2.2 Gối tựa và các cấu kiện truyền tải trọng

Để mô hình hóa hầu hết các tình huống trong quá trình thi công, nhiều loại gối tựa (Hình 7) và các cấu kiện dùng để truyền tải trọng (Hình 8) đều có sẵn trong CSFM.

Gối tựa

Gối tựa điểm có thể được mô hình hóa theo nhiều cách để đảm bảo ứng suất không tập trung tại một điểm mà được phân bố trên một diện tích lớn hơn. Lựa chọn đầu tiên là gối tựa điểm phân bố (Hình 7a), phân bố đều tải trọng trên cạnh của cấu kiện theo chiều rộng được chỉ định.

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

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

Mặt khác, gối tựa dạng patch (Hình 7d) chỉ có thể được đặt bên trong khối bê tông với bán kính hiệu dụng được xác định. Sau đó, nó được liên kết bằng các phần tử cứng tới các nút của lưới cốt thép nằm trong bán kính này. Do đó, cần phải định nghĩa một lồng cốt thép xung quanh gối tựa patch.

Để mô hình hóa chính xác hơn một số tình huống thực tế, có hai lựa chọn khác cho gối tựa điểm. Thứ nhất, có gối tựa điểm với bản chịu lực có chiều rộng và chiều dày được xác định (Hình 7b). Vật liệu của bản chịu lực có thể được chỉ định, và toàn bộ bản chịu lực được chia lưới độc lập. Thứ hai, có gối tựa treo (Hình 7e), có thể được sử dụng để mô hình hóa các móc cẩu hoặc đinh neo cẩu.

Gối tựa đường (Hình 7c) có thể được định nghĩa trên một cạnh (bằng cách chỉ định chiều dài của nó) hoặc bên trong một cấu kiện (bằng một đường đa giác). Cũng có thể chỉ định độ cứng và/hoặc ứng xử phi tuyến của nó (gối tựa chịu nén/kéo hoặc chỉ chịu nén).

• Đọc mô tả chi tiết trong Types of supports in IDEA StatiCa Detail

Các cấu kiện truyền tải trọng

Việc đưa tải trọng vào kết cấu cũng có thể được mô hình hóa theo nhiều cách. Đối với tải trọng điểm, một bản chịu lực (Hình 8a) có thể được sử dụng tương tự như gối tựa điểm, phân bố tải trọng tập trung trên một diện tích lớn hơn nhờ một bản thép có chiều rộng và chiều dày được xác định. 

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

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

Tải trọng điểm có thể được áp dụng trực tiếp lên bề mặt của kết cấu với bán kính tác dụng được xác định (tải trọng được áp dụng lên các phần tử bê tông) hoặc thông qua một thiết bị truyền tải đặc biệt gọi là tải trọng patch (Hình 8b và Hình 9). Tải trọng patch cho phép truyền tải trọng trực tiếp đến cốt thép được xác định nằm trong vùng bán kính hiệu dụng. Để đảm bảo hoạt động chính xác của tải trọng patch, cần phải định nghĩa một nhóm thanh cốt thép sẽ được liên kết với tải trọng (trong thuộc tính cốt thép). Khi cốt thép liên kết không được định nghĩa, cơ chế truyền tải trọng giống như đối với tải trọng điểm đặt trên bề mặt cấu kiện, và tải trọng được truyền qua các ràng buộc tới các phần tử bê tông, không truyền trực tiếp đến cốt thép. 

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

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

Móc cẩu hoặc đinh neo cẩu có thể được mô hình hóa bằng tải trọng treo (Hình 8c). Người dùng có thể sử dụng vùng chịu tải một phần (Hình 8d), cho phép tăng khả năng chịu nén của bê tông theo Eurocode (không thể sử dụng loại cấu kiện truyền tải trọng này khi thiết lập theo ACI). Kết cấu cũng có thể được đặt tải bằng tải trọng đường trên các cạnh, bằng đường đa giác tổng quát, hoặc bằng tải trọng bề mặt. Detail application có khả năng tự động xét đến trọng lượng bản thân trong phân tích.