แผ่นฐานถึงเสาคอนกรีตการออกแบบแบบบูรณาการ (ACI)

This article is also available in:
Translated by AI from English
ค้นพบพลังของการเชื่อมโยง BIM ที่เชื่อมต่อ IDEA StatiCa Connection และ Detail เพื่อการออกแบบและการตรวจสอบตามมาตรฐานของบล็อกคอนกรีตเสริมเหล็กตาม ACI 318 ได้อย่างง่ายดาย บทช่วยสอนนี้ประกอบด้วยเคล็ดลับและเทคนิคการสร้างแบบจำลองต่างๆ

1 โครงการใหม่

เรียกใช้ IDEA StatiCa Connection ทุกอย่างเริ่มต้นที่การ์ด Steel 

inline image in article

คงการตั้งค่าเริ่มต้น สำหรับโทโพโลยีการยึดเหนี่ยวและเข้าสู่แอปพลิเคชัน

inline image in article

2 การออกแบบ

ก่อนทำการปรับแต่งใดๆ ให้แน่ใจว่าได้ "Explode" แม่แบบพารามิเตอร์แล้ว แม่แบบพารามิเตอร์ใหม่นำเสนอวิธีที่รวดเร็วในการแก้ไขการเชื่อมต่อแบบง่ายด้วยการเปลี่ยนพารามิเตอร์เพียงไม่กี่ตัว อย่างไรก็ตาม เพื่อดูตัวเลือกการปรับแต่งทั้งหมด ให้ Explode แม่แบบพารามิเตอร์และเข้าถึงการดำเนินการผลิต

inline image in article

เริ่มต้นด้วยการปรับขนาดหน้าตัดเสาของการเชื่อมต่อแม่แบบที่เพิ่งเปิดขึ้น หน้าตัดใหม่คือ W12x45

inline image in article


ปรับการดำเนินการ Base Plate เพื่อให้ได้โทโพโลยีสุดท้ายของบล็อกคอนกรีตที่รับแรงตามที่แสดงด้านล่าง 

inline image in article

ป้อนแรงภายในสำหรับสองกรณีแรงกระทำตามที่แสดงด้านล่าง แรงภายในก่อให้เกิดความเค้นอัดที่จุดสัมผัสระหว่างพื้นดินและบล็อกคอนกรีต โดยค่าเริ่มต้น บล็อกคอนกรีตจะถูกสมมติว่าเกิดรอยแตก 

inline image in article

3 การตรวจสอบ

ไปที่การ์ด ตรวจสอบ และ คำนวณ การตรวจสอบตามมาตรฐานพิสูจน์รูปแบบการวิบัติของพุก มาสำรวจเพิ่มเติมกัน

inline image in article

มาสำรวจการวิบัติที่อาจเกิดขึ้นสำหรับแรงดึง แรงเฉือนตาม ACI 318 Section 17.4 

inline image in article

โปรดตรวจสอบการตรวจสอบโดยละเอียด ของพุก เนื่องจากพบความไม่สอดคล้องในหน้าแรก  ซึ่งจะแจ้งให้คุณทราบถึงการตรวจสอบตามมาตรฐานที่ดำเนินการและสิ่งที่ล้มเหลวอย่างแน่ชัด แนะนำให้ดำเนินการที่จำเป็นเพื่อแก้ไขปัญหานี้

inline image in article

การวิเคราะห์ Anchor Checks ที่ล้มเหลว: 

  • ปัญหาเกิดจาก ความต้านทานการแตกหักของ Concrete ที่พุก
  • ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้อย่างง่ายดายใน IDEA StatiCa Detail ซึ่งขับเคลื่อนด้วยวิธี 3D CSFM ช่วยเอาชนะแบบจำลองของบล็อกคอนกรีตล้วน/คอนกรีตไม่เสริมเหล็กที่เกิดรอยแตกใน IDEA StatiCa Connection

4 การส่งออก

แอปพลิเคชันที่พัฒนาภายในองค์กร IDEA StatiCa Connection ขณะนี้มีฟีเจอร์ การเชื่อมโยง BIM ไปยัง Detailที่ทรงพลัง ช่วยให้สามารถออกแบบและตรวจสอบบล็อกคอนกรีตเสริมเหล็กด้วยหลายชุดค่าผสม

ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการส่งออก: 

  • แบบจำลองต้องคำนวณล่วงหน้าและรวมผลลัพธ์ไว้แล้ว

ไปที่การ์ด Check -> RC check -> Save

inline image in article

การส่งออกอนุญาตเฉพาะสำหรับโทโพโลยีการยึดเหนี่ยวเท่านั้น การส่งออกอนุญาตให้ถ่ายโอน:

  • บล็อกคอนกรีต
  • พุก
  • แผ่นฐาน
  • แรงกระทำ

ข้อมูลและพารามิเตอร์เพิ่มเติมที่กำหนดตามการตั้งค่าที่สอดคล้องกันใน Connection:

  • การถ่ายแรงเฉือน (ผ่านพุก เดือยรับแรงเฉือน และแรงเสียดทาน) 
  • วัสดุ
  • ประเภทการยึดเหนี่ยว: พุกติดตั้งภายหลัง (กาว) / คอนกรีตเทในที่
  • ประเภทการยึดเหนี่ยวที่ปลาย: แผ่นรอง / ตรง / งอ / พุกงอ / วงแหวน
  • สัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน

5 การออกแบบ

ส่วนนี้จะช่วยให้คุณสามารถปรับเปลี่ยนชิ้นส่วน จุดรองรับ แรงกระทำและชุดค่าผสม และการประกอบเหล็กเสริม

จุดรองรับ

พื้นดินมีความแข็งแกร่งบางส่วนซึ่งควรพิจารณาสำหรับการออกแบบที่แม่นยำ Surface Support เปิดใช้งานความแข็งแกร่งในทั้งสามทิศทางและถูกตั้งค่าเป็นค่าเริ่มต้นที่ไม่ทำงานในแรงดึง (ความไม่เชิงเส้นของเงื่อนไขขอบเขต)

  • โปรดระมัดระวังในการสมมติเงื่อนไขขอบเขต ในกรณีของความไม่เชิงเส้น หากโมเมนต์สูงมาก จุดรองรับของบล็อกคอนกรีตในแรงดึงอาจพลิกคว่ำระหว่างการวิเคราะห์ ทำให้เกิดการหมุนขนาดใหญ่ ซึ่งอาจนำไปสู่แบบจำลองที่ไม่ลู่เข้าเนื่องจากการเคลื่อนที่ของวัตถุที่ยืดหยุ่น
inline image in article

เนื่องจากแบบจำลองของเราเป็นเสาคอนกรีตที่มีเหล็กเสริมยื่นลงไปยังฐานรากแผ่ ให้ยกเลิกการเลือกตัวเลือกจุดรองรับรับแรงอัดเท่านั้นสำหรับทิศทาง Z ซึ่งจะช่วยให้เหล็กเสริมต่อเนื่องเชื่อมต่อกับฐานรากได้

inline image in article

อุปกรณ์ถ่ายแรง

พุกถูกนำมาจาก IDEA StatiCa Connection สามารถเลือกพุกได้สองประเภท

พุกคอนกรีตเทในที่: 

พุกติดตั้งภายหลัง (กาว):

  • พุกติดตั้งภายหลัง (กาว/เคมี) พร้อมตัวเลือกในการปรับแต่งความแข็งแรงของแรงยึดเหนี่ยวตามความแข็งแรงจริง
inline image in article

การสร้างแบบจำลองเหล็กเสริมโครงสร้าง

กำหนดระยะหุ้มคอนกรีตเป็น 2 นิ้ว ซึ่งจะใช้เป็นค่าเริ่มต้นสำหรับเหล็กเสริม

inline image in article

เริ่มเสริมเหล็กในเสาคอนกรีตโดยการเพิ่มเหล็กเสริม เลือก Rebar-Assembly(1)-->Group of the bars 3D(2) และกรอกพารามิเตอร์ 

inline image in article

ขณะนี้เราต้องเพิ่มเหล็กเสริมที่เหลือ คัดลอกการดำเนินการและเปลี่ยนพารามิเตอร์ที่วงกลมสีแดงตามที่แสดงด้านล่าง

inline image in article

เพื่อเพิ่มเหล็กปลอกเริ่มต้น ให้เพิ่มกลุ่มเหล็กเสริมใหม่ ขั้นตอนต่อไปนี้ให้ข้อมูลที่จำเป็นสำหรับพารามิเตอร์ 

inline image in article

คัดลอกการดำเนินการและเปลี่ยนเฉพาะ Shape definition เพื่อเพิ่มเหล็กปลอกที่เหลือให้กับเสาคอนกรีต

inline image in article

ส่วนสุดท้ายคือการเพิ่มเหล็กเสริมรับแรงเฉือนให้กับเสาคอนกรีต ในแบบจำลองนี้ เราจะเพิ่มเหล็กเสริมรับแรงเฉือนสำหรับทั้งสองทิศทาง

inline image in article
inline image in article

แรงกระทำและชุดค่าผสม

ชุดค่าผสมถูกนำมาจาก IDEA StatiCa Connection  หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับรายละเอียดการนำเข้า โปรดติดตามลิงก์ - การนำเข้าการยึดเหนี่ยวจาก Connection ไปยัง Detail

inline image in article

สร้างกรณีแรงกระทำ น้ำหนักตัวเอง

inline image in article

6 การตรวจสอบ

ก่อนเรียกใช้การวิเคราะห์ เราขอแนะนำอย่างยิ่งให้เปลี่ยนตัวคูณตาข่ายเป็นสองหรือสามเพื่อเร่งความเร็วในการคำนวณ ขั้นตอนนี้ไม่บังคับ แต่สามารถลดเวลาในการคำนวณและช่วยตรวจจับปัญหาการไม่ลู่เข้าได้ หากทุกอย่างทำงานได้อย่างราบรื่นและไม่มีปัญหาเกิดขึ้น คุณสามารถเปลี่ยนกลับเป็นตัวคูณหนึ่งได้

inline image in article
inline image in article

ผลลัพธ์

ความเค้นหลักสมมูล

ความเค้นหลักสมมูล (EPS) ในคอนกรีตถูกกำหนดตามพฤติกรรมเชิงปริมาตรของบล็อกคอนกรีต พื้นที่ที่รับแรงสูงสุดจะถูกระบุและแสดงให้เห็น ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับความเค้นหลักสมมูลอยู่ในบทความพื้นฐานทางทฤษฎีนี้

inline image in article

ความเค้นในเหล็กเสริม

ระหว่างการตรวจสอบเหล็กเสริม สามารถสังเกตความเค้นสำหรับเหล็กเสริมแต่ละเส้นได้ คุณยังสามารถเปลี่ยนลำดับผลลัพธ์เพื่อดูเหล็กเสริมที่มีความเค้นสูงสุดได้ จากผลลัพธ์ที่จัดเรียงใหม่ จะสังเกตได้เร็วขึ้นว่าพุกและเหล็กเสริมใดถูกใช้งานมากที่สุด

inline image in article

เมื่อแสดงอัตราการใช้งานของเหล็กเสริม ผู้ใช้สามารถเห็นได้อย่างชัดเจนว่าเหล็กเสริมใดมีส่วนช่วยในการถ่ายแรงและป้องกันการวิบัติแบบกรวยคอนกรีต 

inline image in article

การยึดเหนี่ยว

ตรวจสอบการตั้งค่า การยึดเหนี่ยว อีกครั้งและเปิดใช้งาน Total Force in Anchors แรงในพุกอาจแตกต่างกันเล็กน้อยเนื่องจากความแตกต่างในแนวทางการคำนวณสำหรับบล็อกคอนกรีต อย่างไรก็ตาม ความแตกต่างดังกล่าวไม่มีนัยสำคัญ 

inline image in article

การเสียรูป

ไปที่ Auxiliary และเปิดใช้งาน Deformation

ไม่จำเป็นต้องทำการตรวจสอบการเสียรูป แต่แนะนำอย่างยิ่งให้ตรวจสอบการเสียรูปหลังการวิเคราะห์เพื่อให้แน่ใจว่าแบบจำลองไม่ได้รับการเสียรูปขนาดใหญ่ การหมุนขนาดใหญ่ หรือ Finite Element ใดเสียหาย ซึ่งจะให้ภาพรวมของผลการวิเคราะห์และช่วยระบุปัญหาที่อาจเกิดขึ้นระหว่างการวิเคราะห์

inline image in article

7 รายงาน

สุดท้าย ไปที่ Report Preview/Print IDEA StatiCa นำเสนอรายงานที่ปรับแต่งได้อย่างเต็มที่เพื่อพิมพ์หรือบันทึกในรูปแบบที่แก้ไขได้

inline image in article

คุณได้ตรวจสอบการออกแบบการเชื่อมต่อทั้งหมดตาม AISC และ ACI 318 แล้ว ส่วนเหล็กได้รับการตรวจสอบใน IDEA StatiCa Connection และบล็อกคอนกรีตได้รับการตรวจสอบตามมาตรฐานใน IDEA StatiCa Connection และ Detail

Sample files