Eurocode specifică mai multe metode de cedare a ancorelor și a fundațiilor din beton și le împarte în continuare în funcție de tipul de încărcare. În IDEA StatiCa Connection, am putut evalua ancorele până acum, dar cu unele limitări, unele verificări trebuind să fie făcute manual.
În același timp, armătura pentru blocurile de beton nu putea fi luată în calcul. Acest lucru se schimbă acum odată cu IDEA StatiCa Detail 3D, care adaugă mai multe posibilități. IDEA StatiCa Detail 3D nu oferă verificări așa cum suntem obișnuiți din standardul care le definește pentru betonul simplu. Cu toate acestea, prin analiza cu elemente finite, putem verifica dacă betonul armat va satisface încărcarea specificată, iar aici va preveni cedarea betonului, care ar corespunde acelor condiții. Aplicațiile funcționează independent și pot fi utilizate separat, dar datorită legăturii dintre Connection și Detail, este posibil, de asemenea, să se utilizeze Detail doar ca un calcul suplimentar.
Acum, să parcurgem pe rând condițiile din Eurocode și posibilitățile pe care ni le oferă aplicațiile.
Forța de întindere
Eurocode împarte primul tip de încărcare (forța de întindere) în 6 cazuri posibile de cedare a ancorei sau a blocului de beton (a, b, c, d, e, f) și încă două pentru fundațiile armate (g, h).
Figura de mai jos arată schematic ce tip de cedare puteți evalua cu aplicația Connection și ce comportament poate fi acoperit prin utilizarea betonului armat și, prin urmare, prin analiza în Detail. IDEA StatiCa Connection utilizează formule empirice din Eurocode ( EN 1992-4-7.2.1) pentru proiectarea ancorelor (CBFEM), în timp ce IDEA StatiCa Detail se bazează complet pe metoda elementelor finite (3D CSFM). Prin urmare, unele opțiuni de verificare se suprapun în ambele aplicații, dar întotdeauna cu o metodă diferită.
Prin natura metodelor implementate în software, în Connection poate fi luat în considerare doar betonul simplu, în timp ce doar fundația din beton armat poate fi luată în considerare în Detail.
Principalele ipoteze și limitări ale analizei pentru IDEA StatiCa Detail 3D sunt menționate în articolul Limitări cunoscute.
a) Cedarea oțelului
Cedarea oțelului pentru ancorele solicitate doar la întindere este verificată în ambele aplicații. Rezistența la întindere a ancorei este verificată în Connection conform următoarei formule:
În Detail, ancorele sunt verificate conform Eurocode selectat (1992-4 sau 1993-1-8) în Setările proiectului. Acest comportament se aplică începând cu versiunea 25.1.1.
În versiunile mai vechi, ancorele sunt verificate ca bare de armătură obișnuite, pe baza diagramelor efort-deformație definite pentru materialele respective, utilizând valoarea deformației limită de maximum 5% (calculată pe baza efectului de participare a betonului întins, citiți mai multe în Fundamentare teoretică)
b) Cedarea betonului prin smulgerea conului
Cedarea betonului prin smulgerea conului poate fi verificată în Connection. Cu toate acestea, în Connection, aplicația poate lua în considerare doar betonul simplu.
Prin urmare, în cazul în care conul de beton cedează, este indicat să se treacă la IDEA StatiCa Detail, unde este furnizată o analiză a întregului bloc armat. Rezistența la întindere a betonului este neglijată în mod conservator, ceea ce înseamnă că, în mare măsură, capacitatea portantă pentru cedarea prin smulgerea conului este determinată de cantitatea de armătură specificată. În imaginea de mai jos, puteți vedea direcțiile tensiunilor principale care indică forma conului menționat mai sus. În partea dreaptă, puteți vedea valorile tensiunilor din beton, care sunt evaluate în raport cu valorile limită.
c) Cedare prin smulgere (pull-out)
Această verificare conform codului este disponibilă în Connection doar pentru anumite cazuri (vezi prima imagine din acest articol). Este necesară o verificare suplimentară pentru ancorele mecanice post-instalate.
În Detail, este posibil să se configureze așa-numitele ancore adezive și să se specifice rezistența de calcul a aderenței conform parametrilor lor tehnici. Ancorele vor fi apoi verificate pe baza acestor parametri. (Aplicabil doar pentru beton armat.)
d) Cedare combinată prin smulgere și cedarea betonului pentru dispozitivele de fixare adezive
Această cedare poate fi detectată doar în Detail, unde tensiunile din beton și zonele de ancorare sunt evaluate folosind 3D CSFM. Mecanismul de cedare combinată prin smulgere și cedarea betonului se bazează în Detail pe principiile definite mai sus, iar evaluarea sa face parte din verificarea rezistenței betonului și a ancorajului. (Aplicabil doar pentru beton armat.)
e) Cedarea betonului prin despicare (splitting)
Nu este posibilă evaluarea în Connection. Pentru Detail, cedarea prin despicare este de obicei o problemă a betonului simplu, unde utilizarea armăturii previne apariția acesteia. În același timp, este posibil să se vadă tensiunile și deformațiile atât ale armăturii comprimate sau întinse, cât și ale betonului comprimat în aplicația Detail.
f) Cedarea betonului prin smulgere laterală (blow-out)
Pentru betonul simplu, este posibilă verificarea empirică conform codului, conform Eurocode, în Connection.
Pentru elementele structurale armate, este posibil să se utilizeze Detail. Cedarea betonului prin smulgere laterală este acoperită în analiza rezistenței betonului. Acolo unde tensiunile de întindere sunt transferate doar de armătură (așa cum s-a menționat de mai multe ori mai sus).
Verificări suplimentare pentru blocurile de beton armat:
Pentru fundațiile armate, este necesară o evaluare suplimentară a armăturii. Cedarea oțelului armăturii și cedarea prin ancorare a armăturii fac parte din evaluarea armăturii în Detail.
g) Cedarea oțelului armăturii
h) Cedarea prin ancorare a armăturii
Încărcare la forfecare
Eurocode împarte al doilea tip de încărcare (forța de forfecare) în 4 cazuri posibile de cedare a ancorei sau a blocului de beton (a, b, c, d) și încă două pentru fundațiile armate (e, f).
Figura de mai jos arată schematic ce tip de cedare puteți evalua cu aplicația Connection și, de asemenea, ce comportament poate fi acoperit prin utilizarea betonului armat și, prin urmare, prin analiza în Detail. IDEA StatiCa Connection utilizează formule empirice din Eurocode ( EN 1992-4-7.2.2) pentru proiectarea ancorelor (CBFEM). Toate tipurile de cedare cauzate de forța de forfecare pot fi acoperite în aplicația Connection.
În IDEA StatiCa Detail 3D, forfecarea poate fi transferată prin frecare, ancore sau pivot de forfecare. Este important de menționat că se evaluează doar fundația. Alte piese din oțel (de exemplu, pivotul de forfecare, sudurile) trebuie verificate în Connection sau în altă parte. Din nou, trebuie subliniat faptul că este necesar doar betonul armat.
a) Cedarea oțelului fără braț de pârghie
Cedarea oțelului fără braț de pârghie al ancorelor solicitate la forfecare este verificată în Connection. Rezistența la forfecare a ancorei este verificată în IDEA StatiCa Connection conform următoarei formule:
În Detail, ancorele sunt din nou verificate conform Eurocode selectat (1992-4 sau 1993-1-8) în Setările proiectului. Acest comportament se aplică începând cu versiunea 25.1.1. Evaluarea nu este posibilă în Detail pentru versiunile mai vechi.
b) Cedarea oțelului cu braț de pârghie
Cedarea oțelului cu braț de pârghie al ancorelor solicitate la forfecare este verificată doar în Connection. Rezistența la forfecare a ancorei este verificată în IDEA StatiCa Connection conform următoarei formule:
Evaluarea nu este posibilă în Detail.
c) Cedarea betonului prin smulgere laterală (pry-out)
Cedarea betonului prin smulgere laterală a ancorelor solicitate la forfecare este verificată doar în Connection. Rezistența la forfecare a ancorei este verificată în IDEA StatiCa Connection conform următoarei formule:
Capacitatea la forfecare a betonului prin placa de bază este apoi evaluată în aplicația Detail.
d) Cedarea betonului la margine
Cedarea betonului la margine a ancorelor solicitate la forfecare este verificată în Connection doar pentru betonul simplu. Rezistența la forfecare a ancorei este verificată în IDEA StatiCa Connection conform următoarei formule:
Cedarea betonului la margine poate fi verificată în Detail (doar pentru beton armat).
Verificări suplimentare pentru blocurile de beton armat:
Pentru fundațiile armate, este necesară o evaluare suplimentară a armăturii. Cedarea oțelului și cedarea prin ancorare a armăturii fac parte din evaluarea armăturii în IDEA StatiCa Detail.
e) Cedarea oțelului armăturii suplimentare
f) Cedarea prin ancorare a armăturii suplimentare
Concluzie
Cel mai important avantaj se regăsește în exemple precum ancorarea în apropierea unei margini și alte cazuri în care betonul simplu nu satisface încărcarea necesară. Rețineți că ancorele și pivoții de forfecare trebuie evaluați suplimentar în Connection, dar împreună, aceste două instrumente software oferă o soluție completă.
Datorită metodei și modului în care este proiectată aplicația, aplicația Detail este potrivită doar pentru fundații armate.