Normtoetsing van ankers volgens Australische normen

De krachten in ankers inclusief wrikkrachten worden bepaald door middel van eindige elementenanalyse, maar de weerstanden worden gecontroleerd aan de hand van de normbepaling van AS 5216.

De normtoetsing van ankers wordt uitgevoerd conform AS 5216:2018. Hoewel de norm niet specifiek formules geeft voor ingestorte ankers, zijn de formules gelijk aan die in SA TS 101:2015, waar ingestorte ankers expliciet worden vermeld. Gebarsten of ongebarsten beton kan worden geselecteerd in de norminstellingen. Gebarsten beton wordt conservatief als standaard aangenomen. De betonkegel-uitbreekcontrole bij trek en afschuiving kan worden uitgeschakeld in de norminstellingen, wat betekent dat de kracht wordt verondersteld via wapening te worden overgedragen. De gebruiker krijgt de grootte van deze kracht te zien. Vanwege het gebruik van de betonkegel-uitbreekweerstand in de formule voor de betonuitstulpingsfaalcontrole, wordt ook deze controle uitgeschakeld.

De volgende controles van op trek belaste ankers worden niet uitgevoerd en dienen te worden gecontroleerd aan de hand van informatie in de relevante Technische Productspecificatie (beproeving conform AS 5216:2018: Bijlage A):

• Uittrekfalen van het bevestigingsmiddel (voor achteraf aangebrachte mechanische ankers) – AS 5216:2018: 6.2.4,
• Gecombineerd uittrek- en betonkegelfalen (voor achteraf aangebrachte gelijmde ankers) – AS 5216:2018: 6.2.5,
• Betonsplitsingsfalen – AS 5216:2018: 6.2.6.

Betonuitstulpingsfalen wordt alleen gecontroleerd voor ankers met ankerplaten.

Bezwijken van het staal bij trek

Bezwijken van het staal bij trek wordt gecontroleerd conform Cl. 6.2.2:

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

waarbij:

• \( ϕ_{Ms} = \frac{5 f_{yf}}{6 f_{uf}} \le 1/1.4 \) – capaciteitsfactor voor bezwijken van het staal bij trek (Tabel 3.2.4)
• A_s – trekspanningsoppervlak van een bout zoals gespecificeerd in AS 1275
• f_uf – minimale treksterkte van de bout zoals gespecificeerd in AS 4100 – Tabel 9.3.1

Betonkegelfalen

Betonkegelfalen wordt gecontroleerd conform Cl. 6.2.3 en wordt bepaald voor de groep ankers (waar van toepassing). De karakteristieke sterkte van de op trek belaste bevestigingsmiddelen in een groep of een enkel bevestigingsmiddel is:

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

waarbij:

• ϕ_Mc – capaciteitsfactor voor ankerfaalmodi gerelateerd aan beton, aanpasbaar in de norminstellingen; aanbevolen waarde is 1/1,5 (Tabel 3.2.4)
• \( N_{Rk,c}^0 = k_1 \sqrt{f'_c} h_{ef}^{1.5} \) – karakteristieke sterkte van een bevestigingsmiddel, ver van de invloed van naburige bevestigingsmiddelen of randen van het constructief betonelement – Cl. 6.2.3.2
• A_c,N – werkelijk geprojecteerd oppervlak van de faalconus van het bevestigingsmiddel, begrensd door naburige bevestigingsmiddelen en randen van het constructief betonelement – Cl. 6.2.3.3
• A_c,N⁰ = s_cr,N² – referentie geprojecteerd oppervlak van een enkel bevestigingsmiddel met een randafstand van ten minste 1,5 h_ef – Cl. 6.2.3.3
• \( \psi_{s,N} = 0.7 + 0.3 \frac{c}{c_{cr,N}} \le 1 \) – parameter gerelateerd aan de spanningsverdeling in het beton als gevolg van de nabijheid van het bevestigingsmiddel tot een rand van het constructief betonelement – Cl. 6.2.3.4
• \( \psi_{re,N} = 0.5 + \frac{h_{ef}}{200} \le 1 \)– parameter die rekening houdt met het schilspalteringseffect – Cl. 6.2.3.5
• \( \psi_{ec,N} = \frac{1}{1+2 e_N / s_{cr,N}} \le 1 \) – parameter die rekening houdt met de excentriciteit van de resulterende belasting in een groep bevestigingsmiddelen – Cl. 6.2.3.6
• \( \psi_{M,N} = 2- \frac{2 z}{3 h_{ef}} \ge 1 \) – parameter die rekening houdt met het effect van een druk kracht tussen de bevestigingsplaat en het beton – Cl. 6.2.3.7; deze parameter is gelijk aan 1 als c < 1,5 h_ef of de verhouding van de druk kracht (inclusief de druk ten gevolge van buiging) tot de som van de trekkrachten in de ankers kleiner is dan 0,8
• \item k₁ – parameter; voor ingestorte ankers (Ankertype – ankerplaten) k₁ = k_cr,N = 8,9 voor gebarsten beton en k₁ = k_ucr,N = 12,7 voor ongebarsten beton; voor achteraf aangebrachte ankers (Ankertype – recht) k₁ = k_cr,N = 7,7 voor gebarsten beton en k₁ = k_ucr,N = 11,0 voor ongebarsten beton
• s_cr,N = 2 c_cr,N = 3 h_ef – hartafstand van bevestigingsmiddelen
• c_cr,N = 1,5 h_ef – karakteristieke randafstand
• h_ef – effectieve inbeddiepte van het bevestigingsmiddel; in geval van een smal constructief betonelement is Cl. 6.2.3.8 van toepassing en geldt \( h'_{ef} = \max \left ( \frac{c_{max}}{c_{cr,N}}h_{ef}; \, \frac{s_{max}}{s_{cr,N}}h_{ef} \right ) \)
• z – inwendige momentarm
• c – kleinste randafstand

Het betonuitbreekkegeloppervlak voor een groep ankers belast door trek die een gemeenschappelijke betonkegel vormen, A_c,N, wordt weergegeven door een rode stippellijn.

Conform Cl. 6.2.8 mag aanvullende wapening worden gebruikt om krachten die betonkegelfalen veroorzaken over te dragen. Dergelijke wapening dient te worden ontworpen conform AS 3600.

Uittrekfalen

Uittrekfalen wordt gecontroleerd voor ingestorte bevestigingsmiddelen met kop (Ankertype – ankerplaat) conform SA TS 101:2015 – Cl. 6.2.3:

\[ ϕ_{Mc} N_{Rk,p} = k_1 A_h f'_c \]

• ϕ_Mc – capaciteitsfactor voor ankerfaalmodi gerelateerd aan beton, aanpasbaar in de norminstellingen; aanbevolen waarde is 1/1,5 (Tabel 3.2.4)
• k₁ – parameter gerelateerd aan de toestand van het beton; voor gebarsten beton k₁ = 8,0, voor ongebarsten beton k₁ = 11,2
• A_h – oppervlak van de dragende kop van het bevestigingsmiddel; voor een ronde ankerplaat \( A_h = \frac{\pi}{4} \left ( d_h^2 - d^2 \right \)$, voor een rechthoekige ankerplaat \( A_h = a_{wp}^2 - \frac{\pi}{4} d^2 \)
• d_h ≤ 6 t_h + d – diameter van de kop van het bevestigingsmiddel
• t_h – dikte van de kop van het bevestigingsmiddel met kop
• d – diameter van de schacht van het bevestigingsmiddel
• a_wp – zijdelengte van de rechthoekige ankerplaat
• f'_c – karakteristieke druksterkte van beton

Het uittrekfalen voor andere dan ingestorte ankers met kop wordt niet berekend en de weerstand dient te worden gegarandeerd door een fabrikant of te worden bepaald door beproeving en beoordeling conform Bijlage A.

Noch de weerstand tegen splitsingsfalen tijdens installatie (Cl. 6.2.6.1) noch die ten gevolge van belasting (Cl. 6.2.6.2) wordt bepaald en dient te worden gegarandeerd door een fabrikant of te worden bepaald door beproeving en beoordeling conform Bijlage A.

Uitstulpingsfalen

Uitstulpingsfalen wordt gecontroleerd voor ankers met kop (Ankertype – ankerplaat) met randafstand c ≤ 0,5 h_ef conform Cl. 6.2.7. Ankers worden als een groep beschouwd als hun hartafstand nabij de rand s ≤ 4 c₁ is. Ondersnedenankers kunnen op dezelfde wijze worden gecontroleerd, maar de waarde van A_h is onbekend in de software. Het uitstulpingsfalen van ondersnedenankers kan worden bepaald door een ankerplaat met de overeenkomstige afmeting te selecteren.

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

waarbij:

• ϕ_Mc – capaciteitsfactor voor ankerfaalmodi gerelateerd aan beton, aanpasbaar in de norminstellingen; aanbevolen waarde is 1/1,5 (Tabel 3.2.4)
• \( N_{Rk,cb}^0 = k_5 c_1 \sqrt{A_h} \sqrt{f'_c} \) – karakteristieke sterkte van een enkel bevestigingsmiddel ver van de invloed van naburige bevestigingsmiddelen en randen van het constructief betonelement – Cl. 6.2.7.2
• A_c,Nb – werkelijk geprojecteerd oppervlak voor het bevestigingsmiddel, begrensd door de randen van het constructief betonelement (c₂ ≤ 2 c₁), de aanwezigheid van naburige bevestigingsmiddelen (s ≤ 4 c₁) of de elementdikte – Cl. 6.2.7.3
• A_c,Nb⁰ = (4 c₁)² – referentie geprojecteerd oppervlak van een enkel bevestigingsmiddel met een randafstand gelijk aan c₁ – Cl. 6.2.7.3
• \( \psi_{s,Nb} = 0.7+0.3 \frac{c_2}{2 c_1} \le 1 \) – parameter die rekening houdt met de verstoring van spanningen in het beton door de nabijheid van het bevestigingsmiddel tot een hoek van het constructief betonelement – Cl. 6.2.7.4
• \( \psi_{g,Nb} = \sqrt{n} + (1-\sqrt{n}) \frac{s_2}{4c_1} \ge 1 \) – parameter die rekening houdt met een groepseffect – Cl. 6.2.7.5
• \( \psi_{ec,Nb} = \frac{1}{1+2 e_N / s_{cr,Nb}} \le 1 \) – parameter die rekening houdt met de excentriciteit van de belasting op een groep bevestigingsmiddelen – Cl. 6.2.7.6
• k₅ – parameter gerelateerd aan de toestand van het beton; voor gebarsten beton k₅ = 8,7, voor ongebarsten beton k₅ = 12,2
• c₁ – randafstand van het bevestigingsmiddel in richting 1 naar de dichtstbijzijnde rand
• c₂ – randafstand van het bevestigingsmiddel loodrecht op richting 1, zijnde de kleinste randafstand in een smal element met meerdere randafstanden
• A_h – oppervlak van de dragende kop van het bevestigingsmiddel; voor een ronde ankerplaat \( A_h = \frac{\pi}{4} \left ( d_h^2 - d^2 \right \), voor een rechthoekige ankerplaat \( A_h = a_{wp}^2 - \frac{\pi}{4} d^2 \)
• f'_c – karakteristieke druksterkte van beton
• n – aantal bevestigingsmiddelen in een rij evenwijdig aan de rand van het constructief betonelement
• s₂ – hartafstand van bevestigingsmiddelen in een groep loodrecht op richting 1
• s_cr,Nb = 4 c₁ – hartafstand die vereist is opdat een bevestigingsmiddel zijn karakteristieke treksterkte tegen uitstulpingsfalen kan ontwikkelen

Bezwijken van het staal bij afschuiving

Bezwijken van het staal bij afschuiving wordt bepaald conform Cl. 7.2.2. Er wordt aangenomen dat het anker is vervaardigd van een draadeind met dezelfde materiaaleigenschappen als bouten.

Afschuifkracht zonder hefboomwerking

Afschuifkracht zonder hefboomwerking wordt aangenomen als stand-off – direct is geselecteerd. Er wordt aangenomen dat de bevestigingsmiddelen zijn vervaardigd van ductiel staal en dat factor k₇ = 1. Elk bevestigingsmiddel wordt afzonderlijk gecontroleerd. De weerstand wordt bepaald conform AS 5216 – Cl. 7.2.2.2 en AS 4100 – Cl. 9.2.2.1:

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

waarbij:

• \( ϕ_{Ms} = f_{yf} / f_{uf} \le 0.8 \) wanneer f_uf ≤ 800 MPa en f_yf / f_uf ≤ 0,8; ϕ_Ms = 2/3 anders – capaciteitsfactor voor bezwijken van het staal bij afschuiving (Tabel 3.2.4)
• f_uf – minimale treksterkte van de bout zoals gespecificeerd in AS 4100 Tabel 9.2.1
• A – oppervlak van een bout gelijk aan A_c of A_o, zijnde respectievelijk het kernoppervlak van de bout zoals gedefinieerd in AS 1275 of het nominale oppervlak van de ongedraaide schacht van de bout

Voor bevestigingsmiddelen met h_ef / d < 5 in beton met f'_c < 20 MPa wordt V_Rk,s vermenigvuldigd met een factor gelijk aan 0,8.

Afschuifkracht met hefboomwerking

De afschuifsterkte van staal met hefboomwerking wordt berekend conform Cl. 7.2.2.3:

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

waarbij:

• \( ϕ_{Ms} = f_{yf} / f_{uf} \le 0.8 \) wanneer f_uf ≤ 800 MPa en f_yf / f_uf ≤ 0,8; ϕ_Ms = 2/3 anders – capaciteitsfactor voor bezwijken van het staal bij afschuiving (Tabel 3.2.4)
• α_M = 2 – parameter die rekening houdt met de mate van inklemming; de bevestigingsplaat wordt verondersteld niet te kunnen roteren – Cl. 4.2.2.4
• \( M_{Rk,s} = M_{Rk,s}^0 \left ( 1- \frac{N^*}{ϕ_{Ms} N_{Rk,s}} \right ) \) – karakteristieke buigsterkte van het bevestigingsmiddel beïnvloed door de normaalkracht
• l_a = a₃ + e₁ – lengte van de hefboomarm
• a₃ = 0,5 d – afstand tussen het veronderstelde inklemningspunt van het op afschuiving belaste bevestigingsmiddel en het betonoppervlak
• e₁ = t_g + t_fix / 2 – excentriciteit van de aangebrachte afschuifbelasting ten opzichte van het betonoppervlak, waarbij de dikte van een nivelleringslaag of mortel wordt verwaarloosd
• t_g – dikte van de mortellaag
• t_fix – dikte van de voetplaat
• d – nominale diameter van het bevestigingsmiddel
• N* – rekenwaarde van de trekkracht
• ϕ_Ms N_Rk,s – treksterkte van een bevestigingsmiddel bij bezwijken van het staal
• M_Rk,s⁰ = 1,2 W_el f_uf – karakteristieke buigsterkte van het bevestigingsmiddel – ETAG 001 – Bijlage C
• W_el = π d³ / 32 – elastische weerstandsmoment van het bevestigingsmiddel; de door schroefdraad gereduceerde diameter, \( d_s = \sqrt{\frac{4 A_s}{\pi}} \), wordt gebruikt in plaats van de nominale diameter d als Afschuifvlak in schroefdraad is geselecteerd

Betonrandfalen

Betonrandfalen wordt gecontroleerd conform Cl. 7.2.3. Als betonkegels van bevestigingsmiddelen elkaar overlappen, worden ze als een groep gecontroleerd. De randen in de richting van de afschuifbelasting worden gecontroleerd. Alle belasting op een voetplaat wordt verondersteld te worden overgedragen door een bevestigingsmiddel nabij de gecontroleerde rand.

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

waarbij:

• ϕ_Mc – capaciteitsfactor voor ankerfaalmodi gerelateerd aan beton, aanpasbaar in de norminstellingen; aanbevolen waarde is 1/1,5 (Tabel 3.2.4)
• \( V_{Rk,c}^0 = k_9 d^{\alpha} l_f^{\beta} \sqrt{f'_c} c_1^{1.5} \) – beginwaarde van de karakteristieke afschuifsterkte van het bevestigingsmiddel – Cl. 7.2.3.2
• A_c,V – werkelijk oppervlak van het geïdealiseerde betonuitbreeklichaam – Cl. 7.2.3.3
• A_c,V⁰ = 4,5 c₁² – referentie geprojecteerd oppervlak van de faalconus – Cl. 7.2.3.3
• \( psi_{s,V} = 0.7 + 0.3 \frac{c_2}{1.5 c_1} \le 1 \) – parameter die rekening houdt met de verstoring van de spanningsverdeling in het constructief betonelement – Cl. 7.2.3.4
• \( \psi_{h,V} = \left ( \frac{1.5 c_1}{h} \right ) ^{0.5} \ge 1 \) – parameter die rekening houdt met de invloed van de elementdikte – Cl. 7.2.3.5
• \( \psi_{ec,V} = \frac{1}{1+2 e_V / (3c_1)} \le 1 \) – parameter die rekening houdt met de excentriciteit van de resulterende belasting in een groep bevestigingsmiddelen – Cl. 7.2.3.6
• \( \psi_{\alpha,V} = \sqrt{\frac{1}{(\cos \alpha_V)^2 + (0.5 \sin \alpha_V)^2}} \ge 1 \) – parameter die rekening houdt met de hoek van de aangebrachte belasting – Cl. 7.2.3.7
• ψ_re,V = 1 – parameter die rekening houdt met het schilspalteringseffect – Cl. 7.2.3.8; er wordt aangenomen dat er geen randwapening of beugels aanwezig zijn
• k₉ – parameter die rekening houdt met de toestand van het beton; voor gebarsten beton k₉ = 1,7, voor ongebarsten beton k₉ = 2,4
• d – nominale diameter van het bevestigingsmiddel
• \( \alpha = 0.1 \left ( \frac{l_f}{c_1} \right ) ^{0.5} \)
• \( \beta = 0.1 \left ( \frac{d}{c_1} \right ) ^{0.2} \)
• l_f = h_ef ≤ 12 d waarbij d ≤ 24 mm; l_f = h_ef ≤ max (8 d, 300 mm) waarbij d > 24 mm – parameter gerelateerd aan de lengte van het bevestigingsmiddel
• f'_c – karakteristieke cilinderdruksterkte van beton op 28 dagen
• c₁ – randafstand van het bevestigingsmiddel tot de onderzochte rand; conform Cl. 7.2.3.9 wordt voor een smal element, c_2,max < 1,5 c₁, dat tevens als dun wordt beschouwd, h < 1,5 c₁, c'₁ gebruikt in de voorgaande vergelijkingen in plaats van c₁; de gereduceerde c'₁ = max (c_2,max / 1,5, h/ 1,5, s_c,max / 3)
• c₂ – de kleinste randafstand van het bevestigingsmiddel in de richting loodrecht op de onderzochte rand
• h – dikte van het constructief betonelement
• e_V – excentriciteit van de resulterende afschuifkracht op een groep bevestigingsmiddelen ten opzichte van het zwaartepunt van de op afschuiving belaste bevestigingsmiddelen
• α_V – hoek tussen de aangebrachte belasting op het bevestigingsmiddel of de groep bevestigingsmiddelen en de richting loodrecht op de beschouwde vrije rand, 0° < α_V < 90°
• h_ef – effectieve inbeddiepte van het bevestigingsmiddel

Conform Cl. 6.2.8 mag aanvullende wapening worden gebruikt om krachten die betonrandfalen en/of betonuitstulpingsfalen veroorzaken over te dragen. Dergelijke wapening dient te worden ontworpen conform AS 3600.

Betonuitstulpingsfalen

Betonuitstulpingsfalen wordt gecontroleerd conform Cl. 7.2.4. Alle ankers op één voetplaat worden verondersteld op afschuiving te zijn belast en de betonuitbreekweerstand, N_Rk,c, gebruikt in de berekening, wordt berekend met de aanname dat alle ankers op trek zijn belast zonder enige excentriciteit. Er wordt geen aanvullende wapening aangenomen.

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

waarbij:

• ϕ_Mc – capaciteitsfactor voor ankerfaalmodi gerelateerd aan beton, aanpasbaar in de norminstellingen; aanbevolen waarde is 1/1,5 (Tabel 3.2.4)
• k₈ – parameter gepubliceerd in het Beoordelingsrapport; conform ETAG 001 – Bijlage C geldt voor h_ef < 60 mm: k₈ = 1 en voor h_ef ≥ 60 mm: k₈ = 2
• N_Rk,c – karakteristieke betonkegelssterkte voor een enkel bevestigingsmiddel of een bevestigingsmiddel in een groep

Gecombineerde trek- en afschuifbelasting

De weerstand van een bevestigingsmiddel belast door gecombineerde trek en afschuiving wordt bepaald conform Hoofdstuk 8.

Bezwijken van het staal

De beoordeling van het gedrag onder gecombineerde trek- en afschuifbelasting van het bevestigingsmiddel is gebaseerd op AS 4100:

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

Bezwijken van het beton

Andere faalmodi dan staal worden gecontroleerd conform Cl. 8.2.1:

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

waarbij:

• N* – rekenwaarde van de trekkracht op een enkel bevestigingsmiddel of groep
• V* – rekenwaarde van de afschuifkracht op een enkel bevestigingsmiddel of groep
• N_Rk,i – karakteristieke treksterkte van het bevestigingsmiddel of de groep bij faalmodus 'i'
• V_Rk,i – karakteristieke afschuifsterkte van het bevestigingsmiddel of de groep bij faalmodus 'i'
• \( ϕ_{Ms} = \frac{5 f_{yf}}{6 f_{uf}} \) – capaciteitsfactor voor bezwijken van het staal bij trek (Tabel 3.2.4)
• ϕ_Ms = f_yf / f_uf ≤ 0,8 wanneer f_uf ≤ 800 MPa en f_yf / f_uf ≤ 0,8; ϕ_Ms = 2/3 anders – capaciteitsfactor voor bezwijken van het staal bij afschuiving (Tabel 3.2.4)
• ϕ_Mc – capaciteitsfactor voor ankerfaalmodi gerelateerd aan beton, aanpasbaar in de norminstellingen; aanbevolen waarde is 1/1,5 (Tabel 3.2.4)

Stand-off ankers

Ankers met stand-off worden ontworpen als staaf conform AS 4100 met capaciteitsfactoren voor bouten. De aangenomen lengte van de staaf is de som van de hoogte van de tussenruimte, de helft van de nominale diameter en de helft van de voetplaatdikte. Stand-off ankers worden doorgaans gecontroleerd als bouwfase vóór het injecteren.

Buigcapaciteit

De buigcapaciteit wordt bepaald conform AS 4100, Cl. 5.1.

M* ≤ ϕ M_s

waarbij:

• M* – buigend moment op het anker bepaald door de eindige elementenmethode
• ϕ = 0,8 – capaciteitsfactor voor bouten
• M_s = f_y Z_e – doorsnede-buigcapaciteit
• f_y – vloeigrens van het anker
• Z_e = min {S, 1,5 · Z} – effectief weerstandsmoment – Cl. 5.2.3
• \( S = \frac{d^3}{6} \) – plastisch weerstandsmoment; als Afschuifvlak in schroefdraad is geselecteerd, wordt de nominale diameter d vervangen door de door schroefdraad gereduceerde diameter d_s
• \( Z = \frac{1}{32} \pi d^3 \) – elastisch weerstandsmoment; als Afschuifvlak in schroefdraad is geselecteerd, wordt de nominale diameter d vervangen door de door schroefdraad gereduceerde diameter d_s

Afschuifcapaciteit

De afschuifcapaciteit wordt bepaald conform AS 4100, Cl. 5.11.

V* ≤ ϕ V_w

waarbij:

• V* – rekenwaarde van de afschuifkracht
• ϕ = 0,8 – capaciteitsfactor voor bouten
• V_w = 0,6 f_y A_w – nominale afschuifvloeigrenskapaciteit – Cl. 5.11.4
• f_y – vloeigrens van het anker
• A_w = 0,844 A_s – afschuifoppervlak
• A_s – trekspanningsoppervlak van een bout zoals gedefinieerd in AS 1275

Drukkrachtcapaciteit

De drukkrachtcapaciteit wordt bepaald conform AS 4100, Cl. 6. Knik wordt in rekening gebracht conform Cl. 6.3:

N* ≤ ϕ N_c

waarbij:

• N* – rekenwaarde van de druk kracht
• ϕ = 0,8 – capaciteitsfactor voor bouten
• N_c = α_c N_s ≤ N_s – nominale staafcapaciteit – Cl. 6.3.3
• N_s = k_f A_s f_y – nominale doorsnedecapaciteit – Cl. 6.2
• f_y – vloeigrens van het anker
• l_e = k_e l – kniklengte – Cl. 6.3.2
• k_e = 2 – effectieve lengtefactor van de staaf; conservatief wordt aangenomen dat het anker onderaan is ingeklemd en bovenaan scharnierend is als zwenkstaaf
• l = l_gap + d / 2 + t_p / 2 – aangenomen lengte van de staaf
• l_gap – hoogte van de tussenruimte
• d – nominale boutdiameter
• t_p – dikte van de voetplaat
• \( \alpha_c = \xi \left \{ 1 - \sqrt{1- \left ( \frac{90}{\xi \lambda} \right )^2 } \right \} \) – knikreductiefactor voor drukstaven – Cl. 6.3.3
• \( \xi = \frac{\left( \frac{\lambda}{90} \right)^2 + 1 + \eta}{2 \left( \frac{\lambda}{90} \right)^2} \) – factor voor drukstaven – Cl. 6.3.3
• \( \lambda = \lambda_n + \alpha_a \alpha_b \) – slankheidsverhouding – Cl. 6.3.3
• \( \eta = 0.00326 (\lambda-13.5) \) – imperfectiefactor voor drukstaven – Cl. 6.3.3
• \( \lambda_n = \frac{l_e}{r} \sqrt{k_f} \sqrt{\frac{f_y}{250}} \) – gewijzigde slankheid van drukstaven – Cl. 6.3.3
• k_f = 1 – vormfactor – Cl. 6.2.2
• \( r = \sqrt{\frac{I_s}{A_s}} \) – traagheidsstraal
• \( I_s = \frac{1}{64} \pi d_s^4 \) – traagheidsmoment
• A_s – trekspanningsoppervlak van een bout zoals gedefinieerd in AS 1275
• \( d_s = \sqrt{\frac{4 A_s}{\pi}} \) – door schroefdraad gereduceerde diameter
• \( \alpha_a = \frac{2100 (\lambda_n - 13.5)}{\lambda_n^2 - 15.3 \lambda_n + 2050} \) – factor voor drukstaven – Cl. 6.3.3
• α_b = 0,5 – doorsnedeconstante voor drukstaven – Tabel 6.3.3

Trekkrachtcapaciteit

De trekkrachtcapaciteit wordt bepaald conform AS 4100, Cl. 7:

N* ≤ ϕ N_t

waarbij:

• N* – rekenwaarde van de trek kracht
• ϕ = 0,8 – capaciteitsfactor voor bouten
• N_t = A_s f_y – nominale doorsnedecapaciteit van een bout bij trek – Cl. 7.2
• A_s – trekspanningsoppervlak van een bout zoals gespecificeerd in AS 1275
• f_y – vloeigrens van het anker

Interactie van belastingen

Als een anker met stand-off wordt belast door een afschuifkracht en een druk kracht, wordt de interactiecontrole van belastingen uitgevoerd:

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

waarbij:

• N* – rekenwaarde van de druk kracht
• ϕ = 0,8 – capaciteitsfactor voor bouten
• N_c – drukweerstand
• M* – rekenwaarde van het buigend moment ten gevolge van afschuiving op een hefboomarm
• M_s – buigweerstand

Daarnaast worden de controles van bezwijken van het staal bij afschuiving en betonafschuiffalen (betonrandfalen, betonuitstulpingsfalen) uitgevoerd.

Als een anker met stand-off wordt belast door een afschuifkracht en een trek kracht, wordt de interactiecontrole van belastingen uitgevoerd:

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

waarbij:

• N*_tf – rekenwaarde van de trek kracht
• ϕ = 0,8 – capaciteitsfactor voor bouten
• N_t – trekweerstand
• M* – rekenwaarde van het buigend moment ten gevolge van afschuiving op een hefboomarm
• M_s – buigweerstand

Daarnaast worden de controles van bezwijken van het staal bij afschuiving en betonfalingen ten gevolge van trek en afschuiving uitgevoerd.