Knihovna článků

Obecné tvary a možnosti ukotvení

Ocel

Connection

Geometrie

Kotvení

Základový blok

Plech

ocel-beton

Hilti

Tento článek je dostupný také v dalších jazycích:

Objevte, jak IDEA StatiCa Connection zjednodušuje návrh kotvení a kontrolu podle norem. Snadno spojujte ocelové a betonové prvky pro atypické základy, jako je asymetrické kotvení, odsazení od hran, částečně podepřené patní desky, kotvení do stěn, zábradlí nebo konzolové kotvení.

Jak modelovat kotvení

První možností je modelování kotvení pomocí našeho průvodce spoji, který nabízí možnosti momentového a smykového spoje, patek s nebo bez ztužení.

Druhým přístupem k modelování patky je pomocí operace Patní deska. Tento přístup je určen specificky pro případy, kdy je patní deska kolmá ke kotvenému prvku. Při použití této operace jsou kotvy generovány automaticky. Navíc lze tvar patní desky upravit v Editoru, což umožňuje úpravy jako vytvoření patních desek se zaoblenými hranami podle specifických požadavků návrhu a specifikaci oválných otvorů pro kotvy.

Pro situace, kdy patní deska není kolmá ke kotvenému prvku, vyžaduje proces modelování jiný přístup. V těchto případech musíte použít operaci Výztužná deska pro modelování patní desky a operaci Mřížka spojovacích prostředků nebo Kontakt pro definování kotev. Výztužná deska je umístěna v požadovaném úhlu a poloze a mřížka spojovacích prostředků musí být nastavena na typ Kotva. Poté se změní počet spojovaných položek na jednu a výztužná deska je definována jako vybraná položka.

V případech, kdy je spoj již namodelován v CAD softwaru, můžete importovat návrh kotvení pomocí BIM links.

Příklad obecného kotvení pomocí výztužné desky

Sledujte záznam a naučte se, jak navrhnout vlastní svislou patní desku balkónového zábradlí do betonové desky.

Betonový blok

Betonový základ je omezen na obdélníkový tvar, ale jeho rozměry lze upravit pomocí hodnot odsazení pro každou hranu. Zadání jedné hodnoty vytvoří jednotné odsazení kolem obrysu kotveného průřezu. Zadání dvou hodnot aplikuje symetrická odsazení ve dvou směrech. Zadání čtyř hodnot aplikuje odsazení na každou hranu individuálně pro snadné dosažení asymetrického kotvení.

Operace odsazení vám umožňuje vytvořit obdélníkový betonový blok, základový pás, betonovou stěnu, nosník, sloup, strop nebo šikmý prvek.

Můžete také vytvořit částečně podepřenou patní desku zadáním různých hodnot odsazení. To například umožňuje, aby ocelový nosník spočíval na betonovém bloku pouze částí své pásnice v kontaktu.

Pro odsazení betonového bloku lze zadat i záporné hodnoty pro vytvoření bloku menšího než patní deska nebo kotvená deska prvku.

Typy kotev

V IDEA StatiCa lze navrhnout různé typy kotevních šroubů. Můžete vybírat mezi přímými kotvami, kotvami s hlavou (kruhové nebo obdélníkové podložky) a zahnutými kotevními šrouby. Délku, průměr a materiál spojovacích prostředků lze upravit.

Přímé kotvy jsou automaticky považovány za dodatečně montované a kotvy s podložkami a háky jsou považovány za zabetonované, což rozlišuje požadované kontroly podle norem.

Pro návrh kotev od Hilti můžete použít plugin Hilti PROFIS v Checkbotu. To umožňuje přenos dat z podporovaného FEA a CAD softwaru třetích stran do Hilti PROFIS Engineering Suite pomocí bezplatného Checkbotu. Naučte se jak používat plugin Hilti PROFIS Engineering Suite.

Přenos smyku

Existují tři možnosti přenosu smyku z kotveného prvku do základového bloku: třením, smykovým ozubem nebo kotvami. Přenos smyku je vždy přenášen výhradně jednou z možností, nelze je kombinovat.

Výchozí možností je přenos smyku třením mezi patní deskou a vrstvou podlití reprezentovanou součinitelem tření, který lze upravit podle typu podlití v Nastavení projektu. Součinitel ovlivňuje návrhovou třecí únosnost.

Další možností přenosu smyku je smyková zarážka. Tento prvek se skládá z obecného ocelového prvku přivařeného ke spodní části patní desky. Smyková zarážka je definována délkou, zapuštění může být umístěno excentricky a také otočeno. Posouzení smykové zarážky se provádí pomocí únosnosti oceli a únosnosti betonu v otlačení.

Další možností přenosu smyku v IDEA StatiCa Connection je pomocí kotev.

Poslední možností je Klouzání představující kluzný kloub (váleček) implementovaný pouze pro analýzu v IDEA StatiCa Member. Pro modelování pouze v Connection by tato možnost neměla být použita.

Odsazení

Existují 3 způsoby modelování spojení patní desky se základovým blokem. První a také výchozí možností je přímý bez mezery mezi dvěma prvky. Další možností je maltové lože (podlití) s nastavitelnou tloušťkou. V těchto případech musíte být opatrní při nastavení skutečné hodnoty součinitele tření mezi patní deskou, podlitím a betonovým základem v Nastavení projektu. Výchozí hodnota je 0,25. Poslední možností je mezera pro zabránění přímému kontaktu mezi patní deskou a betonovým blokem, aby se zabránilo korozi.

Síly jsou určeny pomocí analýzy konečných prvků. Ohybový moment kotev s odstupem závisí na poměru tuhosti kotev a patní desky.

Výztuhy

Pro zajištění dodatečné pevnosti lze ke spojenému prvku přidat výztuhy. Toho lze dosáhnout pomocí operace Žebro, která je vhodná pro případy, kdy jsou výztuhy aplikovány na jednu desku (stojinu/pásnici). Alternativně operace Rozšíření umožňuje přiřadit výztuhy k více částem průřezu.

Posouzení kotev

Další podrobnosti o posouzení kotev najdete níže:

Ne všechna posouzení kotev jsou prováděna v aplikaci IDEA StatiCa Connection kvůli omezením vyplývajícím z konfigurace kotev.

Posouzení betonových bloků

Další podrobnosti o posouzení betonového bloku najdete níže:

Posouzení popraskaného nebo nepopraskaného betonu

V Nastavení normy můžete přepnout nastavení betonu na nepopraskaný, což zvyšuje únosnost pro posouzení kotev. Pro normy EN to ovlivňuje Únosnost v prolomení betonu jako parametr k₅ a Únosnost betonového kužele jako parametr k₁. Pro normy AISC to ovlivňuje Pevnost v prolomení betonu a parametr Ψ_c,N. Ve výchozím nastavení je beton nastaven jako popraskaný, ale lze jej změnit na nepopraskaný v Nastavení projektu.

Vypnutí kontroly vytržení betonového kužele

Speciální případy kotvení ocelových nosníků nebo sloupů do štíhlých betonových bloků, jako například u okrajů betonových stěn, představují výzvy především při posuzování vytržení betonového kužele. V těchto scénářích je betonový kužel nedostatečný a je třeba použít alternativní přístup.

V IDEA StatiCa Connection můžete vypnout kontrolu únosnosti v prolomení betonu v Nastavení normy a vybrat z následujících možností:

Obě - V posouzení jsou uvažovány tahové i smykové síly.
Tah - Uvažují se pouze tahové síly, smykové síly jsou předpokládány přenášené výztuží.
Smyk - Uvažují se pouze smykové síly, tahové síly jsou předpokládány přenášené výztuží.
Žádné - Všechny síly jsou předpokládány přenášené výztuží.

Pro všechny možnosti kromě Obě zpráva výslovně specifikuje síly, které musí být přeneseny výztuží betonového bloku pro dosažení vyhovujícího návrhu.

Posouzení betonu - pokročilá metoda

Podle předchozího nastavení mohou být posouzení betonového bloku bez výztuže nevyhovující. V takových případech máte možnost exportovat celé kotvení do aplikace Detail pro další analýzu a úpravy návrhu. Modul 3D umožňuje přesnou analýzu jak doplňkové výztuže, tak betonového bloku.