การออกแบบการยึดที่ปลอดภัยและแม่นยำ

การออกแบบการเชื่อมต่อระหว่างเหล็กและคอนกรีตเป็นงานสำคัญที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยในโครงการก่อสร้างหลายโครงการ จากการวิจัยของ Hilti ที่เผยแพร่ในนิตยสาร New Civil Engineer ซึ่งสำรวจประสบการณ์ของวิศวกรโยธาที่ปฏิบัติงานจริงมากกว่า 100 คน พบว่า 79% ระบุว่าใช้เวลาสูงสุดถึง 4 ชั่วโมงในการออกแบบการเชื่อมต่อระหว่างเหล็กและคอนกรีตทั่วไปและจัดทำรายงาน 

จากประสบการณ์ทางวิศวกรรม การเลือกใช้ซอฟต์แวร์ที่เหมาะสมสามารถลดเวลาการออกแบบสำหรับการเชื่อมต่อแต่ละจุดลงเฉลี่ย 50% จากการวิจัยของเราเอง กับวิศวกรโครงสร้างมากกว่า 600 คนที่กรอกข้อมูลใน Effectivity Calculator พบว่าการลดเวลาสำหรับการเชื่อมต่อที่ซับซ้อนมากสามารถสูงถึง 80%

ทั้งหมดเป็นไปตามมาตรฐาน แต่มาตรฐานใด?

เมื่อ Eurocode ได้รับการพัฒนาครั้งแรก การออกแบบการยึดยังไม่ได้รับการกำหนดอย่างเพียงพอที่จะรวมอยู่ในมาตรฐานการออกแบบ EN ส่วนใหญ่ครอบคลุมโดย ETAG 001 ที่พัฒนาโดย EOTA (European Organisation for Technical Assessment) รวมถึงภาคผนวกสำคัญ 2 ฉบับ ได้แก่ C และ E 

เพื่อประโยชน์ของวิศวกรออกแบบ แนวทางการออกแบบเหล่านี้ทั้งหมดได้รวมอยู่ภายใต้เอกสารการออกแบบใหม่ EN 1992-4 ซึ่งปัจจุบันเป็นมาตรฐานการออกแบบที่บังคับใช้ในประเทศภายใต้กรอบ EN โดยการนำไปใช้เกือบสมบูรณ์แล้ว อย่างไรก็ตาม แก่นของ EN 1992-4 ยังคงสืบทอดบทบัญญัติการออกแบบหลายข้อจาก ETAG 001: Annex C, TR 029 และ TR 045 ดังนั้นความแตกต่างจึงมีจำกัด

แต่ EN ไม่ใช่มาตรฐานเดียวที่ครอบคลุมโดย IDEA StatiCa ดูแผนภูมิด้านล่างพร้อมมาตรฐานทั้งหมดที่รวมอยู่ใน IDEA StatiCa สำหรับการยึด 

มาตรฐานที่รองรับสำหรับการยึดใน IDEA StatiCa

มาตรฐานอื่นๆ ที่รองรับโดย IDEA StatiCa (จีน ฮ่องกง รัสเซีย อินเดีย) ไม่มีข้อกำหนดโดยตรงสำหรับการออกแบบการยึด การตรวจสอบ Concrete ภายใต้แรงอัดครอบคลุมสำหรับมาตรฐานทั้งหมด 

IDEA StatiCa ตอบสนอง AISC/ACI, Eurocode และมาตรฐานอื่นๆ อย่างไร

วิธี CBFEM ขับเคลื่อนซอฟต์แวร์ที่ทรงพลังที่สุดสองตัวสำหรับการออกแบบการยึด ได้แก่ IDEA StatiCa และ PROFIS Engineering Suite โดย Hilti วิธี CBFEM เหมาะสำหรับการลดความซับซ้อนของบล็อก Concrete เป็น 2D contact elements ต่อไปนี้คือหลักการบางประการเกี่ยวกับวิธีที่ IDEA StatiCa จัดการกับแบบจำลองเหล็ก-คอนกรีต: 

• การเชื่อมต่อระหว่าง Concrete และแผ่นฐานรับแรงอัดเท่านั้น 
• แรงอัดถ่ายผ่านแบบจำลองดินฐานราก Winkler-Pasternak ซึ่งแสดงถึงการเสียรูปของบล็อก Concrete 
• แรงดึงระหว่างแผ่นฐานและบล็อก Concrete รับโดยสลักยึด 
• แรงเฉือนถ่ายโดยแรงเสียดทานระหว่างแผ่นฐานและบล็อก Concrete โดยเดือยรับแรงเฉือน หรือโดยการรับแรงเฉือนของสลักยึด 
• ความต้านทานของพุกต่อแรงเฉือนประเมินโดยวิธีวิเคราะห์ 
• แรงเสียดทานจำลองเป็น full single-point constraint ในระนาบของการสัมผัสระหว่างแผ่นฐาน-Concrete
• เดือยรับแรงเฉือนจำลองด้วย shell elements และถูกจำกัดที่กึ่งกลางของความลึกฝังในบล็อก Concrete ไม่รวม grout ซึ่งสอดคล้องกับสมมติฐานของความเค้นรองรับสม่ำเสมอของเดือยรับแรงเฉือนบน Concrete

หากต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับหลักการและขั้นตอนที่สำคัญที่สุดที่ใช้ใน CBFEM เราขอแนะนำอย่างยิ่งให้ศึกษา พื้นฐานทางทฤษฎีทั่วไป ของเรา 

ในพื้นฐานทางทฤษฎีของเรา คุณยังสามารถค้นหาวิธีที่ IDEA StatiCa จัดการกับการเชื่อมต่อระหว่างเหล็กและ Concrete จากมุมมองของข้อกำหนดเฉพาะตามมาตรฐาน 

AISC

• การตรวจสอบตามมาตรฐานของพุก
• การตรวจสอบตามมาตรฐานของบล็อก Concrete 

Eurocode

• การตรวจสอบตามมาตรฐานของพุก
• การตรวจสอบตามมาตรฐานของบล็อก Concrete

สำหรับมาตรฐานแห่งชาติอื่นๆ ตรวจสอบ Support Center ของเรา

3 วิธีในการจำลองการเชื่อมต่อระหว่างเหล็กและ Concrete

เพียงพอสำหรับทฤษฎี มาเริ่มปฏิบัติกัน! เมื่อพูดถึงความเป็นไปได้ในการออกแบบ ไม่สำคัญว่าคุณต้องการจำลองและคำนวณการเชื่อมต่อการยึดประเภทใด ความยืดหยุ่นของ IDEA StatiCa ช่วยให้คุณจำลองฐานเสา ราวกันตก ราวบันได หรือการยึดด้วยแท่งเหล็กโดยไม่มีข้อจำกัดด้านโทโพโลยี 

คุณสามารถจำลองการเชื่อมต่อของคุณได้สามวิธีที่แตกต่างกัน 

วิธีแรกคือการจำลองการเชื่อมต่อโดยใช้ connection wizard ของเรา ที่นี่คุณสามารถใช้ประโยชน์จากโทโพโลยีสี่แบบที่แตกต่างกันพร้อมความเป็นไปได้ในการออกแบบสำหรับการเลือกการเชื่อมต่อแบบ moment หรือ shear 

คุณไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับข้อจำกัดในการออกแบบใน wizard ความเป็นไปได้ในการเลือกจากวัสดุและการดำเนินการผลิตจำนวนมากช่วยให้คุณสามารถแสดงจินตนาการและศิลปะการออกแบบได้อย่างเต็มที่ 

ในบางกรณี คุณต้องเริ่มออกแบบการเชื่อมต่อของคุณตั้งแต่ต้น แม้ในกรณีนี้ คุณก็ไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับกระบวนการที่ซับซ้อน รายละเอียดการยึดส่วนใหญ่ของคุณสามารถออกแบบได้ภายในไม่กี่นาที 

ดูวิธีออกแบบการเชื่อมต่อระหว่างเหล็กและ Concrete ในเวลาน้อยกว่า 3 นาที 

สุดท้ายแต่ไม่ท้ายสุด คุณสามารถนำเข้าแบบจำลองการยึดของคุณจากซอฟต์แวร์ CAD โดยใช้ BIM links ของเรา สำหรับผลิตภัณฑ์ Autodesk ได้แก่ Advance Steel และ Revit บล็อก Concrete จะถูกนำเข้าพร้อมกับแบบจำลอง สำหรับ Tekla Structures คุณต้องใช้วิธีแก้ปัญหาชั่วคราวเพื่อเอาชนะข้อจำกัดนี้ 

คุณสามารถใช้ BIM link จากซอฟต์แวร์ FEA ได้เช่นกัน ในกรณีนั้นคุณเพียงแค่ต้องเตรียมพร้อมที่จะจำลองบล็อก Concrete ใน IDEA StatiCa โดยตรง 

การตรวจสอบตามมาตรฐานของการเชื่อมต่อระหว่างเหล็กและ Concrete

IDEA StatiCa ครอบคลุมการตรวจสอบแผ่นฐานที่จำเป็นทั้งหมด การตรวจสอบส่วนใหญ่สำหรับ Concrete และพุก IDEA StatiCa ไม่ครอบคลุมการตรวจสอบทั้งหมดของพุกติดตั้งภายหลัง เหตุผลคือข้อมูลที่ขาดหายไป เช่น ความต้านทานแรงเฉือนของกาวของพุกแบบยึดติด หรือแรงแยกของตัวยึดแบบควบคุมแรงบิด สำหรับสิ่งนี้ คุณต้องใช้ซอฟต์แวร์เฉพาะทาง ที่นี่คำแนะนำค่อนข้างง่าย - ซอฟต์แวร์เดียวที่ใช้วิธี CBFEM คือ PROFIS โดย Hilti อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธี CBFEM ที่ใช้สำหรับ PROFIS Engineering Suite 

พุกพร้อมแผ่นรอง (cast-in): 

• เหล็กรับแรงดึง
• เหล็กรับแรงเฉือน (มีหรือไม่มีแขนโมเมนต์)
• การวิบัติของ Concrete แบบ breakout (cone) ในแรงดึง
• Pull-out
• Concrete pryout ในแรงเฉือน
• Concrete blow-out
• การวิบัติของ Concrete ที่ขอบ
• ไม่สามารถทำได้ - Concrete splitting - ดูข้อมูลจากผู้ผลิต

พุกตรง (พุกติดตั้งภายหลัง):

• เหล็กรับแรงดึง
• เหล็กรับแรงเฉือน (มีหรือไม่มีแขนโมเมนต์)
• การวิบัติของ Concrete แบบ breakout (cone) ในแรงดึง
• Concrete pryout ในแรงเฉือน
• การวิบัติของ Concrete ที่ขอบ
• ไม่สามารถทำได้ - Pull-out – ดูข้อมูลจากผู้ผลิต
• ไม่สามารถทำได้ - Combined pull-out และการวิบัติของ Concrete - ดูข้อมูลจากผู้ผลิต 
• ไม่สามารถทำได้ - Concrete splitting – ดูข้อมูลจากผู้ผลิต

ในอดีต เราพบบ่อยครั้งกับข้อกำหนดการตรวจสอบสำหรับ แผ่นฐานที่รองรับบางส่วน ที่ IDEA StatiCa ไม่สามารถจัดการได้ ตั้งแต่เวอร์ชัน 20 การตรวจสอบที่ขาดหายไปนี้พร้อมใช้งานแล้ว   

ปลอดภัย ประหยัดเวลา และปรับให้เหมาะสม!

การออกแบบการเชื่อมต่อระหว่างเหล็กและ Concrete อาจเป็นงานที่ใช้เวลามากและต้องการความพยายามสูง แต่ชุดเครื่องมือที่เหมาะสมสามารถลดปริมาณงานได้อย่างรวดเร็ว นันั่นคือเหตุผลที่การคำนวณการเชื่อมต่อฐานรากเหล็กบนบล็อก Concrete เป็นหนึ่งในฟีเจอร์ที่ใช้มากที่สุดและเป็นที่ต้องการมากที่สุดใน IDEA StatiCa หากต้องการตรวจสอบว่า IDEA StatiCa สามารถช่วยคุณออกแบบการยึดได้รวดเร็วและมีประสิทธิภาพมากขึ้นอย่างไร คุณสามารถทดลองใช้ฟรี 14 วัน 

การยึดยังเป็นหนึ่งในหัวข้อที่ครอบคลุมบ่อยที่สุดในการสัมมนาออนไลน์ของเรา การบันทึกการสัมมนาเหล่านั้นมีให้บริการใน Support Center ของเรา