2.2 Gối đỡ và các cấu kiện truyền tải trọng

Để mô hình hóa hầu hết các tình huống trong quá trình thi công, CSFM (phương pháp trường ứng suất tương thích) cung cấp nhiều loại gối đỡ (Hình 7) và các cấu kiện truyền tải trọng (Hình 8).

Gối đỡ

Gối đỡ điểm có thể được mô hình hóa theo nhiều cách để đảm bảo ứng suất không tập trung tại một điểm mà được phân bố trên một diện tích lớn hơn. Phương án đầu tiên là gối đỡ điểm phân bố (Hình 7a), phân bố đều tải trọng trên cạnh của cấu kiện theo chiều rộng xác định.

$$\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 7\qquad Various types of supports:}}}$$

$$\textsf{\textit{\footnotesize{(a) point distributed; (b) bearing plate; (c) line support; (d) patch support; (e) hanging.}}}$$

Gối đỡ vùng (Hình 7d), mặt khác, chỉ có thể được đặt bên trong thể tích bê tông với bán kính hiệu dụng xác định. Gối đỡ này được kết nối bằng các phần tử cứng với các nút của lưới cốt thép trong phạm vi bán kính đó. Do đó, cần phải định nghĩa lồng cốt thép xung quanh gối đỡ vùng.

Để mô hình hóa chính xác hơn một số tình huống thực tế, có hai phương án khác cho gối đỡ điểm. Thứ nhất, gối đỡ điểm có bản chịu lực với chiều rộng và chiều dày xác định (Hình 7b). Vật liệu của bản chịu lực có thể được chỉ định, và toàn bộ bản chịu lực được chia lưới độc lập. Thứ hai, có gối đỡ treo (Hình 7e), có thể được sử dụng để mô hình hóa neo cẩu hoặc đinh neo cẩu.

Gối đỡ đường (Hình 7c) có thể được định nghĩa trên một cạnh (bằng cách xác định chiều dài của nó) hoặc bên trong một phần tử (bằng đường đa tuyến). Cũng có thể xác định độ cứng và/hoặc ứng xử phi tuyến của nó (gối đỡ chịu nén/kéo hoặc chỉ chịu nén).

• Đọc mô tả chi tiết trong Các loại gối đỡ trong IDEA StatiCa Detail

Các cấu kiện truyền tải trọng

Việc đưa tải trọng vào kết cấu cũng có thể được mô hình hóa theo nhiều cách. Đối với tải trọng tập trung, bản chịu lực (Hình 8a) có thể được sử dụng tương tự như gối đỡ điểm, phân bố tải trọng tập trung lên diện tích lớn hơn nhờ bản thép với chiều rộng và chiều dày xác định. 

$$\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 8\qquad Various types of load transfer components:}}}$$

$$\textsf{\textit{\footnotesize{(a) bearing plate; (b) patch load; (c) hanging; (d) partially loaded area.}}}$$

Tải trọng tập trung có thể được đặt trực tiếp lên bề mặt kết cấu với bán kính tác dụng xác định (tải trọng được đặt lên các phần tử bê tông) hoặc thông qua thiết bị truyền tải đặc biệt gọi là tải trọng vùng (Hình 8b và Hình 9). Tải trọng vùng cho phép truyền tải trọng trực tiếp đến cốt thép xác định nằm trong phạm vi bán kính hiệu dụng. Để đảm bảo chức năng đúng của tải trọng vùng, cần phải định nghĩa một nhóm thanh thép sẽ được kết nối với tải trọng (trong thuộc tính cốt thép). Khi cốt thép kết nối không được định nghĩa, cơ chế truyền tải trọng giống như đối với tải trọng tập trung đặt trên bề mặt cấu kiện, và tải trọng được truyền qua các ràng buộc đến các phần tử bê tông, không trực tiếp đến cốt thép. 

$$\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 9\qquad Patch load: (a) load application; (b) load transferred through rebars (a group of bars for the load transfer is defined);}}}$$

$$\textsf{\textit{\footnotesize{(c) load transferred through concrete (a group of bars for the load transfer is not defined).}}}$$

Neo cẩu hoặc đinh neo cẩu có thể được mô hình hóa bằng tải trọng treo (Hình 8c). Người dùng có thể sử dụng diện tích chịu tải một phần (Hình 8d), cho phép tăng khả năng chịu lực của bê tông chịu nén theo Eurocode (không thể sử dụng loại cấu kiện truyền tải trọng này khi áp dụng ACI). Kết cấu cũng có thể được đặt tải trọng đường trên các cạnh, theo đường đa tuyến tổng quát, hoặc bằng tải trọng mặt. Detail application có khả năng tự động xét trọng lượng bản thân trong phân tích.