Eksiksiz taban plakası iş akışı için tek araç

Ankraj donatısı için mevcut uygulama

Beton kırılma göçmesi çeşitli nedenlerle meydana gelir:

• Taban plakasının altındaki küçük beton alanı: Kaide, şerit temel, ayaklar, beton kenarına yakın taban plakası
• Sınırlı ankraj gömme derinliği 
• Ağır yapılardan kaynaklanan taban plakasındaki yüksek moment, kesme veya çekme kuvvetleri
• Yukarıdaki kuvvetlerin yük kombinasyonları

Mevcut mühendislik uygulamasında ankrajlar, donatısız beton kesiti varsayımıyla tasarlanmaktadır. ACI-318 Bölüm 17'de kullanılan standart denklemler, beton kapasitesi tasarımına (CCD) dayalı olarak geliştirilmiştir. Ancak ACI 318, geometrik kısıtlamaların beton kırılma kapasitesinin artırılmasını engellediği durumlarda kırılma kuvvetlerine karşı koymak için ankraj donatısı kullanılmasına izin vermektedir. 

ACI 318'de bir temelde üç farklı beton donatısı kategorisi bulunabilir: 

• Temel donatısı: Temeldeki eğilme kuvvetlerine, yani kaidelere karşı koymak üzere tasarlanan donatı
• Ankraj donatısı: ACI 318'de verilen beton kırılma dayanımı denklemlerinin kullanılmasına alternatif bir yaklaşım olarak hizmet eder. Taban bağlantısının gerekli dayanımına karşı koymak üzere tasarlanır
• Tamamlayıcı donatı: Kırılma konilerini tutmak amacıyla sağlanır ve herhangi bir yüke karşı koymak üzere özel olarak tasarlanmaz.

 Ankraj ve tamamlayıcı donatının tasarımı aşağıdaki literatürde açıklanmaktadır:

• ACI-318 Açıklama bölümü R17.5.2.1 – Bu bölüm, ankraj donatısı için önerilen detaylandırma uygulamalarını sunmaktadır
• Petrokimya tesisleri için ankraj tasarımı, ASCE, 2013 – Bu kitap, kırılma ve yan yüzey patlaması sınır durumlarını tasarlamak için kullanılabilecek olası basınç çubuğu ve çekme bağı modellerini sunmaktadır
• Beton kaidelerde ankraj donatısının tasarımı, Widianto, Chandu Patel ve Jerry Owen, 2010 — Bu makale, basınç çubuğu ve çekme bağı modelini kullanarak ankraj donatısı tasarlamak için bir yöntem sunmakta ve önerilen bir tasarım prosedürünü açıklamaktadır.

Yıllardır bu, EoR'lar ve yapısal tasarımcılar için yaygın bir sorun olmuştur. Taban plakasının altındaki betondaki donatının tasarlanması, özellikle ankraj kuvvetleri kırılma kapasitesini aştığında zaman alıcı olmaktadır. IDEA StatiCa, mühendislerin ankraj donatısını modellemesine, analiz etmesine ve doğrulamasına hızlı ve doğru bir şekilde olanak tanıyan yeni ve eksiksiz bir iş akışı sundu.

Eksiksiz iş akışının açıklaması

IDEA StatiCa, taban plakası tasarımı söz konusu olduğunda yetenekleriyle çok iyi bilinen bir çelik bağlantı yazılımıdır. Connection uygulamasıyla herhangi bir taban plakasını modelleyebilir ve ankrajlarını tasarlayabilirsiniz. Ancak yukarıda belirtilen koşullardan bazılarıyla karşılaşırsanız, ankrajlar beton kırılma dayanımı nedeniyle yetersiz kalacaktır. 

Yeni iş akışı, kuvvetleri beton temele aktarmak için gereken ankraj donatısını tasarlamanıza olanak tanır. 

Önerilen iş akışını inceleyelim:

1. Taban plakasını Connection uygulamasında modelleyin ve tasarlayın

Taban plakası tasarımına IDEA StatiCa Connection ile başlayın. Çelik plakalar, beton bloklar, ankrajlar ve kaynakları modellemek için taban plakası işlemini kullanın. Kullanıcı, taban plakasında bir çapraz eleman varsa takviye levhaları veya köşebentler eklemek için diğer işlemleri de kullanabilir. Geometrik sınırlama yoktur. 

Kullanıcılar için bir diğer seçenek, yükleri diğer uygulamalardan içe aktarmaktır. Entegrasyonlarımızın çoğu, yükler ve geometri gibi kritik bilgilerin otomatik olarak içe aktarılmasına olanak tanıyarak modellemenin tekrarlanmasını azaltır.

İçe aktarma yapıldıktan sonra analiz, zarf reaksiyonlarına başvurmak yerine birden fazla yük kombinasyonu için gerçekleştirilir. 

2. Çelik bileşenlerin tasarımı 

IDEA StatiCa Connection tüm model bileşenlerini kod kontrolüne tabi tutar: Çelik elemanlar, taban plakası, cıvatalar ve kaynaklar. 

Tam ayrıntılı raporu görmek için aşağıdaki bağlantıya tıklayın:

Tam bağlantı raporu PDF

3. Ankraj cıvatalarının tasarımı 

IDEA StatiCa Connection, ankraj cıvatalarını tasarlamak için Bölüm 17'den ACI-318 (2014 veya 2019) formüllerini kullanır. Kod sonuçları bir tabloda sunulur ve her ankrajın kontrollerinin durumunu inceleyebilirsiniz. Doğrulama aynı zamanda beton kırılma dayanımını da dikkate alır. 

Ancak kontrol yalnızca donatısız betonu dikkate alır.

Artık beton kırılma kontrollerini sonuçlardan kaldırabilir ve bunun yerine tamamlayıcı donatıyı tasarlamak için gereken ankraj kuvvetlerini alabilirsiniz.

 IDEA StatiCa'da beton donatısını tasarlamak için sonraki adımlara bakın. 

4. Taban plakası modelini IDEA StatiCa Detail uygulamasına aktarın

IDEA StatiCa sürüm 25 ile taban plakası modelini Detail uygulamasına aktarabilirsiniz; model, taban plakası, ankrajlar, beton blok, ankrajlar ve taban plakasındaki kuvvetler ve yük durumları dahil olmak üzere içe aktarılacaktır.

5. İşlemleri kullanarak beton blok üzerindeki donatıyı modelleyin

Analizi çalıştırmadan önce kullanıcı, içe aktarılan modelde çelik donatıyı modeller. Donatı eklemek için yeni donatı çubuğu simgesini kullanın. Her katmandaki katman sayısı ve çubuklar gibi çelik donatı çubuklarını girmek için farklı seçenekler arasından seçim yapın. 3D şeffaf görünümü kullanarak görselleştirin. 

6. Analizi çalıştırın ve sonuçları inceleyin

Analiz tamamlandıktan sonra Kontrol sekmesine gidin ve malzeme kullanım oranını ve gerilimleri inceleyin. Özet sonuçlardaki gerilim akışı, betondaki basınç ana gerilimlerinin vektörlerini ve temel bir genel bakış sunmak için donatının kullanım oranını gösterir. Kullanıcı, farklı yük kombinasyonları için beton ve çelik dayanımını, çelik aderans gerilimlerini ve deformasyonları inceleyebilir. 

Sonuç

IDEA StatiCa, yapısal mühendislik detayları için yazılım geliştirerek binlerce mühendise yardımcı olmaktadır. 

Eksiksiz taban plakası tasarım iş akışı, karmaşık görevleri basitleştirerek hem çelik taban plakası hem de betonarme temel olmak üzere her iki parçanın hesaplamalarına harcanan zamanı azaltır. Net 3D görselleştirme sayesinde kullanıcılar yük yollarını daha iyi anlayabilir ve beton donatı tasarımını optimize edebilir.