Eurocode quy định một số phương thức phá hoại của neo và móng bê tông, đồng thời phân chia chúng theo loại tải trọng. Trong IDEA StatiCa Connection, chúng ta đã có thể đánh giá neo cho đến nay, nhưng với một số hạn chế, việc đánh giá phải được thực hiện thủ công.
Đồng thời, việc tính toán cốt thép cho các khối bê tông là không thể thực hiện được. Điều này hiện đang thay đổi với IDEA StatiCa Detail 3D, bổ sung thêm nhiều khả năng hơn. IDEA StatiCa Detail 3D không cung cấp các đánh giá như chúng ta đã quen trong tiêu chuẩn định nghĩa chúng cho bê tông không cốt thép. Tuy nhiên, với phân tích phần tử hữu hạn, chúng ta có thể xác minh rằng bê tông cốt thép sẽ đáp ứng tải trọng được chỉ định, và ở đây, nó sẽ ngăn chặn sự phá hoại của bê tông, tương ứng với các điều kiện đó. Các ứng dụng hoạt động độc lập và có thể được sử dụng riêng lẻ, nhưng nhờ liên kết giữa Connection và Detail, cũng có thể sử dụng Detail chỉ như một tính toán bổ sung.
Bây giờ, hãy cùng xem xét từng điều kiện Eurocode và các khả năng mà các ứng dụng cung cấp cho chúng ta.
Lực kéo
Eurocode chia loại tải trọng đầu tiên (lực kéo) thành 6 trường hợp phá hoại có thể xảy ra của neo hoặc khối bê tông (a, b, c, d, e, f) và thêm hai trường hợp nữa cho móng có cốt thép (g, h).
Hình dưới đây mô tả sơ đồ loại phá hoại nào bạn có thể đánh giá bằng ứng dụng Connection và hành vi nào có thể được bao phủ bằng cách sử dụng bê tông cốt thép và do đó, phân tích trong Detail. IDEA StatiCa Connection sử dụng các công thức thực nghiệm từ Eurocode ( EN 1992-4-7.2.1) để thiết kế neo (CBFEM (phương pháp phần tử hữu hạn dựa trên cấu kiện)), trong khi IDEA StatiCa Detail hoàn toàn dựa trên phương pháp phần tử hữu hạn (3D CSFM (phương pháp trường ứng suất tương thích)). Do đó, một số tùy chọn đánh giá trùng lặp trong cả hai ứng dụng, nhưng luôn với một phương pháp khác nhau.
Theo bản chất của các phương pháp được triển khai trong phần mềm, chỉ có thể xem xét bê tông không cốt thép trong Connection, trong khi chỉ có thể xem xét móng bê tông cốt thép trong Detail.
Các giả định và hạn chế chính của phân tích cho IDEA StatiCa Detail 3D được đề cập trong bài viết Các hạn chế đã biết.
a) Phá hoại do thép
Phá hoại do thép của neo chịu kéo được kiểm tra trong cả hai ứng dụng. Khả năng chịu kéo của neo được kiểm tra trong Connection theo công thức sau:
Trong Detail, các neo được kiểm tra theo Eurocode được chọn (1992-4 hoặc 1993-1-8) trong Cài đặt dự án. Hành vi này áp dụng bắt đầu từ phiên bản 25.1.1.
Trong các phiên bản cũ hơn, các neo được kiểm tra như các thanh cốt thép thông thường, dựa trên biểu đồ ứng suất - biến dạng được xác định cho các vật liệu cụ thể, trong khi sử dụng giá trị biến dạng giới hạn tối đa 5% (được tính toán dựa trên hiệu ứng tăng cứng do kéo, đọc thêm trong Cơ sở lý thuyết)
b) Phá hoại hình nón bê tông
Phá hoại hình nón bê tông có thể được kiểm tra trong Connection. Tuy nhiên, trong Connection, ứng dụng chỉ có thể xem xét bê tông không cốt thép.
Do đó, trong trường hợp hình nón bê tông bị phá hoại, nên chuyển sang IDEA StatiCa Detail, nơi cung cấp phân tích toàn bộ khối có cốt thép. Cường độ chịu kéo của bê tông được bỏ qua một cách thận trọng, có nghĩa là khả năng chịu lực đối với phá hoại hình nón được xác định ở mức độ đáng kể bởi lượng cốt thép được chỉ định. Trong hình dưới đây, bạn có thể thấy các hướng của ứng suất chính cho thấy hình dạng của hình nón đã đề cập ở trên. Ở phần bên phải, bạn có thể thấy các giá trị ứng suất bê tông, được đánh giá với các giá trị giới hạn.
c) Phá hoại nhổ neo
Kiểm tra tiêu chuẩn này trong Connection chỉ áp dụng cho một số trường hợp nhất định (xem hình đầu tiên trong bài viết này). Cần có đánh giá bổ sung cho neo cơ học cấy sau.
Trong Detail, có thể thiết lập cái gọi là neo dính kết và chỉ định cường độ dính kết thiết kế theo các thông số kỹ thuật của chúng. Các neo sau đó sẽ được kiểm tra dựa trên các thông số này. (Chỉ áp dụng cho bê tông cốt thép.)
d) Phá hoại kết hợp nhổ neo và bê tông của phần tử liên kết dính kết
Phá hoại này chỉ có thể được phát hiện trong Detail, nơi ứng suất bê tông và các vùng neo được đánh giá bằng 3D CSFM (phương pháp trường ứng suất tương thích). Cơ chế phá hoại kết hợp nhổ neo và bê tông trong Detail dựa trên các nguyên tắc được xác định ở trên, và việc đánh giá của nó là một phần của kiểm tra cường độ bê tông và neo. (Chỉ áp dụng cho bê tông cốt thép.)
e) Phá hoại nứt tách bê tông
Không thể đánh giá trong Connection. Đối với Detail, phá hoại nứt tách thường là vấn đề của bê tông không cốt thép, trong đó việc sử dụng cốt thép ngăn chặn nó xảy ra. Đồng thời, có thể thấy ứng suất và biến dạng của cả cốt thép chịu nén hoặc kéo và bê tông chịu nén trong ứng dụng Detail.
f) Phá hoại bong tróc bê tông
Đối với bê tông không cốt thép, có thể thực hiện kiểm tra tiêu chuẩn thực nghiệm theo Eurocode trong Connection.
Đối với các cấu kiện kết cấu có cốt thép, có thể sử dụng Detail. Phá hoại bong tróc bê tông được bao phủ trong phân tích cường độ bê tông. Trong đó ứng suất kéo chỉ được truyền bởi cốt thép (như đã đề cập nhiều lần ở trên).
Các kiểm tra bổ sung cho khối bê tông cốt thép:
Đối với móng có cốt thép, cần có đánh giá cốt thép bổ sung. Phá hoại do thép của cốt thép và phá hoại neo của cốt thép là một phần của đánh giá cốt thép trong Detail.
g) Phá hoại do thép của cốt thép
h) Phá hoại neo của cốt thép
Tải trọng cắt
Eurocode chia loại tải trọng thứ hai (lực cắt) thành 4 trường hợp phá hoại có thể xảy ra của neo hoặc khối bê tông (a, b, c, d) và thêm hai trường hợp nữa cho móng có cốt thép (e, f).
Hình dưới đây mô tả sơ đồ loại phá hoại nào bạn có thể đánh giá bằng ứng dụng Connection và cũng là hành vi nào có thể được bao phủ bằng cách sử dụng bê tông cốt thép và do đó, phân tích trong Detail. IDEA StatiCa Connection sử dụng các công thức thực nghiệm từ Eurocode ( EN 1992-4-7.2.2) để thiết kế neo (CBFEM (phương pháp phần tử hữu hạn dựa trên cấu kiện)). Tất cả các loại phá hoại do lực cắt gây ra đều có thể được bao phủ trong ứng dụng Connection.
Trong IDEA StatiCa Detail 3D, lực cắt có thể được truyền bằng ma sát, neo hoặc chốt chịu cắt. Điều quan trọng cần nói là chỉ có móng được đánh giá. Các bộ phận thép khác (ví dụ: chốt chịu cắt, mối hàn) cần được kiểm tra trong Connection hoặc ở nơi khác. Một lần nữa, phải nhấn mạnh rằng chỉ yêu cầu bê tông cốt thép.
a) Phá hoại do thép không có cánh tay đòn
Phá hoại do thép không có cánh tay đòn của neo chịu cắt được kiểm tra trong Connection. Khả năng chịu cắt của neo được kiểm tra trong IDEA StatiCa Connection theo công thức sau:
Trong Detail, các neo lại được kiểm tra theo Eurocode được chọn (1992-4 hoặc 1993-1-8) trong Cài đặt dự án. Hành vi này áp dụng bắt đầu từ phiên bản 25.1.1. Việc đánh giá không thể thực hiện trong Detail cho các phiên bản cũ hơn.
b) Phá hoại do thép có cánh tay đòn
Phá hoại do thép có cánh tay đòn của neo chịu cắt chỉ được kiểm tra trong Connection. Khả năng chịu cắt của neo được kiểm tra trong IDEA StatiCa Connection theo công thức sau:
Việc đánh giá không thể thực hiện trong Detail.
c) Phá hoại bẩy bê tông
Phá hoại bẩy bê tông của neo chịu cắt chỉ được kiểm tra trong Connection. Khả năng chịu cắt của neo được kiểm tra trong IDEA StatiCa Connection theo công thức sau:
Khả năng chịu cắt của bê tông qua bản mã chân cột sau đó được đánh giá trong ứng dụng Detail.
d) Phá hoại cạnh bê tông
Phá hoại cạnh bê tông của neo chịu cắt được kiểm tra trong Connection chỉ đối với bê tông không cốt thép. Khả năng chịu cắt của neo được kiểm tra trong IDEA StatiCa Connection theo công thức sau:
Phá hoại cạnh bê tông có thể được kiểm tra trong Detail (chỉ áp dụng cho bê tông cốt thép).
Các kiểm tra bổ sung cho khối bê tông cốt thép:
Đối với móng có cốt thép, cần có đánh giá cốt thép bổ sung. Phá hoại do thép và phá hoại neo của cốt thép là một phần của đánh giá cốt thép trong IDEA StatiCa Detail.
e) Phá hoại do thép của Cốt thép gia cường
f) Phá hoại neo của Cốt thép gia cường
Kết luận
Ưu điểm đáng kể nhất có thể được tìm thấy trong các ví dụ như neo gần cạnh và các trường hợp khác mà bê tông không cốt thép không đáp ứng tải trọng yêu cầu. Lưu ý rằng, neo và chốt chịu cắt cần được đánh giá thêm trong Connection, nhưng cùng nhau, hai công cụ phần mềm này cung cấp một giải pháp toàn diện.
Do phương pháp và cách thiết kế ứng dụng, ứng dụng Detail chỉ phù hợp cho móng có cốt thép.