การออกแบบการเชื่อมต่อแผ่นฐานอย่างเรียบง่าย

ต่อเนื่องจากบทความแรกของฉันเกี่ยวกับ การเชื่อมต่อแบบต่อเชื่อม ในบทความนี้ ฉันจะพูดถึงแผ่นฐานอย่างเรียบง่าย การเชื่อมต่อประเภทนี้เป็นสิ่งแรกที่ฉันเคยออกแบบ และในสมัยนั้น มันเป็นเรื่องที่ตรงไปตรงมามาก ในกรณีที่คุณสงสัย การเชื่อมต่อแบบต่อเชื่อมนั้นตามมาเป็นอันดับสอง!

อีกครั้ง หลายสิ่งได้เปลี่ยนแปลงไปตลอดหลายปีที่ผ่านมา – ไม่น้อยไปกว่ามาตรฐาน อาคารมีความซับซ้อนมากขึ้น – ทั้งในด้านรูปลักษณ์และจำนวนสาขาวิชาที่จำเป็นในการออกแบบให้ประสบความสำเร็จ เมื่ออาคารและโครงสร้างมีความซับซ้อนมากขึ้น วิศวกรก็ใช้เวลามากขึ้นกับ การเชื่อมต่อที่ซับซ้อน ที่เกิดขึ้น IDEA StatiCa ช่วยบรรเทาความซับซ้อนเหล่านี้ผ่านอินเทอร์เฟซที่เข้าใจง่าย ซึ่งสร้างการเชื่อมต่อที่มีประสิทธิภาพ แม่นยำ และผ่านการตรวจสอบตามมาตรฐาน

แผ่นฐานอย่างเรียบง่ายอาจเป็นหนึ่งในการเชื่อมต่อสุดท้ายที่ได้รับการออกแบบ แต่มันเป็นชิ้นส่วนเหล็กชิ้นแรกที่จำเป็นในโครงการอย่างแท้จริง การออกแบบบางส่วนจะมีข้อพิจารณาด้านสถาปัตยกรรม ส่วนใหญ่จะอิงตามฟังก์ชันการใช้งานล้วนๆ โดยรูปแบบเป็นเรื่องรอง IDEA StatiCa มีชุดเครื่องมือในการสร้างแบบจำลอง วิเคราะห์ และตรวจสอบแทบทุกรูปแบบที่จินตนาการได้

การค้นหาอย่างรวดเร็วในศูนย์สนับสนุนของเราแสดง โครงการหลายรายการ ที่ลูกค้าของเราสามารถใช้เพื่อทำความคุ้นเคยกับ IDEA StatiCa มากขึ้น:

ตัวอย่างทั้งหมดเหล่านี้มาพร้อมกับไฟล์โครงการและยังสามารถดูได้ใน Viewer ออนไลน์ – แล้วคุณรอสิ่งใดอยู่? คุณสามารถค้นหาโครงการเหล่านี้ได้ใน ศูนย์สนับสนุน ของเรา

ไม่เพียงแต่เราสามารถออกแบบแผ่นฐานที่ค่อนข้างเรียบง่ายเหล่านี้ แต่ IDEA StatiCa ยังถูกใช้โดยวิศวกรและผู้ผลิตชั้นนำของโลกบางรายในการออกแบบการเชื่อมต่อที่ซับซ้อนมาก:

ในทั้งสองกรณี IDEA StatiCa ช่วยให้วิศวกรสามารถออกแบบการเชื่อมต่อแผ่นฐานที่ซับซ้อนได้อย่างสง่างามและมั่นใจ

อะไรบ้างที่ประกอบขึ้นเป็นการเชื่อมต่อแผ่นฐาน?

เห็นได้ชัดว่ามีแผ่นฐานเอง แต่ความหนาเท่าไร? วัสดุอะไร?

จากนั้นมีชิ้นส่วนหนึ่งชิ้นหรือมากกว่าที่ต้องรองรับ

แรงใดบ้างที่เกี่ยวข้องและกระทำที่ใด?

สุดท้าย มีฐานรากและระบบยึดที่ต้องพิจารณา ความหนาเท่าไร? เกรดอะไร? ประเภทและเส้นผ่านศูนย์กลางของพุกเป็นเท่าไร?

IDEA StatiCa สามารถดำเนินการนี้ได้หลายวิธี:

• สร้างการเชื่อมต่อ ทีละขั้นตอนในแอปพลิเคชัน IDEA StatiCa
• ใช้ BIM link จากแอปพลิเคชันวิเคราะห์
• ใช้ BIM link จากแอปพลิเคชันสร้างแบบจำลอง (มีหรือไม่มีผลลัพธ์)
• ใช้ฟังก์ชันใหม่ของ Checkbot เพื่อรวมแบบจำลองเรขาคณิตและผลการวิเคราะห์

ไม่ต้องสงสัยเลยว่าเรามีแนวทางที่เหมาะกับทุกคน ขึ้นอยู่กับว่าพวกเขาต้องการบูรณาการการออกแบบโดยรวมไปไกลแค่ไหน

ออกแบบการเชื่อมต่อทีละขั้นตอน

แนวทางทีละขั้นตอนจะสร้างการเชื่อมต่อจากแผ่นฐานลงและขึ้น ผู้ใช้เพิ่มชิ้นส่วน จัดตำแหน่ง และสร้างผลของแรงกระทำที่กระทำต่อชิ้นส่วนเหล่านั้น  การดำเนินการเพิ่มเติมกำหนดแผ่นฐาน (และฐานรากคอนกรีต) และการดำเนินการพิเศษอื่นๆ อีกมากมาย เช่น แผ่น Gusset เป็นต้น นี่คือแนวทางที่ใช้เวลามากที่สุด (แต่มักน่าพึงพอใจ) แนวทางนี้ยังมีความเสี่ยงมากกว่าเมื่อถ่ายโอนข้อมูลนำเข้าจากแหล่งหนึ่ง (หรือมากกว่า) เข้าสู่ IDEA StatiCa

BIM link จากซอฟต์แวร์วิเคราะห์

การใช้ BIM link จากแอปพลิเคชันวิเคราะห์ช่วยให้สามารถถ่ายโอนชิ้นส่วนและผลของแรงกระทำเข้าสู่ IDEA StatiCa ผ่านแอปพลิเคชัน Checkbot ใหม่ (หรือ Code-check manager เดิม) แนวทางนี้ยังคงต้องสร้างแบบจำลองส่วนประกอบเพิ่มเติมด้วยตนเองใน IDEA StatiCa แต่มีความเสี่ยงน้อยกว่า

BIM link จากซอฟต์แวร์สร้างแบบจำลอง

หากเส้นทางที่ต้องการคือจากแอปพลิเคชันสร้างแบบจำลอง เช่น Revit, Advance Steel หรือ Tekla Structures ส่วนประกอบการเชื่อมต่อจะถูกจำลองใน IDEA StatiCa ผ่านแอปพลิเคชัน Checkbot ใหม่ (หรือ Code-check manager เดิม) แนวทางนี้บ่งชี้ว่าจะต้องมีผลของแรงกระทำ ไม่ว่าจะโดยการป้อนด้วยตนเองหรืออัตโนมัติหากซอฟต์แวร์สร้างแบบจำลองอนุญาตและมีการเข้าถึงผลลัพธ์ที่ฝังหรือเชื่อมโยงไว้

จะเกิดอะไรขึ้นหากคุณต้องการใช้แนวคิดที่อธิบายข้างต้น แต่ไม่มีแอปพลิเคชันที่สื่อสารกันได้ แต่สื่อสารกับ IDEA StatiCa ได้? นี่คือจุดที่ฟังก์ชันใหม่ในแอปพลิเคชัน Checkbot ของเราเข้ามามีบทบาท โดยช่วยให้คุณสามารถรวมแบบจำลองเรขาคณิตและแบบจำลองการวิเคราะห์โดยการนำเข้าผลของแรงกระทำจากสองโครงการ Checkbot

แล้วข้อพิจารณาการออกแบบที่แท้จริงเป็นอย่างไร?

แผ่นฐานควรมีขนาด ความแข็ง และความแข็งแรงเพียงพอในการถ่ายแรงอัดตามแนวแกนจากเสาไปยังฐานรากผ่านวัสดุรองพื้น โดยไม่เกินความต้านทานแรงกดเฉพาะที่ของฐานราก

แผ่นฐานสี่เหลี่ยมจัตุรัสหรือสี่เหลี่ยมผืนผ้าอย่างง่ายเป็นที่นิยมมากที่สุด ทั้งนี้เพราะหาได้ง่ายและผลิตได้โดยมีของเสียน้อย เมื่อเปรียบเทียบกับแผ่นฐานวงกลมที่ตัดจากสี่เหลี่ยม นี่เป็นกรณีที่ชัดเจน แต่แบบไหนจะดูสวยงามกว่าเมื่อรองรับเสาหน้าตัดกลวงวงกลม?

ระบบยึดต้องถ่ายแรงไปยังฐานรากได้อย่างปลอดภัย หากการออกแบบด้วยสลักเกลียวปกติไม่เพียงพอ อาจพิจารณาใช้เดือยรับแรงเฉือน สิ่งเหล่านี้มีปฏิสัมพันธ์กับสลักเกลียวยึดและเหล็กเสริมที่เป็นไปได้ในฐานรากอย่างไร? นี่คือจุดที่ BIM เก่งกาจ – สามารถบูรณาการและประสานงานหลายสาขาวิชาเข้าด้วยกัน

หากคุณอ่านแนวทางปฏิบัติ พวกเขาพูดถึงการเผื่อระยะเพิ่มเติม 100 มม. (4") เกินขอบเขตของเสา พวกเขายังเสนอให้ปัดขนาดขึ้นเป็น 50 มม. (2") ที่ใกล้ที่สุด ฟังดูไม่มีประสิทธิภาพนัก – ต้องมีวิธีที่ดีกว่านี้! ก็มีจริงๆ: IDEA StatiCa Connection

แนวทางการออกแบบอย่างง่ายประกอบด้วย:

• การตรวจสอบพื้นที่ที่ต้องการ
• การตรวจสอบพื้นที่ที่มีประสิทธิผล
• การตรวจสอบความหนาของแผ่น
• การตรวจสอบรอยเชื่อม

สิ่งนี้ใช้กับเสาในการก่อสร้างอย่างง่ายที่รับแรงอัดตามแนวแกนและแรงเฉือน หากเสามีชิ้นส่วนค้ำยันต่อเข้ามาหรือรับโมเมนต์ การตรวจสอบเหล่านี้จะซับซ้อนมากขึ้นและใช้เวลามากขึ้น นี่เป็นตัวอย่างคลาสสิกของกฎ 80/20 ที่ 80% ของการเชื่อมต่อใช้เวลา 20% และ 20% ของการเชื่อมต่อใช้เวลา 80%

หากคุณเพิ่มความสง่างามรวมถึงประสิทธิภาพในการออกแบบ แผ่นฐานอย่างเรียบง่ายก็ไม่ได้เรียบง่ายอีกต่อไป ตัวอย่างที่ดีของสิ่งนี้คือวิธีที่ Wade Design Engineers ใช้ IDEA StatiCa ในการตรวจสอบแผ่นฐานที่ซับซ้อนซึ่งขับเคลื่อนด้วยสถาปัตยกรรมสำหรับโครงสร้างผ้าแรงดึงในดูไบ

จากภาพร่างสู่การสร้างแบบจำลอง การวิเคราะห์ และการตรวจสอบตามมาตรฐาน:

โดยใช้ขั้นตอนการทำงานที่คล่องตัวซึ่งใช้ BIM link จาก Tekla Structures ขั้นตอนการทำงานเหล่านี้ช่วยวิศวกรในหน้าที่ประจำวันของพวกเขา การสามารถนำแบบจำลองในหลายรูปแบบและรวมเข้าสู่ IDEA StatiCa ช่วยลดเวลาและลดความเสี่ยง ซึ่งช่วยให้วิศวกรสามารถมุ่งเน้นในสิ่งที่จำเป็นและยังมีเวลามากขึ้นในการพัฒนาการเชื่อมต่อโดยสำรวจรูปแบบต่างๆ และต้นทุนที่เกี่ยวข้อง ในสภาพอากาศปัจจุบัน เราทุกคนต้องลุกขึ้นรับมือกับความท้าทาย!

คุณสามารถอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับ โครงการ Marshall Building ได้ที่นี่ และกรณีศึกษาสำหรับ โครงการดูไบสามารถพบได้ที่นี่

คุณสามารถ ดาวน์โหลดเวอร์ชันทดลองของ IDEA StatiCa ได้ที่นี่ และใช้ บทช่วยสอนเหล่านี้เพื่อเริ่มต้น หากคุณต้องการความรู้เชิงลึกมากขึ้น นี่คือลิงก์ไปยัง พื้นฐานทางทฤษฎีของ CBFEM และ IDEA StatiCa 

ขอให้โชคดี!