素混凝土块中的锚固可以在 IDEA StatiCa Connection 中进行建模和规范校核。对于某些情况,例如靠近边缘的锚固,由于可能存在的破坏模式,设计可能不满足要求,需要附加钢筋。尽管 Connection 软件本身不具备此功能,但可以直接继续使用 Detail 软件进行分析。
3D Detail 专注于解决混凝土块中的锚固问题,并对锚固元件和混凝土块本身进行分析。此外,Connection 与 Detail 软件之间已实现直接链接,以简化操作流程。按照欧洲规范或 AISC 设计锚固的 Connection 用户,可以通过单击一个按钮将模型从 Connection 导入到高级 3D Detail 中。

- 仅允许导入锚固内容。如果 Connection 模型中没有混凝土块,则导出到 Detail 的功能将被禁用("RC check")。
- Connection 中的模型必须已完成计算。如果计算结果不可用,导出图标("RC check")将被禁用。此外,导出功能还需要具有混凝土应用的有效许可证,否则导出选项同样会被禁用。
- 导入/导出仅允许一个混凝土块。
- 某些锚栓类型不支持导入,我们也不建议导出所谓的边缘锚固。详细的限制说明请参阅以下文章: 3D Detail 已知限制
导入的节点包括
- 混凝土块
- 锚栓
- 底板
- 荷载
根据 Connection 中相应设置自动设定的附加信息和参数:
- 剪力传递方式(通过锚栓、抗剪键和摩擦力)
- 材料
- 锚固类型
- 端部锚固类型
- 摩擦系数
可导出的锚栓配置和类型详见以下文章:
从 Connection 导出到 Detail 的分步说明
首先,在 Connection 中按照欧洲规范/AISC 创建锚固模型,然后点击"计算"按钮。
当计算结果存在时,基础导出功能将被启用。点击功能区中的"RC Check"按钮后,将弹出一个对话框,要求指定新建 Detail 文件的保存位置和文件名。

导出成功后,Detail 中的项目即被创建。混凝土块和底板的几何形状、锚栓的位置和属性以及荷载将自动传递到 Detail 中。混凝土块底面的面支撑将自动创建。
注意:仅需检查 Z 方向的设置。(对于基础底板,我们使用仅受压模式并设置土体刚度;对于上部结构,也可以启用受拉支撑。)
此过程中最复杂的部分是荷载的导入。对于 Connection 中每个已计算的荷载效应,Detail 中将自动创建相应的荷载工况和承载能力极限状态组合。
- 底板由焊缝中的力加载,这些力被建模为力组。对于底板本身的加载,导入的荷载以力组的形式表示,对应 Connection 模型中底板与钢构件之间焊缝的应力分布。

- 锚栓独立于底板进行建模和加载,并由集中荷载沿轴向加载。锚栓的荷载在场景中以两个方向相反的箭头表示。一个箭头表示仅作用于锚栓顶部的拉力,另一个箭头表示作用于底板的压力。

"轴力传递"复选框默认不勾选,因为锚栓直接由力加载。
注意:以下图示不适用于现浇板,对于现浇板,导出后轴力传递将被正确勾选。原因详见理论背景。

- 剪力根据 Connection 中的设置,通过以下方式之一传递:锚栓、抗剪键或摩擦力。如果剪力通过锚栓传递,可以通过取消勾选"剪力传递"复选框来关闭特定锚栓的剪力传递。
- 如果设置了摩擦力或抗剪键,则模型中锚栓的剪力将不予考虑。(即使勾选了复选框也是如此。)
然后,使用上述工具添加所需的钢筋并计算模型。请勿忘记根据制造商参数为粘结型(后锚固锚栓)设置设计粘结强度。
此外,建议检查指定荷载是否会导致混凝土块倾覆。倾覆可通过自重或足够的压向法向力来防止。如果合力竖向力为正值(混凝土块将被抬离支撑),计算也将失败。
由于混凝土不承受拉力,底部钢筋与支撑之间的保护层将会剥离。
关于作用在底板或锚栓上的导入力的详细说明(如下图所示),请参阅理论背景。
从 Connection 到 Detail 的单向同步
Connection 软件提供"更新现有"功能,可将 Detail 项目与最新的 Connection 数据同步,无需从头重建模型。

更新过程将同步以下数据:
- 混凝土块:几何形状和材料
- 底板/现浇板:几何形状和材料
- 锚栓/紧固件:几何形状和材料
- 荷载数据:荷载工况、荷载脉冲和组合
设置不会被导入/同步,因此必须始终正确设置规范。
在更新过程中,原本从 Connection 创建的实体将按以下方式处理:现有实体将以新数据更新,Connection 中已不存在的实体将被删除,Connection 中的新实体将被添加到 Detail 项目中。直接在 Detail 中创建的实体保持不变,包括负体积、切割、布尔运算、钢筋、板、锚栓和荷载工况。
更新前,系统将提示创建备份,备份文件将自动保存在同一文件夹中,以确保可以恢复到之前的状态。

该工作流程支持 Connection 和 Detail 中的多个项目条目。可以复制一个 Connection 项目条目以创建变体,然后将其与相应的 Detail 项目同步。更新功能同样支持包含多个项目条目的 Detail 项目,确保所有相关数据保持一致。

注意:该功能于 IDEA StatiCa 24.1 版本中针对欧洲规范发布,随后逐步通过实施 AISC、添加锚固元件选项及完善限制条件进行改进。本文所述的完整功能适用于 26.0 及以上版本。各版本的具体变更详见版本说明。
