Projeto integrado de placa de base em pedestal de betão (ACI)

1 Novo projeto

Execute o IDEA StatiCa Connection. Tudo começa no separador Steel. 

Mantenha as definições predefinidas para a topologia de ancoragem e entre na aplicação.

2 Projeto

Antes de efetuar quaisquer ajustes, certifique-se de que "explode" o modelo paramétrico. Os novos modelos paramétricos oferecem uma forma rápida de editar ligações simples com a alteração de alguns parâmetros. No entanto, para visualizar todas as opções de personalização, exploda o modelo paramétrico e obtenha acesso às operações de fabrico.

Comece por ajustar o tamanho da secção transversal do pilar da ligação modelo que acabou de abrir. A nova secção transversal é W12x45.

Altere a operação Base Plate para obter a topologia final do bloco de betão carregado, conforme mostrado abaixo. 

• Com o Detail 3D, o corte pode agora ser transferido através de âncoras, chavetas de corte e atrito, também. 

Introduza as forças internas para os dois casos de carga conforme mostrado abaixo. As forças internas provocam tensão de compressão no contacto entre o terreno e o bloco de betão. Por defeito, o bloco de betão é considerado fendilhado. 

3 Verificação

Passe para o separador, verifique e calcule. A verificação normativa comprova o modo de rotura das âncoras. Vamos explorar isto mais detalhadamente.

Vamos explorar as potenciais roturas à tração e ao corte de acordo com a ACI 318 Secção 17.4. 

Reveja a Verificação Detalhada das Âncoras, pois revela uma não conformidade na primeira página.  Isto informá-lo-á sobre as verificações normativas realizadas e o que exatamente está a falhar. Recomenda-se que tome as medidas necessárias para resolver este problema.

Analisando as Verificações de Âncoras com falha: 

• O problema é causado pela resistência ao arrancamento do betão das âncoras.
• Este problema pode ser facilmente resolvido no IDEA StatiCa Detail, baseado no método CSFM 3D. Ajuda a superar o modelo de blocos de betão simples não armado fendilhado no IDEA StatiCa Connection.

4 Exportação

A aplicação desenvolvida internamente IDEA StatiCa Connection dispõe agora de uma poderosa ligação BIM para o Detail, permitindo o projeto e a verificação de blocos de betão armado com múltiplas combinações.

Pré-requisitos para exportação: 

• O modelo tem de estar pré-calculado e os resultados incluídos

Vá ao separador Check -> RC check -> Save.

A exportação é permitida apenas para a topologia de ancoragem. A exportação permite a transferência de:

• O bloco de betão
• Âncoras
• A placa de base
• Cargas

Informações adicionais e parâmetros definidos de acordo com as configurações correspondentes na Connection:

• Transferência de corte (através de Âncoras, Chavetas de corte e Atrito) 
• Material
• Tipo de ancoragem: Pós-instalada (Adesiva) / Moldada no local
• Tipo de ancoragem na extremidade: Anilha/Reta/Dobrada/Gancho/Laço
• Coeficiente de atrito

5 Projeto

Esta secção permitirá modificar Elementos, Apoios, Cargas e Combinações, e a montagem de armadura.

Apoio

O terreno tem alguma rigidez, que deve ser considerada para um projeto preciso. O Apoio de Superfície permite rigidez nas três direções e está definido como inativo por defeito à tração (não linearidade de fronteira).

• Tenha cuidado ao fazer suposições sobre as condições de fronteira. No caso de não linearidade, se os momentos forem bastante elevados, o apoio do bloco de betão à tração pode tombar durante a análise, causando grandes rotações. Isto pode levar a um modelo divergente devido ao movimento do corpo flexível.

Uma vez que o nosso modelo é um pedestal sobre o qual as barras se prolongam até à fundação em laje, desselecione a opção de apoio apenas à compressão para a direção Z. Isto permitirá que a armadura contínua se interconecte com a fundação.

Dispositivos de transferência

As âncoras são importadas do IDEA StatiCa Connection. Podem ser selecionados dois tipos de âncoras.

Âncoras moldadas no local: 

• Âncoras pré-instaladas com as mesmas propriedades de aderência que as barras de armadura

Âncoras pós-instaladas (Adesivas):

• Âncoras pós-instaladas (Adesivas/Químicas) com a opção de personalizar a resistência de aderência com base na resistência de aderência real.

Modelação da armadura de aço

Defina o cobrimento de betão para 2 pol., que será utilizado como valor predefinido para a armadura.

Comece a armar o pedestal adicionando as barras. Selecione a Rebar-Assembly(1)-->Group of the bars 3D(2) e preencha os parâmetros. 

Agora precisamos de adicionar o resto das barras. Copie a operação e altere os parâmetros assinalados a vermelho conforme mostrado abaixo.

Para adicionar os estribos iniciais, adicione um novo grupo de barras. Os passos seguintes fornecem os dados necessários para os parâmetros. 

Copie a operação e altere apenas a Definição de forma para adicionar o resto dos estribos ao pedestal.

A última parte consiste em adicionar a armadura de corte ao pedestal. Neste modelo, adicionaremos armadura de corte para ambas as direções.

Cargas e combinações

As combinações são importadas do IDEA StatiCa Connection.  Para saber mais sobre os detalhes da importação, siga o link - Importação de ancoragem do Connection para o Detail.

Crie um caso de carga de Peso próprio.

6 Verificação

Antes de executar a análise, recomendamos vivamente alterar o multiplicador de malha para dois ou três, a fim de acelerar o cálculo. Este passo não é obrigatório, mas pode reduzir o tempo de cálculo e ajudar a detetar quaisquer problemas de divergência. Se tudo funcionar sem problemas e não surgirem dificuldades, pode voltar a um multiplicador de um.

Resultados

Tensão Principal Equivalente

A tensão principal equivalente (EPS) no betão é determinada com base no comportamento volumétrico do bloco de betão. As áreas que experimentam a carga mais elevada são identificadas e destacadas. Mais informações sobre a tensão principal equivalente estão incluídas neste artigo de enquadramento teórico.

Tensão nas armaduras

Durante a Verificação da Armadura, as tensões podem ser observadas para cada armadura. Também é possível alterar a ordem dos resultados para visualizar a armadura mais solicitada. A partir dos resultados reorganizados, é mais rápido identificar quais as âncoras e armaduras que estão a ser mais utilizadas.

Ao visualizar a utilização da armadura, o utilizador pode ver claramente qual a armadura que contribui para a transferência da carga e para a prevenção da rotura do cone de betão. 

Ancoragem

Verifique novamente as definições de Ancoragem e ative a Força Total nas Âncoras. As forças nas âncoras podem variar ligeiramente devido a diferenças nas abordagens de cálculo para o bloco de betão. As diferenças não são, contudo, significativas. 

Deformações

Passe para Auxiliar e ative a Deformação.

Não é necessário realizar uma verificação de deformação, mas é altamente recomendável verificar a deformação após a análise para garantir que o modelo não apresenta grandes deformações, grandes rotações, ou que algum elemento finito esteja danificado. Isto fornecerá uma visão geral dos resultados da análise e ajudará a identificar quaisquer problemas que possam ter surgido durante a análise.

7 Relatório

Por fim, vá para a Pré-visualização/Impressão do Relatório. O IDEA StatiCa oferece um relatório totalmente personalizável para imprimir ou guardar num formato editável.

Verificou todo o projeto da ligação de acordo com a AISC e a ACI 318. A parte de aço foi verificada no IDEA StatiCa Connection, e o bloco de betão foi sujeito a verificação normativa no IDEA StatiCa Connection e no Detail.