การออกแบบโครงสร้างจุดต่อโครงเฟรมคอนกรีต (ACI)

จุดต่อโครงเฟรมที่วิเคราะห์จะเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างเฟรมคอนกรีตเสริมเหล็กจริง โครงเฟรมมีความสูง 14 ฟุต ช่วงกว้าง 26 ฟุต และเสาทั้งสองต้นจะมีฐานรองรับแบบยึดแน่น

1 โครงการใหม่

เริ่มต้นโครงการใหม่ใน IDEA StatiCa Detail

ใน Discontinuity Region Wizard ให้กำหนดความแข็งแรงของ concrete และเกรดของ เหล็กเสริม และกำหนดความหนาของ ระยะหุ้ม Concrete จากนั้นเลือกแม่แบบ Frame joints

จากแม่แบบ Frame joint ให้เลือก Knee joint

เมื่อเลือกแม่แบบที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ซอฟต์แวร์จะสร้างรูปทรงเรขาคณิต แรงกระทำ และเหล็กเสริมโดยอัตโนมัติ

2 รูปทรงเรขาคณิต

เริ่มต้นด้วยการแก้ไขรูปทรงเรขาคณิต Knee joint ที่กำหนดไว้ล่วงหน้าประกอบด้วยเสาและ Beam เปลี่ยนหน้าตัดของเสาโดยคลิกที่ Edit parameters

ให้ เปลี่ยน ขนาด ของหน้าตัด

จากนั้น เพิ่ม หน้าตัด ใหม่สำหรับคาน:

เปลี่ยนขนาดอีกครั้ง:

3 แรงกระทำ

ใน navigator ให้ดำเนินการกำหนดแรงกระทำ ซอฟต์แวร์จะเพิ่มกรณีแรงกระทำสองกรณีและการรวมแรงแบบไม่เชิงเส้นห้ากรณีโดยอัตโนมัติ คุณต้องการกรณีแรงกระทำสองกรณีเพื่อแยกแยะระหว่างแรงกระทำถาวร (dead load) และแรงกระทำจร (live load) และสามการรวมแรงเพื่อครอบคลุมการตรวจสอบ ULS และ SLS

ให้แก้ไขกรณีแรงกระทำ LC1 สำหรับผลของแรงกระทำถาวร ขั้นแรก ให้ลบแรงกระจายบนเสาออก

จากนั้นคุณสามารถ แก้ไข แรงกระจายบนคาน:

สลับไปยังกรณีแรงกระทำ LC2 โดยใช้กล่องรายการและทำซ้ำขั้นตอนด้วยค่าที่แตกต่างกัน

ตอนนี้ไปที่แท็บ Internal forces และใช้แรงภายในที่หน้าตัดซึ่งอยู่ที่จุดตัดของเสาและคาน คุณสามารถรับแรงภายในเหล่านี้ได้โดยการสร้างแบบจำลองและคำนวณโครงเฟรมทั้งหมดด้วยแรงกระจายที่สอดคล้องกัน (2.04 kip/ft สำหรับ LC1 และ 1.56 kip/ft สำหรับ LC2) ในซอฟต์แวร์ CAE/FEM ใดก็ได้ภายในไม่กี่นาที

ในตอนท้าย ให้กลับไปที่การรวมแรงและตรวจสอบกฎการรวมแรง ที่นั่นคุณสามารถแก้ไขตัวคูณบางส่วนหรือคงการตั้งค่าเริ่มต้นตามมาตรฐานที่เลือก (ACI ในกรณีของเรา) 

4 เหล็กเสริม

เมื่อกำหนดแรงกระทำแล้ว คุณสามารถดำเนินการออกแบบเหล็กเสริม ก่อนที่จะออกแบบ คุณสามารถลองเรียกใช้เครื่องมือ Topology Optimization เพื่อดูว่าการจัดวางเหล็กเสริมที่มีประสิทธิภาพสูงสุดควรมีลักษณะอย่างไร หากคุณต้องการใช้ปริมาตรที่มีประสิทธิภาพที่เลือกของโครงสร้าง

สำหรับปริมาตรที่มีประสิทธิภาพ 20% โครงสร้างมีลักษณะดังนี้ (เส้นสีแดงแสดงถึงแรงอัด และเส้นสีน้ำเงินแสดงถึงแรงดึง) คุณสามารถสลับระหว่างปริมาตรที่มีประสิทธิภาพต่างๆ ได้ใน ribbon

ดำเนินการ Input/edit เหล็กเสริม คุณจะใช้รายการที่สร้างโดยแม่แบบ

แก้ไขระยะห่างของเหล็กปลอกในกลุ่ม ST1 และ ST2:

ดำเนินการต่อและแก้ไขกลุ่ม GB1 โดยยืดเหล็กเสริมไปยังขอบด้านซ้าย และเปลี่ยนระยะห่างของชั้นเหล็กเสริมด้วย:

ในตอนท้าย ให้แก้ไขความยาวของเหล็กเสริมในกลุ่ม IB1

5 การคำนวณและการตรวจสอบ

เริ่มการวิเคราะห์โดยคลิก Calculate ใน ribbon แบบจำลองการวิเคราะห์จะถูกสร้างขึ้นโดยอัตโนมัติ การคำนวณจะดำเนินการ และคุณสามารถดูสรุปผลการตรวจสอบที่แสดงพร้อมกับค่าผลลัพธ์การตรวจสอบ

ในแท็บ Summary คุณสามารถค้นหาตารางที่มีการตรวจสอบที่ควบคุม ลองดูที่ตารางนั้น:

ในแถวแรกของตาราง คุณจะเห็นว่าการตรวจสอบ ULS ที่ควบคุมคือความแข็งแรงของเหล็กเสริมในการรวมแรง C1

คุณยังสังเกตเห็นคอลัมน์ Increment ได้ด้วย ค่า P100%, V100% บ่งบอกว่าการคำนวณเสร็จสมบูรณ์ และแรงกระทำถาวรและแรงกระทำจรทั้งหมดถูกใช้กับโครงสร้าง

หากคุณ คลิก ที่แถวที่มี SLS summary ตารางต่อไปนี้จะปรากฏขึ้น:

ในแง่ของการตรวจสอบ SLS การตรวจสอบสำหรับเสาในการรวมแรง C3 เป็นตัวควบคุม คุณจะเห็นว่าโครงสร้างผ่านการตรวจสอบนี้เช่นกัน

สังเกตตัวย่อ (LT) หลังชื่อการรวมแรง IDEA StatiCa Detail คำนวณด้วยโมดูลยืดหยุ่นที่แตกต่างกันสำหรับผลระยะสั้น (ST) และระยะยาว (LT)

6 รายงาน

ในที่สุด เราไปที่ Report Preview/Print IDEA StatiCa นำเสนอรายงานที่ปรับแต่งได้อย่างสมบูรณ์เพื่อพิมพ์หรือบันทึกในรูปแบบที่แก้ไขได้

คุณได้ออกแบบ ปรับให้เหมาะสม และการตรวจสอบตามมาตรฐานจุดต่อโครงเฟรมตาม Eurocode แล้ว