Fortgeschrittene Verankerungskonstruktionen und Verankerungen in Verbindung
Erfahren Sie mehr über die Funktionen zur Ankerbemessung in IDEA SttaiCa Connection:
Ankertypenauswahl zur besseren Verständlichkeit
Eingegossene Platten (Eurocode)
Verankerung in verschiedenen Ebenen
Zwei Grundplatten (Operationen) in einem Block
Allgemeine Ankerdatenbank
Dübeltypenauswahl zur besseren Verständlichkeit
Bei der Definition von Ankerkonfigurationen gibt es in IDEA StatiCa Connection jetzt einen zweistufigen Ankerauswahlprozess, der für mehr Klarheit, Konsistenz und Benutzerkontrolle sorgen soll. Der neue Arbeitsablauf trennt den Installationsprozess von der Auswahl des Dübeltyps, wodurch es für den Planer einfacher wird, die richtige Verankerungsmethode auszuwählen und eine einheitliche Erfahrung zwischen den Anwendungen Anschluss und Detail zu gewährleisten.
Die Definition von Dübeln erfolgt nun in zwei Schritten:
- Auswahl des Einbauverfahrens - zunächst wird festgelegt, ob der Anker nachträglich eingebaut oder eingegossen werden soll
- Auswahl des Dübeltyps - basierend auf dem Einbauverfahren werden die entsprechenden Dübeltypen verfügbar:
- Nachinstalliert: Gewindestange, Allgemeiner Dübel
- Eingegossen: Unterlegscheibe (rechteckig oder kreisförmig), Hakendübel, Kopfbolzen, Bewehrung
Das Feature ist in allen Operationen implementiert, die die Definition von Dübeln unterstützen, einschließlich der Operationen Grundplatte und Befestigungsraster oder Kontakt.
Eingegossene Platten (Eurocode)
IDEA StatiCa Connection führt eine umfassende Unterstützung für eingegossene Platten ein , die mit Kopfbolzen und Bewehrung in IDEA StatiCa Connection verankert sind. Diese Erweiterung ermöglicht es dem Planer, Verankerungsnachweise direkt in der Anwendung durchzuführen, ohne auf externe Werkzeuge angewiesen zu sein. Die Implementierung folgt den Bestimmungen der EN 1992-4 und ermöglicht den Nachweis der Zug- und Scherfestigkeit für eingegossene Verbindungen.
Kopfbolzen
Ein Gerätetyp für Kopfbolzen findet sich unter dem Register Bemessung. Die Querkraftübertragung ist auf die Option Anker beschränkt, nur mit direktem Abstandshalter. Zu den unterstützten Materialien gehören die ISO 13918-Sorten SD1 und SD2, wodurch die Kompatibilität mit der üblichen Baupraxis gewährleistet wird. Kopfbolzen werden durch Durchmesser, Material, Kopfdurchmesser und Verankerungslänge definiert, wobei die Visualisierung die in Beton eingebettete Platte anzeigt.
Die implementierten Bemessungsnachweise folgen der EN 1992-4 und decken die folgenden Punkte ab:
- Zugspannung
- Zugfestigkeit des Dübels: EN1992-4: 7.2.1.3
- Betonausbruchswiderstand des Dübels unter Zug: EN 1992-4: 7.2.1.4
- Ausziehwiderstand des Betons: EN 1992-4: 7.2.1.5
- Betonausbruchswiderstand: EN 1992-4: 7.2.1.8
- Scherfestigkeit
- Scherwiderstand
- Widerstand gegen Betonkantenbruch: EN 1992-4: 7.2.2.5
- Widerstand gegen Ausbrechen von Beton: EN 1992-4: 7.2.2.4
- Interaktion von Zug- und Scherkräften in Beton: EN 1992-4: Tabelle 7.3
Bewehrung
Im Register Bemessung wird auch eine Option für die Verankerung der Bewehrung eingeführt. Auch hier ist die Querkraftübertragung auf die Option Anker beschränkt, nur mit direktem Abstand.
Die einzige verfügbare Form ist der L-Stab, wobei Materialien verwendet werden, die bereits in den Beton-Apps implementiert sind (EN 1992, ÖNORM B 1992-1-1). Zu den Bewehrungseigenschaften gehören Durchmesser, Material, Hakenlänge und Verankerungstiefe.
Die Bemessungsnachweise folgen EN 1992-4 und EN 1992-1-1 und umfassen
- Zugspannung
- Zugwiderstand des Dübels
- Betonausbruchswiderstand des Dübels unter Zug: EN 1992-4: 7.2.1.4
- Ausziehwiderstand des Betons: EN 1992-1-1: 8.4.4
- Scherfestigkeit
- Scherwiderstand
- Widerstand gegen Kantenbruch von Beton: EN 1992-4: 7.2.2.5
- Widerstand gegen Ausbrechen von Beton: EN 1992-4: 7.2.2.4
- Interaktion von Zug- und Scherkräften in Beton: EN 1992-4: Tabelle 7.3
Beschränkungen: Es ist nicht möglich, verschiedene Richtungen für bestimmte Bewehrungsstäbe zu definieren. Die Bewehrungsstabgruppe kann zusammen mit der eingegossenen Platte nur als Ganzes über den Rotationsparameter der Grundplatte gedreht werden.
Kombination von Kopfbolzen und Bewehrung
Bei höherer Belastung können Kopfbolzen und Bewehrung kombiniert werden. Dies wird praktisch mit der Operation Befestigungsraster oder Kontakt modelliert.
Die Umverteilung der Zug- und Querkräfte erfolgt bei allen Ankern auf der Grundlage ihrer Steifigkeit. Der Benutzer kann die Kraftverteilung nicht ändern (SCI 416).
Die Nachweise werden gemäß CEB-FIP Bulletin 58 ausgewertet, wobei die Dübel auch bei einer Auslastung von weniger als 100% als nicht bestanden gekennzeichnet werden. Die anderen Stahlbauteilnachweise bleiben verfügbar (außer Verankerungen). Für eine erweiterte Analyse des Betonblocks mit Bewehrung kann das Modell in IDEA StatiCa Detail exportiert werden.
Bei eingegossenen Platten mit Kopfbolzen und/oder Bewehrung wird die Grundplatte in den Beton eingebettet.
In der Registerkarte Materialien werden die Materialien Kopfbolzen und Bewehrung sowohl in der oberen Leiste als auch im linken Baum platziert, wenn sie im Modell verwendet werden.
Mehrere Grundplatten auf einem Block
Um eine solche Geometrie zu modellieren, ist die Umgehung mit der Versteifungsplatte nicht mehr notwendig. Sie haben die Möglichkeit, die Operation Grundplatte direkt zu verwenden, um einen weiteren Satz Anker zu einem bestehenden Fundamentblock hinzuzufügen.
Um die Grundplatten-Operation zu einem Versteifungselement hinzuzufügen, platzieren Sie die Grundplatte am Ursprung des Versteifungselements. Schauen Sie sich zur Inspiration das Beispielprojekt an.
Bitte beachten Sie, dass das "Ein-Knoten-Prinzip" immer noch beachtet werden muss (d.h. wenn Sie z.B. mehrere Stützen modellieren, die an einem einzigen Fundamentblock verankert sind, sind die Schnittgrößen möglicherweise nicht korrekt).
Verankerung am Betonblockrand
IDEA StatiCa Connection unterstützt die Verankerung an mehreren Betonblockflächen und erweitert damit die Modellierungsmöglichkeiten für komplexe Grundplattenkonfigurationen erheblich. Konstrukteure können nun Verankerungen auf zwei Ebenen eines einzelnen Betonblocks definieren, was eine genaue Darstellung von realen Verbindungsdetails ermöglicht, wie z.B. Stäbe, die sowohl an horizontalen als auch an vertikalen Flächen verankert sind.
Dies macht zeitaufwändige Workarounds mit Aussteifungsplatten, manuellen Schnitten oder Mehrfachblocksimulationen überflüssig und gewährleistet ein konsistentes, nachvollziehbares Verankerungsverhalten in allen Bemessungscodes. Die Integration mit der Detail-App gewährleistet korrekte Betonnachweise (EN, ACI, AS).
Definieren Sie die Grundplatte auf einer bestimmten Fläche
Bei der Operation Grundplatte können Sie wählen, ob Sie einen neuen Block erstellen oder einen bestehenden auswählen möchten. Im Falle eines bestehenden Blocks gibt es eine neue Option zur Angabe der Oberfläche. Die Flächen sind auf die gleiche Weise nummeriert wie in der Detail-App.
Für die Operationen Befestigungsraster oder Kontakt wurde eine neue Logik implementiert. Wenn sich die referenzierte Platte auf der Fläche des Betonblocks befindet und die Operation auf Verankerungen eingestellt ist, wird die Oberfläche automatisch erkannt und für die Erstellung des Untergrundmodells verwendet.
Wenn ein bestehender Block ausgewählt wird, werden die Ankereigenschaften (Versatz, Tiefe, Querkraftübertragung, Abstand) automatisch wiederverwendet.
Lokalisieren Sie die Versteifungsplatte auf der Fläche
Es gibt auch eine neue Option für die Aussteifungsplatte - ihr Ursprung kann jetzt auf dem vorhandenen Betonblock definiert werden. Wenn diese Option ausgewählt wird, wird die Versteifungsplatte automatisch auf dem ausgewählten Betonblock und seiner Oberfläche platziert. Die Position befindet sich in der Mitte der Fläche.
Kontrolle der Verankerungen
Standardmäßig werden die Ankerkontrollen aufgrund der Interaktion der Grundplatten als fehlgeschlagen markiert, was in der App Verbindung nicht überprüft wird.
Sie können diesen Status in den Projekteinstellungen ändern und den Betonausbruchswiderstand auf Keine ändern. In diesem Fall wird sowohl eine Zug- als auch eine Schubbewehrung im Betonblock angenommen, und die Betonnachweise werden nicht durchgeführt.
Die Stahlcode-Nachweise bleiben gültig, und die Benutzer können das Modell für erweiterte Betonnachweise in Detail exportieren. Die Software verteilt die Kräfte automatisch entsprechend der Steifigkeit der Anker, der Steifigkeit des Druckuntergrunds und der Lastpfade, so dass die Ingenieure die kritischen Lastabtragungsbedingungen manuell untersuchen und überprüfen können.
Einen Überblick über die Dübeltypen in IDEA StatiCa Detail finden Sie im Artikel Definition von Einzeldübeln.
Sicheres Verhalten des Modells in Connection
Die Kraftverteilung und damit die Sicherheit der Ergebnisse hängt stark von den Eingaben der Ingenieure ab. Standardmäßig werden alle Kräfte auf alle Geräte im Modell umverteilt, Zug-/Schubsteifigkeit der Anker, Drucksteifigkeit des Winkler-Untergrundes, entsprechend ihrer Steifigkeiten.
Siehe das Beispiel, in dem die Verankerung an zwei Flächen modelliert wird. Standardmäßig übertragen alle Anker Zug und Scherung. Das setzt präzise Löcher oder Einpasslöcher voraus. Im Fall einer Verankerung in zwei Ebenen wird eine horizontale Kraft von 100 kN als Zug durch die Anker auf der vertikalen Fläche (A3, A4) und als Schub durch die Anker auf der horizontalen Fläche (A1, A2) übertragen.
Wenn die horizontalen Anker mit Langlöchern versehen werden, wird die Scherübertragung aufgehoben und die Spannung in den vertikalen Ankern verdoppelt.
Diese Beispiele verdeutlichen, wie wichtig das technische Urteilsvermögen des Benutzers ist. Die Vorstellungen über das richtige Verhalten sollten immer im kritischsten Zustand kritisch bewertet werden. Durch Ein- und Ausschalten der Ankergruppen können Sie den kritischsten Zustand nicht nur für den Ankernachweis, sondern auch für andere Bauteile ermitteln und so ein korrektes Tragwerksverhalten erreichen.
Allgemeine Ankerdatenbank
Die Allgemeine Ankerdatenbank führt ein neues Framework für die Verwaltung und Integration von Ankerdaten von Drittanbietern in IDEA StatiCa Connection ein. Diese Funktionalität ermöglicht es, die Auswahl an verfügbaren Dübeln über die vordefinierte Bibliothek hinaus zu erweitern.
Das neue System ermöglicht es Ankerlieferanten, ihre eigenen Ankerdatenbanken in einem strukturierten Format (.json) zu erstellen und zu pflegen, die vom Endnutzer in die MPRL-Datenbank von IDEA StatiCa importiert werden können. Jeder Datensatz bleibt im Besitz des Anbieters, wodurch die Datengenauigkeit und regelmäßige Aktualisierungen gewährleistet sind.
Bemerkung: Derzeit sind die .json-Dateien noch nicht verfügbar. Öffentlich gemeinsam genutzte Datenbanken werden für alle Nutzer zugänglich sein, sobald sie genehmigt und validiert sind, um die Zusammenarbeit mit führenden Dübelherstellern zu unterstützen (die Liste wird nach der Genehmigung veröffentlicht).
Importieren Sie die vom Hersteller bereitgestellte .json-Datei in die MPRL-Datenbank (unter der Registerkarte Materialien - MPRL).
Nach dem Import kann das Material der allgemeinen Dübel über die Schaltfläche im oberen Menüband überprüft werden.
Die hochgeladenen Dübeltypen sind dann im Dropdown-Menü unter dem Dübeltyp "Nachinstalliert" verfügbar. Die Schaltfläche + öffnet die Bibliothek der verfügbaren allgemeinen Dübel.