Horgonyok szabványellenőrzése kínai szabvány szerint

Négy horgonycsavar típus áll rendelkezésre:

• Egyenes 
• Alátétlemez - Kör alakú 
• Alátétlemez - Téglalap alakú 

A horgonyok szabványellenőrzése a JGJ 145-2013 szerint történik utólag beépített horgonyok esetén, a kiválasztott horgonytípustól függetlenül.

A Projektbeállításokban lehetőség van a betonkúp kiszakadási ellenőrzések aktiválására/deaktiválására húzás és nyírás esetén. Ha a betonkúp kiszakadási ellenőrzés nincs aktiválva, feltételezzük, hogy a dedikált vasalás az erő felvételére van méretezve. Az erő nagyságát az aktuális teherhatásra vonatkozó képletek tartalmazzák. 

Ezenkívül a beton repedezett vagy repedezetlen állapotúra állítható. A repedezetlen betonnak állandó nyomás alatt kell lennie, amely megakadályozza a zsugorodási repedések kialakulását. A repedezetlen beton ellenállásai magasabbak. 

Megjegyzendő, hogy egyes ellenőrzések nem kerülnek elvégzésre, mivel ezeket vizsgálatokkal határozzák meg, és csak a gyártó adhatja meg, amelyek a vonatkozó Műszaki Termékleírásban találhatók. Egyes tönkremeneteli módok megfelelő kialakítással elkerülhetők (pl. horgonytávolság vagy horgony és él közötti távolság). Ezek az ellenőrzések a következők:

• Kötőelem kihúzódási tönkremenetele (utólag beépített vagy mechanikus horgonyok esetén)
• Kombinált kihúzódási és beton tönkremenetel (utólag beépített ragasztott horgonyok esetén)
• Beton hasadási tönkremenetel
• Beton kifúvódási tönkremenetel

Horgony húzási ellenállása

Menetes rúd formájú horgony feltételezett. A horgony húzási ellenállásának ellenőrzése a JGJ 145-2013 – 6.1.2 szerint történik:

\[N_{Rd,s} = \frac{N_{Rk,s}}{\gamma_{Rs,N}}\]

\[N_{Rk,s}=f_{yk}\cdot A_s\]

ahol:

• \(N_{Rk,s}\) – a kötőelem karakterisztikus ellenállása acél tönkremenetel esetén
• \(\gamma_{Rs,N} = 1.3\) – részleges biztonsági tényező acél tönkremenetelre húzásban, a Projektbeállításokban szerkeszthető
• \(f_{yk}\) – a horgonycsavar karakterisztikus folyáshatára
• \(A_s\) – a horgony húzási feszültségi keresztmetszete

Horgony betonkúp kiszakadási ellenállása húzásban 

Az ellenőrzés a JGJ 145-2013 – 6.1.3 szerint egy közös húzási kiszakadási kúpot alkotó horgonycsoport esetén kerül elvégzésre:

\[N_{Rd,c} = \frac{N_{Rk,c}}{\gamma_{Rc,N}}\]

\[N_{Rk,c} = N_{Rk,c}^0\cdot \frac{A_{c,N}}{A_{c,N}^0} \cdot \psi_{s,N} \cdot \psi_{re,N} \cdot \psi_{ec,N}\]

Ahol: 

• \(N_{Rk,c}^0 = 7.0 \cdot \sqrt{f_{cu,k}} \cdot h_{ef}^{1.5}\) – egy kötőelem karakterisztikus szilárdsága repedezett betonban, a szomszédos kötőelemek vagy a betonelem éleinek hatásától távol 
• \(N_{Rk,c}^0 = 9.8 \cdot \sqrt{f_{cu,k}} \cdot h_{ef}^{1.5}\) – egy kötőelem karakterisztikus szilárdsága repedezetlen betonban, a szomszédos kötőelemek vagy a betonelem éleinek hatásától távol 
• \(f_{cu,k}\) – a beton karakterisztikus nyomószilárdsága (kocka) 
• \(h_{ef} = \min \left( h_{emb}, \max \left( \frac{c_{a,max}}{1.5}, \frac{s_{max}}{3} \right) \right) \) – beágyazási mélység
  • \( h_{emb}\) – a betonba ágyazott horgonyhossz 
  • \(c_{a,max}\) – a horgony és a három legközelebbi él egyikének maximális távolsága 
  • \(s_{max}\) – horgonyok közötti maximális távolság
• \(A_{c,N}\) – horgonycsoport betonkúp kiszakadási területe 
• \(A_{c,N}^0 = (3.0 \cdot h_{ef})^2\) – egyedi, élektől nem befolyásolt horgony betonkúp kiszakadási területe 
• \(\psi_{s,N} = 0.7+0.3\cdot \frac{c}{c_{cr,N}}\) – a betonban a feszültségeloszláshoz kapcsolódó paraméter, a kötőelem és a betonelem éle közötti közelség miatt
• \(c\) – a horgony és az él közötti minimális távolság 
• \(c_{cr,N}=1.5\cdot h_{ef}\) – karakterisztikus éltávolság a horgony karakterisztikus ellenállásának átvitelének biztosításához betonkiszakadás esetén húzóterhelés alatt 
• \(\psi_{re,N} = 0.5+\frac{h_{ef}}{200}\le 1.0\) – a héjlepattogzást figyelembe vevő paraméter
• \(\psi_{ec,N} = \psi_{ec,N,x} \cdot \psi_{ec,N,y}\) – módosítási tényező húzásban excentrikusan terhelt horgonycsoportok esetén
• \( \psi_{ec,N,x} = \frac{1}{1+2\cdot \frac{e_{N,x}}{s_{cr,N}}}\) – módosítási tényező, amely az x-irányú excentricitástól függ 
  • \(e_{N,x}\)– húzóterhelés excentricitása x-irányban 
  • \(s_{cr,N}\) – horgonyok karakterisztikus távolsága a horgonyok karakterisztikus ellenállásának biztosításához betonkúp tönkremenetel esetén húzóterhelés alatt 
• \( \psi_{ec,N,y} = \frac{1}{1+2\cdot \frac{e_{N,y}}{s_{cr,N}}}\) – módosítási tényező, amely az y-irányú excentricitástól függ 
  • \(e_{N,y}\) – húzóterhelés excentricitása y-irányban 
• \(\gamma_{Rc,N} = 3.00\) – részleges biztonsági tényező betonkiszakadásra húzásban, a Projektbeállításokban szerkeszthető

Nyírási ellenállás

A horgony nyírási acélellenállásának ellenőrzése a JGJ 145-2013 – 6.1.14 szerint történik. A súrlódás nem kerül figyelembevételre. A karemelővel és karemelő nélküli nyírás a talplemez gyártási művelet beállításaitól függően kerül felismerésre. 

Közvetlen kiemelkedés esetén: karemelő nélküli nyírás feltételezett:

\[ V_{Rd,s} = \frac{V_{Rk,s}}{\gamma_{Rs,V}} \]

\[ V_{Rk,s} = 0.5 \cdot f_{yk} \cdot A_s \]

ahol:

• \(f_{yk}\) – a horgonycsavar folyáshatára 
• \(A_s\) – húzási feszültségi keresztmetszet 
• \(\gamma_{Rs,V} = 1.3\) – részleges biztonsági tényező acél tönkremenetelre nyírásban, a Projektbeállításokban szerkeszthető

Habarcságyazásos kiemelkedés esetén: karemelővel történő nyírás feltételezett:

\[ V_{Rd,s} = \frac{\min(V_{Rk,s1}, V_{Rk,s2})}{\gamma_{Rs,V}} \]

\[ V_{Rk,s1} = 0.5 \cdot f_{yk} \cdot A_s \]

\[ V_{Rk,s2} = \frac{\alpha_M \cdot M_{Rk,s}}{l_0} \]

ahol:

• \(V_{Rk,s1}\) – a kötőelem karakterisztikus ellenállása karemelő nélküli acél tönkremenetel esetén
• \(V_{Rk,s2}\) – a kötőelem karakterisztikus ellenállása karemelővel történő acél tönkremenetel esetén
• \(\gamma_{Rs,V} = 1.3\) – részleges biztonsági tényező acél tönkremenetelre nyírásban, a Projektbeállításokban szerkeszthető
• \(f_{yk}\) – a horgonycsavar folyáshatára 
• \(A_s\) – húzási feszültségi keresztmetszet 
• \(\alpha_M=2.0\) – a kötőelem befogási fokát figyelembe vevő tényező – teljes befogás feltételezett
• \(M_{Rk,s} = M^0_{Rk,s} \cdot \left(1 - \frac{N_{sd}}{N_{Rds}}\right)\) – a kötőelem tengelyirányú terheléstől befolyásolt karakterisztikus hajlítószilárdsága 
  • \(N_{sd}\) – méretezési húzóterhelés 
  • \(N_{Rds}\) – a kötőelem húzószilárdsága acél tönkremenetel esetén 
  • \(M^0_{Rk,s} = 1.2 \cdot W_{el} \cdot f_{yk}\) – a kötőelem karakterisztikus hajlítószilárdsága 
  • \(W_{el} = \frac{\pi \cdot d_s^3}{32}\) – a kötőelem rugalmas keresztmetszeti modulusa 
  • \(d_s\) – menettel csökkentett horgonyátmérő 
• \(l_0 =0.5 \cdot d + t_g + \frac{t_p}{2}\) – a karemelő hossza 
  • \(d\) – horgonyátmérő 
  • \(t_g\) – habarcsréteg vastagsága 
  • \(t_p\) – talplemez vastagsága

Beton feszítő erő ellenállása 

A beton feszítő erő ellenállásának ellenőrzése a JGJ 145-2013 – 6.1.26 szerint egy közös talplemezen lévő horgonycsoport esetén kerül elvégzésre. Az \(N_{Rk,c}\) számításában minden horgony húzottnak feltételezett. Ezért eltérhet a betonkúp kiszakadási ellenőrzéstől húzásban.

\[V_{Rd,cp} = \frac{V_{Rk,cp}}{\gamma_{Rcp}} \]

\[V_{Rk,cp} = k \cdot N_{Rk,c}\]

Ahol: 

• \(k = 2.0\) – a kötőelem beágyazási mélységét figyelembe vevő tényező 
• \(N_{Rk,c}\) – egy kötőelem vagy kötőelemcsoport karakterisztikus betonkúp tönkremenetele; minden horgony húzottnak feltételezett 
• \(\gamma_{Rcp} = 2.50\) – részleges biztonsági tényező beton feszítő erő tönkremenetelre, a Projektbeállításokban szerkeszthető

Beton éltörési ellenállás

A beton éltörése rideg tönkremenetel, és a lehető legrosszabb eset kerül ellenőrzésre, azaz csak az él közelében elhelyezett horgonyok adják át a teljes talplemezre ható nyíróterhelést. Ha a horgonyok téglalap alakú elrendezésben vannak, a vizsgált élnél lévő horgonysor adja át a nyíróterhelést. Ha a horgonyok szabálytalan elrendezésűek, a vizsgált élhez legközelebb lévő két horgony adja át a nyíróterhelést. A nyíróterhelés irányában két él kerül vizsgálatra, és a legrosszabb eset jelenik meg az eredményekben.

Vizsgált élek a nyíróerő eredőjének irányától függően 

Az ellenőrzés a JGJ 145-2013 – 6.1.15 szerint történik.

\[V_{Rd,c} = \frac{V_{Rk,c}}{\gamma_{Rc,V}}\]

\[V_{Rk,c} = V_{Rk,c}^0 \cdot \frac{A_{c,V}}{A_{c,V}^0} \cdot \psi_{s,V} \cdot \psi_{h,V} \cdot \psi_{\alpha,V} \cdot \psi_{re,V,V} \cdot \psi_{ec,V}\]

Ahol:

• \(V_{Rk,c}^0 = 1.35 \cdot d^{\alpha} \cdot l_f^{\beta} \cdot \sqrt{f_{cu,k}} \cdot c_1^{1.5}\) – a kötőelem karakterisztikus nyírószilárdsága kezdeti értéke repedezett betonban
• \(V_{Rk,c}^0 = 1.9 \cdot d^{\alpha} \cdot l_f^{\beta} \cdot \sqrt{f_{cu,k}} \cdot c_1^{1.5}\) – a kötőelem karakterisztikus nyírószilárdsága kezdeti értéke repedezetlen betonban
• \(d\) – horgonyátmérő
• \(\alpha = 0.1 \cdot \left( \frac{l_f}{c_1} \right)^{0.5}\) – tényező
• \(l_f = \min(h_{ef}, 8 \cdot d)\) – a kötőelem hosszához kapcsolódó paraméter
  • \(h_{ef}\) – a betonba ágyazott horgonyhossz
• \(\beta = 0.1 \cdot \left( \frac{d}{c_1} \right)^{0.2}\) – tényező
  • \(f_{cu,k}\) – a beton karakterisztikus nyomószilárdsága (kocka)
  • \(c_1\) – a kötőelem éltávolsága az 1. irányban, a terhelés irányában lévő él felé
• \(A_{c,V}\) – az idealizált betonkiszakadási test tényleges területe
• \(A_{c,V}^0 = 4.5 \cdot c_1^2\) – a tönkremeneteli kúp referencia vetített területe
• \(\psi_{s,V} = 0.7 + 0.3 \cdot \frac{c_2}{1.5c_1} \leq 1\) – a betonban a feszültségeloszláshoz kapcsolódó paraméter, a kötőelem és a betonelem éle közötti közelség miatt
  • \(c_2\) – a kötőelem éltávolsága az 1. irányra merőlegesen, amely a legkisebb éltávolság egy több éltávolsággal rendelkező keskeny elemben
• \(\psi_{h,V} = \left( \frac{1.5 \cdot c_1}{h} \right)^{0.5} \geq 1\) – módosítási tényező sekély betonelемben elhelyezett horgonyok esetén
  • \(h\) – betonelem vastagsága
• \(\psi_{\alpha,V} = \sqrt{ \frac{1}{(\cos \alpha_V)^2 + (0.4 \cdot \sin \alpha_V)^2} } \geq 1\) – módosítási tényező a betonéllel szöget bezáró terhelésű horgonyok esetén
  • \(\alpha_V\) – a kötőelemre vagy kötőelemcsoportra ható terhelés és a vizsgált szabad élre merőleges irány közötti szög
• \(\psi_{re,V} = 1.00\) – a héjlepattogzási hatást figyelembe vevő paraméter, élvasalás vagy kengyelek nélkül feltételezett
• \(\psi_{ec,V} = \frac{1}{1 + \frac{2e_V}{3c_1}} \leq 1\) – módosítási tényező nyírásban excentrikusan terhelt horgonycsoportok esetén
  • \(e_V\) – nyíróterhelés excentricitása
• \(\gamma_{Rc,V} = 2.5\) – részleges biztonsági tényező beton éltörési tönkremenetelre, a Projektbeállításokban módosítható

Húzás és nyírás kölcsönhatása acélban 

A húzás és nyírás kölcsönhatása utólag beépített kötőelemek esetén külön kerül meghatározásra acél és beton tönkremeneteli módokra. Az acélban való kölcsönhatás ellenőrzése a JGJ 145-2013 – 6.1.28 szerint történik. Az acélban való kölcsönhatás minden horgonyra külön kerül ellenőrzésre.

\[ \left ( \frac{N_{sd}}{N_{Rd,s}} \right )^2 + \left ( \frac{V_{sd}}{V_{Rd,s}} \right )^2 \le 1.0 \]

Húzás és nyírás kölcsönhatása betonban

 A betonban való kölcsönhatás ellenőrzése a JGJ 145-2013 – 6.1.29 szerint történik.

\[ \left ( \frac{N_{sd}}{N_{Rd,i}} \right )^{1.5} + \left ( \frac{V_{sd}}{V_{Rd,i}} \right )^{1.5} \le 1.0 \]

A különböző tönkremeneteli módokra vonatkozó \(N_{Ed} / N_{Rd,i} \) és \(V_{Ed} / V_{Rd,i} \) legnagyobb értékét kell figyelembe venni. Megjegyzendő, hogy az \(N_{Ed}\) és \(N_{Rd,i}\) értékek gyakran egy horgonycsoporthoz tartoznak.

Kiemelkedéssel rendelkező horgonyok

A kiemelkedéssel rendelkező horgony rúdelemként kerül méretezésre, amelyet nyíróerő, hajlítónyomaték és nyomó- vagy húzóerő terhel. Ezeket a belső erőket a végeselem-modell határozza meg. A horgony mindkét oldalon befogott, az egyik oldal 0,5×d mélységben van a betonfelszín alatt, a másik oldal a lemez vastagságának közepén. A kihajlási hossz konzervatívan a rúdelem hosszának kétszereseként feltételezett. Képlékeny keresztmetszeti modulus kerül alkalmazásra. A rúdelem méretezése a GB 50017-2017 szerint történik. A nyíróerő csökkentheti az acél folyáshatárát, de a talplemez alatti anya elhelyezéséhez szükséges minimális horgonyhossz biztosítja, hogy a horgony hajlításban tönkremegy, mielőtt a nyíróerő eléri a nyírási ellenállás felét. A csökkentés ezért nem szükséges. A hajlítónyomaték és a nyomó- vagy húzóerő lineáris kölcsönhatása feltételezett.

Nyírási ellenállás (JGJ 145-2013 – 6.1.14):

\[ V_{Rd,s} = \frac{V_{Rk,s}}{\gamma_{Rs,V}} \]

\[ V_{Rk,s} = 0.5 \cdot f_{yk} \cdot A_s \]

ahol:

• \(f_{yk}\) – a horgonycsavar folyáshatára 
• \(A_s\) – húzási feszültségi keresztmetszet 
• \(\gamma_{Rs,V} = 1.3\) – részleges biztonsági tényező acél tönkremenetelre nyírásban, a Projektbeállításokban szerkeszthető

Húzási ellenállás (JGJ 145-213 – 6.2.1):

\[N_{Rd,s} = \frac{N_{Rk,s}}{\gamma_{Rs,N}}\]

\[N_{Rk,s}=f_{yk}\cdot A_s\]

ahol:

• \(N_{Rk,s}\) – a kötőelem karakterisztikus ellenállása acél tönkremenetel esetén
• \(\gamma_{Rs,N} = 1.3\) – részleges biztonsági tényező acél tönkremenetelre húzásban, a Projektbeállításokban szerkeszthető
• \(f_{yk}\) – a horgonycsavar karakterisztikus folyáshatára
• \(A_s\) – a horgony húzási feszültségi keresztmetszete

Nyomási ellenállás (GB 50017-2017 – 7.2.1):

\[ N_{c,Rd,s} = \frac{\varphi \cdot A_s \cdot f_{yk}}{\gamma_{Rs,N}} \]

ahol:

• \( \varphi = \frac{1}{2 \cdot \lambda_n^2} \cdot \left[ (\alpha_2 + \alpha_3 \cdot \lambda_n + \lambda_n^2) - \sqrt{(\alpha_2 + \alpha_3 \cdot \lambda_n + \lambda_n^2)^2 - 4 \cdot \lambda_n^2} \right]\) – kihajlás csökkentési tényező (GB 50017-2017 – D.0.5)
• \(  \alpha_1 = 0.73 \) – együttható c osztályhoz (GB 50017-2017 – D.0.5 táblázat)
• \(  \alpha_2 \)  – együttható c osztályhoz, \(\alpha_2 = 0.906\) ha \(\lambda_n \le 1.05\) és \(\alpha_2 = 1.216\) ha \(\lambda_n > 1.05\) (GB 50017-2017 – D.0.5 táblázat)
• \(  \alpha_3 \)  – együttható c osztályhoz, együttható c osztályhoz, \(\alpha_3 = 0.595\) ha \(\lambda_n \le 1.05\) és \(\alpha_3 = 0.302\) ha \(\lambda_n > 1.05\) (GB 50017-2017 – D.0.5 táblázat)
• \(\lambda_n = \frac{\lambda}{\pi} \cdot \sqrt{\frac{E}{f_{yk}}} \) – relatív karcsúság (GB 50017-2017 – (D.0.5-2) képlet)
• \(\lambda = \frac{l_{cr}}{i}\) – horgonycsavar karcsúsága (GB 50017-2017 – (7.2.2-1) képlet)
• \(l_{cr} = 2 \cdot l_0\) – kihajlási hossz (biztonságos oldalon feltételezett, hogy a csavar a betonban befogott és a talplemezen szabadon elfordulhat)
• \(l_0 = 0.5 \cdot d + t_g + \frac{t_p}{2}\) – a karemelő hossza
• \(d\) – horgonyátmérő
• \( t_g \) – hézagmagasság
• \(t_p\) – talplemez vastagsága
• \(i = \sqrt{\frac{I}{A_s}}\) – a horgonycsavar tehetetlenségi sugara
• \(I = \frac{\pi \cdot d_s^4}{64}\) – a csavar tehetetlenségi nyomatéka
• \(d_s = \sqrt{4 \cdot A_s / \pi}\) – menettel csökkentett átmérő
• \(A_s\) – menettel csökkentett horgonykeresztmetszet
• \(f_{yk}\) – horgony folyáshatára
• \(E\) – rugalmassági modulus
• \(\gamma_{Rs,N} = 1.30\) – részleges biztonsági tényező acél tönkremenetelre húzásban, a Projektbeállításokban szerkeszthető

Hajlítási ellenállás (JGJ 145-2013 – 6.1.26):

\[ M_{Rd,s} = \frac{M_{Rk,s}}{\gamma_{Rs,V}} \]

\[ M_{Rk,s} = 1.2 \cdot W_{el} \cdot f_{yk} \]

• \( W_{el}= \frac{\pi d_s^3}{32} \) – a csavar rugalmas keresztmetszeti modulusa
• f_yk – csavar folyáshatára
• γ_Rs,V =1.3 – részleges biztonsági tényező acél tönkremenetelre nyírásban, a Projektbeállításokban szerkeszthető

Horgony acél kihasználtsága

\[ \frac{N_{sd}}{N_{Rd,s}} + \frac{M_{sd}}{M_{Rd,s}} \le 1 \]

ahol:

• N_sd – húzó (\(N_{sd}\)) vagy nyomó (\(N_{c,sd}\)) méretezési erő
• N_Rd,s – húzási (pozitív) vagy nyomási (negatív előjelű) méretezési ellenállás
• M_sd – méretezési hajlítónyomaték
• M_Rd,s = M_pl,Rd – méretezési hajlítási ellenállás