Egyetlen eszköz a teljes talplemez munkafolyamathoz

A horgonyvasalás jelenlegi tervezési gyakorlata

A beton kiszakadási tönkremenetel több okból következhet be:

• Kis betonterület a talplemez alatt: Pillér, sávalapozás, cölöpfejek, talplemez a beton széléhez közel
• Korlátozott horgony beágyazási mélység 
• Nagy nyomaték, nyírás vagy felemelő erők a talplemezben nehéz szerkezetek esetén
• A fenti erők teherkombinációi

A jelenlegi mérnöki gyakorlatban a horgonyokat vasalatlan betonkeresztmetszetet feltételezve méretezik. Az ACI-318 17. fejezetében alkalmazott szabványos egyenleteket a beton teherbírási tervezés (CCD) alapján fejlesztették ki. Az ACI 318 azonban lehetővé teszi horgonyvasalás alkalmazását a kiszakadási erők felvételére, ha geometriai korlátok megakadályozzák a beton kiszakadási teherbírásának növelését. 

Az ACI 318 szerint az alapozásban háromféle betonvasalás lehet jelen: 

• Alapozási vasalás: Az alapozásban keletkező hajlítási erők felvételére tervezett vasalás, pl. pilléreknél
• Horgonyvasalás: Az ACI 318-ban megadott beton kiszakadási szilárdsági egyenletek alternatívájaként szolgál. Az alapkapcsolat szükséges teherbírásának felvételére tervezik
• Kiegészítő vasalás: A kiszakadási kúpok visszatartására szolgál, és nem kifejezetten terhek felvételére tervezik.

 A horgony- és kiegészítő vasalás tervezését az alábbi szakirodalom ismerteti:

• ACI-318 Kommentár R17.5.2.1 szakasz – Ez a szakasz ajánlott részletezési gyakorlatokat tartalmaz a horgonyvasaláshoz
• Anchorage design for petrochemical facilities, ASCE, 2013 – Ez a könyv potenciális Strut-and-tie modelleket mutat be, amelyek a kiszakadási és oldallap-kifúvódási határállapotok tervezéséhez használhatók
• Design of anchor reinforcement in concrete pedestals, Widianto, Chandu Patel és Jerry Owen, 2010 – Ez a tanulmány bemutat egy módszert a horgonyvasalás Strut-and-tie modell segítségével történő tervezésére, és ismertet egy javasolt tervezési eljárást.

Ez évek óta komoly problémát jelent a felelős tervezőmérnökök és szerkezeti tervezők számára. A talplemez alatti betonban lévő vasalás tervezése gyakran időigényes, különösen akkor, ha a horgonyerők meghaladják a kiszakadási teherbírást. Az IDEA StatiCa egy új, teljes munkafolyamatot nyitott meg, amely lehetővé teszi a mérnökök számára, hogy gyorsan és pontosan modellezzék, elemezzék és ellenőrizzék a horgonyvasalást.

A teljes munkafolyamat ismertetése

Az IDEA StatiCa egy acél kapcsolat tervező szoftver, amely kiválóan ismert a talplemez tervezés terén nyújtott képességeiről. A Connection alkalmazással bármilyen talplemezet modellezhet és megtervezheti a horgonyait. Ha azonban a fent említett feltételek valamelyike fennáll, a horgonyok beton kiszakadási teherbírás miatt mondanak csődöt. 

Az új munkafolyamat lehetővé teszi a szükséges horgonyvasalás megtervezését, amely az erőket a beton alapozásba vezeti át. 

Tekintsük át a javasolt munkafolyamatot:

1. Modellezze és méretezze a talplemezet a Connection alkalmazásban

Kezdje a talplemez tervezését az IDEA StatiCa Connection alkalmazásban. Használja a talplemez műveletet acéllemezek, betonblokkok, horgonyok és hegesztések modellezéséhez. A felhasználó más műveleteket is alkalmazhat merevítők vagy csomólemezek hozzáadásához, ha a talplemeznek merevítő eleme van. Nincsenek geometriai korlátok. 

A felhasználók számára egy másik lehetőség a terhek importálása más alkalmazásokból. Számos integrációnk lehetővé teszi a kritikus információk, például a terhek és a geometria automatikus importálását, ami csökkenti a modellezés megkettőzését.

Az importálás elvégzése után az analízis több teherkombinációra kerül végrehajtásra, ahelyett hogy burkoló reakciókat alkalmaznánk. 

2. Acél komponensek méretezése 

Az IDEA StatiCa Connection szabványellenőrzést végez az összes modellkomponensen: acél szerkezeti elemek, talplemez, csavarok és hegesztések. 

Kattintson az alábbi linkre a teljes részletes jelentés megtekintéséhez:

Teljes kapcsolati jelentés PDF

3. Horgonycsavarok méretezése 

Az IDEA StatiCa Connection az ACI-318 (2014 vagy 2019) 17. fejezetének képleteit használja a horgonycsavarok méretezéséhez. A szabványellenőrzés eredményei táblázatban jelennek meg, és megtekintheti az egyes horgonyok ellenőrzéseinek állapotát. Az ellenőrzés a beton kiszakadási teherbírást is figyelembe veszi. 

Az ellenőrzés azonban csak vasalatlan betont vesz figyelembe.

Most eltávolíthatja a beton kiszakadási ellenőrzéseket az eredményekből, és helyette megkaphatja a kiegészítő vasalás méretezéséhez szükséges horgonyerőket.

 A betonvasalás IDEA StatiCa-ban történő tervezéséhez tekintse meg a következő lépéseket. 

4. Exportálja a talplemez modellt az IDEA StatiCa Detail alkalmazásba

Az IDEA StatiCa 25-ös verziójával exportálhatja a talplemez modellt a Detail alkalmazásba, és a modell importálásra kerül, beleértve a talplemezet, a horgonyokat, a betonblokkot, a horgonyokon és a talplemezen ható erőket, valamint a tehereseteket.

5. Modellezze a vasalást a betonblokkon műveletek segítségével

Az analízis futtatása előtt a felhasználó modellezi az acélvasalást az importált modellben. Használja az új betonacél ikont a vasalás hozzáadásához. Válasszon a különböző lehetőségek közül az acélbetétek megadásához, például a rétegek száma és az egyes rétegekben lévő rudak száma. Jelenítse meg 3D átlátszó nézetben. 

6. Futtassa az analízist és tekintse át az eredményeket

Az analízis befejezése után lépjen az Ellenőrzés fülre, és tekintse át az anyagkihasználtsági arányt és a feszültségeket. Az Összefoglaló eredményekben látható feszültségáramlás a betonban ébredő nyomási főfeszültségek vektorait és a vasalás kihasználtságát mutatja, hogy alapáttekintést nyújtson. A felhasználó áttekintheti a beton és acél szilárdságát, az acél tapadási feszültségeit és az alakváltozásokat a különböző teherkombinációkra. 

Összefoglalás

Az IDEA StatiCa több ezer mérnököt segít a szerkezeti mérnöki részletek szoftverének fejlesztésével. 

A teljes talplemez tervezési munkafolyamat egyszerűsíti az összetett feladatokat, csökkentve mindkét rész – az acél talplemez és a vasbeton alapozás – számításaira fordított időt. Az áttekinthető 3D vizualizációval a felhasználók jobban megérthetik a tehertovábbítási utakat és optimalizálhatják a betonvasalás tervezését.