Nu mai trebuie să vă luptați cu proiectarea ancorelor

Conform unui studiu publicat în revista New Civil Engineer, care a chestionat peste 100 de ingineri civili practicieni, 55% au raportat că petrec până la 4 ore pentru proiectarea unei îmbinări tipice oțel-beton și generarea raportului asociat. Este destul de mult, având în vedere tot ceea ce trebuie abordat în cadrul proiectului. 

Dacă vă numărați printre cei care se confruntă cu dificultăți legate de detalii, acordați atenție. IDEA StatiCa aduce vești bune. Această luptă s-a încheiat, deoarece introducem puterea combinată a IDEA StatiCa Detail și IDEA StatiCa Connection, instrumentul definitiv pentru proiectarea ancorelor. Aceasta face proiectarea ancorelor simplă și necesită o fracțiune din timpul de altădată.

De ce este proiectarea ancorelor o problemă pentru majoritatea dintre noi?

Înainte de a analiza mai departe opțiunile disponibile, să definim cum s-au realizat lucrurile până acum. Și gândiți-vă un moment la asta. 

Indiferent dacă ne concentrăm pe Eurocode, AISC sau orice alt standard sau specificație pentru proiectarea ancorelor, toate sunt de acord cu câteva principii cheie privind modul de abordare a îmbinărilor oțel-beton. 

• În primul rând, acestea specifică mai multe moduri de cedare pentru ancore și fundații din beton, care sunt clasificate în continuare în funcție de tipul de încărcare. Fiecare condiție este evaluată separat. 

Figura 1: Schema modurilor de cedare – imagine din Design of Steel-to-Concrete Joints Design Manual II

• Apoi, acestea propun o soluție utilizând metoda componentelor, în care îmbinarea trebuie împărțită în configurații și componente individuale și evaluată una câte una. 

Figura 2: Modele de componente – imagine din Design of Steel-to-Concrete Joints Design Manual II

• Pentru a complica și mai mult lucrurile, unele standarde fie nu dispun deloc de o procedură adecvată pentru evaluarea betonului, fie recomandă un calcul excesiv de conservator, sugerând etrieri și armătură suplimentară fără a se baza pe un calcul precis pentru îmbinarea specifică. În schimb, aceasta este adesea înlocuită de un set de reguli de alcătuire constructivă.

Nu există nimic greșit în abordarea menționată mai sus. Aceasta a fost dovedită de-a lungul anilor de practică, dar există câteva „dar"-uri:

1. Proiectarea chiar și a unor tipuri mai simple de ancorare poate dura relativ mult timp.
2. O abordare conservatoare poate deveni destul de dificilă (dacă este posibilă) în cazul unor ancorări nestandard sau mai puțin tipice.
3. Același lucru se aplică și cazurilor speciale, cum ar fi ancorarea în apropierea marginii sau transferul forței tăietoare prin pivoți de forfecare etc. 

Figura 3: Studiu de caz – Proiectarea ancorării rezervoarelor sferice de depozitare din oțel, Canada

Aceasta conduce la risipă excesivă de materiale, pierderi semnificative de timp sau chiar evitarea unor cazuri. Dar de ce, dacă nu este absolut necesar? Avem metode cu Elemente Finite de câțiva ani, iar dezvoltarea lor continuă să avanseze. La IDEA StatiCa, utilizăm metodele CBFEM și CSFM, pe care unii le-ar putea numi inovatoare, dar în realitate există de ceva timp și se bazează pe ipoteze sau metode care s-au dovedit eficiente de decenii.

Utilizându-le în mediul actual cu ritm rapid, în care procesul de proiectare este sub presiune, putem obține un avantaj incredibil. Putem economisi timp și, în același timp, obține rezultate mai precise. Aceasta nu aduce doar liniște sufletească, ci ne permite și să optimizăm semnificativ materialele, conducând la economii de costuri. Deci, ce ne oferă cele mai recente instrumente?

IDEA StatiCa ca soluție completă pentru o problemă complexă

IDEA StatiCa avansează pe măsură ce aplicațiile continuă să evolueze și începe să acopere aproape toate cazurile de detalii. Nu mai este nevoie de un instrument pentru îmbinările metalice, calcule manuale suplimentare sau un alt instrument pentru beton. Acum putem gestiona totul și conecta eficient fluxul de lucru. Cum?

Înainte de versiunea 24.1, în IDEA StatiCa Connection, puteam evalua elementele din oțel cu câteva limitări și evaluări de bază ale fundației din beton (doar beton simplu). Calculele manuale suplimentare erau necesare, la fel ca și calculele complete atunci când se utiliza beton armat. Evaluările nesatisfăcătoare se datorează în principal blocului de beton, provocând dureri de cap mai mult decât unui singur inginer.

Aceasta se schimbă odată cu lansarea versiunii complete a IDEA StatiCa 3D Detail, actualizată special cu funcționalități complete, cum ar fi transferul forței tăietoare prin ancore sau pivoți de forfecare, concepută pentru cazuri de ancorare. Potrivită pentru oricine se confruntă cu probleme precum cedările prin smulgere sau con de beton și a fost frustrat de imposibilitatea de a include armătura în Connection, acum puteți modela cu ușurință armătura și efectua o analiză în 3D Detail. Utilizarea armăturii acoperă aceste moduri de cedare care altfel ar apărea în betonul simplu. Din 3D Detail, putem obține rezultate pentru verificarea la Starea Limită Ultimă pentru beton, armătură și ancore la întindere.

Figura 4: Moduri de cedare acoperite în IDEA StatiCa Connection și 3D Detail

Apoi, în Connection, puteți continua să evaluați ancorele, pivoții de forfecare, placa de bază etc., practic toate componentele din oțel ca înainte. Chiar dacă ambele aplicații funcționează independent, avantajul real revine celor care combină puterea Connection și Detail. Aplicațiile se completează reciproc și numai împreună oferă un pachet complet de verificări. 

O gamă complet nouă de posibilități 

Dar destul cu vorbele. Să aruncăm o privire asupra unor exemple practice potrivite pentru soluția noastră și să descoperim ce este acum disponibil: 

Figura 5: (1) Grindă metalică pe grindă din beton (2) Stâlp metalic pe stâlp din beton (3) Ancorare grea cu pivoți de forfecare (4) Ancorare în pereți din beton armat 

Cel mai bun din ambele lumi

Instrumentele excelente ar fi inutile fără un flux de lucru simplu. Nimeni nu dorește să petreacă timp modelând același detaliu de două ori. Astfel, legarea Detail și Connection a fost o necesitate absolută pentru noi. Cu un singur clic, importul modelului, inclusiv încărcările, este pregătit. Singurul pas suplimentar care trebuie efectuat este adăugarea armăturii, iar modelul este pregătit pentru calculul final. Întregul proces poate fi finalizat în doar câteva minute, vedeți singuri:

Mai multe informații despre importul în sine pot fi găsite în articolul notei de lansare: Importul ancorării din Connection în Detail.

Concluzie

Ce să spunem în această concluzie? Dacă proiectarea îmbinărilor reprezintă o dificultate pentru dumneavoastră și necesită o cantitate nerezonabilă de timp, acum ar putea fi momentul potrivit să faceți ceva în această privință. Descărcați noua versiune, încercați-o și spuneți-ne dacă ne îndreptăm în direcția corectă. Ceva ne spune — poate acei mii de clienți mulțumiți — că deja o facem.

Notă: Pentru o înțelegere corectă, recomand citirea Limitărilor cunoscute pentru 3D Detail, precum și aprofundarea Bazelor teoretice sau a unei descrieri mai practice a funcționalităților pentru o înțelegere mai profundă.