Acél kapcsolat elemeinek ellenőrzése (AS)

Ez a cikk más nyelveken is elérhető:
Angol nyelvről mesterséges intelligencia fordította

A csavarok, előfeszített csavarok és hegesztések ellenőrzése az AS 4100–2020, 9. fejezet szerint történik. A beton alátámasztási felület az AS3600:2018 – 12.6. fejezet szerint. A horgonyok ellenőrzése az AS 5216:2018 szerint történik. A nyírófog tervezése és a nyírás átvitele az oszloptalpnál súrlódással egy kiadvány szerint: Gianluca Ranzi, Peter Kneen: Design of Pinned Column Base Plates, Journal of the Australian Steel Institute, vol. 36, no. 2, September 2002.

Acéllemezek szabványellenőrzése ausztrál szabványok szerint

Az alakváltozás-ellenőrzés a lemezeket szimuláló héj végeselemeken kerül elvégzésre. A folyáshatárt a kapacitástényező csökkenti.

Az eredő egyenértékű feszültség (HMH, von Mises) és a plasztikus alakváltozás a lemezeken kerül kiszámításra. Amikor a folyáshatár (a kapacitástényezővel ϕ = 0,9 szorozva, amely a Kódbeállításban szerkeszthető) eléri a bilineáris anyagdiagram értékét, az egyenértékű plasztikus alakváltozás ellenőrzése elvégzésre kerül. Az 5%-os határértéket az Eurocode (EN1993-1-5 C. függelék, C8. pont, 1. megjegyzés) javasolja. Ez az érték a Kódbeállításban módosítható, de az ellenőrző vizsgálatok erre az ajánlott értékre készültek.

A lemezelemek öt rétegre vannak felosztva, és mindegyikben megvizsgálásra kerül a rugalmas/plasztikus viselkedés. A program a legrosszabb eredményt jeleníti meg közülük.

inline image in article

A CBFEM módszer a folyáshatárnál valamivel magasabb feszültséget is adhat. Ennek oka a feszültség-alakváltozás diagram plasztikus ágának enyhe meredeksége, amelyet az analízisben az interakciószámítás stabilitásának javítására alkalmaznak. Ez a gyakorlati tervezés szempontjából nem jelent problémát. Az egyenértékű plasztikus alakváltozás magasabb feszültségnél lép túl a határértéken, és a csukló így sem felel meg.

Csavarok és előfeszített csavarok szabványellenőrzése ausztrál szabványok szerint

A csavarok erői, beleértve a feszítő erőket is, végeselem-módszerrel kerülnek meghatározásra. A csavar ellenállásokat szabványi előírások alapján ellenőrzik.

Csavarok

A csavarokat a 9.2 fejezet (Csavarok tervezése) szerint ellenőrzik. Az egyes csavarokban ébredő húzó- és nyíróerőt végeselem-módszerrel határozzák meg. A feszítő erőket a 9.1.8 szakasz javaslatának megfelelően veszik figyelembe. A feszítő erőket végeselem-módszerrel határozzák meg. Minden nyírási síkot külön-külön ellenőriznek. A palást nyomási igénybevételét a közeli síkokban ébredő nyíróerők összegével vetik össze.

Nyírásra igénybevett csavar

A méretezési nyíróerőnek kitett csavart a Cl. 9.2.2.1 szerint kell méretezni, és teljesítenie kell:

\[ V_f^* \le \phi V_f \]

ahol:

  • Vf* – méretezési nyíróerő
  • ϕ = 0,8 – kapacitástényező (3.4 táblázat), a Kódbeállításban szerkeszthető
  • Vf = 0,62 fuf A – csavar névleges nyírási teherbírása
  • fuf – a csavar minimális szakítószilárdsága a 9.2.1 táblázat szerint
  • A – a csavar keresztmetszetének területe, amely egyenlő Ac-vel vagy Ao-val, amelyek rendre a csavar AS 1275 szabványban meghatározott kisátmérőjű területe vagy a csavar névleges sima szárának területe. Minden nyírási síkot külön-külön ellenőriznek.

Az Ac értékét a szoftver a következő függvénnyel közelíti:

Ac = 0,0000163 · As2 + 0,91682 · As − 0,85375

A maximális eltérés 0,8 mm2 vagy 0,5 %.

A 9.2.2.1 táblázatban megadott, a csavart átlapoló kapcsolat hosszát figyelembe vevő redukciós tényező értéke 1,0. A redukciót a szoftver automatikusan alkalmazza az egyes csavarok egyenkénti ellenőrzésével.

A Cl. 9.2.2.5 szerint, ha a kitöltőlemezek vastagsága meghaladja a 6 mm-t, a csavar névleges nyírási teherbírását 15 %-kal kell csökkenteni. Többszörös nyírási síkú kapcsolat esetén a csökkentést minden nyírási síkra alkalmazni kell.

Húzásra igénybevett csavar

A méretezési húzóerőnek kitett csavart a Cl. 9.2.2.2 szerint kell méretezni, és teljesítenie kell:

\[ N_{tf}^* \le \phi N_{tf} \]

ahol:

  • Ntf* – méretezési húzóerő
  • ϕ = 0,8 – kapacitástényező (3.4 táblázat), a Kódbeállításban szerkeszthető
  • Ntf = As fuf – csavar névleges húzási teherbírása
  • As – a csavar húzási feszültségi területe az AS 1275 szerint
  • fuf – a csavar minimális szakítószilárdsága a 9.2.1 táblázat szerint

Kombinált nyírásra és húzásra igénybevett csavar

A méretezési nyíró- és húzóerőnek egyidejűleg ellenálló csavart a Cl. 9.2.2.3 szerint kell méretezni, és teljesítenie kell:

\[ \left ( \frac{V_f^*}{\phi V_f} \right ) ^2 + \left ( \frac{N_{tf}^*}{\phi N_{tf}} \right ) ^2 \le 1.0 \]

ahol:

  • ϕ = 0,8 – kapacitástényező (3.4 táblázat), a Kódbeállításban szerkeszthető

Palást nyomásra igénybevétele

A nyírásra igénybevett csavar által okozott méretezési nyomóerőnek kitett palástot a Cl. 9.2.2.4 szerint kell méretezni, és teljesítenie kell:

\[ V_b^* \le ϕ V_b \]

ahol:

  • ϕ = 0,9 – kapacitástényező (3.4 táblázat), a Kódbeállításban szerkeszthető
  • \( V_b = 3.2 d_f t_p f_{up} \le a_e t_p f_{up} \) – palást névleges nyomási teherbírása
  • df – csavar átmérője
  • tp – palást vastagsága
  • fup – palást szakítószilárdsága
  • ae – a lyuk szélétől a palást széléig mért minimális távolság, az erő összetevőjének irányában mérve, plusz a csavar átmérőjének fele. A palást széle magában foglalja a szomszédos csavarlyuk szélét is

Súrlódásos kapcsolatok

Súrlódásos kapcsolatok esetén a használhatósági határállapotban az elcsúszást korlátozni kell, és a Cl. 9.2.3 szerint kell méretezni. Ezeket a csavarokat a teherbírási határállapotra vonatkozóan nyomásos típusként is ellenőrizni kell. A nyíróerőnek kitett csavarnak teljesítenie kell:

\[ V_{sf}^* \le ϕ V_{sf} \]

ahol:

  • ϕ = 0,7 – kapacitástényező (3.5.5 fejezet), a Kódbeállításban szerkeszthető
  • Vsf = μ Nti kh – csavar névleges nyírási teherbírása
  • μ = 0,35 – csúszási tényező a 9.2.3.2 szakasz szerint, a Kódbeállításban szerkeszthető
  • Nti – a csavar minimális feszítőereje beépítéskor a 15.2.2.2 szakasz szerint
Csavar névleges átmérőjeMinimális csavar előfeszítő erő [kN]
M1695
M20145
M24210
M30335
M36490
Egyéb\(A_s \cdot 600\) MPa
  • k h – különböző lyuktípusokhoz tartozó tényező, a 9.2.3.1 és 14.3.2 szakaszok szerint
    • k h = 1 szabványos lyukakhoz (+2 mm, ha d f ≤ 24 mm, egyébként +3 mm)
    • k h = 0,85 rövid hornyolt (lyukhossz ≤ max(1,33 d f, d f + 10 mm)) és túlméretezett lyukakhoz
    • k h = 0,70 hosszú hornyolt lyukakhoz

A hatékony érintkezési felületek száma, nei, mindig egyenlő 1-gyel, mivel minden érintkezési felületet külön-külön ellenőriznek.

A súrlódásos kapcsolatokban lévő, kombinált nyírásnak és húzásnak kitett csavaroknak teljesíteniük kell:

\[ \left ( \frac{V_{sf}^*}{ϕ V_{sf}} \right ) + \left ( \frac{N_{tf}^*}{ϕ N_{tf}} \right ) \le 1.0 \]

ahol:

  • Vsf* – méretezési nyíróerő a csavaron az érintkezési felületek síkjában
  • Ntf* – méretezési húzóerő a csavaron
  • ϕ = 0,7 – kapacitástényező (3.5.5 fejezet), a Kódbeállításban szerkeszthető
  • Vsf – a csavar névleges nyírási teherbírása
  • Ntf = Nti – a csavar névleges húzási teherbírása, amely egyenlő a beépítéskori minimális csavar feszítőerővel

A súrlódásos kapcsolatokat a teherbírási határállapotra vonatkozóan is ellenőrizni kell. A csavar típusát nyomásosra kell változtatni – húzás/nyírás kölcsönhatás esetén a terheket megfelelően meg kell növelni, és a csomópontot újra kell ellenőrizni.

Hegesztések szabványellenőrzése az ausztrál szabványok szerint

A sarokvarratokat az AS 4100 - 9.6. fejezet szerint ellenőrzik. A CJP horonyvarrat szilárdsága megegyezőnek tekintendő az alapanyagéval, és nem kerül ellenőrzésre.

Lehetőség van tompahegesztés vagy sarokvarratok beállítására, teljes élhosszon, részleges varratokon vagy szakaszos varratokon. A tompahegesztések szilárdsága megegyezőnek tekintendő a hegesztett szerkezeti elemével, és nem kerül ellenőrzésre. Sarokvarratok esetén a varratelem az egymáshoz kapcsolódó lemezeket összekötő interpolációs kapcsolatok közé kerül beillesztésre. A varratelemnek meghatározott elasztoplasztikus anyagdiagramja van, amely a feszültséget a varrathossz mentén újraosztja, így a hosszú varratok, többirányú varratok vagy merevítetlen övlemezre való hegesztés hasonló ellenállással rendelkezik, mint a kézi számítás szerint. A legjobban igénybe vett varratelem mérvadó a varrat ellenőrzésénél.

Egy sarokvarratot, amelyre egységnyi varrathosszonkénti méretezési erő hat, vw*, a Cl. 9.6.3.10 szerint kell méretezni, és teljesítenie kell:

\[ v_w^* \le ϕ v_w \]

ahol:

  • ϕ = 0,8 – kapacitástényező (3.4. fejezet), a Kódbeállításban szerkeszthető
  • vw = 0,6 fuw tt – sarokvarrát névleges kapacitása egységnyi hosszra
  • fuw – a varratfém névleges szakítószilárdsága (9.6.3.10 (A) táblázat)
  • tt – méretezési torokvastagság

A csökkentési tényező, kr értéke 1-nek tekintendő (1,7 m-nél rövidebb varratok esetén).

A varratdiagramok a következő képlet szerinti feszültséget mutatják:

\[ \sigma = \sqrt{ \sigma_{\perp}^2 + \tau_{\perp}^2 + \tau_{\parallel}^2 } \]

inline image in article

Betonblokk szabványellenőrzése ausztrál szabványok szerint

A talplemez alatti beton Winkler-féle altalajjal van szimulálva egyenletes merevséggel, amely a kontaktfeszültségeket biztosítja. A talplemezzel érintkezésben lévő terhelt területen az átlagos feszültséget használják a nyomási ellenőrzéshez.

Beton nyomási felület

A beton nyomási felületet az AS3600: 2018 – Cl. 12.6 szerint ellenőrzik. A beton felületen a méretezési nyomási feszültség nem haladhatja meg:

\[ ϕ f_b = ϕ 0.9 f'_c \sqrt{\frac{A_2}{A_1}} \le ϕ 1.8 f'_c \]

ahol:

  • ϕ = 0,6 – kapacitástényező (2.2. táblázat), a Kódbeállításban szerkeszthető
  • f'c – a beton jellemző nyomószilárdsága hengereken 28 napos korban
  • A1 – nyomási terület
  • A2 – a teherhordó felület legnagyobb területe, amely geometriailag hasonló és koncentrikus az A1-gyel. A csonkakúp oldalhajlása 1 hosszirányban és 2 keresztirányban a terhelés irányához képest.

A méretezési nyomási feszültség, σ, egyenlő a talplemez alatt, a betonnal érintkezésben lévő területen mért átlagos feszültséggel.

Nyíróerő átadása

A talplemezen ható nyíróerőt feltételezik, hogy az oszlopból az alapozás betonjába a következők útján adódik át:

  1. Súrlódás a talplemez és a beton / habarcs között
  2. Nyírófog
  3. Horgonycsavarok

Nyíróerő átadása súrlódással

A nyírási kapacitást Gianluca Ranzi, Peter Kneen: Design of Pinned Column Base Plates, Journal of the Australian Steel Institute, vol. 36, no. 2, September 2002 – 6.5.3. fejezet alapján számítják a következőképpen:

\[ ϕ V_f = ϕ μ N_c^* \]

ahol:

  • ϕ = 0,8 – kapacitástényező
  • μ = 0,55 – súrlódási együttható, a Kódbeállításban szerkeszthető
  • Nc* – az oszlop méretezési tengelyirányú nyomóereje

Nyíróerő átadása nyírófog által

Ha a nyíróerőt a nyírófog adja át, a nyírófogat végeselem-módszerrel modellezik, és lemezei és hegesztései a végeselem-módszerrel és a hegesztési komponensekkel kerülnek ellenőrzésre. További ellenőrzések szükségesek – beton nyomási szilárdsága; beton élszilárdsága.

Beton nyomási szilárdsága

A beton nyomási szilárdságát Gianluca Ranzi, Peter Kneen: Design of Pinned Column Base Plates, Journal of the Australian Steel Institute, vol. 36, no. 2, September 2002 – 6.5.5. fejezet alapján ellenőrzik:

\[ ϕ_c V_b = 0.85 ϕ_c f'_c A_{sl} \]

ahol:

  • ϕc = 0,6 – kapacitástényező a nyomásban lévő betonhoz, a Kódbeállításban szerkeszthető
  • f'c – a beton jellemző nyomószilárdsága hengereken 28 napos korban
  • Asl – a beágyazott nyírófog vetített területe az erő irányában, kivéve a betonszerkezet feletti habarccsal érintkező részt

Beton élszilárdsága

Ha nyíróerő hat egy szabad betonél ellen, ellenőrizni kell, hogy a beton képes-e felvenni az alkalmazott nyíróerő-hatást. A beton élszilárdságát Gianluca Ranzi, Peter Kneen: Design of Pinned Column Base Plates, Journal of the Australian Steel Institute, vol. 36, no. 2, September 2002 – 6.5.5. fejezet alapján ellenőrzik:

\[ ϕ V_{ce} = ϕ 0.33 \sqrt{f'_c} A_{Vc} \]

ahol:

  • ϕ =0,85 – kapacitástényező
  • f'c – a beton jellemző nyomószilárdsága hengereken 28 napos korban
  • AVc – hatékony feszültségi terület, amelyet a nyírófog nyomási éleitől 45°-os síkot vetítve határoznak meg a szabad felület felé a nyíróterhelés irányában. A nyírófog nyomási területe ki van zárva a vetített területből

Nyíróerő átadása horgonyok által

A nyíróerőt feltételezik, hogy horgonyok adják át. Az egyes horgonyokban lévő erőt a végeselem-módszerrel határozzák meg. Minden egyes horgonyt vagy horgonycsoportot ellenőriznek acél tönkremenetelre nyírásban, beton éltönkremenetelre, beton kiszakadásos tönkremenetelre, valamint kombinált húzási és nyírási terhelésre, ha húzás is jelen van.

Horgonyok szabványellenőrzése ausztrál szabványok szerint

A horgonyokban ébredő erők, beleértve a feszítő erőket is, végeselem-analízissel kerülnek meghatározásra, az ellenállások azonban az AS 5216 szabvány előírásai szerint kerülnek ellenőrzésre.

A horgonyok ellenőrzése az AS 5216:2018 szerint történik. Bár a szabvány nem tartalmaz kifejezetten képleteket a helyszínen öntött horgonyokra, a képletek megegyeznek az SA TS 101:2015 szabványban szereplőkkel, ahol a helyszínen öntött horgonyok kifejezetten szerepelnek. A repedezett vagy repedezetlen beton a Kódbeállításban választható. Repedezett beton konzervatívan alapértelmezettként van feltételezve. A betonkúp kiszakadásának ellenőrzése húzásban és nyírásban figyelmen kívül hagyható a Kódbeállításban, ami azt jelenti, hogy az erő vasaláson keresztül kerül átadásra. A felhasználó tájékoztatást kap ennek az erőnek a nagyságáról. Mivel a betonkúp kiszakadási ellenállása szerepel a beton kinyomódási tönkremenetel ellenőrzésének képletében, ez az ellenőrzés szintén figyelmen kívül marad.

A húzásnak kitett horgonyok következő ellenőrzései nem kerülnek elvégzésre, és a vonatkozó Műszaki Termékleírás (vizsgálat az AS 5216:2018: A. függelék szerint) alapján kell ellenőrizni:

  • A kötőelem kihúzódásos tönkremenetele (utólag beépített mechanikus horgonyok esetén) – AS 5216:2018: 6.2.4,
  • Kombinált kihúzódás és betonkúp tönkremenetel (utólag beépített ragasztott horgonyok esetén) – AS 5216:2018: 6.2.5,
  • Beton hasadásos tönkremenetel – AS 5216:2018: 6.2.6.

A beton kifúvásos tönkremenetele csak alátétlemezzel ellátott horgonyok esetén kerül ellenőrzésre.

Acél tönkremenetel húzásban

Az acél tönkremenetel húzásban a Cl. 6.2.2 szerint kerül ellenőrzésre:

\[ ϕ_{Ms} N_{tf} = ϕ_{Ms} A_s f_{uf} \]

ahol:

  • \( ϕ_{Ms} = \frac{5 f_{yf}}{6 f_{uf}} \le 1/1.4 \) – kapacitástényező acél tönkremenetelhez húzásban (3.2.4. táblázat)
  • As – a csavar húzási feszültségi keresztmetszete az AS 1275 szerint
  • fuf – a csavar minimális szakítószilárdsága az AS 4100 – 9.3.1. táblázat szerint

Betonkúp tönkremenetel

A betonkúp tönkremenetel a Cl. 6.2.3 szerint kerül ellenőrzésre, és a horgonycsoport esetén (ahol alkalmazható) kerül meghatározásra. A húzott kötőelemek jellemző szilárdsága egy csoportban vagy egyetlen kötőelem esetén:

\[ ϕ_{Mc} N_{Rk,c} = ϕ_{Mc} N_{Rk,c}^0 \left ( \frac{A_{c,N}}{A^0_{c,N}} \right ) \psi_{s,N} \psi_{re,N} \psi_{ec,N} \psi_{M,N} \]

ahol:

  • ϕMc – kapacitástényező a betonhoz kapcsolódó horgony tönkremeneteli módokhoz, a kódbeállításban szerkeszthető; ajánlott értéke 1/1.5 (3.2.4. táblázat)
  • \( N_{Rk,c}^0 = k_1 \sqrt{f'_c} h_{ef}^{1.5} \) – egy kötőelem jellemző szilárdsága, a szomszédos kötőelemek vagy a betonszerkezeti elem szélének hatásától távol – Cl. 6.2.3.2
  • Ac,N – a kötőelem tönkremeneteli kúpjának tényleges vetített területe, amelyet a szomszédos kötőelemek és a betonszerkezeti elem szélei korlátoznak – Cl. 6.2.3.3
  • Ac,N0 = scr,N2 – egyetlen kötőelem referencia vetített területe, amelynek peremtávolsága legalább 1.5 hef – Cl. 6.2.3.3
  • \( \psi_{s,N} = 0.7 + 0.3 \frac{c}{c_{cr,N}} \le 1 \) – a betonban ébredő feszültségeloszláshoz kapcsolódó paraméter a kötőelem betonszerkezeti elem széléhez való közelsége miatt – Cl. 6.2.3.4
  • \( \psi_{re,N} = 0.5 + \frac{h_{ef}}{200} \le 1 \) – a héjlepattanási hatást figyelembe vevő paraméter – Cl. 6.2.3.5
  • \( \psi_{ec,N} = \frac{1}{1+2 e_N / s_{cr,N}} \le 1 \) – a kötőelemcsoport eredő terhelésének excentricitását figyelembe vevő paraméter – Cl. 6.2.3.6
  • \( \psi_{M,N} = 2- \frac{2 z}{3 h_{ef}} \ge 1 \) – a rögzítőelem és a beton közötti nyomóerő hatását figyelembe vevő paraméter – Cl. 6.2.3.7; ez a paraméter egyenlő 1-gyel, ha c < 1.5 hef, vagy ha a nyomóerő (beleértve a hajlításból eredő nyomást is) és a horgonyokban ébredő húzóerők összegének aránya kisebb mint 0.8
  • \item k1 – paraméter; helyszínen öntött horgonyok esetén (Horgonytípus – alátétlemezek) k1 = kcr,N = 8.9 repedezett beton esetén és k1 = kucr,N = 12.7 repedezetlen beton esetén; utólag beépített horgonyok esetén (Horgonytípus – egyenes) k1 = kcr,N = 7.7 repedezett beton esetén és k1 = kucr,N = 11.0 repedezetlen beton esetén
  • scr,N = 2 ccr,N = 3 hef – kötőelemek távolsága
  • ccr,N = 1.5 hef – jellemző peremtávolság
  • hef – a kötőelem hatékony beágyazási mélysége; keskeny betonszerkezeti elem esetén a Cl. 6.2.3.8 alkalmazandó és \( h'_{ef} = \max \left ( \frac{c_{max}}{c_{cr,N}}h_{ef}; \, \frac{s_{max}}{s_{cr,N}}h_{ef} \right ) \)
  • z – belső karhossz
  • c – legkisebb peremtávolság

A húzásnak kitett horgonyok csoportjára vonatkozó betonkúp kiszakadási terület, amely közös betonkúpot alkot, Ac,N, piros szaggatott vonallal van jelölve.

inline image in article

A Cl. 6.2.8 szerint a kiegészítő vasalás alkalmazható a betonkúp tönkremenetelt okozó erők átvitelére. Az ilyen vasalást az AS 3600 szerint kell megtervezni.

Kihúzódásos tönkremenetel

A kihúzódásos tönkremenetel helyszínen öntött fejes kötőelemek esetén (Horgonytípus – alátétlemez) kerül ellenőrzésre az SA TS 101:2015 – Cl. 6.2.3 szerint:

\[ ϕ_{Mc} N_{Rk,p} = k_1 A_h f'_c \]

  • ϕMc – kapacitástényező a betonhoz kapcsolódó horgony tönkremeneteli módokhoz, a kódbeállításban szerkeszthető; ajánlott értéke 1/1.5 (3.2.4. táblázat)
  • k1 – a beton állapotához kapcsolódó paraméter; repedezett beton esetén k1 = 8.0, repedezetlen beton esetén k1 = 11.2
  • Ah – a kötőelem teherhordó fejének területe; kör alakú alátétlemez esetén \( A_h = \frac{\pi}{4} \left ( d_h^2 - d^2 \right \)$, téglalap alakú alátétlemez esetén \( A_h = a_{wp}^2 - \frac{\pi}{4} d^2 \)
  • dh ≤ 6 th + d – a kötőelem fejének átmérője
  • th – a fejes kötőelem fejének vastagsága
  • d – a kötőelem szárának átmérője
  • awp – a téglalap alakú alátétlemez élhossza
  • f'c – a beton jellemző nyomószilárdsága

A kihúzódásos tönkremenetel helyszínen öntött fejes horgonyoktól eltérő horgonyok esetén nem kerül kiszámításra, és az ellenállást a gyártónak kell garantálnia, vagy az A. függelék szerinti vizsgálattal és értékeléssel kell meghatározni.

Sem a beépítés közbeni hasadásos tönkremenetellel szembeni ellenállás (Cl. 6.2.6.1), sem a terhelésből eredő (Cl. 6.2.6.2) nem kerül meghatározásra, és azt a gyártónak kell garantálnia, vagy az A. függelék szerinti vizsgálattal és értékeléssel kell meghatározni.

Kifúvásos tönkremenetel

A kifúvásos tönkremenetel fejes horgonyok esetén (Horgonytípus – alátétlemez) kerül ellenőrzésre, amelyek peremtávolsága c ≤ 0.5 hef, a Cl. 6.2.7 szerint. A horgonyok csoportként kezelendők, ha a perem közelében lévő távolságuk s ≤ 4 c1. Az alámetszett horgonyok ugyanígy ellenőrizhetők, de az Ah értéke ismeretlen a szoftverben. Az alámetszett horgonyok kifúvásos tönkremenetele meghatározható a megfelelő méretű alátétlemez kiválasztásával.

\[ ϕ_{Mc} N_{Rk,cb} = ϕ_{Mc} N_{Rk,cb}^0 \frac{A_{c,Nb}}{A_{c,Nb}^0} \psi_{s,Nb} \psi_{g,Nb} \psi_{ec,Nb} \]

ahol:

  • ϕMc – kapacitástényező a betonhoz kapcsolódó horgony tönkremeneteli módokhoz, a kódbeállításban szerkeszthető; ajánlott értéke 1/1.5 (3.2.4. táblázat)
  • \( N_{Rk,cb}^0 = k_5 c_1 \sqrt{A_h} \sqrt{f'_c} \) – egyetlen kötőelem jellemző szilárdsága, a szomszédos kötőelemek és a betonszerkezeti elem szélének hatásától távol – Cl. 6.2.7.2
  • Ac,Nb – a kötőelem tényleges vetített területe, amelyet a betonszerkezeti elem szélei (c2 ≤ 2 c1), a szomszédos kötőelemek jelenléte (s ≤ 4 c1) vagy a szerkezeti elem vastagsága korlátoz – Cl. 6.2.7.3
  • Ac,Nb0 = (4 c1)2 – egyetlen kötőelem referencia vetített területa, amelynek peremtávolsága egyenlő c1-gyel – Cl. 6.2.7.3
  • \( \psi_{s,Nb} = 0.7+0.3 \frac{c_2}{2 c_1} \le 1 \) – a betonban ébredő feszültségek zavarását figyelembe vevő paraméter a kötőelem betonszerkezeti elem sarkához való közelsége miatt – Cl. 6.2.7.4
  • \( \psi_{g,Nb} = \sqrt{n} + (1-\sqrt{n}) \frac{s_2}{4c_1} \ge 1 \) – a csoporthatást figyelembe vevő paraméter – Cl. 6.2.7.5
  • \( \psi_{ec,Nb} = \frac{1}{1+2 e_N / s_{cr,Nb}} \le 1 \) – a kötőelemcsoport terhelésének excentricitását figyelembe vevő paraméter – Cl. 6.2.7.6
  • k5 – a beton állapotához kapcsolódó paraméter; repedezett beton esetén k5 = 8.7, repedezetlen beton esetén k5 = 12.2
  • c1 – a kötőelem peremtávolsága az 1. irányban a legközelebbi perem felé
  • c2 – a kötőelem peremtávolsága az 1. irányra merőlegesen, amely a legkisebb peremtávolság egy több peremtávolsággal rendelkező keskeny szerkezeti elemben
  • Ah – a kötőelem teherhordó fejének területe; kör alakú alátétlemez esetén \( A_h = \frac{\pi}{4} \left ( d_h^2 - d^2 \right \), téglalap alakú alátétlemez esetén \( A_h = a_{wp}^2 - \frac{\pi}{4} d^2 \)
  • f'c – a beton jellemző nyomószilárdsága
  • n – a betonszerkezeti elem szélével párhuzamos sorban lévő kötőelemek száma
  • s2 – a csoportban lévő kötőelemek távolsága az 1. irányra merőlegesen
  • scr,Nb = 4 c1 – az a távolság, amely szükséges ahhoz, hogy egy kötőelem kifejlessze jellemző húzási szilárdságát a kifúvásos tönkremenetellel szemben

Acél tönkremenetel nyírásban

Az acél tönkremenetel nyírásban a Cl. 7.2.2 szerint kerül meghatározásra. Feltételezzük, hogy a horgony menetes rúdból készül, amelynek anyagtulajdonságai megegyeznek a csavarokéval.

Nyíróerő karhossz nélkül

Karhossz nélküli nyíróerő feltételezendő, ha a közvetlen kiemelkedés van kiválasztva. Feltételezzük, hogy a kötőelemek képlékeny acélból készülnek, és a k7 = 1 tényező alkalmazandó. Minden kötőelem külön kerül ellenőrzésre. Az ellenállás az AS 5216 – Cl. 7.2.2.2 és az AS 4100 – Cl. 9.2.2.1 szerint kerül meghatározásra:

\[ ϕ_{Ms} V_{Rk,s} = ϕ_{Ms} 0.62 f_{uf} A \]

ahol:

  • \( ϕ_{Ms} = f_{yf} / f_{uf} \le 0.8 \) ha fuf ≤ 800 MPa és fyf / fuf ≤ 0.8; ϕMs = 2/3 egyébként – kapacitástényező acél tönkremenetelhez nyírásban (3.2.4. táblázat)
  • fuf – a csavar minimális szakítószilárdsága az AS 4100 9.2.1. táblázat szerint
  • A – egy csavar területe, amely egyenlő Ac-vel vagy Ao-val, amelyek rendre a csavar kisebb átmérőjű területe az AS 1275 szerint, illetve a csavar névleges sima szárának területe

Az hef / d < 5 értékű kötőelemek esetén, amelyek f'c < 20 MPa szilárdságú betonban vannak, a VRk,s értékét 0.8-as tényezővel kell megszorozni.

Nyíróerő karhosszal

A karhosszal számított acél nyírási szilárdság a Cl. 7.2.2.3 szerint kerül kiszámításra:

\[ ϕ_{Ms} V_{Rk,s,M} = ϕ_{Ms} \frac{\alpha_M M_{Rk,s}}{l_a} \]

ahol:

  • \( ϕ_{Ms} = f_{yf} / f_{uf} \le 0.8 \) ha fuf ≤ 800 MPa és fyf / fuf ≤ 0.8; ϕMs = 2/3 egyébként – kapacitástényező acél tönkremenetelhez nyírásban (3.2.4. táblázat)
  • αM = 2 – a befogási fokot figyelembe vevő paraméter, feltételezzük, hogy a rögzítőelem elfordulása gátolt – Cl. 4.2.2.4
  • \( M_{Rk,s} = M_{Rk,s}^0 \left ( 1- \frac{N^*}{ϕ_{Ms} N_{Rk,s}} \right ) \) – a kötőelem tengelyirányú terheléstől befolyásolt jellemző hajlítási szilárdsága
  • la = a3 + e1 – a karhossz hossza
  • a3 = 0.5 d – a nyírásnak kitett kötőelem feltételezett befogási pontja és a beton felszíne közötti távolság
  • e1 = tg + tfix / 2 – az alkalmazott nyíróterhelés excentricitása a beton felszínéhez képest, elhanyagolva a szintező habarcs vagy mozsár vastagságát
  • tg – a habarcsréteg vastagsága
  • tfix – a talplemez vastagsága
  • d – a kötőelem névleges átmérője
  • N* – méretezési húzóerő
  • ϕMs NRk,s – a kötőelem húzási szilárdsága acél tönkremenetel esetén
  • MRk,s0 = 1.2 Wel fuf – a kötőelem jellemző hajlítási szilárdsága – ETAG 001 – C. melléklet
  • Wel = π d3 / 32 – a kötőelem rugalmas keresztmetszeti modulusa; a menetekkel csökkentett átmérő, \( d_s = \sqrt{\frac{4 A_s}{\pi}} \), a névleges átmérő, d, helyett kerül alkalmazásra, ha a Nyírási sík a menetben lehetőség van kiválasztva

Beton peremtönkremenetel

A beton peremtönkremenetel a Cl. 7.2.3 szerint kerül ellenőrzésre. Ha a kötőelemek betonkúpjai metszik egymást, csoportként kerülnek ellenőrzésre. A nyíróterhelés irányában lévő peremek kerülnek ellenőrzésre. Feltételezzük, hogy a talplemezen lévő összes terhelést az ellenőrzött perem közelében lévő kötőelem veszi fel.

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

ahol:

  • ϕMc – kapacitástényező a betonhoz kapcsolódó horgony tönkremeneteli módokhoz, a kódbeállításban szerkeszthető; ajánlott értéke 1/1.5 (3.2.4. táblázat)
  • \( V_{Rk,c}^0 = k_9 d^{\alpha} l_f^{\beta} \sqrt{f'_c} c_1^{1.5} \) – a kötőelem jellemző nyírási szilárdságának kezdeti értéke – Cl. 7.2.3.2
  • Ac,V – az idealizált betonkiszakadási test tényleges területe – Cl. 7.2.3.3
  • Ac,V0 = 4.5 c12 – a tönkremeneteli kúp referencia vetített területe – Cl. 7.2.3.3
  • \( psi_{s,V} = 0.7 + 0.3 \frac{c_2}{1.5 c_1} \le 1 \) – a betonszerkezeti elemben ébredő feszültségeloszlás zavarását figyelembe vevő paraméter – Cl. 7.2.3.4
  • \( \psi_{h,V} = \left ( \frac{1.5 c_1}{h} \right ) ^{0.5} \ge 1 \) – a szerkezeti elem vastagságának hatását figyelembe vevő paraméter – Cl. 7.2.3.5
  • \( \psi_{ec,V} = \frac{1}{1+2 e_V / (3c_1)} \le 1 \) – a kötőelemcsoport eredő terhelésének excentricitását figyelembe vevő paraméter – Cl. 7.2.3.6
  • \( \psi_{\alpha,V} = \sqrt{\frac{1}{(\cos \alpha_V)^2 + (0.5 \sin \alpha_V)^2}} \ge 1 \) – az alkalmazott terhelés szögét figyelembe vevő paraméter – Cl. 7.2.3.7
  • ψre,V = 1 – a héjlepattanási hatást figyelembe vevő paraméter – Cl. 7.2.3.8, feltételezzük, hogy nincs peremvasalás vagy kengyel
  • k9 – a beton állapotát figyelembe vevő paraméter; repedezett beton esetén k9 = 1.7, repedezetlen beton esetén k9 = 2.4
  • d – a kötőelem névleges átmérője
  • \( \alpha = 0.1 \left ( \frac{l_f}{c_1} \right ) ^{0.5} \)
  • \( \beta = 0.1 \left ( \frac{d}{c_1} \right ) ^{0.2} \)
  • lf = hef ≤ 12 d, ahol d ≤ 24 mm; lf = hef ≤ max (8 d, 300 mm), ahol d > 24 mm – a kötőelem hosszához kapcsolódó paraméter
  • f'c – a beton jellemző nyomószilárdsága hengereken 28 napos korban
  • c1 – a kötőelem peremtávolsága a vizsgált peremtől; a Cl. 7.2.3.9 szerint, keskeny szerkezeti elem esetén, c2,max < 1.5 c1, amely egyben vékonynak is minősül, h < 1.5 c1, a korábbi egyenletekben c1 helyett c'1 kerül alkalmazásra; a csökkentett c'1 = max (c2,max / 1.5, h/ 1.5, sc,max / 3)
  • c2 – a kötőelem kisebb peremtávolsága a vizsgált peremre merőleges irányban
  • h – a betonszerkezeti elem vastagsága
  • eV – a nyírásnak kitett kötőelemek súlypontjához képest a kötőelemcsoportra ható eredő nyíróerő excentricitása
  • αV – a kötőelemre vagy kötőelemcsoportra ható terhelés és a vizsgált szabad peremre merőleges irány közötti szög, 0° < αV < 90°
  • hef – a kötőelem hatékony beágyazási mélysége

A Cl. 6.2.8 szerint a kiegészítő vasalás alkalmazható a beton peremtönkremenetelt és/vagy a beton kinyomódási tönkremenetelt okozó erők átvitelére. Az ilyen vasalást az AS 3600 szerint kell megtervezni.

Beton kinyomódási tönkremenetel

A beton kinyomódási tönkremenetel a Cl. 7.2.4 szerint kerül ellenőrzésre. Feltételezzük, hogy az egy talplemezen lévő összes horgony nyírásnak van kitéve, és a számításban alkalmazott betonkiszakadási ellenállás, NRk,c, az összes horgony excentricitás nélküli húzásának feltételezésével kerül kiszámításra. Kiegészítő vasalás nem kerül feltételezésre.

\[ ϕ_{Mc} V_{Rk,cp} = ϕ_{Mc} k_8 N_{Rk,c} \]

ahol:

  • ϕMc – kapacitástényező a betonhozkapcsolódó horgony tönkremeneteli módokhoz, a kódbeállításban szerkeszthető; ajánlott értéke 1/1.5 (3.2.4. táblázat)
  • k8 – az Értékelési Jelentésben közzétett paraméter, az ETAG 001 – C. melléklet szerint, hef < 60 mm esetén k8 = 1, és hef ≥ 60 mm esetén k8 = 2
  • NRk,c – egyetlen kötőelem vagy kötőelemcsoport jellemző betonkúp szilárdsága

Kombinált húzás és nyírás

A kombinált húzásnak és nyírásnak kitett kötőelem ellenállása a 8. fejezet szerint kerül meghatározásra.

Acél tönkremenetel

A kötőelem kombinált húzás és nyírás alatti teljesítményének értékelése az AS 4100 alapján történik:

\[ \left ( \frac{N^*}{ϕ_{Ms} N_{Rk,s}} \right ) ^2 + \left ( \frac{V^*}{ϕ_{Ms} V_{Rk,s}} \right ) ^2 \le 1.0 \]

Beton tönkremenetel

Az acéltól eltérő tönkremeneteli módok a Cl. 8.2.1 szerint kerülnek ellenőrzésre:

\[ \left ( \frac{N^*}{ϕ_{Mc} N_{Rk,i}} \right ) ^{1.5} + \left ( \frac{V^*}{ϕ_{Mc} V_{Rk,i}} \right ) ^{1.5} \le 1.0 \]

ahol:

  • N* – egyetlen kötőelemre vagy csoportra ható méretezési húzóerő
  • V* – egyetlen kötőelemre vagy csoportra ható méretezési nyíróerő
  • NRk,i – a kötőelem vagy csoport jellemző húzási szilárdsága az 'i' tönkremeneteli módhoz
  • VRk,i – a kötőelem vagy csoport jellemző nyírási szilárdsága az 'i' tönkremeneteli módhoz
  • \( ϕ_{Ms} = \frac{5 f_{yf}}{6 f_{uf}} \) – kapacitástényező acél tönkremenetelhez húzásban (3.2.4. táblázat)
  • ϕMs = fyf / fuf ≤ 0.8, ha fuf ≤ 800 MPa és fyf / fuf ≤ 0.8; ϕMs = 2/3 egyébként – kapacitástényező acél tönkremenetelhez nyírásban (3.2.4. táblázat)
  • ϕMc – kapacitástényező a betonhoz kapcsolódó horgony tönkremeneteli módokhoz, a kódbeállításban szerkeszthető; ajánlott értéke 1/1.5 (3.2.4. táblázat)

Kiemelkedő horgonyok

A kiemelkedő horgonyok gerendaszerkezeti elemként kerülnek méretezésre az AS 4100 szerint, csavarok kapacitástényezőivel. A szerkezeti elem feltételezett hossza a hézag magasságának, a névleges átmérő felének és a talplemez vastagságának fele összege. A kiemelkedő horgonyok általában a beinjektálás előtti építési szakaszban kerülnek ellenőrzésre.

Hajlítási kapacitás

A hajlítási kapacitás az AS 4100, Cl. 5.1 szerint kerül meghatározásra.

M*ϕ Ms

ahol:

  • M* – a horgonyra ható, végeselem-módszerrel meghatározott hajlítónyomaték
  • ϕ = 0.8 – kapacitástényező csavarokhoz
  • Ms = fy Ze – keresztmetszeti hajlítási kapacitás
  • fy – a horgony folyáshatára
  • Ze = min {S, 1.5 · Z} – hatékony keresztmetszeti modulus – Cl. 5.2.3
  • \( S = \frac{d^3}{6} \) – képlékeny keresztmetszeti modulus; ha a Nyírási sík a menetben lehetőség van kiválasztva, a névleges átmérő d helyett a menetekkel csökkentett átmérő, ds kerül alkalmazásra
  • \( Z = \frac{1}{32} \pi d^3 \) – rugalmas keresztmetszeti modulus; ha a Nyírási sík a menetben lehetőség van kiválasztva, a névleges átmérő d helyett a menetekkel csökkentett átmérő, ds kerül alkalmazásra

Nyírási kapacitás

A nyírási kapacitás az AS 4100, Cl. 5.11 szerint kerül meghatározásra.

V*ϕ Vw

ahol:

  • V* – méretezési nyíróerő
  • ϕ = 0.8 – kapacitástényező csavarokhoz
  • Vw = 0.6 fy Aw – névleges nyírási folyási kapacitás – Cl. 5.11.4
  • fy – a horgony folyáshatára
  • Aw = 0.844 As – nyírási terület
  • As – a csavar húzási feszültségi keresztmetszete az AS 1275 szerint

Tengelyirányú nyomási kapacitás

A tengelyirányú nyomási kapacitás az AS 4100, Cl. 6 szerint kerül meghatározásra. A kihajlás a Cl. 6.3 szerint kerül figyelembevételre:

N*ϕ Nc

ahol:

  • N* – méretezési nyomóerő
  • ϕ = 0.8 – kapacitástényező csavarokhoz
  • Nc = αc NsNs – névleges szerkezeti elem kapacitás – Cl. 6.3.3
  • Ns = kf As fy – névleges keresztmetszeti kapacitás – Cl. 6.2
  • fy – a horgony folyáshatára
  • le = ke l – hatékony hossz – Cl. 6.3.2
  • ke = 2 – a szerkezeti elem hatékony hossztényezője; konzervatívan feltételezzük, hogy a horgony alul befogott és felül csuklós, kitérő szerkezeti elemként
  • l = lgap + d / 2 + tp / 2 – a szerkezeti elem feltételezett hossza
  • lgap – a hézag magassága
  • d – a csavar névleges átmérője
  • tp – a talplemez vastagsága
  • \( \alpha_c = \xi \left \{ 1 - \sqrt{1- \left ( \frac{90}{\xi \lambda} \right )^2 } \right \} \) – a nyomott rúd karcsúsági csökkentési tényezője – Cl. 6.3.3
  • \( \xi = \frac{\left( \frac{\lambda}{90} \right)^2 + 1 + \eta}{2 \left( \frac{\lambda}{90} \right)^2} \) – nyomott rúd tényező – Cl. 6.3.3
  • \( \lambda = \lambda_n + \alpha_a \alpha_b \) – karcsúsági arány – Cl. 6.3.3
  • \( \eta = 0.00326 (\lambda-13.5) \) – nyomott rúd tökéletlenségi tényező – Cl. 6.3.3
  • \( \lambda_n = \frac{l_e}{r} \sqrt{k_f} \sqrt{\frac{f_y}{250}} \) – módosított nyomott rúd karcsúság – Cl. 6.3.3
  • kf = 1 – alaktényező – Cl. 6.2.2
  • \( r = \sqrt{\frac{I_s}{A_s}} \) – tehetetlenségi sugár
  • \( I_s = \frac{1}{64} \pi d_s^4 \) – tehetetlenségi nyomaték
  • As – a csavar húzási feszültségi keresztmetszete az AS 1275 szerint
  • \( d_s = \sqrt{\frac{4 A_s}{\pi}} \) – a menetekkel csökkentett átmérő
  • \( \alpha_a = \frac{2100 (\lambda_n - 13.5)}{\lambda_n^2 - 15.3 \lambda_n + 2050} \) – nyomott rúd tényező – Cl. 6.3.3
  • αb = 0.5 – nyomott rúd keresztmetszeti állandó – 6.3.3. táblázat

Tengelyirányú húzási kapacitás

A tengelyirányú húzási kapacitás az AS 4100, Cl. 7 szerint kerül meghatározásra:

N*ϕ Nt

ahol:

  • N* – méretezési húzóerő
  • ϕ = 0.8 – kapacitástényező csavarokhoz
  • Nt = As fy – a csavar névleges keresztmetszeti húzási kapacitása – Cl. 7.2
  • As – a csavar húzási feszültségi keresztmetszete az AS 1275 szerint
  • fy – a horgony folyáshatára

Terhelések kölcsönhatása

Ha a kiemelkedő horgonyt nyíróterhelés és nyomóerő terheli, a terhelések kölcsönhatásának ellenőrzése elvégzendő:

\[ \frac{N^*}{\phi N_c} + \frac{M^*}{\phi M_s} \le 1 \]

ahol:

  • N* – méretezési nyomóerő
  • ϕ = 0.8 – kapacitástényező csavarokhoz
  • Nc – nyomási ellenállás
  • M* – a karhosszon ébredő nyírásból eredő méretezési hajlítónyomaték
  • Ms – hajlítási ellenállás

Emellett az acél nyírási tönkremenetel és a beton nyírási tönkremeneteli módok (beton peremtönkremenetel, beton kinyomódási tönkremenetel) ellenőrzése is elvégzendő.

Ha a kiemelkedő horgonyt nyíróterhelés és húzóerő terheli, a terhelések kölcsönhatásának ellenőrzése elvégzendő:

\[ \frac{N_{tf}^*}{\phi N_{t}} + \frac{M^*}{\phi M_s} \le 1 \]

ahol:

  • N*tf – méretezési húzóerő
  • ϕ = 0.8 – kapacitástényező csavarokhoz
  • Nt – húzási ellenállás
  • M* – a karhosszon ébredő nyírásból eredő méretezési hajlítónyomaték
  • Ms – hajlítási ellenállás

Emellett az acél nyírási tönkremenetel és a húzásból és nyírásból eredő beton tönkremeneteli módok ellenőrzése is elvégzendő.

Az ausztrál szabványok szerinti csavarok, hegesztések és horgonyok részletezése

Csavarok

Minimális osztástávolság (csavarlyukak középpontjai közötti távolság) nem lehet kisebb, mint a névleges csavarátmérő 2,5-szerese. Az értéket a 9.5.1 szakasz ajánlja, és a Kódbeállításokban szerkeszthető.

Minimális peremtávolság (a csavarlyuk középpontja és a lemez széle közötti távolság) nem lehet kisebb, mint a névleges csavarátmérő 1,25-szerese. Az értéket a 9.5.2 szakasz ajánlja hengerelt élekre, és a Kódbeállításokban módosítható.

Hegesztések

A sarokhegesztés minimális méretét a 9.6.3.2 szakasz szerint ellenőrzik, és a csatlakoztatott vékonyabb rész vastagságának és az alábbi táblázatban szereplő értéknek a kisebbike kell legyen:

inline image in article

A hegesztés mérete a hegesztési torokvastagság \( \sqrt{2} \)-szeresének tekintendő.

Horgonyok

A horgonyok közötti minimális távolság legyen s ≥ 4d, ahol d a horgony névleges átmérője. A 4-es szorzó a Kódbeállításokban szerkeszthető.

A minimális peremtávolság a csavarokra vonatkozó szabályokat követi, azaz nem lehet kisebb, mint a névleges csavarátmérő 1,25-szerese. Az értéket a 9.5.2 szakasz ajánlja hengerelt élekre, és a Kódbeállításokban módosítható.

Kapcsolat osztályozása az ausztrál szabványok szerint

A kapcsolatok merevség szerinti osztályozása:

  • Merev – kapcsolatok, amelyeknél az elemek közötti eredeti szögek elhanyagolható mértékben változnak,
  • Félmerev – kapcsolatok, amelyek feltételezhetően megbízható és ismert mértékű hajlítási kényszert biztosítanak,
  • Csuklós – kapcsolatok, amelyek nem fejlesztenek hajlítási nyomatékot.

Az ausztrál AS 4100, 4.2. cikkely szabvány nem ad meg pontos határértékeket, ezért a kapcsolatok az AISC 360-16, B3.4. cikkely kommentárja szerint kerülnek osztályozásra.

  • Merev – \( \frac{S_{j,ini} L_b}{E I_b} \ge 20 \)
  • Félmerev – \( 2 < \frac{S_{j,ini} L_b}{E I_b} < 20 \)
  • Csuklós – \( \frac{S_{j,ini} L_b}{E I_b} \le 2 \)

ahol:

  • Sj,ini – a kapcsolat kezdeti merevsége; a kapcsolat merevsége lineárisnak tekinthető az Mj,Rd 2/3-áig
  • Lb – a vizsgált szerkezeti elem elméleti hossza
  • E – Young-féle rugalmassági modulus
  • Ib – a vizsgált szerkezeti elem tehetetlenségi nyomatéka
  • Mj,Rd – a kapcsolat méretezési nyomatéki teherbírása

Kapacitástervezés az ausztrál szabványok szerint

A kapacitástervezés a szeizmikus ellenőrzés része, és biztosítja, hogy a kapcsolat elegendő alakváltozási kapacitással rendelkezzen.

A kapacitástervezés célja annak megerősítése, hogy az épület kontrollált duktilis viselkedést mutat, hogy elkerülje az összeomlást egy tervezési szintű földrengés esetén. A kapacitástervezés hiányzik az ausztrál szabványból, ezért helyette az új-zélandi szabványt alkalmazzák. A képlékeny csukló várhatóan a disszipáló elemben jelenik meg, és a kapcsolat összes nem disszipáló elemének biztonságosan kell átvinnie az erőket a disszipáló elem folyása miatt. A disszipáló elem általában egy gerenda a momentumálló keretben, de lehet például egy homloklemez is. A biztonsági tényezőt nem alkalmazzák a disszipáló elemekre. A disszipáló elem folyási szilárdsága a következőképpen számítható: Fy,max = 0.9 ϕos ϕomfy, ahol:

  • ϕos – deformációs keményedési tényező; az ajánlott értékek: ϕos = 1.15 momentumálló keret gerendájára, γsh = 1.0 egyéb esetekben; a műveletben szerkeszthető
  • ϕom – túlszilárdság tényező – EN 1998-1, Cl. 6.2; az ajánlott érték ϕom = 1.3; az anyagokban szerkeszthető

Az anyagdiagram a következő ábra szerint módosul:

inline image in article

A disszipáló elem megnövelt szilárdsága lehetővé teszi olyan terhelések bevitelét, amelyek a képlékeny csukló megjelenését okozzák a disszipáló elemben. Momentumálló keret és gerenda mint disszipáló elem esetén a gerendát My = fy,maxWpl,y és a megfelelő nyíróerővel Vz = –2 My / Lh kell terhelni, ahol:

  • fy – jellemző folyási szilárdság
  • Wpl,y – képlékeny keresztmetszeti modulus
  • Lh – a képlékeny csuklók között távolság a gerendán

Aszimmetrikus kapcsolat esetén a gerendát mind lefelé hajló, mind felfelé hajló hajlítónyomatékkal és a megfelelő nyíróerőkkel kell terhelni.

A disszipáló elemek lemezei ki vannak zárva az ellenőrzésből.


Kapcsolódó cikkek