2.2 ส่วนรองรับและองค์ประกอบถ่ายแรง

เพื่อจำลองสถานการณ์ส่วนใหญ่ในระหว่างกระบวนการการก่อสร้าง วิธี Compatible Stress Field Method มีส่วนรองรับให้เลือกหลายประเภท (รูปที่ 7) และมีองค์ประกอบสำหรับถ่ายแรงกระทำ (รูปที่ 8)

ส่วนรองรับ

สามารถจำลองส่วนรองรับแบบจุดได้หลายวิธี เพื่อให้ความเค้นไม่กระจุกตัวอยู่ที่จุดเดียว แต่กระจายไปบนพื้นที่ที่กว้างขึ้น ตัวเลือกแรกคือส่วนรองรับแบบจุดกระจาย (รูปที่ 7a) ซึ่งกระจายแรงกระทำที่ขอบของชิ้นส่วนอย่างสม่ำเสมอตลอดความกว้างที่กำหนด

$$\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 7\qquad Various types of supports:}}}$$

$$\textsf{\textit{\footnotesize{(a) point distributed; (b) bearing plate; (c) line support; (d) patch support; (e) hanging.}}}$$

ส่วนรองรับแบบ Patch (รูปที่ 7d) ในทางกลับกัน สามารถวางได้เฉพาะภายในปริมาตรของ Concrete ที่มีรัศมีประสิทธิผลที่กำหนดเท่านั้น จากนั้นจะเชื่อมต่อด้วยองค์ประกอบแข็งเข้ากับ Node ของตาข่ายเหล็กเสริมภายในรัศมีนี้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องกำหนดกรงเหล็กเสริมรอบส่วนรองรับแบบ Patch

สำหรับการจำลองสถานการณ์จริงบางกรณีให้แม่นยำยิ่งขึ้น ส่วนรองรับแบบจุดมีอีกสองตัวเลือก ตัวเลือกแรกคือส่วนรองรับแบบจุดที่มีแผ่นรองรับแรงซึ่งกำหนดความกว้างและความหนาได้ (รูปที่ 7b) สามารถระบุวัสดุของแผ่นรองรับแรงได้ และแผ่นรองรับแรงทั้งแผ่นจะถูกแบ่งตาข่ายอย่างอิสระ ตัวเลือกที่สองคือส่วนรองรับแบบแขวน (รูปที่ 7e) ซึ่งใช้จำลองพุกยกหรือ Stud ยกได้

ส่วนรองรับแบบเส้น (รูปที่ 7c) สามารถกำหนดที่ขอบ (โดยระบุความยาว) หรือภายในองค์ประกอบ (โดยใช้เส้นโพลีไลน์) นอกจากนี้ยังสามารถระบุค่าความแข็งและ/หรือพฤติกรรมไม่เชิงเส้นได้ (ส่วนรองรับที่รับแรงอัด/แรงดึง หรือรับเฉพาะแรงอัด)

• อ่านคำอธิบายโดยละเอียดได้ใน ประเภทของส่วนรองรับใน IDEA StatiCa Module รายละเอียด

องค์ประกอบถ่ายแรง

การนำแรงกระทำเข้าสู่โครงสร้างสามารถจำลองได้หลายวิธีเช่นกัน สำหรับแรงกระทำแบบจุด สามารถใช้แผ่นรองรับแรง (รูปที่ 8a) ในลักษณะเดียวกับส่วนรองรับแบบจุด โดยกระจายแรงกระทำเข้มข้นไปยังพื้นที่ที่กว้างขึ้นด้วยแผ่นเหล็กที่กำหนดความกว้างและความหนา 

$$\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 8\qquad Various types of load transfer components:}}}$$

$$\textsf{\textit{\footnotesize{(a) bearing plate; (b) patch load; (c) hanging; (d) partially loaded area.}}}$$

แรงกระทำแบบจุดสามารถกระทำโดยตรงที่ผิวของโครงสร้างโดยกำหนดรัศมีของการกระทำ (แรงกระทำถูกส่งไปยังองค์ประกอบ Concrete) หรือผ่านอุปกรณ์ถ่ายแรงพิเศษที่เรียกว่าแรงกระทำแบบ Patch (รูปที่ 8b และรูปที่ 9) แรงกระทำแบบ Patch ช่วยให้ถ่ายแรงกระทำโดยตรงไปยังเหล็กเสริมที่กำหนดซึ่งอยู่ภายในพื้นที่ของรัศมีประสิทธิผล เพื่อให้แรงกระทำแบบ Patch ทำงานได้อย่างถูกต้อง จำเป็นต้องกำหนดกลุ่มเหล็กเสริมที่จะเชื่อมต่อเข้ากับแรงกระทำ (ในคุณสมบัติของเหล็กเสริม) เมื่อไม่ได้กำหนดเหล็กเสริมที่เชื่อมต่อกัน กลไกการถ่ายแรงจะเหมือนกับแรงกระทำแบบจุดที่วางบนผิวของชิ้นส่วน และแรงกระทำจะถูกถ่ายผ่านข้อจำกัดไปยังองค์ประกอบ Concrete ไม่ใช่ไปยังเหล็กเสริมโดยตรง 

$$\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 9\qquad Patch load: (a) load application; (b) load transferred through rebars (a group of bars for the load transfer is defined);}}}$$

$$\textsf{\textit{\footnotesize{(c) load transferred through concrete (a group of bars for the load transfer is not defined).}}}$$

พุกยกหรือ Stud ยกสามารถจำลองด้วยแรงกระทำแบบแขวน (รูปที่ 8c) ผู้ใช้สามารถใช้พื้นที่รับแรงกระทำบางส่วน (รูปที่ 8d) ซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถในการรับแรงของ Concrete ที่รับแรงอัดตาม Eurocode (ไม่สามารถใช้องค์ประกอบถ่ายแรงประเภทนี้ได้เมื่อตั้งค่ามาตรฐานเป็น ACI) โครงสร้างยังสามารถรับแรงกระทำแบบเส้นที่ขอบ แรงกระทำตามเส้นโพลีไลน์ทั่วไป หรือแรงกระทำแบบพื้นผิวได้ Detail application สามารถพิจารณาน้ำหนักตัวเองในการวิเคราะห์โดยอัตโนมัติ