Allgemeine Verankerungsformen und -optionen

Modellierung einer Stahl-Beton-Verbindung

Die erste Option ist die Modellierung der Verankerung mit Hilfe unseres Verbindungsassistenten, der Optionen für Momenten- und Scherverbindungen, Fundamente mit oder ohne Verstrebungen bietet.

Der zweite Ansatz für die Modellierung einer Verankerung ist die Verwendung der Operation Grundplatte. Dieser Ansatz ist speziell für Szenarien gedacht, bei denen die Grundplatte senkrecht zum verankerten Bauteil steht. Bei Verwendung dieser Operation werden die Anker automatisch generiert. Darüber hinaus kann die Form der Bodenplatte im Editor angepasst werden, so dass z. B. Bodenplatten mit runden Kanten erstellt werden können, um speziellen Konstruktionsanforderungen gerecht zu werden, und Langlöcher für Anker festgelegt werden können.

Für Situationen, in denen die Grundplatte nicht senkrecht zum verankerten Bauteil steht, erfordert der Modellierungsprozess einen anderen Ansatz. In diesen Fällen müssen Sie die Operation Versteifungsplatte verwenden, um die Grundplatte zu modellieren, und die Operation Befestigungsraster oder Kontakt, um die Verankerungen zu definieren. Die Versteifungsplatte wird im gewünschten Winkel und an der gewünschten Stelle positioniert, und das Befestigungsmittelraster muss an den Verankerungstyp angepasst werden. Dann wird die Anzahl der verbundenen Elemente auf eins geändert und die Versteifungsplatte wird als das ausgewählte Element definiert.

Wenn der Anschluss bereits in der CAD-Software modelliert ist, können Sie die Verankerungskonstruktion über BIM-Links importieren.

Beispiel für eine allgemeine Verankerung mit einer Aussteifungsplatte

Sehen Sie sich die Aufzeichnung an, um zu erfahren, wie Sie eine benutzerdefinierte vertikale Bodenplatte für ein Balkongeländer in einer Betonplatte entwerfen können.

Betonblock

Das Betonfundament ist auf eine rechteckige Form beschränkt, aber seine Abmessungen können durch Versatzwerte für jede Kante angepasst werden. Die Eingabe eines einzelnen Wertes erzeugt einen einheitlichen Versatz um den verankerten Querschnittsumriss. Die Eingabe von zwei Werten führt zu symmetrischen Versätzen in zwei Richtungen. Wenn Sie vier Werte eingeben, wird jede Kante einzeln versetzt, so dass eine asymmetrische Verankerung leicht möglich ist.

Mit der Versatzoperation können Sie einen rechteckigen Betonblock, einen Fundamentgürtel, eine Betonwand, einen Balken, eine Säule, eine Decke oder ein geneigtes Element erstellen.

Sie können auch eine teilweise gestützte Grundplatte erstellen, indem Sie verschiedene Versatzwerte eingeben. So kann z. B. ein Stahlträger auf einem Betonblock ruhen, der nur mit einem Teil seines Flansches aufliegt.

Für den Betonblockversatz können auch negative Werte eingegeben werden, um einen Block zu erzeugen, der kleiner ist als die Grundplatte oder die verankerte Platte des Stabes.

Verankerungstypen

In IDEA StatiCa können verschiedene Arten von Ankern bemessen werden. Sie können zwischen geraden Ankern, Kopfankern (runde oder rechteckige Unterlegscheiben) und Hakenankern wählen. Die Länge, der Durchmesser und das Material der Verbindungselemente können verändert werden.

Bei geraden Ankern wird automatisch davon ausgegangen, dass sie nachträglich eingebaut wurden, während Anker mit Unterlegscheiben und Haken als eingegossen gelten, was die erforderlichen Nachweise unterscheidet.

Zur Bemessung von Dübeln aus Hilti-Hardware können Sie das Hilti PROFIS Plugin in Checkbot verwenden. Dies ermöglicht den Datentransfer von unterstützter FEA- und CAD-Software von Drittanbietern zur Hilti PROFIS Engineering Suite über den kostenlosen Checkbot. Erfahren Sie , wie Sie das Hilti PROFIS Engineering Suite Plugin verwenden.

Scherungstransfer

Es gibt drei Möglichkeiten, die Schubkraft vom verankerten Bauteil in den Fundamentblock zu übertragen: Reibung, Scherfahne oder Anker. Die Schubübertragung erfolgt immer nur über eine der Möglichkeiten und kann nicht kombiniert werden.

Die Standardoption ist die Schubübertragung durch Reibung zwischen der Bodenplatte und der Mörtelschicht, dargestellt durch den Reibungskoeffizienten, der in den Projekteinstellungen je nach Art des Mörtels geändert werden kann. Der Koeffizient beeinflusst den Bemessungsreibungswiderstand.

Eine weitere Möglichkeit der Scherabtragung ist die Scherfahne. Dieses Element besteht aus einem allgemeinen Stahlelement, das an der Unterseite der Grundplatte angeschweißt ist. Die Scherfahne wird über die Länge definiert, die Stahleinbettung kann exozentrisch positioniert und auch gedreht werden. Der Nachweis der Scherfahne erfolgt über den Scherfahnenstahlwiderstand und den Betontragwiderstand.

Eine weitere Möglichkeit der Schubabtragung im IDEA StatiCa Anschluss ist die Verankerung.

Die letzte Option ist Sliding, die ein gleitendes Scharnier (Rolle) darstellt und nur für die Analyse in IDEA StatiCa Member implementiert ist. Für die Modellierung nur in Connection sollte diese Option nicht verwendet werden.

Abstandshalter

Es gibt 3 Möglichkeiten, die Verbindung einer Bodenplatte mit einem Fundamentblock zu modellieren. Die erste und auch Standardoption ist eine direkte Verbindung ohne Zwischenraum zwischen zwei Elementen. Eine andere Möglichkeit ist eine Mörtelfuge (Fugenmörtel) mit einstellbarer Dicke. In diesen Fällen müssen Sie darauf achten, den tatsächlichen Wert des Reibungskoeffizienten zwischen der Bodenplatte, dem Mörtel und dem Betonfundament in den Projekteinstellungen festzulegen. Der Standardwert ist 0,25. Die letzte Option ist ein Spalt , der den direkten Kontakt zwischen der Bodenplatte und dem Betonblock verhindert, um Korrosion zu vermeiden.

Die Kräfte werden mit Hilfe der Finite-Elemente-Analyse ermittelt. Das Biegemoment von Dübeln mit Abstand ist abhängig vom Steifigkeitsverhältnis von Dübeln und Bodenplatte.

Versteifungen

Um zusätzliche Festigkeit zu erreichen, können dem angeschlossenen Bauteil Versteifungen hinzugefügt werden. Dies kann mit der Operation Rippe erreicht werden, die für Fälle geeignet ist, in denen Steifen auf eine einzelne Platte (Steg/Flansch) aufgebracht werden. Alternativ dazu können Sie mit der Operation Verbreiterung mehreren Querschnittsteilen Versteifungen zuweisen.

Code-Check-Anker

Weitere Details zum Code-Nachweis von Ankern finden Sie unten:

• Code-Nachweis von Dübeln - Eurocode
• Code-Nachweis von Dübeln - AISC
• Code-Kontrolle von Dübeln - Australische Normen
• Code-Kontrolle von Dübeln - Kanadische Normen

Aufgrund von Einschränkungen, die sich aus der Konfiguration der Anker ergeben, werden in der Anwendung IDEA StatiCa Connection nicht alle Code-Nachweise von Ankern durchgeführt.

Code-Kontrolle von Betonsteinen

Weitere Details zum Code-Check von Betonsteinen finden Sie unten:

• Code-Kontrolle von Betonsteinen - Eurocode
• Code-Kontrolle von Betonsteinen - AISC
• Code-Kontrolle von Betonsteinen - Australische Normen
• Code-Kontrolle von Betonsteinen - Kanadische Normen

Code-Kontrolle von gerissenem oder ungerissenem Beton

Im Code-Setup kann die Betoneinstellung auf ungerissen umgeschaltet werden, was die Kapazität für Anker-Code-Nachweise erhöht. Bei EN-Normen wirkt sich dies auf den Betonausbruchswiderstand als Parameter k5_{und den} Betonkonuswiderstand als Parameter _k1 aus. Bei den AISC-Normen wirkt es sich auf die Betonausbruchfestigkeit und den Parameter Ψc_,N aus. Standardmäßig ist der Beton auf gerissen eingestellt, kann aber in den Projekteinstellungen auf ungerissen geändert werden.

Deaktivieren Sie die Betonausbruchsprüfung (Pull-Out)

Spezielle Fälle der Verankerung von Stahlträgern oder -stützen an schlanken Betonblöcken, z. B. in der Nähe von Betonwandkanten, stellen vor allem bei der Beurteilung des Betonkonusausbruchs eine Herausforderung dar. In diesen Fällen ist der Betonkonus unzureichend, so dass ein alternativer Ansatz gewählt werden muss.

In IDEA StatiCa Connection können Sie den Nachweis des Betonausbruchswiderstandes in der Code-Einstellung deaktivieren und eine der folgenden Optionen wählen:

• Beide - Sowohl Zug- als auch Querkräfte werden im Code-Nachweis berücksichtigt.
• Zug - Es werden nur Zugkräfte berücksichtigt, wobei angenommen wird, dass die Querkräfte von der Bewehrung getragen werden.
• Querkraft - Es werden nur Querkräfte berücksichtigt, wobei die Zugkräfte als von der Bewehrung getragen angenommen werden.
• Keine - Es wird angenommen, dass alle Kräfte von der Bewehrung aufgenommen werden.

Für alle Optionen außer Beides gibt der Bericht ausdrücklich die Kräfte an, die von der Bewehrung des Betonblocks aufgenommen werden müssen, um einen zufriedenstellenden Entwurf zu erhalten.

Betonnachweis - erweiterte Methode

Gemäß der vorherigen Einstellung können die Nachweise für den Betonblock ohne Bewehrung unbefriedigend sein. In solchen Fällen haben Sie die Möglichkeit, die gesamte Verankerung zur weiteren Analyse und Bemessungsanpassung in die Anwendung Detail zu exportieren. Das 3D-Modul ermöglicht eine genaue Analyse sowohl der Zusatzbewehrung als auch des Betonblocks.

Weitere allgemeine Informationen über Detail als Lösung für die Verankerung finden Sie im Artikel 3D Detail out of Beta.