การคำนวณตัวอย่าง: เสาเหล็กยึดกับคานฐานรากคอนกรีต

This article is also available in:
Translated by AI from English
ในบทความนี้ เราจะอภิปรายตัวอย่างจากหนังสือ "Column baseplate connections CUR/BmS Report 10" [1] ในตัวอย่างนี้ เสาเหล็กถูกวางบนคานคอนกรีต โดยแรงในพุกทำให้คอนกรีตแตกออก และจำเป็นต้องออกแบบเหล็กเสริมเพิ่มเติม

ตัวอย่างจาก CUR/BmS Report 10 เป็นพื้นฐานสำหรับการอธิบายใน IDEA StatiCa Connection และ Detail 3D อย่างไรก็ตาม เราไม่ได้เปรียบเทียบการตรวจสอบทั้งหมด ส่วนหนึ่งเป็นเพราะหนังสือเล่มนี้เขียนขึ้นในปี 2009 และ EN 1992-4 ฉบับปัจจุบันยังไม่มีผลบังคับใช้ในขณะนั้น

การเชื่อมต่อที่รับแรงอัด แรงดัด และแรงเฉือน

เสาเหล็กที่มีหน้าตัด IPE240 ถูกวางบนคานฐานรากขนาด 450x800 mm2 ที่มีความกว้างน้อย โดยมีแรงอัดตามแนวแกน แรงเฉือน และโมเมนต์ดัดกระทำบนเสา เมื่อรวมกับระยะขอบที่สั้น ทำให้การออกแบบมีความท้าทาย งานประกอบด้วยการทดสอบกลไกการวิบัติต่างๆ และการกำหนดเหล็กเสริมที่จำเป็นเพื่อป้องกันการแตกร้าวแบบ Concrete Cone และการแยกตัว ดูข้อมูลที่ให้ไว้ด้านล่าง

inline image in article

รูปที่ 1: ตัวอย่างการคำนวณจาก CUR10

แบบจำลองถูกสร้างขึ้นใน Connection application ก่อน โดยหน้าตัดเหล็กรวมถึงแผ่นฐานและรอยเชื่อมจะถูกตรวจสอบตามการคำนวณแบบ CBFEM จากนั้นแรงในพุกและความเค้นอัดในคอนกรีตจะถูกนำมาใช้ตรวจสอบการยึดเหนี่ยวตามมาตรฐานที่ใช้บังคับ EN 1992-4, EN 1992-1-1 และ EN 1993-1-8 ขึ้นอยู่กับประเภทของพุกและกลไกการวิบัติที่เกี่ยวข้อง

ใน Connection application การคำนวณจะดำเนินการตาม EN 1992-4 โดยสมมติว่าเป็นคอนกรีตล้วน/คอนกรีตไม่เสริมเหล็ก เมื่อกลไกการวิบัติบางอย่างไม่สามารถป้องกันได้ด้วยวิธีนี้ จำเป็นต้องรวมเหล็กเสริมเพิ่มเติมในการออกแบบ ซึ่งสามารถทำได้โดยการส่งออกการเชื่อมต่อแผ่นฐานเสาจาก Connection ไปยัง Detail 3D application ซึ่งเหล็กเสริมจะถูกรวมไว้ในการคำนวณอย่างชัดเจน

แบบจำลอง Connection

ดูรูปที่ 2 สำหรับรายละเอียดของการเชื่อมต่อ แผ่นฐานมีความหนา 35 mm พร้อมรอยต่อปูน 25 mm พุกได้รับการออกแบบพร้อมแผ่นพุกและมีระยะขอบ 70 mm ถึงศูนย์กลางของพุก แผ่นพุกมีขนาดสูงสุด 80x80 mm2 เพื่อให้มีระยะหุ้มคอนกรีตขั้นต่ำ 30 mm ระหว่างแผ่นพุกและขอบคอนกรีต

พุกถ่ายแรงเฉือน และความยาวของพุกถูกเลือกให้เป็น 350 mm คานคอนกรีตถูกจำลองเป็นคอนกรีตล้วน/คอนกรีตไม่เสริมเหล็กที่มีรอยแตกร้าว ยาว 4 m

inline image in article

รูปที่ 2: การเชื่อมต่อแผ่นฐานเสาที่ดำเนินการใน Connection

*ความยาวที่แน่นอนของคานคอนกรีตและวิธีการรองรับไม่สามารถระบุได้อย่างชัดเจนจากตัวอย่างการคำนวณ [1] เพื่อกำหนดเหล็กเสริมที่จำเป็น คานถูกจำลองด้วยความยาว 4 m และถูกตัดทั้งสองด้าน ในทางปฏิบัติ คานอาจยาวกว่านี้

การวิเคราะห์ความเค้น-ความเครียดดำเนินการใน IDEA StatiCa Connection ในขั้นตอนถัดไป เราจะวิเคราะห์ผลลัพธ์

ผลลัพธ์ Connection

โมเมนต์ดัดสร้างแรงดึงในพุกสองตัวทางซ้าย โดยมีค่าประมาณ 114.3 kN ต่อตัว ส่งผลให้แรงดึงรวมเท่ากับ 228.6 kN ค่านี้สอดคล้องอย่างดีกับแรงดึง 120.7 kN ต่อพุก ที่กำหนดในตัวอย่างจากหนังสือ [1]

ในอีกด้านหนึ่ง แรงถูกถ่ายไปยังคอนกรีตผ่านแผ่นฐานในรูปของแรงอัด IDEA StatiCa ตรวจสอบความเค้นอัดในคอนกรีตโดยอิงจากพื้นที่ประสิทธิผลและแรงอัดที่เกิดขึ้น โดยคำนวณได้กำลังอัด fjd = 12.6 MPa ซึ่งต่ำกว่าค่า 18.7 MPa จากตัวอย่างการคำนวณ [1] ความแตกต่างนี้อธิบายได้เป็นหลักจากตัวประกอบความเข้มข้นที่ต่ำกว่า \(k_j = \frac{A_{c1}}{A_{eff}}.\)

การตรวจสอบตามมาตรฐานของเสา รอยเชื่อม แผ่นฐาน และความเค้นอัดในคอนกรีตเป็นที่น่าพอใจ อย่างไรก็ตาม พุกไม่ผ่านการตรวจสอบ โดยมี Unity Check ที่ 960%

inline image in article

รูปที่ 3: ผลลัพธ์การคำนวณ CBFEM ใน Connection

เมื่อพิจารณาผลลัพธ์อย่างละเอียด พบว่าการตรวจสอบเหล็กภายใต้แรงดึงและแรงเฉือน รวมถึงการดึงออกของพุก เป็นที่น่าพอใจ อย่างไรก็ตาม การตรวจสอบที่ควบคุมถูกกำหนดโดยคอนกรีต ซึ่งวิบัติตามสามกลไก ได้แก่ การวิบัติแบบ Concrete Cone การวิบัติแบบ Blow-out และการวิบัติที่ขอบคอนกรีต ซึ่งเป็นรูปแบบการวิบัติสามแบบที่แตกต่างกันซึ่งหลีกเลี่ยงไม่ได้ในการคำนวณคอนกรีตล้วน/คอนกรีตไม่เสริมเหล็กภายใต้การรวมกันของแรงในพุกและระยะขอบนี้

เนื่องจากขนาดของคานคอนกรีตและแผ่นฐานเสาไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ จึงจำเป็นต้องรวมเหล็กเสริมในการออกแบบ ซึ่งกำหนดตาม EN 1992-4 ข้อ 7.2.1.2 & 7.2.2.2 เพื่อหลีกเลี่ยงกลไกการวิบัติที่กล่าวถึง

การส่งออกไปยัง Detail 3D

แบบจำลอง Connection ถูกส่งออกไปยัง IDEA StatiCa Detail 3D เพื่อให้สามารถรวมเหล็กเสริมในการวิเคราะห์อย่างชัดเจนและป้องกันการวิบัติของคอนกรีต ด้วยวิธีนี้ การตรวจสอบตามมาตรฐานทั้งหมดสำหรับทั้งพุกและคอนกรีตจะครอบคลุม

ผ่าน RC-check แบบจำลองทั้งหมดจะถูกถ่ายโอน รวมถึงแรง บล็อกคอนกรีต แผ่นฐาน และพุก ขั้นตอนถัดไปคือการออกแบบเหล็กเสริมและกำหนดเงื่อนไขขอบเขตอย่างถูกต้อง ดังที่จะแสดงให้เห็น เงื่อนไขขอบเขตเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการคำนวณ Finite Element ที่เชื่อถือได้

inline image in article

รูปที่ 4: การส่งออกจาก Connection ไปยัง Detail 3D

  • บล็อกคอนกรีต

องค์ประกอบคอนกรีตนำมาจากแบบจำลอง Connection และสามารถปรับเปลี่ยนเพิ่มเติมได้หากจำเป็น สำหรับการจำลองรูปแบบคอนกรีตที่ซับซ้อนมากขึ้น ดูบทความนี้

  • จุดรองรับ

เมื่อส่งออก จะมีการสร้างจุดรองรับพื้นผิวโดยอัตโนมัติ ซึ่งอยู่ที่ด้านล่าง แต่ต้องปรับให้มีจุดรองรับที่ปลายทั้งสองของคาน สมมติว่าคานมีความยาวจริงมากกว่าและถูกตัดที่นี่ เหล็กเสริมตามยาวจึงวิ่งผ่านจุดรองรับโดยให้ความแข็งในแรงอัด & แรงดึง

  • พุก

พุก 4xM24 พร้อมแผ่นรองนำมาจากแบบจำลอง Connection เพียงแต่ความหนาของแผ่นพุกยังต้องกำหนด เนื่องจากขณะนี้รวมอยู่ในแบบจำลองอย่างชัดเจน สมมติความหนา 20 mm เพื่อให้สามารถถ่ายแรงได้อย่างเหมาะสม ดูบทความนี้สำหรับตัวเลือกพุกทั้งหมด

inline image in article

รูปที่ 5: การจำลองแบบจำลอง Detail 3D พร้อมจุดรองรับและความหนาของแผ่นพุก

  • แรงกระทำ

แรงในพุกและบนแผ่นฐานจะถูกส่งออกจาก IDEA StatiCa Connection โดยอัตโนมัติ ส่งผลให้ผลของแรงกระทำถูกนำไปใช้อย่างแม่นยำในแบบจำลอง Detail 3D โดยไม่ต้องป้อนข้อมูลด้วยตนเอง สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการส่งออกแรง ดูบทความนี้

  • เหล็กเสริมหลัก

คอนกรีตใน Detail 3D ไม่มีกำลังรับแรงดึง ดังนั้นจึงต้องจำลองเหล็กเสริมเสมอ ไม่สามารถได้ผลลัพธ์ที่เชื่อถือได้หากไม่มีเหล็กเสริม เนื่องจากพลังงานแรงดึงทั้งหมดต้องถูกดูดซับโดยเหล็ก

เราจำลองเหล็กเสริมหลักก่อน โดยสมมติว่า:

    • เหล็กเสริมตามยาว Ø16
    • เหล็กปลอก Ø12-250

เหล็กเสริมนี้อาจแตกต่างกันได้ เนื่องจากไม่สามารถระบุได้โดยตรงจากตัวอย่างการคำนวณ [1] เหล็กเสริมนี้ไม่ใช่ส่วนสำคัญของการทดสอบ แต่จำเป็นสำหรับการคำนวณแบบจำลองใน Detail 3D อย่างถูกต้อง

เหล็กเสริมเพิ่มเติม

ส่วนที่สำคัญที่สุดของตัวอย่างการคำนวณนี้คือการออกแบบเหล็กเสริมเพิ่มเติมเพื่อป้องกันการแตกออกของคอนกรีตล้วน/คอนกรีตไม่เสริมเหล็ก

  • เหล็กเสริมรับแรงดึง

เมื่อพิจารณาการวิบัติแบบ Concrete Cone เนื่องจากพุกภายใต้แรงดึง เหล็กเสริมควรได้รับการออกแบบให้รับแรงในพุกทั้งหมด ในกรณีนี้ แรงดึงรวมคือ Ft = 2 × 114.3 kN = 228.6 kN จากนี้จะกำหนดเหล็กเสริมที่ต้องการ As,req

    • Ft = 2 × 114.3 = 228.6 kN
    • As,req = \( \frac{F_t}{f_{yd}} = \frac{228600}{435}\) = 526 mm2

ในตัวอย่าง มีการใช้ เหล็กปลอก 4 x Ø16 อย่างสมมาตรรอบพุกเป็นเหล็กเสริม โดยมีระยะห่าง 70 mm จากพื้นที่เหล็กเสริมที่มีอยู่และแรงดึงที่กระทำ ส่งผลให้เกิดความเค้นในเหล็กปลอกประมาณ 284 N/mm²

    • 4Ø16 \(\rightarrow\) As = 804 mm2.
    • σs = \( \frac{F_t}{A_s} = \frac{228600}{804} \) = 284 N/mm2

ด้วย 4Ø16 จะคำนวณกำลังต้านทานลักษณะเฉพาะดังต่อไปนี้ตามสมการ 7.31 จาก EN1992-4 ข้อ 7.2.1.9:

   \(N_{Rk,re} = \sum_{i=1}^{n_{re}} A_{s,re,i} \cdot f_{yk,re}  = A_{s,re} \cdot f_{yk,re} \) = 804 \(\cdot\) 500 = 402 kN

กำลังต้านทานการออกแบบที่ได้มีเพียงพอที่จะรับแรงดึงที่กระทำในพุกทั้งสองตัว

 \(N_{Rd} = \frac{N_{Rk}}{\gamma_s} = \frac{402}{1.15} \) ≈ 350 kN > Ft 

inline image in article

รูปที่ 6: การออกแบบเหล็กเสริมเพิ่มเติมสำหรับแรงดึง แรงเฉือน และการแยกตัวตาม EN1992-4

  • เหล็กเสริมรับแรงเฉือน

นอกจากแรงดึงแล้ว แรงเฉือนยังกระทำบนพุกด้วย ทำให้เกิดการวิบัติที่ขอบคอนกรีต เหล็กปลอก 4Ø16 ที่กำหนดไว้ยังทำหน้าที่เป็นเหล็กเสริมรับแรงเฉือนและสามารถถ่ายแรงเฉือน Fv = 37.5 kN ได้อย่างง่ายดาย

  • เหล็กเสริมป้องกันการแยกตัว

ตัวอย่าง [1] ยังพิจารณาการแยกตัวของคอนกรีต ซึ่งต้องออกแบบเหล็กเสริมในทิศทางของแรงแยกตัว มีการแยกแยะสองสถานการณ์สำหรับการแยกตัว ระบุเป็น (a) และ (b) ในรูปที่ 6 เหล็กเสริมที่จำเป็นเพื่อป้องกันการแยกตัวคำนวณตามสมการ 7.22 ใน EN1992-4 ข้อ 7.2.1.7 โดยที่ k4 มีค่า 0.50 สำหรับพุกที่มีแผ่นพุก

  \(\sum A_{s,\mathrm{re}} = k_4 \, \frac{\sum N_{Ed}}{f_{yk,\mathrm{re}} / \gamma_{Ms,\mathrm{re}}}\)

(a) รอยแตกร้าวจากการแยกตัวจากพุกหนึ่งไปยังขอบคอนกรีตในทิศทางด้านข้าง ซึ่งสามารถรองรับได้โดยเหล็กเสริมตามยาว

(b) รอยแตกร้าวจากการแยกตัวระหว่างพุก ซึ่งสามารถรองรับได้โดยเหล็กปลอกเพิ่มเติม 2Ø16 ระหว่างพุก

inline image in article

รูปที่ 7: แบบจำลอง Detail 3D พร้อมเหล็กเสริมที่จำลองไว้

สำหรับการคำนวณที่ถูกต้องใน Detail 3D จำเป็นต้องปฏิบัติตามกฎการจัดวางเหล็กเสริมและจัดทำการออกแบบเบื้องต้นของเหล็กเสริมที่จำเป็น ซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับการได้ผลลัพธ์ที่เชื่อถือได้

สำหรับขนาดที่แน่นอนและการจำลองเหล็กเสริม โปรดดูแบบจำลอง Detail 3D ที่สามารถดาวน์โหลดได้ที่ด้านล่างของหน้า

ผลลัพธ์ Detail 3D

เมื่อสร้างแบบจำลอง Detail 3D เสร็จสมบูรณ์รวมถึงเหล็กเสริมแล้ว สามารถดำเนินการการคำนวณ CSFM ได้ ในระหว่างขั้นตอนการออกแบบ เราแนะนำให้เพิ่มตัวประกอบตาข่ายเป็น 3 หรือ 4 เพื่อเร่งการคำนวณ อย่างไรก็ตาม สำหรับรายงานขั้นสุดท้าย ควรดำเนินการคำนวณด้วยตัวประกอบตาข่าย 1 รูปด้านล่างแสดงสรุปผลลัพธ์

inline image in article

รูปที่ 8: สรุปผลลัพธ์การคำนวณ CSFM ใน Detail 3D

การตรวจสอบ ULS แสดงอยู่ที่มุมบนซ้ายและเป็นที่น่าพอใจ ความเค้นในทั้งคอนกรีตและเหล็กเสริมอยู่ภายในค่าการออกแบบ และพุกและเหล็กเสริมมีความยาวยึดเหนี่ยวที่เพียงพอ การเสียรูปอยู่ในขอบเขตที่คาดไว้และไม่มีการเสียรูปที่ไม่พึงประสงค์หรือปัญหาเสถียรภาพเกิดขึ้น

ผลลัพธ์สำหรับคอนกรีต

เมื่อพิจารณาการกระจายความเค้น เราเห็นว่าความเค้นอัดในคอนกรีตพัฒนาขึ้นรอบพุกและใต้แผ่นฐาน โดยถึงค่าสูงสุดเฉพาะที่ -13.3 MPa การใช้การตัด สามารถวิเคราะห์การกระจายความเค้นในองค์ประกอบคอนกรีตได้อย่างละเอียดมากขึ้น

ผลลัพธ์อื่นที่มีคุณค่าในการวิเคราะห์คือความเค้นหลักและความเครียดหลัก ซึ่งพบได้ในแท็บ Auxiliary โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ความเครียดหลัก ε₁ ในคอนกรีตมีความเกี่ยวข้อง เนื่องจากให้ข้อมูลเชิงลึกว่าความเค้นดึงเกิดขึ้นที่ใด และจึงต้องการเหล็กเสริมที่ใดเพื่อรับความเค้นเหล่านั้น

inline image in article

รูปที่ 9: ผลลัพธ์การคำนวณ CSFM สำหรับคอนกรีต

ผลลัพธ์สำหรับเหล็ก - พุก & เหล็กเสริม

การกระจายความเค้นในพุกเป็นไปตามที่คาดไว้ เนื่องจากพุกที่มีแผ่นพุกไม่ถ่ายแรงผ่านการยึดเหนี่ยว จึงเกิดค่าความเค้นที่เกือบคงที่ตลอดความยาวของพุก

นอกจากนี้ เราเห็นว่าเหล็กเสริมเพิ่มเติมสามารถรับแรงดึงจากพุกได้ อย่างไรก็ตาม น่าสนใจที่ ความเค้นในเหล็กปลอก 4Ø16 ต่ำกว่าค่าที่คำนวณไว้ก่อนหน้าประมาณ 284 N/mm²

ความแตกต่างนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าในแบบจำลอง CSFM เหล็กเสริมทั้งหมดที่จำลองไว้มีส่วนร่วมในการถ่ายแรง และแรงถูกกระจายไปยังเหล็กเสริมหลายเส้น เหล็กปลอก Ø12 ที่มีอยู่เดิมยังเป็นส่วนหนึ่งของกลไกแรงนี้และทำหน้าที่เป็นโครงถักที่รับส่วนหนึ่งของความเค้นดึง ซึ่งแสดงให้เห็นคุณสมบัติสำคัญของการทำงานกับ IDEA StatiCa Detail และอธิบายว่าเหตุใดผลลัพธ์อาจแตกต่างจากการคำนวณด้วยมือแบบง่าย

ในทางปฏิบัติ เราแนะนำให้รวมเหล็กเสริมทั้งหมดที่มีอยู่ในแบบจำลอง รวมถึงเหล็กเสริมหลัก ซึ่งให้ผลลัพธ์ที่สมจริงที่สุด เนื่องจากในความเป็นจริงเหล็กเสริมนี้ยังมีส่วนร่วมในการถ่ายแรงด้วย

inline image in article

รูปที่ 10: ผลลัพธ์การคำนวณ CSFM สำหรับเหล็กเสริม & พุก

เพื่อยืนยันเหล็กเสริมที่คำนวณได้ สามารถปรับเปลี่ยนแบบจำลองเล็กน้อยได้ สำหรับจุดประสงค์นี้ เหล็กปลอกบางส่วนที่ทำงานร่วมกันถูกนำออก ผลลัพธ์ของสิ่งนี้แสดงในรูปที่ 11 ในสถานการณ์นี้ เกิดความเค้น 259 N/mm2 ในเหล็กปลอก Ø16 ซึ่งใกล้เคียงกับค่าที่คำนวณได้ 284 N/mm2 มากขึ้น

การคำนวณด้วยมือสมมติสถานการณ์ที่มีลูกศรสีดำในรูปที่ 11 พุกอยู่ภายใต้แรงดึงและถ่ายแรงผ่านแผ่นพุก จากแผ่นนี้ เส้นทแยงมุมแรงอัดก่อตัวขึ้นไปยังด้านบนของเหล็กปลอกเพิ่มเติม จากนั้นเหล็กปลอกเหล่านี้จะนำแรงลงด้านล่าง สร้างเส้นทแยงมุมแรงอัดที่สองไปยังเหล็กปลอกถัดไป และด้วยวิธีนี้แรงจึงถูกถ่ายไปยังจุดรองรับในที่สุด

inline image in article

รูปที่ 11: แบบจำลอง Detail 3D ที่ปรับเปลี่ยนเพื่อเปรียบเทียบกับการคำนวณด้วยมือ

แรงดึงบางส่วนจากพุกยังคงถ่ายไปยังเหล็กปลอกแรกผ่านค้ำยันรับแรงอัดโดยตรง ดังที่ระบุด้วยลูกศรสีขาวในรูปที่ 11 แม้ว่าพฤติกรรมนี้สามารถบรรเทาได้บางส่วน แต่การนำเหล็กปลอกออกเพิ่มเติมไม่เป็นประโยชน์ เนื่องจากอาจทำให้เกิดกลไกการวิบัติอื่นๆ เช่น การบิดในคาน

ผลการค้นพบเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าพฤติกรรมของการเชื่อมต่อไม่ได้ถูกกำหนดโดยแรงหรือพุกเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับการจำลองและเงื่อนไขขอบเขตอย่างมาก ปัจจัยต่างๆ เช่น ความยาวคาน ประเภทของจุดรองรับ และการจำลองเหล็กเสริม ล้วนมีความสำคัญในการประเมินเนื่องจากส่งผลต่อพฤติกรรมของแรง

ความสำคัญของเงื่อนไขขอบเขต

การถ่ายแรงโดยตรงไปยังจุดรองรับ

การจำลองที่เลือกใช้เป็นตัวกำหนดหลักว่าแรงถูกถ่ายผ่านคอนกรีตอย่างไร และความเค้นที่เกิดขึ้นเป็นตัวแทนของสถานการณ์จริงหรือไม่ ในตัวอย่าง เราเห็นแล้วว่าแรงจากพุกไม่ได้เป็นไปตามที่เราสมมติในการคำนวณด้วยมือเสมอไป พฤติกรรมที่คล้ายกันเกิดขึ้นเมื่อคานถูกจำลองสั้นเกินไปและรองรับที่ปลายทั้งสองด้าน ในกรณีนั้น แรงดึงจากพุกจะหาเส้นทางตรงไปยังจุดรองรับ โดยแทบไม่ใช้เหล็กเสริมเพิ่มเติม (รูปที่ 12)

เพื่อให้แน่ใจว่าการถ่ายแรงเป็นไปอย่างสมจริง จึงจำเป็นต้องรวมความยาวที่เพียงพอในแบบจำลอง ในตัวอย่างการคำนวณ ได้เลือกความยาวคาน 4 m เพื่อให้แรงสามารถพัฒนาได้อย่างสมจริงและการทำงานของเหล็กเสริมถูกคำนึงถึงอย่างถูกต้อง

inline image in article

รูปที่ 12: หากคานสั้นเกินไป แรงในพุกจะถูกถ่ายโดยตรงไปยังจุดรองรับ

การเลือกการจัดวางจุดรองรับที่ไม่ถูกต้อง

อีกสถานการณ์หนึ่งที่อาจเกิดขึ้นคือแบบจำลองถูกตั้งค่าราวกับว่าเป็นคานฐานรากที่วางอยู่บนดินทั้งหมด โดยมีเพียงจุดรองรับที่ด้านล่าง ในกรณีนี้ แรงเฉือนและโมเมนต์ดัดที่มีอยู่จะทำให้องค์ประกอบคอนกรีตพลิกคว่ำ เพื่อป้องกันสิ่งนี้ จำเป็นต้องใช้เงื่อนไขขอบเขตที่เหมาะสมที่ปลายทั้งสองด้าน โดยปรับให้เหมาะกับสถานการณ์การรองรับจริง

inline image in article

รูปที่ 13: จุดรองรับพื้นผิวที่จำลองเฉพาะชั้นดินใต้ฐานทำให้คานคอนกรีตพลิกคว่ำ

บทสรุป

ตัวอย่างการคำนวณนี้แสดงให้เห็นว่าการรวม IDEA StatiCa Connection และ Detail 3D เข้าด้วยกันให้ขั้นตอนการทำงานที่เชื่อถือได้สำหรับการคำนวณการยึดเหนี่ยวในคอนกรีต โดยการตรวจสอบการเชื่อมต่อโครงสร้างเหล็ก-คอนกรีตใน Connection ก่อน จากนั้นส่งออกแบบจำลองไปยัง Detail 3D เพื่อวิเคราะห์คอนกรีตพร้อมเหล็กเสริม กลไกการวิบัติที่เกี่ยวข้องทั้งหมดตาม Eurocode จึงได้รับการทำความเข้าใจและตรวจสอบ ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าทั้งพุกและคอนกรีตผ่านการตรวจสอบ โดยมีเงื่อนไขว่าต้องใช้เหล็กเสริมที่ถูกต้อง วิธีการนี้จึงให้ภาพที่ใช้งานได้จริงและเชื่อถือได้ของการถ่ายแรงจริงในโครงสร้าง

ดูบทความด้านล่างและดาวน์โหลดแบบจำลอง IDEA StatiCa สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม

Sample files

เอกสารอ้างอิง:

[1] Hordijk, D.A. & Stark, J.W.B. (2009). Column footplate connections - Recommendations for calculation according to the Eurocodes. CUR/BmS report 10, Bouwen met Staal & CUR Bouw & Infra, Zoetermeer/Gouda.

ลองใช้ IDEA StatiCa ฟรี

เริ่มทดลองใช้งานวันนี้และเพลิดเพลินกับการเข้าถึงและบริการเต็มรูปแบบฟรี 14 วัน