Pratique actuelle pour le ferraillage d'ancrage
La rupture par éclatement du béton se produit pour plusieurs raisons :
- Petite surface de béton sous la platine d'assise : Piédestal, fondation filante, piles, platine d'assise proche du bord du béton
- Scellement limité des ancrages
- Forces de moment, de cisaillement ou de soulèvement élevées dans la platine d'assise dues à des structures lourdes
- Combinaisons de charges des forces mentionnées ci-dessus
Dans la pratique actuelle de l'ingénierie, les ancrages sont conçus en supposant une section de béton non armée. Les équations standard utilisées dans le chapitre 17 de l'ACI-318 ont été développées sur la base de la conception par capacité du béton (CCD). Cependant, l'ACI 318 permet l'utilisation d'un ferraillage d'ancrage pour résister aux forces d'éclatement lorsque des contraintes géométriques empêchent d'augmenter la capacité de résistance à l'éclatement du béton.
Dans l'ACI 318, trois catégories différentes de ferraillage du béton peuvent être présentes dans une fondation :
- Ferraillage de fondation : Ferraillage conçu pour résister aux forces de flexion dans la fondation, c'est-à-dire les piédestaux
- Ferraillage d'ancrage : Sert d'approche alternative à l'utilisation des équations de résistance à l'éclatement du béton fournies dans l'ACI 318. Conçu pour résister à la résistance requise de la connexion de base
- Ferraillage complémentaire : Il est fourni pour contenir les cônes d'éclatement et n'est pas spécifiquement conçu pour résister à des charges.
La conception du ferraillage d'ancrage et complémentaire est expliquée dans la littérature suivante :
- ACI-318 Commentaire section R17.5.2.1 – Cette section fournit des pratiques de détaillage recommandées pour le ferraillage d'ancrage
- Anchorage design for petrochemical facilities, ASCE, 2013 – Ce livre fournit des modèles potentiels de bielles et tirants pouvant être utilisés pour concevoir les états limites d'éclatement et d'éclatement de face latérale
- Design of anchor reinforcement in concrete pedestals, Widianto, Chandu Patel, et Jerry Owen, 2010 — Cet article présente une méthode de conception du ferraillage d'ancrage à l'aide du modèle de bielles et tirants et explique une procédure de conception proposée.
Pendant des années, cela a été une difficulté courante pour les ingénieurs responsables et les concepteurs de structures. La conception du ferraillage dans le béton sous la platine d'assise est souvent chronophage, surtout lorsque les forces d'ancrage dépassent la capacité d'éclatement. IDEA StatiCa vient de déverrouiller un nouveau flux de travail complet qui permet aux ingénieurs de modéliser, analyser et vérifier le ferraillage d'ancrage rapidement et avec précision.
Explication du flux de travail complet
IDEA StatiCa est un logiciel de calcul des assemblages métalliques très reconnu pour ses capacités en matière de conception de platines d'assise. Avec l'application Connection, vous pouvez modéliser n'importe quelle platine d'assise et concevoir ses ancrages. Cependant, si vous rencontrez certaines des conditions mentionnées ci-dessus, les ancrages échoueront par résistance à l'éclatement du béton.
Le nouveau flux de travail vous permet de concevoir le ferraillage d'ancrage nécessaire pour transférer les forces dans la fondation en béton.
Passons en revue le flux de travail proposé :
1. Modéliser et concevoir la platine d'assise dans l'application Connection
Commencez la conception de la platine d'assise dans IDEA StatiCa Connection. Utilisez l'opération de platine d'assise pour modéliser les plaques en acier, les blocs de béton, les ancrages et les soudures. L'utilisateur peut également utiliser d'autres opérations pour ajouter des raidisseurs ou des goussets si la platine d'assise comporte un élément de contreventement. Il n'y a pas de limitations géométriques.
Une autre option pour les utilisateurs est d'importer les charges depuis d'autres applications. Nombre de nos intégrations permettent l'importation automatique d'informations critiques, telles que les charges et la géométrie, ce qui réduit la duplication de la modélisation.
Une fois l'importation effectuée, l'analyse est réalisée pour plusieurs combinaisons de charges au lieu de recourir aux réactions enveloppes.
2.Conception des composants en acier
IDEA StatiCa Connection vérifie par le calcul tous les composants du modèle : Éléments en acier, platine d'assise, boulons et soudures.
Cliquez sur le lien ci-dessous pour voir le rapport détaillé complet :
Rapport complet de l'assemblage en PDF
3. Conception des boulons d'ancrage
IDEA StatiCa Connection utilise les formules de l'ACI-318 (2014 ou 2019) du chapitre 17 pour concevoir les boulons d'ancrage. Les résultats de la norme sont présentés dans un tableau, et vous pouvez consulter le statut des vérifications de chaque ancrage. La vérification prend également en compte la résistance à l'éclatement du béton.
Cependant, la vérification ne prend en compte que le béton non armé.
Vous pouvez désormais supprimer les vérifications de résistance à l'éclatement du béton des résultats et recevoir à la place les forces d'ancrage nécessaires pour concevoir le ferraillage complémentaire.
Consultez les étapes suivantes pour concevoir le ferraillage en béton dans IDEA StatiCa.
4. Exporter le modèle de platine d'assise vers l'application IDEA StatiCa Detail
Avec IDEA StatiCa version 25, vous pouvez exporter le modèle de platine d'assise vers l'application Detail, et le modèle sera importé, incluant la platine d'assise, les ancrages, le bloc de béton, les forces sur les ancrages et la platine d'assise, ainsi que les cas de charge.
5. Modéliser le ferraillage sur lebloc de béton à l'aide des opérations
Avant de lancer l'analyse, l'utilisateur modélise le ferraillage en acier dans le modèle importé. Utilisez la nouvelle icône d'armature pour ajouter le ferraillage. Sélectionnez parmi différentes options pour saisir les armatures en acier, telles que le nombre de couches et de barres dans chaque couche. Visualisez-le à l'aide de la vue transparente 3D.
6. Lancer l'analyse et examiner les résultats
Une fois l'analyse terminée, accédez à l'onglet Vérification et examinez le taux d'utilisation des matériaux et les contraintes. Le flux de contraintes dans les résultats récapitulatifs montre les vecteurs des contraintes principales de compression dans le béton et l'utilisation du ferraillage pour vous donner un aperçu de base. L'utilisateur peut examiner la résistance du béton et de l'acier, les contraintes d'adhérence de l'acier et les déformations pour les différentes combinaisons de charges.
Conclusion
IDEA StatiCa aide des milliers d'ingénieurs en développant des logiciels pour les détails de l'ingénierie des structures.
Le flux de travail complet de conception de platine d'assise simplifie les tâches complexes, réduisant le temps consacré aux calculs des deux parties, la platine d'assise en acier et la fondation en béton armé. Grâce à une visualisation 3D claire, les utilisateurs peuvent mieux comprendre les chemins de charge et optimiser la conception du ferraillage en béton.
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