การออกแบบเสาคอนกรีตเพรียวโดยไม่มีปัญหา

บทนำ

คุณคิดอะไรอยู่เมื่อต้องออกแบบและประเมินเสาคอนกรีตเสริมเหล็กเพรียว?

• จะเลือกวิธีใด ระหว่างวิธีที่ง่ายกว่าหรือวิธีที่แม่นยำกว่า
• ใช้ซอฟต์แวร์เฉพาะทางหรือ Excel ของตัวเอง
• เครื่องมือหรือ Excel รองรับหน้าตัดคอนกรีตเสริมเหล็กทั่วไปหรือไม่
• จะจำลองการสูญเสียเสถียรภาพของเสาเพรียวได้อย่างไร

คุณอาจบอกว่าไม่สามารถพึ่งพาวิธีที่ง่ายกว่าได้ และเลือกใช้วิธีที่แม่นยำและปลอดภัยกว่าโดยอาศัยการวิเคราะห์แบบไม่เชิงเส้น การใช้วิธีขั้นสูงกว่า การกำหนดความไม่เชิงเส้นของวัสดุและรูปทรงเรขาคณิต ล้วนฟังดูซับซ้อนและใช้เวลามาก 

หรือจะมีเครื่องมือที่ช่วยให้คุณออกแบบและ การตรวจสอบตามมาตรฐานเสาคอนกรีตเพรียวได้อย่างง่ายดายแต่ยังคำนึงถึงวิธีขั้นสูงกว่าได้? ใช่ มีอยู่! 

ดูฟีเจอร์ใหม่ การออกแบบและตรวจสอบเสาเพรียว ตาม Eurocode ใน IDEA StatiCa Concrete

ขั้นตอนการทำงาน

ไม่เคยง่ายกว่านี้มาก่อน เพียงทำตามขั้นตอนการทำงานสี่ขั้นตอนเพื่อออกแบบและ การตรวจสอบตามมาตรฐานเสาคอนกรีตเสริมเหล็กเพรียว

four-step workflow-GMNA

เรขาคณิต

ภาระ

การวิเคราะห์

รายงาน

• สร้างรูปทรงเรขาคณิตของโครงสร้าง รวมถึงเงื่อนไขขอบเขตและเหล็กเสริม
• กำหนดผลของแรงกระทำให้กับชิ้นส่วนที่วิเคราะห์และชิ้นส่วนที่เกี่ยวข้อง
• รันการวิเคราะห์แบบไม่เชิงเส้นและการประเมินผล
• สร้างรายงานพร้อมรูปภาพ ผลลัพธ์ และการตรวจสอบที่สำคัญทั้งหมด 

ต้องการ มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น หรือไม่? รวมสองขั้นตอนแรกที่ใช้เวลามากเข้าด้วยกันเป็นขั้นตอนเดียว! 

ใช้ซอฟต์แวร์ FEA ที่คุณชื่นชอบ (SCIA Engineer, RFEM, AxisVM, SAP2000, Robot ฯลฯ) และเชื่อมโยงโครงสร้างที่วิเคราะห์กับ IDEA StatiCa Checkbot จาก Checkbot คุณสามารถรันการวิเคราะห์แบบไม่เชิงเส้นเพื่อออกแบบและตรวจสอบเสาเพรียวได้อย่างง่ายดาย

วิธีการที่อยู่เบื้องหลัง

วิธีการนี้อาศัยการประเมินความเค้นและความเครียดภายในหน้าตัดคอนกรีตเสริมเหล็ก ซึ่งชิ้นส่วนที่วิเคราะห์จะถูกแบ่งออกโดยอัตโนมัติ สิ่งที่คุณต้องดูแลคือการเสริมเหล็กให้กับชิ้นส่วนที่วิเคราะห์อย่างเหมาะสม 

หน้าตัดคอนกรีตเสริมเหล็กแต่ละหน้าตัดจะถูกแบ่งตาข่ายโดยอัตโนมัติตามการตั้งค่าของ GMNA solver ค่าเริ่มต้นสามารถพบได้ในปุ่มการตั้งค่า เนื่องจากการแบ่งตาข่ายที่เหมาะสมของหน้าตัดคอนกรีตเสริมเหล็ก จึงได้ผลลัพธ์ที่ละเอียดมากสำหรับแต่ละเส้นใยคอนกรีตและเหล็กเสริมแต่ละเส้น คุณสามารถปรับตาข่ายของคอนกรีตและเหล็กรวมถึงจำนวนการแบ่งตามความยาวของชิ้นส่วนที่วิเคราะห์ได้

พฤติกรรมของคอนกรีตและเหล็กถูกจำลองด้วยแผนภาพความเค้น-ความเครียด ได้แก่ แบบพาราโบลา-สี่เหลี่ยมและแบบสองเส้นตรงที่มีกิ่งเอียง ตามลำดับ

GMNA ประกอบด้วยการวิเคราะห์สามประเภท:

• การวิเคราะห์ไม่เชิงเส้นทางวัสดุ (MNA)
• การวิเคราะห์การโก่งเดาะเชิงเส้น (LBA)
• การวิเคราะห์ไม่เชิงเส้นทางรูปทรงเรขาคณิตและวัสดุพร้อมความไม่สมบูรณ์ (GMNIA)

ขั้นแรก จะทำการวิเคราะห์ไม่เชิงเส้นทางวัสดุ (MNA) หากคุณไม่จำเป็นต้องพิจารณาความไม่เชิงเส้นทางรูปทรงเรขาคณิตและความไม่สมบูรณ์ คุณสามารถหยุดที่นี่และการออกแบบของคุณก็เสร็จสิ้น จากนั้นค่าที่ได้ (ความเค้นและความเครียด) จะถูกตรวจสอบกับค่าขีดจำกัดที่กำหนดโดยมาตรฐาน ผลลัพธ์โดยละเอียดของเส้นใยคอนกรีตและเหล็กเสริมแต่ละเส้นจะแสดงในรูปแบบกราฟิกสำหรับหน้าตัดที่เลือก และแสดงในตารางพร้อมค่าความเค้นและความเครียดที่สอดคล้องกันทั้งหมด คุณสามารถตรวจสอบผลลัพธ์แยกกันสำหรับคอนกรีตและเหล็กเสริม

หากการพิจารณาเฉพาะความไม่เชิงเส้นทางวัสดุไม่เพียงพอ และจำเป็นต้องพิจารณาความไม่เชิงเส้นทางรูปทรงเรขาคณิตด้วย ในกรณีนั้น ถึงเวลาใช้การวิเคราะห์การโก่งเดาะเชิงเส้น (LBA) ซึ่งผลลัพธ์คือรูปแบบ eigenmode และแรงวิกฤตของชิ้นส่วนที่วิเคราะห์ การวิเคราะห์นี้ช่วยให้วิศวกรกำหนดการสูญเสียเสถียรภาพทางทฤษฎีของโครงสร้างภายใต้แรงกระทำ 

การพิจารณาเฉพาะรูปแบบการโก่งเดาะทางทฤษฎีของโครงสร้างจะไม่ปลอดภัย เนื่องจากมีความไม่สมบูรณ์เริ่มต้น นั่นคือเหตุผลที่ตารางผลลัพธ์เปิดให้กำหนดแอมพลิจูดของความไม่สมบูรณ์สำหรับแต่ละ eigenmode ความไม่สมบูรณ์ควรถูกกำหนดโดยวิศวกรตามประสบการณ์หรือคำแนะนำของมาตรฐาน 

ผลลัพธ์ของการวิเคราะห์การโก่งเดาะเชิงเส้น (LBA) มีได้สูงสุดหก Eigenmode

เมื่อกำหนดความไม่สมบูรณ์แล้ว จะถูกนำไปใช้กับชิ้นส่วนโดยอัตโนมัติตามสัดส่วน จากนั้นคุณสามารถ ทำการวิเคราะห์ประเภทสุดท้าย – การวิเคราะห์ไม่เชิงเส้นทางรูปทรงเรขาคณิตและวัสดุพร้อมความไม่สมบูรณ์ (GMNIA) 

ด้วยการวิเคราะห์นี้ คุณคำนึงถึงแหล่งที่มาของความไม่เชิงเส้นทั้งหมด เช่น วัสดุและรูปทรงเรขาคณิต รวมถึงความไม่สมบูรณ์ ค่าผลลัพธ์ของการวิเคราะห์ GMNA คือความเค้นและความเครียดภายในหน้าตัดเฉพาะ 

การตรวจสอบอาศัยการเปรียบเทียบกับค่าขีดจำกัดที่กำหนดโดยมาตรฐาน คุณสามารถดูผลลัพธ์โดยละเอียดหรือภาพรวม ทั้งสำหรับส่วนคอนกรีตและเหล็กเสริม ในแถบผลลัพธ์การตรวจสอบตามมาตรฐาน คุณสามารถสลับระหว่างค่าผลลัพธ์ความเค้น ความเครียด และการโก่งตัว รวมถึงการตรวจสอบตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง

ตัวอย่างเชิงปฏิบัติ

ลองนึกภาพโครงสร้างโดยรวมใน SCIA Engineer คุณต้องส่งมอบการออกแบบอาคารที่ปลอดภัยและประหยัด ส่วนที่เป็นปัญหาคือวิธีกำหนดความยาวการโก่งเดาะของเสาที่มีความสูงเท่ากับความสูงรวมของอาคาร (14.2 ม.) และคำนึงถึงความไม่เชิงเส้นที่เป็นไปได้ทั้งหมด เนื่องจากเสถียรภาพจะมีบทบาทสำคัญในการออกแบบชิ้นส่วนเพรียวดังกล่าว

ขั้นตอนการทำงานอาจเป็นดังนี้:

• สร้างแบบจำลองโดยรวมของโครงสร้างใน SCIA Engineer
• กำหนดกรณีแรงและการรวมแรง และรันการวิเคราะห์เชิงเส้นโดยรวมใน SCIA Engineer
• ใช้ BIM link ระหว่าง SCIA Engineer และ IDEA StatiCa เพื่อนำเข้ารูปทรงเรขาคณิต แรงกระทำ และผลลัพธ์
• นำเข้าโครงสร้างทั้งหมดผ่านไฟล์ SAF ไปยังแอป IDEA StatiCa Checkbot ซึ่งคุณกำหนดชิ้นส่วนที่วิเคราะห์ (เสาเพรียว) และเลือกการรวมแรงวิกฤต
• เปิดชิ้นส่วนที่วิเคราะห์ (เสาเพรียว) ใน IDEA StatiCa Member
• ตรวจสอบความถูกต้องของการนำเข้า - รูปทรงเรขาคณิตและแรงกระทำ
• ออกแบบเหล็กเสริมของเสา
• รันการวิเคราะห์แบบไม่เชิงเส้นทุกประเภท (MNA, LBA, GMNIA)
• ปรับรูปทรงเรขาคณิตหรือเหล็กเสริมของเสา
• พิมพ์รายงานการคำนวณพร้อมผลลัพธ์ การตรวจสอบตามมาตรฐาน และรูปภาพที่สำคัญทั้งหมด

ประสบการณ์ผู้ใช้

ทดสอบฟีเจอร์ใหม่และบอกความคิดเห็นของคุณ ดาวน์โหลดไฟล์ zip ที่แนบมาและลองใช้ด้วยตัวเอง

ต้องการปรับปรุงสิ่งใดหรือไม่? เรายินดีรับฟังความคิดเห็นของคุณ 

ดังที่คุณสังเกตได้ การตรวจสอบไม่ได้ขึ้นอยู่กับมาตรฐานในแง่ของสูตรต่างๆ หรือขั้นตอนการทำงานที่แนะนำโดยมาตรฐานที่ฝังลึก แต่เป็นการปฏิบัติตามมาตรฐานโดยใช้ค่าขีดจำกัดของความเค้นและความเครียดตามมาตรฐาน ทั้งในคอนกรีตและเหล็กเสริม จนถึงขณะนี้ได้นำ Eurocode มาใช้แล้ว คุณสนใจในการนำมาตรฐานอื่นๆ มาใช้หรือไม่? แจ้งให้เราทราบ!