1 新建项目
运行IDEA StatiCa Connection。所有操作都从Steel卡片开始。

对于锚固拓扑结构,保留默认设置,然后进入软件。

2 设计
基于模板创建解决方案后,为了将基础移到边缘,我们需要将模板拆解为独立操作。

让我们调整底板,并将剪力传递方式设置为摩擦。

注意:自 24.1 版本发布以来,IDEA StatiCa Detail的3D 锚固设计功能已结束 BETA 测试。在这个新版本中,剪力也可以通过锚栓、抗剪键和摩擦来传递。
输入双向受荷锚固的内力。内力会在地基和混凝土块的接触面上产生压应力。默认情况下,假设混凝土块已开裂。

3 校核
切换到Check和Calculate卡片。规范校核证明了锚栓上的破坏模式。让我们更详细地探讨一下。

让我们根据 EN 1992-4 探讨拉力、剪力以及相互作用下的潜在破坏。

请查看锚栓详细校核 结果,因为首页显示存在不符合项。 这将提示您需要手动或使用其他方法执行的规范校核,因为这些内容未包含在 IDEA StatiCa Connection 中。建议您采取必要措施解决此问题。

由于锚栓校核失败:
- 问题的原因是锚栓在拉力和剪力作用下的混凝土破坏承载力
- 此问题可以在采用 3D CSFM 方法的 IDEA StatiCa Detail 中轻松解决。它能帮助您克服 IDEA StatiCa Connection 中素混凝土开裂块体模型的局限性。
4 导出
自主开发的软件IDEA StatiCa Connection 现已具备强大的 BIM 链接功能,可导入 Detail,从而支持在多种组合工况下对钢筋混凝土块进行设计和校核。
导出的前提条件:
- 模型必须已预先计算并包含计算结果
前往Check -> RC check -> Save卡片。

仅支持锚固拓扑结构的导出。导出内容包括:
- 混凝土块
- 锚栓
- 底板
- 荷载
根据 Connection 中相应设置而确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)
- 材料
- 锚固类型:后安装(胶粘)/现浇
- 末端锚固类型:垫板/直杆/带钩/栓钉
- 摩擦系数
5 设计
本节将允许您修改构件、支座、荷载与组合以及钢筋组件。
支座
地基具有一定的刚度,进行精确设计时应予以考虑。表面支座可在三个方向上设置刚度,且默认情况下在受拉时为非激活状态(边界非线性)。
- 在假设边界条件时请务必谨慎。在非线性情况下,如果弯矩较大,混凝土块在受拉时的支座在分析过程中可能会发生翻转,从而引起较大转角。这可能因刚体运动而导致模型不收敛。


传力装置
锚栓从 IDEA StatiCa Connection 中导入。可以选择两种类型的锚栓。
现浇锚栓:
- 预安装锚栓,其粘结性能与钢筋相同
后安装(胶粘)锚栓:
- 后安装(化学锚栓),可根据实际粘结强度自定义粘结强度。

请注意正确设置与底板的相互连接。在从 Connection 软件导入基础的情况下,轴力传递应设置为关闭,而剪力传递应设置为开启。原因在于锚栓直接承受外力作用。您可以在此处阅读更多相关信息。
如果您要在 Detail 软件中从头开始设计基础,则两个选项都应为开启状态。当通过锚栓传递剪力时,用户必须确定哪些锚栓将承受剪力,并选中相应的复选框。这与 EN 规范的要求一致,即剪力只应分配给对混凝土边缘破坏校核有效的锚栓。
钢筋
将混凝土保护层设置为 40 mm,该值将作为钢筋的默认值。

选择Rebar-Assembly(1)-->Group of the bars 3D(2),并填写直径、属性和几何形状(3)。

复制该操作并更改表面。其他所有选项保持不变。

复制该操作并更改下方选项。

复制该操作并更改下方选项。

荷载与组合
组合从 IDEA StatiCa Connection 中导入。有关导入的所有影响,详见——从 Connection 导入锚固到 Detail。

让我们创建自重:

根据规范
EN 1991-1-1,创建包含自重的组合,并添加自重系数 = 1.35

6 校核
在运行分析之前,我们强烈建议将网格倍数更改为二或三,以加快计算速度。此步骤并非强制性的,但可以缩短计算时间,并有助于发现任何不收敛的问题。如果一切运行顺利且未出现任何问题,您可以将倍数切换回一。


结果
等效主应力
混凝土中的等效主应力(EPS)是根据混凝土块的体积行为来确定的。系统会识别并突出显示承受最大荷载的区域。为了深入了解约束效应与单轴受压的差异,等效应力是通过 kappa 系数计算得出的。有关等效主应力的更多信息,请参阅理论背景相关文章。

钢筋应力
在钢筋校核过程中,需要特别注意的是,靠近角部的锚栓承载比达到最大值。

在显示钢筋承载比时,用户可以清楚地看到哪些钢筋对传递荷载、防止混凝土锥体破坏起到了作用。

锚固
请仔细检查锚固设置,并激活锚栓总受力。由于混凝土块采用的计算方法不同,锚栓中的受力可能略有差异,但差异并不显著。

变形
切换到Auxiliary,并开启变形。
虽然对于承载能力极限状态(ULS)来说,进行变形校核并非必要,但强烈建议在分析完成后检查变形情况,以确保模型未出现较大变形、较大转角,或任何有限单元损坏的情况。这将有助于全面了解分析结果,并识别分析过程中可能出现的任何问题。

7 报告
最后,进入报告预览/打印。IDEA StatiCa 提供完全可自定义的报告,可打印输出,也可保存为可编辑格式。

至此,您已根据 EN 1993-1-8 和 EN 1992-4 规范完成了整个节点设计的校核。钢结构部分在 IDEA StatiCa Connection 中进行了校核,混凝土块则在 IDEA StatiCa Connection 和 Detail 中进行了规范校核。



