Pentru a depăși aceste limitări, inginerul structurist Tamás Hornyák de la Unique-Plan Kft., colaborând cu specialistul Hilti în ancoraje Gábor Hanzel, a dezvoltat un flux de lucru validat care combină instrumentele convenționale de proiectare a ancorelor cu analiza neliniară a betonului, pentru a furniza soluții realizabile și conforme cu codul, în condiții de încărcare extreme.
Despre proiect
În cadrul unei modernizări majore a autostrăzii, pereții barierelor fonice au trebuit instalați pe parapetele podurilor pentru a reduce poluarea sonoră generată de trafic. Barierele, înalte și puternic încărcate de vânt, au fost poziționate pe structuri din beton cu dimensiuni și armătură limitate. Biroul principal de proiectare al proiectului, CÉH+, a furnizat configurația de bază, inclusiv înălțimile barierelor, distanța dintre stâlpi (la fiecare 2 metri) și combinațiile de încărcări relevante.
Provocări inginerești
Principala dificultate a constat în verificarea ancorelor post-instalate plasate în apropierea marginii betonului existent, sub forțe laterale mari. Deși parapetele conțineau armătură, Eurocodul restricționează modul în care barele de armătură pot fi luate în considerare în astfel de proiectări. Ca urmare, Hilti Profis Engineering indica adesea cedări, chiar și atunci când inginerii considerau că structura reală ar trebui să se comporte corespunzător.
Încercările de supradimensionare prin mărirea plăcii sau a numărului de ancore păreau excesive și nesatisfăcătoare. Alternativele turnat in situ erau mai ușor de calculat, dar dificil de implementat pe șantier. Necesitatea era clară: o metodă fiabilă de a include armătura existentă în verificare, fără a încălca codul sau a compromite realizabilitatea.
Când ești aproape de marginea betonului cu forțe mari, proiectarea tradițională a ancorelor duce adesea la supradimensionare. Acest flux de lucru ne-a ajutat să evităm acest lucru și să îndeplinim în continuare toate cerințele de siguranță.
Tamás Hornyák
Inginer structurist – Unique-Plan Kft.
Ungaria
Soluții și rezultate
Recunoscând că supradimensionarea sau mărirea dimensiunilor nu reprezintă o soluție durabilă, Tamás Hornyák a conceput un nou flux de lucru care a acoperit decalajele dintre capacitățile software și realitatea inginerească. Procesul a început cu proiectarea preliminară a ancorelor în Hilti Profis Engineering, care a semnalat condiții critice în apropierea marginilor de beton. De acolo, proiectarea a fost exportată în IDEA StatiCa Connection, unde au fost efectuate verificări structurale complete, inclusiv analiza rigidității stâlpilor metalici și a plăcilor de bază.
Utilizarea IDEA StatiCa Detail mi-a oferit deplină încredere în proiectare. Utilizarea analizei neliniare prin Metoda Elementelor Finite, a armăturii reale și a ipotezelor sigure bazate pe cod face din acesta un instrument foarte fiabil.
Tamás Hornyák
Inginer structurist – Unique-Plan Kft.
Ungaria
Când ancorarea a eșuat în această configurație, Tamás a transferat proiectarea în IDEA StatiCa Detail, permițând modelarea neliniară prin Metoda Elementelor Finite a întregii zone de ancorare. Aici, armătura din betonul existent al parapetelor podului a fost modelată în detaliu, corespunzând configurațiilor reale ale armăturii pe baza planșelor furnizate. Aceasta a permis surprinderea atât a cedării betonului la întindere, cât și a comportamentului de ancoraj al armăturii.
Concluzie
Analiza neliniară 3D, care încorporează comportamentul realist al materialelor, rezistența la întindere nulă a betonului și frecarea internă zero, a permis sistemului de ancorare să treacă toate verificările conform codului relevante. Soluția a satisfăcut și cerințele codului privind încărcările din vânt. Rezultatul a fost un proiect de ancorare robust, sigur și realist, validat și de biroul principal de proiectare, CÉH+, care a adoptat și susținut ulterior această abordare.
Inginerii au în sfârșit o metodă pentru verificarea ancorelor post-instalate sub forțe extreme și condiții de margine redusă. Ne-a oferit o soluție fiabilă pe care o putem susține, chiar și în conformitate cu standarde naționale mai stricte.
Tamás Hornyák
Inginer structurist – Unique-Plan Kft.
Ungaria
Acest flux de lucru practic, dar riguros, a fost demonstrat ulterior de Gábor Hanzel altor ingineri care se confruntă cu provocări similare legate de ancorele post-instalate, în special în proiectele de infrastructură din Europa de Est. Succesul său evidențiază puterea instrumentelor de analiză neliniară atunci când metodele convenționale nu reușesc să reflecte condițiile din lumea reală.
Despre Unique-Plan Kft.
Unique-Plan Kft. a fost fondată în 2015 la Budapesta, în timp ce unii membri ai companiei lucrează împreună din 1993. Principalul domeniu de activitate al companiei a fost: proiectarea structurilor de poduri, a clădirilor industriale și rezidențiale, atât calcule statice, cât și calcule dinamice avansate (seism, dinamica pietonilor și a vântului, analiză de vibrații și oboseală).
Utilizează un spectru larg de software pentru calcule (ANSYS Discovery, AxisVM, ConSteel, IDEA StatiCa, Mathcad, SOFiSTiK) și pentru modelare și desene (ALLPLAN, ANSYS SpaceClaim, AutoCAD, Tekla Structures). Cu inginerii lor instruiți și experimentați, sunt pregătiți să proiecteze structuri inginerești în mod economic și estetic. Motto-ul companiei: Unde gândurile devin planuri!
