安全准确的锚固设计

钢结构与混凝土节点的设计是许多施工项目中的关键性、安全性任务。根据喜利得在《新土木工程师》杂志上发表的研究，该研究调查了100多名执业土木工程师的经验，79%的受访者表示，设计一个典型的钢结构与混凝土节点并出具报告需要花费多达4小时。 

根据工程经验，选择合适的软件工具后，单个节点的设计时间可平均缩短50%。根据我们自己的研究，超过600名结构工程师在我们的效率计算器中填写了数据，对于非常复杂的节点，时间缩减幅度甚至可达80%。

一切均符合规范，但是哪个规范？

欧洲规范最初制定时，锚固设计尚未发展成熟，不足以纳入EN设计标准。大多数情况下，锚固设计由EOTA（欧洲技术评估组织）制定的ETAG 001涵盖，包括两个关键附录——C和E。 

为方便设计工程师使用，所有这些设计指南现已合并至新设计文件EN 1992-4中，该文件现已成为EN体系下各国可强制执行的设计标准，采用工作几近完成。然而，EN 1992-4的核心内容沿用了ETAG 001：附录C、TR 029和TR 045的许多设计规定，因此差异有限。

但EN并非IDEA StatiCa涵盖的唯一标准。请参见下表，了解IDEA StatiCa中包含的所有锚固规范。 

IDEA StatiCa 支持的锚固规范

IDEA StatiCa 支持的其他规范（中国、香港、俄罗斯、印度）没有直接针对锚固设计的规定。所有规范均涵盖受压混凝土的校核。 

IDEA StatiCa 如何满足 AISC/ACI、欧洲规范及其他规范的要求

CBFEM（基于组件的有限元模型）方法驱动着两款最强大的锚固设计软件——IDEA StatiCa 和喜利得的 PROFIS Engineering Suite。CBFEM（基于组件的有限元模型）便于将混凝土块简化为二维接触单元。以下是 IDEA StatiCa 处理钢结构与混凝土模型的一些原则： 

• 混凝土与底板之间的节点仅承受压力。 
• 压力通过 Winkler-Pasternak 地基模型传递，该模型代表混凝土块的变形。 
• 底板与混凝土块之间的拉力由锚栓承担。 
• 剪力通过底板与混凝土块之间的摩擦、抗剪键或锚栓受剪来传递。 
• 锚栓受剪承载力采用解析方法评估。 
• 摩擦在底板与混凝土接触面内被模拟为完全单点约束。
• 抗剪键采用壳单元模拟，并在混凝土块中埋深中部（不含灌浆层）处施加约束，这与抗剪键对混凝土均匀承压应力的假设相对应。

如果您希望进一步了解 CBFEM（基于组件的有限元模型）中使用的最重要原则和程序，我们强烈建议阅读我们的通用理论背景。 

在我们的理论背景中，您还可以了解 IDEA StatiCa 如何从规范特定要求的角度处理钢结构与混凝土节点。 

AISC

• 锚栓校核
• 混凝土块校核 

欧洲规范

• 锚栓校核
• 混凝土块校核

对于其他国家标准，请查阅我们的支持中心。

钢结构与混凝土节点的三种建模方式

好了，理论已经足够，让我们动手实践！在设计可能性方面，无论您需要建模和计算哪种类型的锚固节点，都无关紧要。IDEA StatiCa 的灵活性使您能够在拓扑结构不受任何限制的情况下，对柱脚、栏杆、护栏或杆件锚固进行建模。 

您可以通过三种不同方式对节点进行建模。 

第一种方法是使用我们的节点向导对节点进行建模。在这里，您可以利用四种不同的拓扑结构，并可选择弯矩节点或剪力节点的设计方案。 

您无需担心向导中的设计限制。从大量材料和加工操作中进行选择的可能性，让您可以充分发挥想象力和设计创意。 

在某些情况下，您需要从头开始设计节点。即便如此，您也无需担心复杂的流程。大多数锚固细节您都能在几分钟内完成设计。 

了解如何在3分钟内完成钢结构与混凝土节点的设计。 

最后同样重要的是，您可以使用我们的BIM 链接从 CAD 软件中导入锚固模型。对于 Autodesk 产品——Advance Steel 和 Revit，混凝土块会随模型一起导入。对于 Tekla Structures，您需要使用变通方法来克服此限制。 

您也可以使用来自有限元分析软件的 BIM 链接；在这种情况下，您只需准备好直接在 IDEA StatiCa 中对混凝土块进行建模。 

钢结构与混凝土节点的规范校核

IDEA StatiCa 涵盖所有必要的底板校核，以及大多数混凝土和锚栓校核。IDEA StatiCa 不涵盖后锚固锚栓的所有校核。原因在于缺少相关信息，例如粘结锚栓的胶体受剪承载力或扭矩控制紧固件的劈裂力。为此，您必须使用专业软件。在这里，建议非常简单——唯一使用 CBFEM（基于组件的有限元模型）的是喜利得的 PROFIS。阅读更多关于 PROFIS Engineering Suite 所用 CBFEM（基于组件的有限元模型）方法的内容。 

带锚板的锚栓（预埋）： 

• 钢材受拉
• 钢材受剪（有或无杠杆臂）
• 混凝土受拉锥体破坏
• 拔出破坏
• 混凝土受剪撬出破坏
• 混凝土侧面爆裂破坏
• 混凝土边缘破坏
• 不适用——混凝土劈裂——请参阅制造商信息

直锚栓（后锚固）：

• 钢材受拉
• 钢材受剪（有或无杠杆臂）
• 混凝土受拉锥体破坏
• 混凝土受剪撬出破坏
• 混凝土边缘破坏
• 不适用——拔出破坏——请参阅制造商信息
• 不适用——组合拔出与混凝土破坏——请参阅制造商信息 
• 不适用——混凝土劈裂——请参阅制造商信息

过去，我们经常遇到对部分支承底板进行校核的需求，而 IDEA StatiCa 无法处理。自版本20起，此缺失的校核功能已可使用。  

安全、节省时间、优化！

钢结构与混凝土节点的设计可能是非常耗时且要求严苛的工作，但合适的工具集可以大幅减少工作量。这就是为什么混凝土块上钢柱脚节点的计算是 IDEA StatiCa 中使用最多、需求最高的功能之一。如果您想了解 IDEA StatiCa 如何帮助您更快、更高效地进行锚固设计，您可以免费试用14天。 

锚固也是我们网络研讨会中最常涉及的主题之一。其录像可在我们的支持中心获取。