentru a crea armătura longitudinală orizontală continuă (armătura principală la ambele suprafețe).

Duplicați operațiunea pentru a adăuga armătura verticală continuă la ambele suprafețe și ajustați setările conform celor prezentate mai jos.

Conform calculelor structurale, armătura suplimentară la forfecare nu este necesară în afara perimetrului de forfecare. Prin urmare, pașii următori se concentrează exclusiv pe crearea armăturii la forfecare în interiorul perimetrului de forfecare pe baza proiectului original.

Adăugați un alt element selectând din nou Ansamblu armătură > Grup de bare 3D și modificați Proprietățile.

Duplicați operațiunea GB3D3 și actualizați opțiunile de mai jos pentru a defini armătura la forfecare.

Continuați prin copierea operațiunii GB3D4 și modificarea parametrilor.

Acum, copiați operațiunea GB3D5 și modificați setările acesteia pentru a îndeplini cerințele perimetrului de forfecare.

Reutilizați operațiunea GB3D3 copiind-o și ajustând valorile.

Copiați operațiunea GB3D7 și modificați opțiunile.

Creați o altă copie a operațiunii GB3D5 și aplicați modificările de mai jos.

În final, copiați operațiunea GB3D9 și actualizați opțiunile finale de armătură.

Acum, să definim armătura constructivă la forfecare. Deși nu este necesară conform calculului structural—deoarece betonul singur trece verificarea capacității la forfecare în acest caz specific—trebuie totuși să respectăm regulile standard de detaliere. Mai mult, IDEA StatiCa Detail necesită ca modelul să reflecte cu exactitate dispunerea reală a armăturii.

• Notă: Din perspectivă computațională, definirea acestei armături în aplicația Detail este esențială. Așa cum se menționează în Fundamentele teoretice ale metodei CSFM, și menționat de asemenea în cartea lui Kaufmann despre CSFM.

Creați o altă copie a operațiunii GB3D11 și aplicați modificările de mai jos.

Copiați operațiunea GB3D12 și modificați opțiunile.

În final, copiați operațiunea GB3D13 și actualizați opțiunile finale de armătură.

Încărcări și combinații

Combinațiile sunt preluate din IDEA StatiCa Connection. Toate consecințele importului sunt menționate
în acest articol.

Să adăugăm Greutatea proprie:

Creați o combinație cu Greutatea proprie și adăugați coeficientul pentru greutatea proprie = 1,35 conform codului
EN 1991-1-1

6 Verificare

Înainte de a rula analiza, recomandăm cu tărie modificarea Multiplicatorului de plasă la 2 sau 3 pentru a accelera calculul. Deși acest pas nu este obligatoriu, reduce semnificativ timpul de calcul și ajută la detectarea timpurie a potențialelor probleme de divergență. Dacă analiza rulează fără probleme, puteți reveni la Multiplicatorul de plasă la 1 pentru rezultatele finale.

Rezultate

Tensiunea Principală Echivalentă

Tensiunea principală echivalentă (EPS) în beton este determinată pe baza comportamentului triaxial al blocului de beton. Zonele care experimentează cele mai mari încărcări sunt identificate și evidențiate. Pentru a oferi o perspectivă asupra efectului confinării comparativ cu compresia uniaxială, tensiunea echivalentă este calculată folosind factorul kappa. 

Deformație plastică

Pentru a inspecta comportamentul intern al blocului de beton, comutați la vederea Deformație plastică (ε_pl) . Utilizați butonul + Nou pentru a crea Secțiuni și ajustați Definiția planului (poziție și rotație) în fereastra de proprietăți pentru a tăia prin zonele critice. Aceasta evidențiază unde betonul suferă deformație plastică. Puteți salva aceste vederi în Galerie pentru Raportul final. Mai multe informații sunt disponibile în acest articol.

Tensiunea în bare de armătură

Rezultatele afișează raportul σ_s / σ_{s; curgere} (tensiune față de limita de curgere), identificând barele cele mai solicitate printr-o scară de culori. Valorile detaliate pentru tensiune, deformație și utilizare pentru toate grupurile de bare sunt listate în fila Armătură.

Rezultate detaliate similare sunt disponibile și pentru Ancore.

Ancorare

Verificați din nou setările de Ancorare și activați Forța Totală în Ancore (F_tot). Forțele din ancore pot varia ușor din cauza diferențelor în abordările de calcul pentru blocul de beton. Diferențele nu sunt semnificative, totuși. 

Fila Ancorare verifică rezistența la aderență dintre armătură și beton. Aceasta asigură că lungimea de ancorare furnizată este suficientă pentru a transfera forțele. Verificarea compară tensiunea de aderență reală (τ_b) cu rezistența ultimă la aderență (f_bd) pentru a preveni cedarea prin smulgere. Puteți afișa aceste rezultate separat pentru Armătură și Ancore.

Deformații

Comutați la fila Auxiliar și activați Deformația. Deși limitele de deformație nu sunt prescrise pentru SLU (Starea Limită Ultimă), revizuirea formei deformate este o verificare de control esențială. Aceasta asigură că modelul este stabil și nu prezintă deplasări sau rotații nerealiste (de exemplu, din cauza elementelor deconectate). Această inspecție vizuală ajută la identificarea rapidă a oricăror potențiale probleme de modelare.

7 Raport

În final, mergeți la Raport -> Detaliat -> Generare. IDEA StatiCa oferă un raport complet personalizabil pentru tipărire sau salvare într-un format editabil.

Ați efectuat o verificare completă a proiectului conform EN 1993-1-8 (îmbinări metalice), EN 1992-4 (ancore) și EN 1992-1-1 (structuri din beton). Îmbinarea metalică și ancorarea au fost verificate în IDEA StatiCa Connection, în timp ce integritatea blocului de beton și armătura au fost analizate în IDEA StatiCa Detail folosind metoda CSFM conformă cu EN 1992-1-1.