Proiectarea structurală a unui rost de cadru din beton (ACI)

Rostul de cadru analizat va face parte dintr-o structură reală de cadru din beton armat. Cadrul are înălțimea de 14 ft, deschiderea este de 26 ft și ambele stâlpi vor avea reazeme încastrate.

1 Proiect nou

Deschideți un proiect nou în IDEA StatiCa Detail.

În Expertul pentru Zona de Discontinuitate, setați rezistența betonului și clasa armăturii și definiți grosimea acoperirii cu beton. Selectați șablonul Rosturi de cadru.

Din șabloanele de rosturi de cadru, selectați Rost de colț.

Prin alegerea unui șablon predefinit, software-ul va genera automat geometria, încărcările și armătura.

2 Geometrie

Începeți cu modificarea geometriei. Rostul de colț predefinit este alcătuit dintr-un Stâlp și o Grindă. Modificați secțiunea transversală a stâlpului făcând clic pe Editare parametri.

Să modificăm dimensiunile secțiunii transversale.

Apoi adăugați o nouă secțiune transversală pentru grindă:

Din nou, modificați dimensiunile:

3 Încărcări

În navigator, continuați cu definirea încărcărilor. Două cazuri de încărcare și cinci combinații neliniare au fost adăugate automat de software. Aveți nevoie de două cazuri de încărcare pentru a distinge între încărcările permanente și cele variabile și de trei combinații pentru a acoperi verificările SLU și SLS.

Să modificăm cazul de încărcare LC1 pentru efectele încărcărilor permanente. Mai întâi, eliminați încărcarea liniară de pe stâlp.

Apoi puteți modifica încărcarea liniară pe grindă:

Treceți la cazul de încărcare LC2 prin lista derulantă și repetați pașii cu valori diferite.

Acum mergeți la fila Forțe interioare și aplicați-le în secțiunea transversală situată la intersecția stâlpului cu grinда. Aceste forțe interioare pot fi obținute prin modelarea și calculul întregului cadru cu încărcarea liniară corespunzătoare (2,04 kip/ft pentru LC1 și 1,56 kip/ft pentru LC2) în orice software CAE/MEF în câteva minute.

La final, reveniți la combinații și verificați regulile de combinare. Acolo puteți modifica coeficienții parțiali sau păstra setările implicite conform codului ales (ACI în cazul nostru). 

4 Armătură

Odată ce încărcarea a fost definită, puteți trece la proiectarea armăturii. Înainte de a proiecta, puteți încerca să rulați instrumentul Optimizare Topologică pentru a vedea cum ar trebui să arate dispunerea optimă a armăturii dacă doriți să utilizați volumul efectiv selectat al structurii.

Pentru un volum efectiv de 20%, structura arată astfel (liniile roșii reprezintă compresiunea, iar liniile albastre reprezintă întinderea). Puteți comuta între volumele efective din panglică.

Continuați cu Introducerea/editarea armăturii. Veți utiliza elementele create de șablon.

Modificați distanța etrierilor din grupele ST1 și ST2:

Continuați și modificați grupa GB1, barele vor fi prelungite până la marginea stângă. De asemenea, modificați distanța dintre straturi:

La final, editați lungimea barei din grupa IB1.

5 Calcul și Verificare

Porniți analiza făcând clic pe Calculați în panglică. Modelul de analiză este generat automat, calculele sunt efectuate și puteți vedea rezumatul verificărilor afișat împreună cu valorile rezultatelor verificărilor.

În fila Rezumat, puteți găsi tabelul cu verificările determinante. Să aruncăm o privire:

În primul rând al tabelului, puteți observa că verificarea SLU determinantă este rezistența armăturii în combinația C1.

Puteți observa, de asemenea, coloana Increment. Valorile P100%, V100% indică faptul că calculul s-a finalizat cu succes și că toate încărcările permanente și variabile au fost aplicate pe structură.

Dacă faceți clic pe rândul cu rezumatul SLS, apare următorul tabel:

Din punct de vedere al verificărilor SLS, cea determinantă este pentru stâlp în combinația C3. Puteți observa că structura satisface și această verificare.

Observați abrevierile (LT) după numele combinațiilor. IDEA StatiCa Detail calculează cu module de elasticitate diferite pentru efectele pe termen scurt (ST) și pe termen lung (LT).

6 Raport

În final, mergem la Previzualizare/Tipărire Raport. IDEA StatiCa oferă un raport complet personalizabil pentru tipărire sau salvare într-un format editabil.

Ați proiectat, optimizat și efectuat verificarea conform codului a unui rost de cadru conform Eurocode.