Plaque de base sur socle en béton - conception intégrée (ACI)

1 Nouveau projet

Lancez IDEA StatiCa Connection. Tout commence sur la carte Acier. 

Conservez les paramètres par défaut pour la topologie d'ancrage et entrez dans l'application.

2 Conception

Avant toute modification, assurez-vous d'« Éclater » le modèle paramétrique. Les nouveaux modèles paramétriques offrent un moyen rapide de modifier des assemblages simples en changeant quelques paramètres. Cependant, pour accéder à toutes les options de personnalisation, éclatez le modèle paramétrique et accédez aux opérations de fabrication.

Commencez par ajuster la taille de la section transversale du poteau du modèle d'assemblage qui vient de s'ouvrir. La nouvelle section transversale est W12x45.

Modifiez l'opération Plaque de base pour obtenir la topologie finale du bloc en béton chargé comme indiqué ci-dessous. 

• Avec Detail 3D, le cisaillement peut désormais être transféré via les ancrages, les goujons de cisaillement et le frottement, également. 

Saisissez les forces internes pour les deux cas de charge comme indiqué ci-dessous. Les forces internes provoquent une contrainte de compression au contact entre le sol et le bloc en béton. Par défaut, le bloc en béton est supposé fissuré. 

3 Vérification

Accédez à la carte, vérifiez et calculez. La vérification selon le code prouve le mode de rupture des ancrages. Explorons cela plus en détail.

Explorons les défaillances potentielles en traction et en cisaillement selon la section 17.4 de l'ACI 318. 

Veuillez consulter la Vérification détaillée des Ancrages, car elle révèle une non-conformité sur la première page.  Cela vous informera des vérifications selon le code effectuées et de ce qui échoue exactement. Il est recommandé de prendre les mesures nécessaires pour résoudre ce problème.

Analyse des Vérifications d'ancrage défaillantes : 

• Le problème est causé par la résistance à l'arrachement du béton des ancrages.
• Ce problème peut être facilement résolu dans IDEA StatiCa Detail, propulsé par la méthode CSFM 3D. Il aide à surmonter le modèle de blocs en béton non armé fissuré dans IDEA StatiCa Connection.

4 Export

L'application développée en interne IDEA StatiCa Connection dispose désormais d'un puissant lien BIM vers Detail, permettant la conception et la vérification de blocs en béton armé avec de multiples combinaisons.

Prérequis pour l'export : 

• Le modèle doit être pré-calculé et les résultats inclus

Accédez à la carte Vérification -> Vérification BA -> Enregistrer.

L'export est autorisé uniquement pour la topologie d'ancrage.L'export permet le transfert de :

• Le bloc en béton
• Les ancrages
• La plaque de base
• Les charges

Informations supplémentaires et paramètres définis selon les paramètres correspondants dans Connection :

• Transfert de cisaillement (via les ancrages, les goujons de cisaillement et le frottement) 
• Matériau
• Type d'ancrage : Posé après coulage (Adhésif) / Noyé dans le béton
• Type d'ancrage à l'extrémité : Rondelle/Droit/Coude/Crochet/Boucle
• Coefficient de frottement

5 Conception

Cette section vous permettra de modifier les Éléments, les Appuis, les Charges et combinaisons, et l'assemblage des armatures.

Appui

Le sol possède une certaine rigidité, qui doit être prise en compte pour une conception précise. L'Appui surfacique active la rigidité dans les trois directions et est défini par défaut comme inactif en traction (non-linéarité aux conditions aux limites).

• Veuillez être prudent lors des hypothèses sur les conditions aux limites. En cas de non-linéarité, si les moments sont très élevés, l'appui en traction du bloc en béton peut basculer pendant l'analyse, provoquant de grandes rotations. Cela peut conduire à un modèle divergent en raison du mouvement de corps flexible.

Puisque notre modèle est un socle sur lequel les barres sont prolongées jusqu'à la fondation sur radier, désélectionnez l'option d'appui en compression uniquement pour la direction Z. Cela permettra aux armatures continues de s'interconnecter avec la fondation.

Dispositifs de transfert

Les ancrages sont repris depuis IDEA StatiCa Connection. Deux types d'ancrages peuvent être sélectionnés.

Ancrages noyés dans le béton : 

• Ancrages pré-installés avec les mêmes propriétés d'adhérence que les barres d'armature

Ancrages posés après coulage (Adhésif) :

• Ancrages posés après coulage (Adhésifs/Chimiques) avec la possibilité de personnaliser la résistance d'adhérence en fonction de la résistance d'adhérence réelle.

Modélisation des armatures en acier

Définissez l'enrobage du béton à 2 po, qui sera utilisé comme valeur par défaut pour les armatures.

Commencez à armer le socle en ajoutant les barres. Sélectionnez Assemblage d'armatures(1)-->Groupe de barres 3D(2) et renseignez les paramètres. 

Nous devons maintenant ajouter le reste des barres. Copiez l'opération et modifiez les paramètres encerclés en rouge comme indiqué ci-dessous.

Pour ajouter les cadres initiaux, ajoutez un nouveau groupe de barres. Les étapes suivantes fournissent les données nécessaires pour les paramètres. 

Copiez l'opération et modifiez uniquement la Définition de la forme pour ajouter le reste des cadres au socle.

La dernière étape consiste à ajouter les armatures de cisaillement au socle. Dans ce modèle, nous ajouterons des armatures de cisaillement pour les deux directions.

Charges et combinaisons

Les combinaisons sont reprises depuis IDEA StatiCa Connection. Pour en savoir plus sur les détails de l'importation, veuillez suivre le lien - Importation d'ancrage depuis Connection vers Detail.

Créez un cas de charge Poids propre.

6 Vérification

Avant de lancer l'analyse, nous recommandons vivement de modifier le multiplicateur de maillage à deux ou trois afin d'accélérer le calcul. Cette étape n'est pas obligatoire, mais elle peut réduire le temps de calcul et aider à détecter d'éventuels problèmes de divergence. Si tout fonctionne correctement et qu'aucun problème ne survient, vous pouvez revenir à un multiplicateur de un.

Résultats

Contrainte principale équivalente

La contrainte principale équivalente (CPE) dans le béton est déterminée en fonction du comportement volumique du bloc en béton. Les zones soumises aux charges les plus élevées sont identifiées et mises en évidence. De plus amples informations sur la contrainte principale équivalente sont disponibles dans cet article sur les bases théoriques.

Contraintes dans les armatures

Lors de la Vérification des armatures, les contraintes peuvent être observées pour chaque armature. Vous pouvez également modifier l'ordre des résultats pour afficher les armatures les plus sollicitées. À partir des résultats réorganisés, il est plus rapide de remarquer quels ancrages et armatures sont les plus sollicités.

Lors de l'affichage du taux d'utilisationdes armatures, l'utilisateur peut clairement voir quelles armatures contribuent au transfert de la charge et à la prévention de la rupture par cône de béton. 

Ancrage

Vérifiez les paramètres d'Ancrage et activez la Force totale dans les ancrages. Les forces dans les ancrages peuvent varier légèrement en raison des différences dans les approches de calcul pour le bloc en béton. Les différences ne sont toutefois pas significatives. 

Déformations

Accédez à Auxiliaire et activez la Déformation.

Il n'est pas nécessaire d'effectuer une vérification des déformations, mais il est fortement recommandé de vérifier la déformation après l'analyse pour s'assurer que le modèle ne subit pas de grande déformation, de grande rotation, ou qu'aucun élément fini n'est endommagé. Cela fournira une vue d'ensemble des résultats de l'analyse et aidera à identifier tout problème éventuel survenu pendant l'analyse.

7 Rapport

Enfin, accédez à l'Aperçu/Impression du rapport. IDEA StatiCa propose un rapport entièrement personnalisable à imprimer ou à enregistrer dans un format modifiable.

Vous avez vérifié l'ensemble de la conception de l'assemblage selon l'AISC et l'ACI 318. La partie acier a été vérifiée dans IDEA StatiCa Connection, et le bloc en béton a été vérifié selon le code dans IDEA StatiCa Connection et Detail.