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所在平台: Udemy |
课程主页: https://www.udemy.com/course/diseno-de-placas-base-usando-metodo-de-elementos-finitos/
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**Coursera课程总结：使用有限元法的基板设计** 本课程专注于基板连接的设计，它们是钢结构和基础之间的关键界面，用于抵抗重力、风力和地震荷载。基板在承受弯矩的框架、同心和偏心支撑框架等结构系统中起着至关重要的作用。 **核心内容：** * **规范遵循：** 课程详细讲解了如何根据 AISC 341-16（关于轴向荷载、剪切和弯矩）和 ACI 318（关于混凝土和钢筋的设计，特别是用于地震约束的锚栓）的指南来设计和细化基板。 * **锚栓设计：** 特别强调了地震条件下锚栓的设计，包括需要将可用能力乘以 0.75 的系数，以确保其可用强度大于地震荷载组合下的计算荷载。 * **设计流程（手动计算）：** 课程提供了一套详细的手动计算方法： 1. 项目基本信息（材料、柱截面属性）。 2. 设计荷载（轴向力、剪切力、弯矩）。 3. 几何方案（初步细化）。 4. 偏心校验。 5. 基板在两个主方向压缩区的弯曲。 6. 锚栓的拉力。 7. 设计板厚。 8. 锚栓设计。 9. 翼缘和腹板焊缝设计。 10. 混凝土中的锚固机制（拉伸破坏、混凝土拔出、裂缝混凝土锚固能力、锚固钢筋、锚固长度、混凝土拔出强度校验、拉伸滑移强度、混凝土侧向剥离强度）。 11. 嵌入混凝土基体的锚栓板设计。 12. 剪键设计。 13. 最终细化。 * **数值建模与校准：** 课程将使用 ANSYS、SAP2000 和 IDEA Statica 等工具进行数值建模，并与手动计算结果进行校准，以理解设计过程中的多个变量。 * **复杂案例应用：** 课程还将这些程序应用于复杂的、在现有规范中未明确规定的情况，例如： * 属于两个结构系统的柱子的基板。 * 同心支撑框架系统的基板。 **目标：** 通过结合手动计算和高级有限元分析工具，使学员能够全面理解和设计各种复杂的基板连接。
Las conexiones de la placa base son la interfaaz entre la estructura de acero y la cimentación. Estas conexiones se implementan en edificios para resistir las cargas gravitacionales de viento y sismo. La placa base es uno de los elementos más importante en sistemas estructurales de pórticos resistentes a momento, pórticos con arriostramientos concéntricos y excéntricos por lo que deben ser diseñadas y detalladas para desarrollar el mecanismo de plastificación presentados en los lineamientos AISC 341-16 respecto a carga axial, cortante y momento flector.La resistencia disponible de los elementos de concreto y acero de refuerzo deben seguir los lineamientos del American Concrete Institute ACI318, para el diseño de las barras de anclaje por condiciones sismicas. Este diseño está controlado por mecanismos ductil de fluencia en las barras de acero pero se debe reducir su capacidad disponible por un factor de 0.75. Este requisito aplica para el calculo de la resistencia disponible y debe ser mayor a las solicitaciones calculadas bajo combinaciones que incluyan los efectos sismicos.Para el diseño de placas base se implementaran verificaciones manuales por medio de hojas de cálculo bajo lineamientos AISC y ACI, con estos resultados calibraremos modelos numericos con herramientas ANSYS, SAP2000 e IDEA STATICA con el objetivo de tener la sensibilidad en las multiples variables que convergen en etapa de diseño y posteriormente aplicaremos estos procedimientos a casos complejos que no están explicitamente indicados en las normativas actuales como por ejemplo: Placas base en columnas que pertenecen a dos sistemas estructurales, Placas base en sistemas de pórticos con arriostramientos concéntricos, entre otros casos.Para las verificaciones manuales se expone la siguiente metodología:1. Datos generales del proyecto: Se definen las propiedades de los materiales, propiedades de la sección de la columna.2. Solicitaciones de diseño por capacidad, carga axial, fuerza cortante y momento flector.3. Propuesta geométrica: Detallado preliminar.4. Verificación de la excentricidad.5. Flexión de la placa base en zona de compresión sobre las dos direcciones principales6. Fuerza de tracción en las barras de anclaje.7. Espesor de diseño.8. Diseño de las barras de anclaje9. Dieño de soldaduras en alas y alma.10. Mecanismo de anclaje en el concreto, Rotura en tracción del anclaje, resistencia al arrancamiento del concreto, capacidad de un anclaje en tracción en concreto fisurado, refuerzo de anclaje, Longitud de desarrollo, verificación de resistencia al arrancamiento del concreto, resistencia a la extracción por deslizamiento en tracción, resistencia al desprendimento lateral del concreto.11. Diseño de la plancha de anclaje embebida en la matriz de concreto.12. Diseño de la llave de corte.13. Detallado final.14. Modelamiento por elementos finitos herramienta ANSYS, SAP2000 e Idea Statica. (Calibración de modelos)
