Egyetlen eszköz a teljes alaplemez-munkafolyamathoz
Jelenlegi gyakorlat a horgonyvasalás tervezéséhez
A beton kiszakadási tönkremenetel több okból következhet be:
- Kis betonterület az alaplemez alatt: Pillér, sávalapozás, cölöpfejek, alaplemez a beton széléhez közel
- Korlátozott horgonybeágyazási mélység
- Nagy nyomaték-, nyíró- vagy felhúzóerők az alaplemezben nehéz szerkezetek esetén
- A fenti erők terhelési kombinációi
A jelenlegi mérnöki gyakorlatban a horgonyokat nem vasalt betonkeresztmetszetet feltételezve tervezik. Az ACI-318 17. fejezetében alkalmazott szabványos egyenleteket a beton teherbírási tervezés (CCD) alapján dolgozták ki. Az ACI 318 azonban lehetővé teszi horgonyvasalás alkalmazását a kiszakadási erők felvételére, ha geometriai korlátok megakadályozzák a beton kiszakadási teherbírásának növelését.
Az ACI 318 szerint az alapozásban a betonvasalás három különböző kategóriája lehet jelen:
- Alapozási vasalás: Az alapozásban fellépő hajlítóerők felvételére tervezett vasalás, pl. pilléreknél
- Horgonyvasalás: Az ACI 318-ban megadott betonkiszakadási szilárdsági egyenletek alkalmazásának alternatív megközelítéseként szolgál. Az alapcsatlakozás szükséges teherbírásának felvételére tervezik
- Kiegészítő vasalás: A kiszakadási kúpok visszatartására szolgál, és nem kifejezetten terhelések felvételére tervezik.
A horgony- és kiegészítő vasalás tervezését az alábbi szakirodalom ismerteti:
- ACI-318 Commentary section R17.5.2.1 – Ez a fejezet ajánlott részletezési gyakorlatokat tartalmaz a horgonyvasaláshoz
- Anchorage design for petrochemical facilities, ASCE, 2013 – Ez a könyv potenciális rácsostartó-modelleket mutat be, amelyek a kiszakadási és oldallap-kifúvódási határállapotok tervezéséhez használhatók
- Design of anchor reinforcement in concrete pedestals, Widianto, Chandu Patel, and Jerry Owen, 2010—Ez a tanulmány bemutat egy módszert a horgonyvasalás rácsostartó-modell segítségével történő tervezéséhez, és ismertet egy javasolt tervezési eljárást.
Ez évek óta komoly problémát jelent a felelős tervezőmérnökök és szerkezettervezők számára. A betonvasalás tervezése az alaplemez alatt gyakran időigényes, különösen akkor, ha a horgonyerők meghaladják a kiszakadási teherbírást. Az IDEA StatiCa egy új, teljes munkafolyamatot nyitott meg, amely lehetővé teszi a mérnökök számára, hogy gyorsan és pontosan modellezzék, elemezzék és ellenőrizzék a horgonyvasalást.
A teljes munkafolyamat ismertetése
Az IDEA StatiCa egy acélcsatlakozás-tervező szoftver, amely kiválóan ismert az alaplemez-tervezés terén nyújtott képességeiről. A Connection alkalmazással bármilyen alaplemez modellezhető és horgonyai megtervezhetők. Ha azonban a fent említett feltételek valamelyike fennáll, a horgonyok a beton kiszakadási ellenállása miatt nem felelnek meg.
Az új munkafolyamat lehetővé teszi az erők betonalapoznba való átvezetéséhez szükséges horgonyvasalás megtervezését.
Tekintsük át a javasolt munkafolyamatot:
1. Az alaplemez modellezése és tervezése a Connection alkalmazásban
Kezdje az alaplemez tervezését az IDEA StatiCa Connection alkalmazásban. Az alaplemez-művelet segítségével modellezze az acéllemezeket, betonblokkokat, horgonyokat és hegesztéseket. A felhasználó más műveletekkel merevítőket vagy csomólemezeket is hozzáadhat, ha az alaplemeznek van merevítő eleme. Nincsenek geometriai korlátok.
A felhasználók számára egy másik lehetőség a terhek importálása más alkalmazásokból. Számos integrációnk lehetővé teszi a kritikus információk, például a terhek és a geometria automatikus importálását, ami csökkenti a modellezés megkettőzését.
Az importálás elvégzése után az elemzés több terhelési kombinációra kerül végrehajtásra, ahelyett hogy burkoló reakciókat alkalmaznának.
2.Acél elemek tervezése
Az IDEA StatiCa Connection kódszerűen ellenőrzi az összes modellkomponenst: acél elemek, alaplemez, csavarok és hegesztések.
Kattintson az alábbi linkre a teljes részletes jelentés megtekintéséhez:
Teljes csatlakozási jelentés PDF
3. Horgonycsavarok tervezése
Az IDEA StatiCa Connection az ACI-318 (2014 vagy 2019) 17. fejezetének képleteit alkalmazza a horgonycsavarok tervezéséhez. A szabványellenőrzés eredményei táblázatban jelennek meg, és megtekintheti az egyes horgonyok ellenőrzéseinek állapotát. Az ellenőrzés a beton kiszakadási szilárdságát is figyelembe veszi.
Az ellenőrzés azonban csak nem vasalt betont vesz figyelembe.
Most már eltávolíthatja a betonkiszakadási ellenőrzéseket az eredményekből, és helyette megkaphatja a kiegészítő vasalás tervezéséhez szükséges horgonyerőket.
A betonvasalás IDEA StatiCa-ban történő tervezésének következő lépéseit lásd alább.
4. Az alaplemez-modell exportálása az IDEA StatiCa Detail alkalmazásba
Az IDEA StatiCa 25-ös verziójával exportálhatja az alaplemez-modellt a Detail alkalmazásba, és a modell importálásra kerül, beleértve az alaplemezt, a horgonyokat, a betonblokkot, a horgonyokon és az alaplemezen ható erőket, valamint a tehereseteket.
5. A vasbeton tömb vasalásának modellezése műveletek segítségével
Az elemzés futtatása előtt a felhasználó modellez az importált modellben az acélvasalást. Az új vasalás ikon segítségével adja hozzá a vasalást. Válasszon a különböző lehetőségek közül az acélbetétek megadásához, például a rétegek száma és az egyes rétegekben lévő rudak száma. Jelenítse meg 3D átlátszó nézetben.
6. Az elemzés futtatása és az eredmények áttekintése
Az elemzés befejezése után lépjen az Ellenőrzés fülre, és tekintse át az anyagkihasználtsági arányt és a feszültségeket. Az Összefoglaló eredményekben megjelenő feszültségáramlás a betonban ébredő nyomási főfeszültségek vektorait és a vasalás kihasználtságát mutatja, hogy alapáttekintést nyújtson. A felhasználó áttekintheti a beton és acél szilárdságát, az acél tapadási feszültségeit és a különböző terhelési kombinációkhoz tartozó alakváltozásokat.
Összefoglalás
Az IDEA StatiCa több ezer mérnököt segít a szerkezeti mérnöki részletek szoftverének fejlesztésével.
A teljes alaplemez-tervezési munkafolyamat leegyszerűsíti az összetett feladatokat, csökkentve mindkét rész – az acél alaplemez és a vasbeton alapozás – számításaira fordított időt. Az egyértelmű 3D vizualizációval a felhasználók jobban megérthetik a terhelési utakat és optimalizálhatják a betonvasalás tervezését.