3D Detail – fundații din beton armat (BETA)
IDEA StatiCa introduce Detail (3D Beta) pentru rezolvarea sarcinilor 3D, cum ar fi ancorarea în blocuri de beton. Soluția vă permite să efectuați proiectarea fără simplificări excesive și să obțineți verificări bazate pe Starea Limită Ultimă (SLU). Metoda implementată în IDEA StatiCa Detail (3D Beta) se bazează pe Metoda Câmpului de Tensiuni Compatibil, deja dovedită, care a fost adaptată pentru a putea rezolva probleme 3D (tensiuni tri-axiale). De asemenea, elementul de bază este modificat pentru a treia dimensiune. Blocul solid este elementul de bază care reprezintă betonul și poate fi deformat în toate cele trei direcții. Pentru a face posibilă crearea unui model complex pentru fundații, am implementat entități precum reazem de suprafață, placă de bază, ancore și altele. Toate aceste entități sunt descrise, împreună cu funcționalitatea lor, în articolul următor.
Forma blocului solid
Blocul de beton poate fi modelat datorită tipului de element numit „Bloc solid", a cărui geometrie poate fi definită în două moduri:
- Formă dreptunghiulară – Această opțiune este potrivită pentru definirea fundației cu o bază dreptunghiulară și înălțime constantă. Definirea decalajelor pentru toate laturile blocului permite, de asemenea, modelarea fundațiilor înclinate.
- Bază poligonală cu înălțime definită – A doua opțiune pentru definirea formei fundației este definirea formei bazei ca un poligon general. Cu toate acestea, nu este posibilă crearea unei fundații înclinate, așa cum este descris în opțiunea anterioară.
Reazeme de suprafață
Rezemul de suprafață este singurul tip de reazem care poate fi definit pentru modelul solid. Există două opțiuni pentru definirea formei – poate fi definit fie pentru întreaga suprafață, fie ca o zonă generală al cărei contur este determinat prin polilinie.
Avantajul rezemului de suprafață este posibilitatea de a defini rigiditatea și de a seta comportamentul neliniar care simulează contactul cu terenul. Rezemele definite prin formă generală (polilinie) pot fi utilizate pentru a simula piloți.
Dispozitive de transfer al încărcărilor
În special pentru ancorare, au fost dezvoltate două entități pentru transferul încărcărilor:
- Placă de bază – Forma plăcii de bază poate fi definită ca un dreptunghi sau o polilinie generală. Placa de bază poate fi modelată cu o parte din stâlp (opțiunea „Transfer de încărcare – Stâlp") sau fără stâlp (opțiunea „Transfer de încărcare – Forțe"). Când este selectată opțiunea „Transfer de încărcare – Forțe", încărcarea definită este aplicată direct pe placa de bază. Când stâlpul de oțel este definit (prin secțiunea transversală și lungimea sa), încărcarea este aplicată în vârful stâlpului, iar rigiditatea acestuia ajută la distribuirea corectă a tensiunilor pe placa de bază.
- Ancoră individuală – O ancoră individuală este un element 1D care permite transferul încărcării axiale. Ancora poate fi interconectată automat cu placa de bază sau poate fi încărcată direct printr-o forță concentrată*.
*Există mai multe limitări pentru ancore în versiunea BETA.
Ancora transmite doar compresiune și întindere. Forfecarea, dacă este importată din Connection, este transferată prin frecare între blocul de beton și placa de bază. Numai forța axială poate fi aplicată pe ancoră.
Există două tipuri diferite de ancore disponibile în aplicația Detail:
- Turnate in situ – Armătură
- Ancoră adezivă
Pentru ancora adezivă, există un alt parametru care intervine în analiză – Rezistența la aderență. Această valoare este setată implicit la 2 MPa și ar trebui ajustată de utilizator conform informațiilor din fișa tehnică a producătorului de ancore.
Încărcări
Adăugarea unui grup de forțe și a unei încărcări de suprafață este esențială pentru ușurința utilizării. În total, sunt acceptate trei tipuri de încărcări:
- Încărcare de suprafață – Încărcarea de suprafață poate fi aplicată pe orice suprafață de beton. Poate fi aplicată pe întreaga suprafață sau doar pe o parte a acesteia, pe o anumită zonă determinată de conturul său (polilinie).
- Forță concentrată
- Grup de forțe – Un grup de forțe este o entitate care definește mai multe forțe concentrate care acționează ca un grup. Poate fi aplicat pe placa de bază sau pe suprafața de beton. Acest tip de încărcare poate fi utilizat pentru a simula forțele din suduri care transferă tensiunile de la stâlp la placa de bază.
Armătură
A fost dezvoltat un nou tip de armătură, care permite armarea suficientă a unei fundații. Un Grup de bare oferă mai multe opțiuni pentru definirea barelor de armătură:
- Prin două puncte
- Pe muchia suprafeței – Pe muchia suprafeței – un strat de armătură este creat paralel cu suprafața selectată. Utilizatorul definește numărul de bare dintr-un strat și numărul de straturi paralele cu suprafața selectată.
- Pe muchia suprafeței sau mai multe muchii – Pe muchia suprafeței sau mai multe muchii permite modelarea straturilor de armătură cu formă complexă (curbă plană raportată la orice suprafață de beton). Stratul este, prin urmare, determinat de o singură bară. Cu toate acestea, pot fi definite mai multe straturi paralele. Acoperirea cu beton poate fi definită independent pentru fiecare muchie. Aceasta este cea mai bună opțiune pentru modelarea etrierilor.
- Pe polilinie
Rezultate
În fila de rezultate, veți descoperi trei evaluări fundamentale în conformitate cu SLU (Starea Limită Ultimă).
Rezultatele tensiunilor și deformațiilor în beton și armătură sunt prezentate în secțiunea „Rezistență". Tensiunile de aderență și valorile aferente se găsesc în verificarea „Ancoraj". O valoare foarte importantă a deformației neliniare este prezentată în verificarea „Auxiliar".
Limitările versiunii 3D BETA
Scopul versiunii BETA lansate este de a oferi utilizatorilor noștri posibilitatea de a se familiariza cu aceasta, de a testa soluția și de a ne oferi feedback. Pentru a clarifica așteptările față de versiunea BETA a 3D Detail, există câteva limitări în versiunea actuală:
- Nu există transfer de forță tăietoare în ancore – forfecarea este transferată numai prin frecare între placa de bază și suprafața blocului de beton.
- Rezultatele analizei și verificările conform codului sunt limitate la SLU (starea limită ultimă)
- Timpul de calcul al unui model unic de bloc de beton și placă de bază cu o rețea de ancore poate dura până la 10 minute
- Secțiunile pentru vizualizarea rezultatelor vor fi disponibile în BETA 2
- Greutatea proprie a elementelor modelului nu este luată în considerare
- Numai un singur bloc solid de beton poate fi utilizat în model
Soluția 3D pentru Detail este în curs de dezvoltare intensivă și de verificare. Odată cu versiunea 24.0, este lansată prima versiune BETA a 3D Detail; BETA 2 este așteptată în iulie 2024, cu îmbunătățiri în interpretarea rezultatelor, reducerea listei de limitări actuale și adăugarea de funcționalități suplimentare. Versiunea BETA a 3D Detail va fi transferată în versiunea ALPHA după finalizarea unui proces de verificare amănunțit și lansată odată cu versiunea 24.1.
Descrierea modelului și verificări
Pentru a afla mai multe despre modelul analitic 3D Detail, citiți articolul privind fundamentele teoretice:
De asemenea, primele verificări ale modelului și rezultatelor 3D Detail au fost publicate în următoarele articole:
- Verificare 3D Detail: Test simplu de încovoiere
- Verificare 3D Detail: Test de ancoraj
- Verificare 3D Detail: Teste de forfecare în grinzi cu cantități reduse de etrieri
De asemenea, puteți consulta articolele privind fundamentele teoretice ale Detail, valabile atât pentru modelele 2D, cât și 3D, referitoare la elementele finite și interpretarea rezultatelor SLU:
Vă oferim acces timpuriu la această versiune Beta pentru a o testa pe cont propriu, în timp ce continuăm să o supunem procesului nostru riguros de verificare. Aceasta este accesibilă utilizatorilor actuali cu cea mai recentă versiune și mentenanță valabilă. Dacă îndepliniți condițiile prealabile, puteți solicita acces gratuit făcând clic pe pictograma Beta Detail din bara de instrumente a aplicației Connection, care vă va duce la această pagină de destinație, unde completați formularul și solicitați să vă alăturați programului Beta și să obțineți acces gratuit la 3D Detail.
Notă: Verificările conform codului în 3D Detail sunt disponibile în prezent numai pentru Eurocode (EN).