Vícestupňová patka

1 Nový projekt

Začněte spuštěním aplikace IDEA StatiCa. V hlavním okně IDEA StatiCa otevřete aplikaci Detail pro definování nového projektu. 

Vyberte Typ modelu - 3D -> Třída - Obecný ->Parametry a počáteční nastavení a Vytvořte model.

2 Geometrie

Pro zahájení modelování vyberte Modelová entita a Plný blok. 

Zobrazí se standardní kvádr s definicí jeho rozměrů Šířka - X, Hloubka - Y a Výška - Z, které se vztahují ke GCS (Globální souřadnicový systém). Systém nesrovnalostí ve 3D scéně (levý horní roh) vás upozorní na to, co chybí k zahájení úspěšné analýzy.

Negativní objem představuje odříznutou část, která protína původní objem. 

Definujte rozměry Negativní objem->Plocha - 1 ->Hrana - 3 -> Lokální Z-pozice - 2,5 m. Transparentní režim zobrazuje negativní objem. 

Operace - Řez označuje booleovskou operaci známou jako odečítání. Tento proces efektivně odstraní část původního segmentu na základě jeho geometrie negativního objemu.

Původní objem SB1 je Řezán pomocí NV1. 

Využijte Negativní objem NV1 a Zkopírujte operaci. Jakmile zkopírujete operaci, zapněte Hranu-4. NV2 bude posunut do symetrické polohy a odpovídajícím způsobem zarovnán.

Zkopírujte operaci CUT1 a nastavte NV2 jako řezný atribut.

Po vytvoření NV3 je nezbytné upravit Hloubku na 0,75 metru a přerozdělit Číslování ploch na 2.

Řežte původní objem pomocí NV3.

Posledním krokem je duplikovat NV3 a vytvořit NV4. Změňte Plochu a Hranu a poté je nastavte na číslo 4.

Zkopírujte operaci CUT3 a znovu aplikujte NV4 jako řezný objem.

Finální geometrie betonové části. Přechodový bod pro nadcházející kapitoly.

3 Podpory

Plošná podpora je jedinou možností pro ukotvení konstrukce.

Systém podpor poskytuje tři stupně volnosti. Plošná podpora poskytuje samostatné vstupy tuhosti ve všech třech směrech.Tyto parametry mají zásadní vliv na celkové chování modelu.

Svislá tuhost 15 MN/m³  pro tento příklad je odvozena z článku na webu. Předpokládáte "Jemnozrnnou nebo mírně zhutněnou zeminu". Pro přehled použitelného rozsahu hodnot je jako reference uvedena tabulka.

Vodorovná tuhost plošné podpory má význam. Pokud je tuhost dokonale tuhá, ohybová výztuž v první vrstvě prutů poblíž rozhraní zemina-beton vykazuje téměř nulové napětí.

Druhý extrémní scénář nastává, když je vodorovná tuhost nastavena na velmi nízkou úroveň. Toto nastavení vede k výrazným pohybům tělesa vyvolaným smykovými silami.

Optimální vodorovná tuhost pro současný případ byla stanovena na hodnotu 1 MN/m³.

Podpora je automaticky přiřazena jako Neaktivní v tahu (očíslováno 1/zašedlé tlačítko). Pro aktivaci definice tuhosti klikněte na ikonu Pero (očíslováno 2).

4 Návrh

Základová deska je základním prvkem pro patku, kotvy a maltovou vrstvu. 

Základová deska musí být bezpečně umístěna na Maltový spoj, s maticemi aplikovanými shora i zdola. Tloušťka vrstvy je specifikována jako 50 mm. Smykové síly budou efektivně přenášeny kotvami, zatímco sloup, profil IPE 500, je otočen o 90 stupňů kolem své lokální osy.

Průřez sloupu se používá k vhodnému přerozdělení sil do základové desky. Jak jsou síly přenášeny, připojeny a specifikovány, je uvedeno zde.

Pro připojení základové desky a betonové části je třeba definovat Jednotlivou kotvu a specifikovat její vlastnosti.

Byla zvolena metoda Monolitická, zahrnující Podložky na konci kotev. Ve výchozím nastavení jsou kotvy navrženy pro přenos tahových i tlakových sil, stejně jako smykových sil. Souřadnice X a Y kotvy jsou nastaveny odpovídajícím způsobem.

Od tohoto okamžiku budou X-souřadnice kotev upravovány pouze za účelem vytvoření řady kotev na jedné straně. Použití tlačítka Kopírovat pro duplikování kotev je důrazně doporučeno pro urychlení procesu.

Pro efektivní replikaci předdefinované řady kotev využijte funkci vícenásobného výběru pro zjednodušené provedení.

Funkce vícenásobného výběru usnadňuje hromadnou úpravu Y-souřadnice na -0,09 m, čímž výrazně urychluje proces návrhu. Tyto odborné tipy a techniky jsou navrženy pro zvýšení efektivity vašeho pracovního postupu.

Kotvení s maltovými spoji, patkami a kotvami s podložkami je dokončeno, připraveno pro další fázi.

5 Účinky zatížení

Definujte Zatěžovací stav a vyberte akci pomocí Bodových zatížení.

Soustředěné síly jsou aplikovány v počátku umístění LCS a přenášeny prostřednictvím tuhých prvků na konec prvku.Protože ocelový komponent není vyhodnocován v 3D Detail, ověřte prvek a základovou desku pomocí IDEA StatiCa Connection nebo podobných nástrojů, abyste předešli nadměrnému zatížení ocelové části. Jako sekundární zatížení přiřaďte Vlastní tíhu betonového bloku. Zkopírujte celý zatěžovací stav. 

Software primárně pracuje s kombinacemi, nikoli s jednotlivými zatěžovacími stavy. Kombinace musí být explicitně definovány. Tento model používá kombinace MSÚ LC1 a LC2 jako zatěžovací stavy, integrované v záložce kombinací s dílčím součinitelem jedna.

Kombinace skládají zatížení z existujících zatěžovacích stavů pro zahájení analýzy. Nelineární řešení spolehlivě pracuje se zatíženími a je nezbytné je přesně sečíst.

6 Výztuž

Konfigurace výztuže dodržuje předepsané normy pro detaily. Tyto normy jsou prvořadé, protože analýza nezohledňuje specifické účinky. Například jevy jako smršťování a hydratační teplo vyvolávají dodatečné přetvoření a napětí ve výztužných prutech, což přispívá k tvorbě trhlin. 

Následující část popisuje kroky pro rozložení výztuže celé základové patky s podstavcem. Postupujte podle kroků (1). Můžete deaktivovat výztuž na pásu karet (2), abyste viděli pouze vybrané pruty. To vám pomůže intuitivně rozpoznat každou skupinu.

Finální rozložení výztužných prutů je připraveno pro Výpočet.

7 Posouzení

V této kapitole vstupujete do postprocessingu, kde jsou výsledky shrnuty a prezentovány. Výsledky jsou snadno srozumitelné a většinou přizpůsobeny pro posouzení podle norem.  Podrobné a komplexní výsledky lze nalézt v záložce Pomocné.

Spusťte výpočet a sledujte souhrnné posouzení. Tyto výsledky vám poskytnou jasné vyhovuje/nevyhovuje. 

První podrobné posouzení je zaměřeno na Pevnost - Beton. Pokud využijete škálovatelnou paletu napětí, kritické místo bude snadno detekovatelné.

Druhé posouzení je věnováno Výztuži, kde je jasně vyznačeno, které pruty jsou namáhány tlakem a tahem. 

Kotvy jsou posouzeny podle norem samostatně v poslední záložce. Můžete pozorovat, že kotvy jsou zatíženy tahem i tlakem. Důvodem je zvolený systém - Monolitická/Maltový spoj s maticemi/ podložky.

Ověření Deformace bylo přesunuto do záložky Pomocné.Je třeba poznamenat, že analýza deformace by měla sloužit jako počáteční kontrola správnosti, aby bylo zajištěno, že chování odpovídá očekávaným výsledkům.

8 Protokol

Nakonec přejděte do záložky Protokol. IDEA StatiCa nabízí plně přizpůsobitelný protokol pro tisk nebo uložení v editovatelném formátu.

Úspěšně jste dokončili návrh a posouzení a získali jste dovednosti pro jeho použití v každodenní rutinní práci. Pokračujte v tom a pochlubte se tím na svých sociálních sítích.