Kotevní šrouby

Kotevní šroub je modelován podobnými postupy jako konstrukční šrouby. Šroub je na jedné straně betonového bloku pevně uchycen. Jeho délka, L_b, používaná pro výpočet tuhosti šroubu, je rovna součtu poloviny tloušťky matice, tloušťky podložky, t_w, tloušťky patní desky, t_bp, tloušťky podlití nebo mezery, t_g, a volné délky zabetonované v betonu, která se předpokládá jako 8d, kde d je průměr šroubu. Faktor 8 je editovatelný v nastavení normy. Tato hodnota je v souladu s komponentovou metodou (EN1993-1-8); volná délka zabetonovaná v betonu může být upravena v nastavení normy. Tuhost v tahu se vypočítá jako k = E A_s / L_b. Diagram zatížení-deformace kotevního šroubu je znázorněn na následujícím obrázku. Hodnoty podle ISO 898:2009 jsou shrnuty v tabulce a ve vzorcích níže.

Diagram zatížení–deformace kotevního šroubu

\[ F_{t,el}=\frac{F_{t,Rd}}{c_1 c_2 - c_1 + 1} \]

\[ k_t = c_1 k; \qquad c_1 = \frac{R_m - R_e}{\left ( \frac{1}{4} A - \frac{R_e}{E} \right )E} \]

\[ u_{el} = \frac{F_{t,el}}{k}; \qquad u_{t,Rd} = c_2 u_{el}; \qquad c_2 = \frac{AE}{4R_e} \]

kde:

• A – tažnost
• E – Youngův modul pružnosti
• F_t,Rd – návrhová únosnost kotvy v tahu
• R_m – mez pevnosti (v tahu)
• R_e – mez kluzu

Tuhost kotevního šroubu ve smyku je uvažována jako tuhost konstrukčního šroubu ve smyku.

Kotevní šrouby s volnou délkou (stand-off)

Kotvy s volnou délkou lze posoudit jako fázi výstavby před podlitím patky sloupu nebo jako trvalý stav. Kotva s volnou délkou je navržena jako prutový prvek zatížený smykovou silou, ohybovým momentem a tlakovou nebo tahovou silou. Kotva je na obou stranách pevně uchycena; jedna strana je 0,5×d pod úrovní betonu, druhá strana je uprostřed tloušťky plechu. Vzpěrná délka je konzervativně uvažována jako dvojnásobek délky prutového prvku. Používá se plastický průřezový modul. Síly v kotvě s volnou délkou jsou stanoveny pomocí metody konečných prvků. Ohybový moment závisí na poměru tuhostí kotev a patní desky.

Kotvy s volnou délkou – stanovení ramene síly a vzpěrných délek; tuhé kotvy jsou konzervativním předpokladem