Rezolvarea ancorării complexe a barierelor fonice pe autostrăzi în Ungaria
Pentru a depăși aceste limitări, inginerul structural Tamás Hornyák de la Unique-Plan Kft., lucrând împreună cu specialistul Hilti în ancorare Gábor Hanzel, a dezvoltat un flux de lucru validat care combină instrumentele convenționale de proiectare a ancorelor cu analiza neliniară a betonului pentru a oferi soluții realizabile și conforme cu normele în condiții de încărcare extremă.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Vertical section of the bridge parapet}}}\]
Despre proiect
Ca parte a unei modernizări majore a autostrăzii, pereții barierelor fonice au trebuit să fie instalați pe parapetele podurilor pentru a reduce poluarea sonoră generată de trafic. Barierele, înalte și puternic încărcate de vânt, au fost poziționate pe structuri de beton cu dimensiuni și armare limitate. Biroul principal de proiectare al proiectului, CÉH+, a furnizat configurația de bază, inclusiv înălțimile barierelor, distanța dintre coloane (la fiecare 2 metri) și combinațiile de încărcări relevante.
Provocări inginerești
Principala dificultate a fost verificarea ancorelor post-instalate plasate în apropierea marginii betonului existent, sub forțe laterale ridicate. Deși parapetele conțineau armătură, Eurocodul restricționează modul în care armătura poate fi luată în considerare în astfel de proiectări. Ca urmare, Hilti Profis Engineering returna adesea erori, chiar și atunci când inginerii considerau că structura reală ar trebui să funcționeze corespunzător.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Anchoring near the edge calculated in Hilti Profis}}}\]
Încercările de supraproiectare prin mărirea dimensiunii plăcii sau a numărului de ancore păreau excesive și nesatisfăcătoare. Alternativele cu ancore înglobate în beton erau mai ușor de calculat, dar dificil de implementat pe șantier. Necesitatea era clară: o metodă fiabilă de a include armătura existentă în verificare, fără a încălca normele sau a compromite realizabilitatea.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Anchoring modeled in IDEA StatiCa Connection}}}\]
Soluții și rezultate
Recunoscând că supraproiectarea sau mărirea dimensiunilor nu reprezenta o soluție sustenabilă, Tamás Hornyák a conceput un nou flux de lucru care a acoperit decalajele dintre capacitățile software și realitatea inginerească. Procesul a început cu proiectarea preliminară a ancorelor în Hilti Profis Engineering, care a semnalat condiții critice în apropierea marginilor de beton. De acolo, proiectarea a fost exportată în IDEA StatiCa Connection, unde au fost efectuate verificări structurale complete, inclusiv analiza rigidității coloanelor de oțel și a plăcilor de bază.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Results of the analysis in IDEA StatiCa Connection}}}\]
Când ancorarea a eșuat în această configurație, Tamás a mutat proiectarea în IDEA StatiCa Detail, permițând modelarea prin elemente finite neliniare a întregii zone de ancorare. Aici, armătura de beton existentă din parapetele podului a fost modelată în detaliu, corespunzând configurațiilor reale de armare pe baza desenelor furnizate. Acest lucru a permis surprinderea atât a ruperii betonului la tracțiune, cât și a comportamentului de ancorare al armăturii.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Anchoring modeled and reinforced in IDEA StatiCa Detail}}}\]
Concluzie
Analiza neliniară 3D, care încorporează comportamentul realist al materialelor, absența rezistenței la tracțiune în beton și frecarea internă zero, a permis sistemului de ancorare să treacă toate verificările de cod relevante. Soluția a satisfăcut și cerințele normative privind încărcările din vânt.Rezultatul a fost un proiect de ancorare robust, sigur și realist, care a fost validat și de biroul principal de proiectare, CÉH+, care ulterior a adoptat și susținut această abordare.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Deformation results in IDEA StatiCa Detail}}}\]
Acest flux de lucru practic, dar riguros, a fost demonstrat ulterior de Gábor Hanzel altor ingineri care se confruntă cu provocări similare legate de ancorele post-instalate, în special în proiectele de infrastructură din Europa de Est. Succesul său evidențiază puterea instrumentelor de analiză neliniară atunci când metodele convenționale nu reușesc să reflecte condițiile din lumea reală.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Stress flow in concrete in IDEA StatiCa Detail}}}\]
Despre Unique-Plan Kft.
Unique-Plan Kft. a fost fondată în 2015 la Budapesta, în timp ce unii membri ai companiei lucrează împreună din 1993. Principalul domeniu de activitate al companiei a fost: proiectarea structurilor de poduri, a clădirilor industriale și rezidențiale, atât calcule statice, cât și dinamice avansate (cutremur, dinamica pietonilor și a vântului, analiza vibrațiilor și a oboselii).
Utilizează un spectru larg de software pentru calcule (ANSYS Discovery, AxisVM, ConSteel, IDEA StatiCa, Mathcad, SOFiSTiK) și pentru modelare și desene (ALLPLAN, ANSYS SpaceClaim, AutoCAD, Tekla Structures). Cu inginerii lor instruiți și experimentați, sunt pregătiți să proiecteze structuri inginerești în mod economic și estetic. Motto-ul companiei: Unde gândurile devin planuri!