Instrument unic pentru fluxul complet de lucru al plăcilor de bază

Practica actuală pentru armătura de ancorare

Cedarea prin smulgere din beton apare din mai multe motive:

• Suprafață redusă de beton sub placa de bază: Piedestal, fundație continuă, stâlpi de fundație, placă de bază aproape de marginea betonului
• Adâncime de încastrare limitată a ancorelor 
• Forțe mari de moment, forfecare sau ridicare în placa de bază datorită structurilor grele
• Combinații de încărcări ale forțelor de mai sus

În practica inginerească actuală, ancorele sunt proiectate presupunând o secțiune de beton nearmat. Ecuațiile standard utilizate în ACI-318 Capitolul 17 au fost dezvoltate pe baza proiectării capacității betonului (CCD). Cu toate acestea, ACI 318 permite utilizarea armăturii de ancorare pentru a rezista forțelor de smulgere atunci când constrângerile geometrice împiedică creșterea capacității de rezistență la smulgere din beton. 

În ACI 318, trei categorii diferite de armătură din beton pot fi prezente într-o fundație: 

• Armătura fundației: Armătură proiectată pentru a rezista forțelor de încovoiere din fundație, respectiv piedestale
• Armătura de ancorare: Servește ca abordare alternativă față de utilizarea ecuațiilor de rezistență la smulgere din beton prevăzute în ACI 318. Proiectată pentru a rezista rezistenței necesare a îmbinării de la bază
• Armătură suplimentară: Aceasta este prevăzută pentru a reține conurile de smulgere și nu este proiectată în mod specific pentru a rezista la încărcări.

 Proiectarea armăturii de ancorare și a armăturii suplimentare este explicată în literatura de specialitate următoare:

• ACI-318 Commentary section R17.5.2.1 – Această secțiune oferă practici recomandate de detaliere pentru armătura de ancorare
• Anchorage design for petrochemical facilities, ASCE, 2013 – Această carte prezintă modele potențiale Bielă-tiranți care pot fi utilizate pentru proiectarea stărilor limită de smulgere și de explozie laterală
• Design of anchor reinforcement in concrete pedestals, Widianto, Chandu Patel, și Jerry Owen, 2010 — Această lucrare prezintă o metodă de proiectare a armăturii de ancorare utilizând modelul Bielă-tiranți și explică o procedură de proiectare propusă.

De ani de zile, aceasta a fost o problemă frecventă pentru inginerii responsabili de proiect și proiectanții structurali. Proiectarea armăturii în betonul de sub placa de bază este adesea consumatoare de timp, mai ales când forțele din ancore depășesc capacitatea de smulgere. IDEA StatiCa tocmai a lansat un nou flux de lucru complet care permite inginerilor să modeleze, analizeze și verifice armătura de ancorare rapid și precis.

Explicarea fluxului de lucru complet

IDEA StatiCa este un software pentru îmbinări metalice foarte cunoscut pentru capacitățile sale în ceea ce privește proiectarea plăcilor de bază. Cu aplicația Connection, puteți modela orice placă de bază și proiecta ancorele acesteia. Cu toate acestea, dacă întâlniți unele dintre condițiile menționate mai sus, ancorele vor ceda prin rezistența la smulgere din beton. 

Noul flux de lucru vă permite să proiectați armătura de ancorare necesară pentru a transfera forțele în fundația de beton. 

Să analizăm fluxul de lucru propus:

1. Modelați și proiectați placa de bază în aplicația Connection

Începeți proiectarea plăcii de bază în IDEA StatiCa Connection. Utilizați operația de placă de bază pentru a modela plăci din oțel, blocuri de beton, ancore și suduri. Utilizatorul poate folosi și alte operații pentru a adăuga elemente de rigidizare sau plăci de nod dacă placa de bază are un element de contravântuire. Nu există limitări geometrice. 

O altă opțiune pentru utilizatori este importul încărcărilor din alte aplicații. Multe dintre integrările noastre permit importul automat al informațiilor critice, cum ar fi încărcările și geometria, ceea ce reduce duplicarea modelării.

Odată efectuat importul, analiza este realizată pentru combinații multiple de încărcări în loc să se recurgă la reacțiunile de anvelopă. 

2. Proiectarea elementelor din oțel 

IDEA StatiCa Connection efectuează verificarea conform codului pentru toate componentele modelului: Elemente din oțel, placă de bază, buloane și suduri. 

Faceți clic pe linkul de mai jos pentru a vedea raportul complet detaliat:

Raport PDF complet al îmbinării

3. Proiectarea buloanelor de ancorare 

IDEA StatiCa Connection utilizează formulele ACI-318 (2014 sau 2019) din Capitolul 17 pentru proiectarea buloanelor de ancorare. Rezultatele conform codului sunt prezentate într-un tabel și puteți vizualiza starea verificărilor fiecărei ancore. Verificarea ia în considerare și rezistența la smulgere din beton. 

Cu toate acestea, verificarea ia în considerare doar betonul nearmat.

Puteți acum elimina verificările de smulgere din beton din rezultate și în schimb să obțineți forțele din ancore necesare pentru proiectarea armăturii suplimentare.

 Consultați pașii următori pentru proiectarea armăturii din beton în IDEA StatiCa. 

4. Exportați modelul plăcii de bază în aplicația IDEA StatiCa Detail

Cu IDEA StatiCa versiunea 25, puteți exporta modelul plăcii de bază în aplicația Detail, iar modelul va fi importat, incluzând placa de bază, ancorele, blocul de beton, forțele pe ancore și placa de bază, precum și cazurile de încărcare.

5. Modelați armătura pe blocul de beton folosind operații

Înainte de a rula analiza, utilizatorul modelează armătura din oțel în modelul importat. Utilizați noua pictogramă pentru bare de armătură pentru a adăuga armătura. Selectați din diferite opțiuni pentru a introduce barele de armătură din oțel, cum ar fi numărul de straturi și bare în fiecare strat. Vizualizați-o folosind vederea 3D transparentă. 

6. Rulați analiza și examinați rezultatele

Odată finalizată analiza, accesați fila Verificare și examinați gradul de utilizare al materialului și tensiunile. Fluxul de tensiuni din rezultatele Sumar prezintă vectorii tensiunilor principale de compresiune în beton și gradul de utilizare al armăturii pentru a vă oferi o imagine de ansamblu de bază. Utilizatorul poate examina rezistența betonului și a oțelului, tensiunile de aderență ale oțelului și deformațiile pentru diferitele combinații de încărcări. 

Concluzie

IDEA StatiCa ajută mii de ingineri prin dezvoltarea de software pentru detalii de inginerie structurală. 

Fluxul de lucru complet pentru proiectarea plăcilor de bază simplifică sarcinile complexe, reducând timpul petrecut cu calculele pentru ambele părți, placa de bază din oțel și fundația din beton armat. Cu o vizualizare 3D clară, utilizatorii pot înțelege mai bine traseele de încărcare și pot optimiza proiectarea armăturii din beton.