Shear transfer through anchors, shear lugs, and friction

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In IDEA StatiCa Detail, various types of devices transferring shear to the concrete are implemented to ensure that all cases can be included. Besides the possibility of considering pure friction between the base plate and concrete, shear transfer through anchors or shear lug is also available.

See the following article for a detailed description of all options and their input: 

Lastannahmen

Lastannahmen bestehen aus zwei Teilen, der Grundplatte und dem einzelnen Anker. Beginnen wir mit der Fußplatte. Um die Position zu bestimmen, müssen eine Bezugsfläche und eine Kante ausgewählt werden. Diese definieren den Ursprung der Koordinaten, von denen aus die X- und Y-Abstände gemessen werden. Es gibt zwei Optionen für die Formdefinition: Rechteck und Polygon.

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Die Grundplatte ist mit dem Betonelement durch einen Kontakt verbunden, der Druckspannungen und auf Wunsch auch Schubspannungen überträgt. Es gibt drei Schubübertragungsmechanismen, die ausgewählt werden können:

  • durch Reibung
  • durch Anker
  • durch Schubknagge

Die Software erlaubt es nicht, diese Schubübertragungsmechanismen zu kombinieren.

Für die Option durch Reibung muss der Bemessungswert des Reibungskoeffizienten eingegeben werden. Für die Option durch Scubknagge muss das Stahlprofil, einschließlich Geometrie und Position, eingegeben werden.

Die Fußplatte kann entweder eine Punktlast oder eine Gruppe von Kräften übertragen. Bei einer Punktlast kann das Modell mit sechs Schnittgrößen (Fx, Fy, Fz, Mx, My und Mz) an einer beliebigen Stelle der Fußplatte belastet werden. Für eine Gruppe von Kräften kann der Benutzer die Positionen, Stärke und Richtungen der Kräfte in eine Tabelle eingeben, die eine allgemeine Positionierung auf der Fußplatte ermöglicht. Es ist wichtig zu erwähnen, dass die Fußplatte punktförmig belastet wird und keine Versteifung oder ein Bauteil auf ihrer Oberseite angeschweißt ist. Für eine korrekte Lastverteilung ist es daher wichtig, eine relativ steife Fußplatte mit einer relativ großen Dicke zu verwenden.

Ein zweites Lasteinleitungselement, der Einzelanker, kann hinzugefügt und mit der Fußplatte verbunden werden, so dass beispielsweise eine mit vier Ankern verankerte Grundplatte der Stütze entsteht (siehe Abbildung unten). Es ist auch möglich, einzelne Anker ohne Fußplatte zu modellieren.

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Weitere Informationen über die Verbindung mit der Fußplatte finden Sie im Abschnitt Theoretischer Hintergrund.

Die Anker beziehen sich in Lage und Geometrie auf die Oberfläche und den Rand des Blocks, einschließlich der Bestimmung der relativen Lage wie bei der Fußplatte. Selbstverständlich ist es möglich, die Länge des Ankers im Beton und die Länge über der Betonoberfläche anzugeben.

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Die Anker sind in zwei Varianten ausgeführt:

  • Ortbeton - Bewehrung
  • Chemische Anker

Für die Ortbetonbewehrung wird die Verbundfestigkeit nach EN 1992-1-1, Kap. 8.4.2 verwendet. 8.4.2. Darüber hinaus ist es möglich, die Verankerungsart für diesen Dübeltyp wie für konventionelle Bewehrung festzulegen.

Bei chemischen Ankern ist es möglich, die Verbundfestigkeit direkt einzugeben, die der Benutzer aus dem technischen Datenblatt entnehmen kann. Beachten Sie, dass die Eingabe des Bemessungswertes der Verbundfestigkeit erforderlich ist. Der folgende Artikel hilft Ihnen, den Wert zu finden.

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Eine ausführliche Beschreibung des Verhaltens der Verbindung zwischen Anker und Fundament ist im Abschnitt Theoretischer Hintergrund beschrieben.

Known limitations 

Since Detail is just a tool and cannot replace engineering judgment, a safe understanding of its functions, benefits, and limitations is necessary. Read the following limitations, which must be taken into account:

  • In Detail, the anchors are only checked for tensile strength. It is necessary to use Connection for shear and interaction checks.
  • Only models anchored via the base plate and only Direct contact can be imported to Detail (from Connection). 

For a full list of limitations with further explanation, see the article: Known limitations for 3D Detail

Released in IDEA StatiCa version 24.1

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