Eurocode quy định một số phương pháp phá hoại của neo và móng bê tông, đồng thời phân chia chúng theo loại tải trọng. Trong IDEA StatiCa Connection, chúng ta đã có thể đánh giá neo cho đến nay, nhưng với một số hạn chế, việc đánh giá phải được thực hiện thủ công.
Đồng thời, cốt thép cho khối bê tông là điều không thể tính đến. Điều này hiện đang thay đổi với IDEA StatiCa Detail 3D, giúp bổ sung thêm nhiều khả năng. IDEA StatiCa Detail 3D không cung cấp các đánh giá như chúng ta thường thấy trong tiêu chuẩn xác định chúng cho bê tông không cốt thép. Tuy nhiên, với phân tích phần tử hữu hạn (FE), chúng ta có thể xác minh rằng bê tông cốt thép sẽ đáp ứng được tải trọng quy định, và ở đây, nó sẽ ngăn ngừa sự phá hoại của bê tông, điều mà tương ứng với các điều kiện đó. Các ứng dụng hoạt động độc lập và có thể được sử dụng riêng biệt, nhưng nhờ vào liên kết giữa Connection và Detail, cũng có thể sử dụng Detail chỉ như một phép tính bổ sung.
Bây giờ, hãy cùng đi qua từng điều kiện của Eurocode và các khả năng mà các ứng dụng cung cấp cho chúng ta.
Lực kéo
Eurocode chia loại tải trọng đầu tiên (lực kéo) thành 6 trường hợp phá hoại có thể xảy ra của neo hoặc khối bê tông (a, b, c, d, e, f) và thêm hai trường hợp nữa cho móng có cốt thép (g, h).
Hình dưới đây minh họa một cách sơ đồ loại phá hoại nào bạn có thể đánh giá bằng ứng dụng Connection và hành vi nào có thể được xử lý bằng cách sử dụng bê tông cốt thép, và do đó, phân tích trong Detail. IDEA StatiCa Connection sử dụng các công thức thực nghiệm từ Eurocode ( EN 1992-4-7.2.1) cho thiết kế neo (CBFEM), trong khi IDEA StatiCa Detail hoàn toàn dựa trên phương pháp phần tử hữu hạn (3D CSFM). Do đó, một số tùy chọn đánh giá trùng lặp trong cả hai ứng dụng, nhưng luôn sử dụng phương pháp khác nhau.
Theo bản chất của các phương pháp được triển khai trong phần mềm, chỉ có bê tông không cốt thép mới được xem xét trong Connection, trong khi chỉ có móng bê tông cốt thép mới được xem xét trong Detail.
Các giả định và hạn chế chính của phân tích đối với IDEA StatiCa Detail 3D được đề cập trong bài viết Các hạn chế đã biết.
a) Phá hoại do thép
Phá hoại do thép của các neo chỉ chịu lực kéo được xác minh trong cả hai ứng dụng. Khả năng chịu kéo của neo được kiểm tra trong Connection theo công thức sau:
Trong Detail, các neo được kiểm tra theo Eurocode đã chọn (1992-4 hoặc 1993-1-8) trong Cài đặt Dự án. Hành vi này áp dụng bắt đầu từ phiên bản 25.1.1.
Trong các phiên bản cũ hơn, các neo được kiểm tra giống như các thanh cốt thép thông thường, dựa trên biểu đồ ứng suất - biến dạng được xác định cho từng loại vật liệu, đồng thời sử dụng giá trị biến dạng giới hạn tối đa là 5% (được tính toán dựa trên hiệu ứng tăng cứng do kéo, đọc thêm trong Cơ sở lý thuyết)
b) Phá hoại dạng côn của bê tông
Phá hoại dạng côn của bê tông có thể được xác minh trong Connection. Tuy nhiên, ở Connection, ứng dụng chỉ có thể xem xét bê tông không cốt thép.
Do đó, trong trường hợp bê tông bị phá hoại dạng côn, nên chuyển sang IDEA StatiCa Detail, nơi cung cấp phân tích cho toàn bộ khối bê tông cốt thép. Cường độ chịu kéo của bê tông được bỏ qua một cách thiên về an toàn, điều đó có nghĩa là khả năng chịu tải đối với phá hoại dạng côn, ở một mức độ đáng kể, được xác định bởi lượng cốt thép quy định. Trong hình dưới đây, bạn có thể thấy hướng của các ứng suất chính cho thấy hình dạng của hình côn được đề cập ở trên. Ở phần bên phải, bạn có thể thấy các giá trị ứng suất bê tông, được đánh giá bằng các giá trị giới hạn.
c) Phá hoại do tuột neo
Kiểm tra tiêu chuẩn này chỉ có trong Connection cho một số trường hợp nhất định (xem hình đầu tiên trong bài viết này). Cần có đánh giá bổ sung đối với neo cấy sau bằng cơ khí.
Trong Detail, có thể thiết lập cái gọi là neo dán hóa chất và chỉ định cường độ liên kết dính thiết kế theo các thông số kỹ thuật của chúng. Các neo sau đó sẽ được xác minh dựa trên các thông số này. (Chỉ áp dụng cho bê tông cốt thép.)
d) Phá hoại kết hợp giữa tuột neo và bê tông của neo dán
Kiểu phá hoại này chỉ có thể được phát hiện trong Detail, nơi ứng suất bê tông và các vùng neo được đánh giá bằng 3D CSFM. Cơ chế phá hoại kết hợp giữa tuột neo và bê tông trong Detail dựa trên các nguyên tắc được xác định ở trên, và việc đánh giá nó là một phần của kiểm tra cường độ bê tông và neo. (Chỉ áp dụng cho bê tông cốt thép.)
e) Phá hoại nứt tách bê tông
Không thể đánh giá trong Connection. Đối với Detail, phá hoại nứt tách thường là vấn đề của bê tông không cốt thép, nơi việc sử dụng cốt thép ngăn không cho nó xảy ra. Đồng thời, có thể thấy ứng suất và biến dạng của cả cốt thép chịu nén hoặc kéo và bê tông chịu nén trong ứng dụng Detail.
f) Phá hoại nổ vỡ bê tông
Đối với bê tông không cốt thép, có thể thực hiện kiểm tra tiêu chuẩn thực nghiệm theo Eurocode trong Connection.
Đối với cấu kiện kết cấu có cốt thép, có thể sử dụng Detail. Phá hoại nổ vỡ bê tông được xử lý trong phân tích cường độ bê tông. Trong đó, ứng suất kéo chỉ được truyền qua cốt thép (như đã đề cập nhiều lần ở trên).
Các kiểm tra bổ sung cho khối bê tông cốt thép:
Đối với móng có cốt thép, cần có đánh giá cốt thép bổ sung. Phá hoại do thép của cốt thép và phá hoại neo của cốt thép là một phần của đánh giá cốt thép trong Detail.
g) Phá hoại do thép của cốt thép
h) Phá hoại neo của cốt thép
Tải trọng cắt
Eurocode chia loại tải trọng thứ hai (lực cắt) thành 4 trường hợp phá hoại có thể xảy ra của neo hoặc khối bê tông (a, b, c, d) và thêm hai trường hợp nữa cho móng có cốt thép (e, f).
Hình dưới đây minh họa một cách sơ đồ loại phá hoại nào bạn có thể đánh giá bằng ứng dụng Connection và cũng như hành vi nào có thể được xử lý bằng cách sử dụng bê tông cốt thép, và do đó, phân tích trong Detail. IDEA StatiCa Connection sử dụng các công thức thực nghiệm từ Eurocode ( EN 1992-4-7.2.2) cho thiết kế neo (CBFEM). Tất cả các loại phá hoại do lực cắt gây ra đều có thể được xử lý trong ứng dụng Connection.
Trong IDEA StatiCa Detail 3D, lực cắt có thể được truyền qua ma sát, neo hoặc chốt chịu cắt. Điều quan trọng cần nói là chỉ có móng được đánh giá. Các bộ phận thép khác (ví dụ: chốt chịu cắt, mối hàn) cần được kiểm tra trong Connection hoặc ở nơi khác. Một lần nữa, cần nhấn mạnh rằng chỉ có bê tông cốt thép mới được yêu cầu.
a) Phá hoại do thép không có cánh tay đòn
Phá hoại do thép không có cánh tay đòn của neo chịu lực cắt được xác minh trong Connection. Khả năng chịu cắt của neo được kiểm tra trong IDEA StatiCa Connection theo công thức sau:
Trong Detail, các neo lại được kiểm tra theo Eurocode đã chọn (1992-4 hoặc 1993-1-8) trong Cài đặt Dự án. Hành vi này áp dụng bắt đầu từ phiên bản 25.1.1. Việc đánh giá không thể thực hiện trong Detail đối với các phiên bản cũ hơn.
b) Phá hoại do thép có cánh tay đòn
Phá hoại do thép có cánh tay đòn của neo chịu lực cắt chỉ được xác minh trong Connection. Khả năng chịu cắt của neo được kiểm tra trong IDEA StatiCa Connection theo công thức sau:
Việc đánh giá không thể thực hiện trong Detail.
c) Phá hoại bẩy bê tông
Phá hoại bẩy bê tông của neo chịu lực cắt chỉ được xác minh trong Connection. Khả năng chịu cắt của neo được kiểm tra trong IDEA StatiCa Connection theo công thức sau:
Khả năng chịu cắt của bê tông thông qua bản mã chân cột sau đó được đánh giá trong ứng dụng Detail.
d) Phá hoại mép bê tông
Phá hoại mép bê tông của neo chịu lực cắt chỉ được xác minh trong Connection đối với bê tông không cốt thép. Khả năng chịu cắt của neo được kiểm tra trong IDEA StatiCa Connection theo công thức sau:
Phá hoại mép bê tông có thể được kiểm tra trong Detail (chỉ đối với bê tông cốt thép).
Các kiểm tra bổ sung cho khối bê tông cốt thép:
Đối với móng có cốt thép, cần có đánh giá cốt thép bổ sung. Phá hoại do thép và phá hoại neo của cốt thép là một phần của đánh giá cốt thép trong IDEA StatiCa Detail.
e) Phá hoại do thép của cốt thép gia cường
f) Phá hoại neo của cốt thép gia cường
Kết luận
Ưu điểm đáng kể nhất có thể thấy trong các ví dụ như neo gần mép và các trường hợp khác mà bê tông không cốt thép không đáp ứng được tải trọng yêu cầu. Lưu ý rằng, neo và chốt chịu cắt cần được đánh giá thêm trong Connection, nhưng khi kết hợp với nhau, hai công cụ phần mềm này cung cấp một giải pháp toàn diện.
Do phương pháp và cách thức ứng dụng được thiết kế, ứng dụng Detail chỉ phù hợp cho móng có cốt thép.