Bază de cunoștințe

Forme generale de ancorare și opțiuni

Steel

Connection

Geometry

Anchoring

Concrete block

Plates

Steel-to-concrete

Hilti

Acest articol este disponibil și în:

Tradus de AI din engleză

Descoperiți cum IDEA StatiCa Connection simplifică proiectarea ancorării și verificarea conform codului. Conectați cu ușurință elementele din oțel și beton pentru fundații atipice, cum ar fi ancorarea asimetrică, decalajul față de margini, plăci de bază parțial rezemate, ancorarea la pereți, balustrade sau ancorarea în consolă.

Cum se modelează îmbinarea oțel-beton

Prima opțiune este modelarea ancorării folosind expertul nostru de îmbinare, care oferă opțiuni de îmbinare la moment și la forfecare, fundații cu sau fără contravântuire.

A doua abordare pentru modelarea unei fundații este prin operația Base Plate. Această abordare este destinată în mod specific scenariilor în care placa de bază este perpendiculară pe elementul ancorat. Când se utilizează această operație, ancorele sunt generate automat. În plus, forma plăcii de bază poate fi personalizată în Editor, permițând modificări precum crearea de plăci de bază cu margini rotunjite pentru a satisface cerințe specifice de proiectare și specificarea găurilor ovale pentru ancore.

Pentru situațiile în care placa de bază nu este perpendiculară pe elementul ancorat, procesul de modelare necesită o abordare diferită. În aceste cazuri, trebuie să utilizați operația Stiffening plate pentru a modela placa de bază și operația Fastener grid sau Contact pentru a defini ancorele. Placa de rigidizare este poziționată la unghiul și locația necesare, iar grila de dispozitive de fixare trebuie ajustată la tipul Ancoră. Apoi, numărul de elemente conectate se schimbă la unu și placa de rigidizare este definită ca elementul selectat.

În cazurile în care îmbinarea este deja modelată în software CAD, puteți importa proiectul de ancorare folosind legături BIM.

Exemplu de ancorare generală folosind placa de rigidizare

Urmăriți înregistrarea pentru a afla cum să proiectați o placă de bază verticală personalizată a unui balustrade de balcon într-o placă de beton.

Bloc de beton

Fundația din beton este limitată la o formă dreptunghiulară, dar dimensiunile sale pot fi ajustate folosind valori de decalaj pentru fiecare margine. Introducerea unei singure valori creează un decalaj uniform în jurul conturului secțiunii transversale ancorate. Introducerea a două valori aplică decalaje simetrice în două direcții. Furnizarea a patru valori aplică decalaje pentru fiecare margine în parte, pentru a obține cu ușurință ancorare asimetrică.

Parametrul de decalaj vă permite să creați un bloc de beton dreptunghiular, o centură de fundație, un perete de beton, o grindă, un stâlp, un planșeu sau un element înclinat.

Puteți crea, de asemenea, o placă de bază parțial rezemată introducând valori de decalaj negative (-). De exemplu, introducerea unei valori negative pentru decalajul unei margini vă permite să creați o placă de bază extinsă peste un bloc de beton sau să modelați o grindă metalică rezemată pe un bloc de beton cu doar o parte a tălpii în contact.

Urmăriți modelarea mai multor variante de configurații ale blocului de beton și ancorării.

Tipuri de ancore

Diverse tipuri de buloane de ancorare pot fi proiectate în IDEA StatiCa. Puteți selecta dintre ancore drepte, ancore cu cap (plăci tip șaibă circulare sau dreptunghiulare) și buloane de ancorare cu cârlig. Lungimea, diametrul și materialul dispozitivelor de fixare pot fi modificate.

Ancorele drepte sunt automat considerate ancore post-instalate, iar ancorele cu plăci tip șaibă și cârlige sunt considerate turnate in situ, ceea ce diferențiază verificările conform codului necesare.

Pentru proiectarea ancorelor din gama Hilti puteți utiliza pluginul Hilti PROFIS în Checkbot. Acesta permite transferul de date din software-uri FEA și CAD terțe compatibile către Hilti PROFIS Engineering Suite prin utilizarea gratuită a Checkbot. Aflați cum să utilizați pluginul Hilti PROFIS Engineering Suite.

Transferul forței de forfecare

Există trei opțiuni pentru transferul forței de forfecare de la elementul ancorat la blocul de fundație: frecare, pivot de forfecare sau ancore. Transferul forței de forfecare se realizează întotdeauna exclusiv printr-una dintre opțiuni, acestea neputând fi combinate.

Opțiunea implicită este transferul forței de forfecare prin frecare între placa de bază și stratul de mortar, reprezentat de coeficientul de frecare care poate fi modificat în funcție de tipul de mortar în Setările proiectului. Coeficientul influențează rezistența de calcul la frecare.

O altă opțiune de transfer al forței de forfecare este prin pivot de forfecare. Acest element constă dintr-un element metalic general sudat pe partea inferioară a plăcii de bază. Pivotul de forfecare este definit prin lungime, iar înglobarea în oțel poate fi poziționată excentric și, de asemenea, rotită. Verificarea conform codului a pivotului de forfecare se realizează prin rezistența la forfecare a oțelului și rezistența la presiune a betonului.

O altă opțiune pentru transferul forței de forfecare în IDEA StatiCa Connection este prin ancore.

Ultima opțiune este Alunecare, reprezentând o articulație glisantă (rolă) implementată doar pentru analiza în IDEA StatiCa Member. Pentru modelarea exclusiv în Connection, această opțiune nu trebuie utilizată.

Distanță față de suprafața betonului

Există 3 moduri de a modela îmbinarea unei plăci de bază cu un bloc de fundație. Prima și, totodată, opțiunea implicită este directă, fără spațiu între cele două elemente. O altă opțiune este rost de mortar (grout) cu grosime reglabilă. În aceste cazuri, trebuie să aveți grijă să setați valoarea reală a coeficientului de frecare dintre placa de bază, mortar și fundația din beton în Setările proiectului. Valoarea implicită este 0,25. Ultima opțiune este un spațiu liber pentru a preveni contactul direct dintre placa de bază și blocul de beton în scopul evitării coroziunii.

Forțele sunt determinate prin analiza cu elemente finite. Momentul încovoietor al ancorelor cu distanță față de suprafața betonului depinde de raportul de rigiditate al ancorelor și al plăcii de bază.

Ancorarea pe mai multe suprafețe ale blocului de beton

IDEA StatiCa Connection suportă ancorarea pe mai multe suprafețe ale blocului de beton, extinzând semnificativ capacitățile de modelare pentru configurații complexe ale plăcilor de bază. Proiectanții pot defini acum ancore pe două plane ale unui singur bloc de beton, permițând reprezentarea exactă a detaliilor de îmbinare din lumea reală, cum ar fi elementele ancorate atât pe fețele orizontale, cât și pe cele verticale.

Aceasta elimină necesitatea unor soluții de lucru consumatoare de timp care implică plăci de rigidizare, tăieri manuale sau simulări cu blocuri multiple și asigură un comportament de ancorare consistent și trasabil conform codurilor de proiectare.

Definirea plăcii de bază pe o suprafață dată

În operația Base Plate, puteți alege între crearea unui bloc nou sau selectarea unuia existent. În cazul unui bloc existent, există o nouă opțiune pentru specificarea suprafeței. Suprafețele sunt numerotate în același mod ca în aplicația Detail.

Pentru operația Fastener grid sau Contact, a fost implementată o nouă logică. Când placa de referință este situată pe fața blocului de beton, iar operația este setată la Ancore, suprafața este recunoscută automat și utilizată pentru crearea modelului de subsol.

Când este selectat un bloc existent, proprietățile ancorelor (Decalaj, Adâncime, Transfer forță de forfecare, Distanță față de suprafața betonului) sunt reutilizate automat.

Poziționarea plăcii de rigidizare pe suprafață

Există, de asemenea, o nouă opțiune pentru placa de rigidizare – Originea sa poate fi acum definită pe Blocul existent de beton. Când este selectată, placa de rigidizare este plasată automat pe blocul de beton selectat și pe suprafața acestuia. Localizarea este în mijlocul suprafeței.

În mod implicit, verificările ancorelor sunt marcate ca nesatisfăcătoare din cauza interacțiunii plăcilor de bază, care nu este verificată în aplicația Connection.

Puteți modifica acest statut în Setările proiectului și modifica Rezistența la smulgere din beton la Niciuna. În acest caz, se presupune că atât armătura la întindere, cât și cea la forfecare din blocul de beton sunt prezente, iar verificările betonului nu sunt efectuate.

Verificările conform codului pentru oțel rămân valabile, iar utilizatorii pot exporta modelul în Detail pentru verificarea avansată a betonului. Software-ul redistribuie automat forțele în funcție de rigiditatea ancorelor, rigiditatea subsolului la compresiune și căile de transfer al încărcărilor, permițând inginerilor să investigheze și să valideze manual condițiile critice de transfer al încărcărilor.

Elemente de rigidizare

Pentru a asigura rezistență suplimentară, elementele de rigidizare pot fi adăugate la elementul conectat. Acest lucru poate fi realizat folosind operația Rib, care este potrivită pentru cazurile în care elementele de rigidizare sunt aplicate pe o singură placă (inimă/talpă). Alternativ, operația Widener vă permite să atribuiți elemente de rigidizare mai multor părți ale secțiunii transversale.

Verificarea conform codului a ancorelor

Detalii suplimentare privind verificarea conform codului a ancorelor pot fi găsite mai jos:

Nu toate verificările conform codului ale ancorelor sunt efectuate în aplicația IDEA StatiCa Connection din cauza limitărilor care decurg din configurația ancorelor.

Verificarea conform codului a blocurilor de beton

Detalii suplimentare privind verificarea conform codului a blocului de beton pot fi găsite mai jos:

Verificarea conform codului - beton fisurat sau beton nefisurat

În Configurarea codului, puteți comuta setarea betonului la nefisurat, ceea ce crește capacitatea pentru verificările conform codului ale ancorelor. Pentru standardele EN, aceasta afectează rezistența la smulgere laterală a betonului ca parametru k₅ și rezistența conului de beton ca parametru k₁. În timp ce pentru standardele AISC, influențează rezistența la smulgere din beton și parametrul Ψ_c,N. În mod implicit, betonul este setat ca fisurat, dar poate fi schimbat la nefisurat în Setările proiectului.

Dezactivarea verificării conului de smulgere din beton (pull-out)

Cazurile speciale de ancorare a grinzilor sau stâlpilor metalici în blocuri de beton zvelte, cum ar fi cele situate în apropierea marginilor pereților de beton, prezintă provocări în principal în evaluarea smulgerii conului de beton. În aceste scenarii, conul de beton este insuficient, necesitând utilizarea unei abordări alternative.

În IDEA StatiCa Connection, puteți dezactiva verificarea rezistenței la smulgere din beton în Configurarea codului și puteți alege dintre următoarele opțiuni:

Ambele - Atât forțele de întindere, cât și cele de forfecare sunt luate în considerare în verificarea conform codului.
Întindere - Sunt luate în considerare doar forțele de întindere, forțele de forfecare fiind preluate de armătură.
Forfecare - Sunt luate în considerare doar forțele de forfecare, forțele de întindere fiind preluate de armătură.
Niciuna - Toate forțele sunt preluate de armătură.

Pentru toate opțiunile cu excepția Ambele, raportul specifică explicit forțele care trebuie preluate de armătura blocului de beton pentru a obține un proiect satisfăcător.

Verificarea betonului - metodă avansată

Conform setării anterioare, verificările pentru blocul de beton pot fi nesatisfăcătoare fără armătură. În astfel de cazuri, aveți opțiunea de a exporta întreaga ancorare în aplicația Detail pentru analize suplimentare și ajustări ale proiectului. Modulul 3D permite analiza precisă atât a armăturii suplimentare, cât și a blocului de beton.