Avustralya standartlarına göre ankrajların kod kontrolü

Ankrajlardaki kuvvetler, prying kuvvetleri dahil, sonlu elemanlar analizi ile belirlenir; ancak dayanımlar AS 5216 kod hükümleri kullanılarak kontrol edilir.

Ankraj kontrolü AS 5216:2018'e göre yapılmaktadır. Kod, yerinde dökme ankrajlar için bazı formülleri özellikle belirtmese de, formüller yerinde dökme ankrajların açıkça belirtildiği SA TS 101:2015 ile aynıdır. Kod kurulumunda çatlamış veya çatlamamış beton seçilebilir. Çatlamış beton, varsayılan olarak muhafazakâr biçimde kabul edilir. Çekme ve kesmedeki beton koni kırılma kontrolü, Kod kurulumunda göz ardı edilebilir; bu, kuvvetin donatı aracılığıyla aktarıldığının varsayıldığı anlamına gelir. Kullanıcıya bu kuvvetin büyüklüğü sunulur. Beton koni kırılma dayanımının beton pry-out kırılma kontrolü formülünde kullanılması nedeniyle, bu kontrol de göz ardı edilir.

Çekmeye maruz ankrajların aşağıdaki kontrolleri sağlanmamakta olup ilgili Teknik Ürün Spesifikasyonundaki bilgiler kullanılarak kontrol edilmelidir (AS 5216:2018: Ek A'ya göre test):

• Bağlantı elemanının sıyrılma kırılması (sonradan yerleştirilen mekanik ankrajlar için) – AS 5216:2018: 6.2.4,
• Kombine sıyrılma ve beton koni kırılması (sonradan yerleştirilen yapıştırmalı ankrajlar için) – AS 5216:2018: 6.2.5,
• Beton yarılma kırılması – AS 5216:2018: 6.2.6.

Beton blow-out kırılması yalnızca pul plakalı ankrajlar için sağlanmaktadır.

Çekmede çelik kırılması

Çekmede çelik kırılması Md. 6.2.2'ye göre kontrol edilir:

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

burada:

• \( ϕ_{Ms} = \frac{5 f_{yf}}{6 f_{uf}} \le 1/1.4 \) – çekmede çelik kırılması için kapasite faktörü (Tablo 3.2.4)
• A_s – AS 1275'te belirtildiği şekilde cıvatanın çekme gerilmesi alanı
• f_uf – AS 4100 – Tablo 9.3.1'de belirtildiği şekilde cıvatanın minimum çekme dayanımı

Beton koni kırılması

Beton koni kırılması Md. 6.2.3'e göre kontrol edilir ve uygulanabildiği durumlarda ankraj grubu için sağlanır. Bir gruptaki veya tek bir bağlantı elemanındaki çekmeye maruz bağlantı elemanlarının karakteristik dayanımı:

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

burada:

• ϕ_Mc – betona bağlı ankraj kırılma modları için kapasite faktörü, kod kurulumunda düzenlenebilir; önerilen değer 1/1.5'tir (Tablo 3.2.4)
• \( N_{Rk,c}^0 = k_1 \sqrt{f'_c} h_{ef}^{1.5} \) – komşu bağlantı elemanlarının veya beton elemanın kenarlarının etkisinden uzakta, tek bir bağlantı elemanının karakteristik dayanımı – Md. 6.2.3.2
• A_c,N – komşu bağlantı elemanları ve beton elemanın kenarları ile sınırlanan bağlantı elemanının kırılma konisinin gerçek izdüşüm alanı – Md. 6.2.3.3
• A_c,N⁰ = s_cr,N² – kenar mesafesi en az 1.5 h_ef olan tek bir bağlantı elemanının referans izdüşüm alanı – Md. 6.2.3.3
• \( \psi_{s,N} = 0.7 + 0.3 \frac{c}{c_{cr,N}} \le 1 \) – bağlantı elemanının beton elemanın kenarına yakınlığından kaynaklanan betondaki gerilme dağılımıyla ilgili parametre – Md. 6.2.3.4
• \( \psi_{re,N} = 0.5 + \frac{h_{ef}}{200} \le 1 \)– kabuk soyulma etkisini dikkate alan parametre – Md. 6.2.3.5
• \( \psi_{ec,N} = \frac{1}{1+2 e_N / s_{cr,N}} \le 1 \) – bir bağlantı elemanı grubundaki bileşke yükün dışmerkezliğini dikkate alan parametre – Md. 6.2.3.6
• \( \psi_{M,N} = 2- \frac{2 z}{3 h_{ef}} \ge 1 \) – ankraj plakası ile beton arasındaki basınç kuvvetinin etkisini dikkate alan parametre – Md. 6.2.3.7; c < 1.5 h_ef ise veya basınç kuvvetinin (eğilmeden kaynaklanan basınç dahil) ankrajlardaki çekme kuvvetleri toplamına oranı 0.8'den küçükse bu parametre 1'e eşittir
• \item k₁ – parametre; yerinde dökme ankrajlar için (Ankraj tipi – pul plaka) çatlamış betonda k₁ = k_cr,N = 8.9, çatlamamış betonda k₁ = k_ucr,N = 12.7; sonradan yerleştirilen ankrajlar için (Ankraj tipi – düz) çatlamış betonda k₁ = k_cr,N = 7.7, çatlamamış betonda k₁ = k_ucr,N = 11.0
• s_cr,N = 2 c_cr,N = 3 h_ef – bağlantı elemanları aralığı
• c_cr,N = 1.5 h_ef – karakteristik kenar mesafesi
• h_ef – bağlantı elemanının etkin gömme derinliği; dar beton eleman durumunda Md. 6.2.3.8 uygulanır ve\( h'_{ef} = \max \left ( \frac{c_{max}}{c_{cr,N}}h_{ef}; \, \frac{s_{max}}{s_{cr,N}}h_{ef} \right ) \)
• z – iç kol uzunluğu
• c – en küçük kenar mesafesi

Ortak beton konisi oluşturan çekmeye maruz ankraj grubu için beton kırılma konisi alanı, A_c,N, kırmızı kesik çizgiyle gösterilmektedir.

Md. 6.2.8'e göre, beton koni kırılmasına neden olan kuvvetleri aktarmak için ek donatı kullanılabilir. Bu tür donatı AS 3600'e uygun olarak tasarlanmalıdır.

Sıyrılma kırılması

Sıyrılma kırılması, başlıklı yerinde dökme bağlantı elemanları (Ankraj tipi – pul plaka) için SA TS 101:2015 – Md. 6.2.3'e göre kontrol edilir:

\[ ϕ_{Mc} N_{Rk,p} = k_1 A_h f'_c \]

• ϕ_Mc – betona bağlı ankraj kırılma modları için kapasite faktörü, kod kurulumunda düzenlenebilir; önerilen değer 1/1.5'tir (Tablo 3.2.4)
• k₁ – betonun durumuna ilişkin parametre; çatlamış beton için k₁ = 8.0, çatlamamış beton için k₁ = 11.2
• A_h – bağlantı elemanının yük taşıyan başlığının alanı; dairesel pul plaka için \( A_h = \frac{\pi}{4} \left ( d_h^2 - d^2 \right \)$, dikdörtgen pul plaka için \( A_h = a_{wp}^2 - \frac{\pi}{4} d^2 \)
• d_h ≤ 6 t_h + d – bağlantı elemanı başlığının çapı
• t_h – başlıklı bağlantı elemanının başlık kalınlığı
• d – bağlantı elemanı gövdesinin çapı
• a_wp – dikdörtgen pul plakanın kenar uzunluğu
• f'_c – betonun karakteristik basınç dayanımı

Yerinde dökme başlıklı ankrajlar dışındaki ankrajlar için sıyrılma kırılması hesaplanmamakta olup dayanım üretici tarafından garanti edilmeli veya Ek A'ya uygun test ve değerlendirme ile belirlenmelidir.

Montaj sırasında (Md. 6.2.6.1) veya yükleme nedeniyle (Md. 6.2.6.2) yarılma kırılmasına karşı dayanım sağlanmamakta olup üretici tarafından garanti edilmeli veya Ek A'ya uygun test ve değerlendirme ile belirlenmelidir.

Blow-out kırılması

Blow-out kırılması, kenar mesafesi c ≤ 0.5 h_ef olan başlıklı ankrajlar (Ankraj tipi – pul) için Md. 6.2.7'ye göre kontrol edilir. Kenara yakın aralıkları s ≤ 4 c₁ olan ankrajlar grup olarak değerlendirilir. Kırlangıç kuyruğu ankrajlar aynı şekilde kontrol edilebilir; ancak A_h değeri yazılımda bilinmemektedir. Kırlangıç kuyruğu ankrajların blow-out kırılması, ilgili boyutlarda pul plaka seçilerek belirlenebilir.

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

burada:

• ϕ_Mc – betona bağlı ankraj kırılma modları için kapasite faktörü, kod kurulumunda düzenlenebilir; önerilen değer 1/1.5'tir (Tablo 3.2.4)
• \( N_{Rk,cb}^0 = k_5 c_1 \sqrt{A_h} \sqrt{f'_c} \) – komşu bağlantı elemanlarının ve beton elemanın kenarlarının etkisinden uzakta, tek bir bağlantı elemanının karakteristik dayanımı – Md. 6.2.7.2
• A_c,Nb – beton elemanın kenarları (c₂ ≤ 2 c₁), komşu bağlantı elemanlarının varlığı (s ≤ 4 c₁) veya eleman kalınlığı ile sınırlanan bağlantı elemanının gerçek izdüşüm alanı – Md. 6.2.7.3
• A_c,Nb⁰ = (4 c₁)² – kenar mesafesi c₁'e eşit olan tek bir bağlantı elemanının referans izdüşüm alanı – Md. 6.2.7.3
• \( \psi_{s,Nb} = 0.7+0.3 \frac{c_2}{2 c_1} \le 1 \) – bağlantı elemanının beton elemanın köşesine yakınlığından kaynaklanan betondaki gerilme bozulmasını dikkate alan parametre – Md. 6.2.7.4
• \( \psi_{g,Nb} = \sqrt{n} + (1-\sqrt{n}) \frac{s_2}{4c_1} \ge 1 \) – grup etkisini dikkate alan parametre – Md. 6.2.7.5
• \( \psi_{ec,Nb} = \frac{1}{1+2 e_N / s_{cr,Nb}} \le 1 \) – bir bağlantı elemanı grubundaki yük dışmerkezliğini dikkate alan parametre – Md. 6.2.7.6
• k₅ – betonun durumuna ilişkin parametre; çatlamış beton için k₅ = 8.7, çatlamamış beton için k₅ = 12.2
• c₁ – bağlantı elemanının en yakın kenara doğru 1. yöndeki kenar mesafesi
• c₂ – çok kenarlı dar bir elemanda en küçük kenar mesafesi olan, 1. yöne dik bağlantı elemanının kenar mesafesi
• A_h – bağlantı elemanının yük taşıyan başlığının alanı; dairesel pul plaka için \( A_h = \frac{\pi}{4} \left ( d_h^2 - d^2 \right \), dikdörtgen pul plaka için \( A_h = a_{wp}^2 - \frac{\pi}{4} d^2 \)
• f'_c – betonun karakteristik basınç dayanımı
• n – beton elemanın kenarına paralel sıradaki bağlantı elemanı sayısı
• s₂ – bir gruptaki bağlantı elemanlarının 1. yöne dik aralığı
• s_cr,Nb = 4 c₁ – bir bağlantı elemanının blow-out kırılmasına karşı karakteristik çekme dayanımını geliştirebilmesi için gerekli aralık

Kesmedeki çelik kırılması

Kesmedeki çelik kırılması Md. 7.2.2'ye göre belirlenir. Ankrajın, cıvatalarla aynı malzeme özelliklerine sahip dişli çubuktan yapıldığı varsayılır.

Kol kolu olmaksızın kesme kuvveti

Kol kolu olmaksızın kesme kuvveti, stand-off – doğrudan seçildiğinde varsayılır. Bağlantı elemanlarının sünek çelikten yapıldığı ve k₇ = 1 faktörünün geçerli olduğu varsayılır. Her bağlantı elemanı ayrı ayrı kontrol edilir. Dayanım AS 5216 – Md. 7.2.2.2 ve AS 4100 – Md. 9.2.2.1'e göre belirlenir:

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

burada:

• \( ϕ_{Ms} = f_{yf} / f_{uf} \le 0.8 \) f_uf ≤ 800 MPa ve f_yf / f_uf ≤ 0.8 olduğunda; aksi hâlde ϕ_Ms = 2/3 – kesmedeki çelik kırılması için kapasite faktörü (Tablo 3.2.4)
• f_uf – AS 4100 Tablo 9.2.1'de belirtildiği şekilde cıvatanın minimum çekme dayanımı
• A – sırasıyla AS 1275'te tanımlandığı şekilde cıvatanın küçük çap alanı olan A_c veya cıvatanın nominal düz gövde alanı olan A_o'ya eşit cıvata alanı

f'_c < 20 MPa olan betonda h_ef / d < 5 olan bağlantı elemanları için V_Rk,s, 0.8'e eşit bir faktörle çarpılır.

Kol kolu ile kesme kuvveti

Kol kollu çelik kesme dayanımı Md. 7.2.2.3'e göre hesaplanır:

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

burada:

• \( ϕ_{Ms} = f_{yf} / f_{uf} \le 0.8 \) f_uf ≤ 800 MPa ve f_yf / f_uf ≤ 0.8 olduğunda; aksi hâlde ϕ_Ms = 2/3 – kesmedeki çelik kırılması için kapasite faktörü (Tablo 3.2.4)
• α_M = 2 – ankraj plakasının dönmesinin engellendiği varsayılan mesnet derecesini dikkate alan parametre – Md. 4.2.2.4
• \( M_{Rk,s} = M_{Rk,s}^0 \left ( 1- \frac{N^*}{ϕ_{Ms} N_{Rk,s}} \right ) \) – eksenel yükten etkilenen bağlantı elemanının karakteristik eğilme dayanımı
• l_a = a₃ + e₁ – kol kolunun uzunluğu
• a₃ = 0.5 d – kesmeye maruz bağlantı elemanının varsayılan mesnet noktası ile beton yüzeyi arasındaki mesafe
• e₁ = t_g + t_fix / 2 – tesviye harcı veya şerbetinin kalınlığı göz ardı edilerek, uygulanan kesme yükünün beton yüzeyine göre dışmerkezliği
• t_g – harç tabakasının kalınlığı
• t_fix – taban plakasının kalınlığı
• d – bağlantı elemanının nominal çapı
• N* – tasarım çekme yükü
• ϕ_Ms N_Rk,s – çelik kırılmasına karşı bağlantı elemanının çekme dayanımı
• M_Rk,s⁰ = 1.2 W_el f_uf – bağlantı elemanının karakteristik eğilme dayanımı – ETAG 001 – Ek C
• W_el = π d³ / 32 – bağlantı elemanının elastik kesit modülü; Dişlide kesme düzlemi seçildiğinde nominal çap d yerine dişler tarafından küçültülmüş çap \( d_s = \sqrt{\frac{4 A_s}{\pi}} \) kullanılır

Beton kenar kırılması

Beton kenar kırılması Md. 7.2.3'e göre kontrol edilir. Bağlantı elemanlarının beton konileri kesişiyorsa grup olarak kontrol edilir. Kesme yükü yönündeki kenarlar kontrol edilir. Taban plakasındaki tüm yükün kontrol edilen kenara yakın bağlantı elemanı tarafından aktarıldığı varsayılır.

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

burada:

• ϕ_Mc – betona bağlı ankraj kırılma modları için kapasite faktörü, kod kurulumunda düzenlenebilir; önerilen değer 1/1.5'tir (Tablo 3.2.4)
• \( V_{Rk,c}^0 = k_9 d^{\alpha} l_f^{\beta} \sqrt{f'_c} c_1^{1.5} \) – bağlantı elemanının karakteristik kesme dayanımının başlangıç değeri – Md. 7.2.3.2
• A_c,V – idealleştirilmiş beton kırılma gövdesinin gerçek alanı – Md. 7.2.3.3
• A_c,V⁰ = 4.5 c₁² – kırılma konisinin referans izdüşüm alanı – Md. 7.2.3.3
• \( psi_{s,V} = 0.7 + 0.3 \frac{c_2}{1.5 c_1} \le 1 \) – beton elemandaki gerilme dağılımının bozulmasını dikkate alan parametre – Md. 7.2.3.4
• \( \psi_{h,V} = \left ( \frac{1.5 c_1}{h} \right ) ^{0.5} \ge 1 \) – eleman kalınlığının etkisini dikkate alan parametre – Md. 7.2.3.5
• \( \psi_{ec,V} = \frac{1}{1+2 e_V / (3c_1)} \le 1 \) – bir bağlantı elemanı grubundaki bileşke yükün dışmerkezliğini dikkate alan parametre – Md. 7.2.3.6
• \( \psi_{\alpha,V} = \sqrt{\frac{1}{(\cos \alpha_V)^2 + (0.5 \sin \alpha_V)^2}} \ge 1 \) – uygulanan yükün açısını dikkate alan parametre – Md. 7.2.3.7
• ψ_re,V = 1 – kabuk soyulma etkisini dikkate alan parametre – Md. 7.2.3.8, kenar donatısı veya etriye olmadığı varsayılır
• k₉ – betonun durumunu dikkate alan parametre; çatlamış beton için k₉ = 1.7, çatlamamış beton için k₉ = 2.4
• d – bağlantı elemanının nominal çapı
• \( \alpha = 0.1 \left ( \frac{l_f}{c_1} \right ) ^{0.5} \)
• \( \beta = 0.1 \left ( \frac{d}{c_1} \right ) ^{0.2} \)
• l_f = h_ef ≤ 12 d, d ≤ 24 mm iken; l_f = h_ef ≤ max (8 d, 300 mm), d > 24 mm iken – bağlantı elemanının uzunluğuyla ilgili parametre
• f'_c – 28 günlük betonun karakteristik basınç silindir dayanımı
• c₁ – bağlantı elemanının incelenen kenara olan kenar mesafesi; Md. 7.2.3.9'a göre, c_2,max < 1.5 c₁ olan dar ve aynı zamanda ince, h < 1.5 c₁ olan elemanlarda önceki denklemlerde c₁ yerine c'₁ kullanılır; azaltılmış c'₁ = max (c_2,max / 1.5, h/ 1.5, s_c,max / 3)
• c₂ – bağlantı elemanının incelenen kenara dik yöndeki daha küçük kenar mesafesi
• h – beton eleman kalınlığı
• e_V – kesmeye maruz bağlantı elemanları grubuna etkiyen bileşke kesme kuvvetinin, kesmeye maruz bağlantı elemanlarının ağırlık merkezine göre dışmerkezliği
• α_V – bağlantı elemanına veya bağlantı elemanı grubuna uygulanan yük ile incelenen serbest kenara dik yön arasındaki açı, 0° < α_V < 90°
• h_ef – bağlantı elemanının etkin gömme derinliği

Md. 6.2.8'e göre, beton kenar kırılmasına ve/veya beton pry-out kırılmasına neden olan kuvvetleri aktarmak için ek donatı kullanılabilir. Bu tür donatı AS 3600'e uygun olarak tasarlanmalıdır.

Beton pry-out kırılması

Beton pry-out kırılması Md. 7.2.4'e göre kontrol edilir. Bir taban plakasındaki tüm ankrajların kesmeye maruz olduğu varsayılır ve hesaplamada kullanılan beton kırılma dayanımı N_Rk,c, tüm ankrajların dışmerkezlik olmaksızın çekmeye maruz olduğu varsayımıyla hesaplanır. Ek donatı olmadığı varsayılır.

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

burada:

• ϕ_Mc – betona bağlı ankraj kırılma modları için kapasite faktörü, kod kurulumunda düzenlenebilir; önerilen değer 1/1.5'tir (Tablo 3.2.4)
• k₈ – Değerlendirme Raporunda yayımlanan parametre; ETAG 001 – Ek C'ye göre h_ef < 60 mm için k₈ = 1 ve h_ef ≥ 60 mm için k₈ = 2
• N_Rk,c – tek bir bağlantı elemanı veya gruptaki bağlantı elemanı için karakteristik beton koni dayanımı

Kombine çekme ve kesme yüklemesi

Kombine çekme ve kesme yüklemesine maruz bir bağlantı elemanının dayanımı Bölüm 8'e göre belirlenir.

Çelik kırılması

Bağlantı elemanının kombine çekme ve kesme yüklemesi altındaki performansının değerlendirmesi AS 4100'e dayanır:

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

Beton kırılması

Çelik dışındaki kırılma modları Md. 8.2.1'e göre kontrol edilir:

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

burada:

• N* – tek bir bağlantı elemanına veya gruba uygulanan tasarım çekme kuvveti
• V* – tek bir bağlantı elemanına veya gruba uygulanan tasarım kesme kuvveti
• N_Rk,i – 'i' kırılma moduna karşı bağlantı elemanı veya grubun karakteristik çekme dayanımı
• V_Rk,i – 'i' kırılma moduna karşı bağlantı elemanı veya grubun karakteristik kesme dayanımı
• \( ϕ_{Ms} = \frac{5 f_{yf}}{6 f_{uf}} \) – çekmede çelik kırılması için kapasite faktörü (Tablo 3.2.4)
• ϕ_Ms = f_yf / f_uf ≤ 0.8, f_uf ≤ 800 MPa ve f_yf / f_uf ≤ 0.8 olduğunda; aksi hâlde ϕ_Ms = 2/3 – kesmedeki çelik kırılması için kapasite faktörü (Tablo 3.2.4)
• ϕ_Mc – betona bağlı ankraj kırılma modları için kapasite faktörü, kod kurulumunda düzenlenebilir; önerilen değer 1/1.5'tir (Tablo 3.2.4)

Stand-off ankrajlar

Stand-off'lu ankrajlar, cıvata kapasite faktörleri ile AS 4100'e göre kiriş eleman olarak tasarlanır. Elemanın varsayılan uzunluğu, boşluk yüksekliğinin, nominal çap kalınlığının yarısının ve taban plakası kalınlığının yarısının toplamıdır. Stand-off ankrajlar genellikle harç doldurulmadan önceki yapım aşaması olarak kontrol edilir.

Eğilme kapasitesi

Eğilme kapasitesi AS 4100, Md. 5.1'e göre belirlenir.

M* ≤ ϕ M_s

burada:

• M* – sonlu elemanlar yöntemiyle belirlenen ankraj üzerindeki eğilme momenti
• ϕ = 0.8 – cıvatalar için kapasite faktörü
• M_s = f_y Z_e – eğilme için kesit moment kapasitesi
• f_y – ankraj akma dayanımı
• Z_e = min {S, 1.5 · Z} – etkin kesit modülü – Md. 5.2.3
• \( S = \frac{d^3}{6} \) – plastik kesit modülü; Dişlide kesme düzlemi seçildiğinde nominal çap d, dişler tarafından küçültülmüş çap d_s ile değiştirilir
• \( Z = \frac{1}{32} \pi d^3 \) – elastik kesit modülü; Dişlide kesme düzlemi seçildiğinde nominal çap d, dişler tarafından küçültülmüş çap d_s ile değiştirilir

Kesme kapasitesi

Kesme kapasitesi AS 4100, Md. 5.11'e göre belirlenir.

V* ≤ ϕ V_w

burada:

• V* – tasarım kesme kuvveti
• ϕ = 0.8 – cıvatalar için kapasite faktörü
• V_w = 0.6 f_y A_w – nominal kesme akma kapasitesi – Md. 5.11.4
• f_y – ankraj akma dayanımı
• A_w = 0.844 A_s – kesme alanı
• A_s – AS 1275'te tanımlandığı şekilde cıvatanın çekme gerilmesi alanı

Eksenel basınç kapasitesi

Eksenel basınç kapasitesi AS 4100, Md. 6'ya göre belirlenir. Burkulma Md. 6.3'e göre dikkate alınır:

N* ≤ ϕ N_c

burada:

• N* – tasarım basınç kuvveti
• ϕ = 0.8 – cıvatalar için kapasite faktörü
• N_c = α_c N_s ≤ N_s – nominal eleman kapasitesi – Md. 6.3.3
• N_s = k_f A_s f_y – nominal kesit kapasitesi – Md. 6.2
• f_y – ankraj akma dayanımı
• l_e = k_e l – etkin uzunluk – Md. 6.3.2
• k_e = 2 – eleman etkin uzunluk faktörü; ankrajın alt uçta ankastre, üst uçta mafsallı yanal ötelemeli eleman olduğu muhafazakâr biçimde varsayılır
• l = l_gap + d / 2 + t_p / 2 – elemanın varsayılan uzunluğu
• l_gap – boşluk yüksekliği
• d – nominal cıvata çapı
• t_p – taban plakası kalınlığı
• \( \alpha_c = \xi \left \{ 1 - \sqrt{1- \left ( \frac{90}{\xi \lambda} \right )^2 } \right \} \) – basınç elemanı narinlik azaltma faktörü – Md. 6.3.3
• \( \xi = \frac{\left( \frac{\lambda}{90} \right)^2 + 1 + \eta}{2 \left( \frac{\lambda}{90} \right)^2} \) – basınç elemanı faktörü – Md. 6.3.3
• \( \lambda = \lambda_n + \alpha_a \alpha_b \) – narinlik oranı – Md. 6.3.3
• \( \eta = 0.00326 (\lambda-13.5) \) – basınç elemanı kusur faktörü – Md. 6.3.3
• \( \lambda_n = \frac{l_e}{r} \sqrt{k_f} \sqrt{\frac{f_y}{250}} \) – değiştirilmiş basınç elemanı narinliği – Md. 6.3.3
• k_f = 1 – form faktörü – Md. 6.2.2
• \( r = \sqrt{\frac{I_s}{A_s}} \) – atalet yarıçapı
• \( I_s = \frac{1}{64} \pi d_s^4 \) – atalet momenti
• A_s – AS 1275'te tanımlandığı şekilde cıvatanın çekme gerilmesi alanı
• \( d_s = \sqrt{\frac{4 A_s}{\pi}} \) – dişler tarafından küçültülmüş çap
• \( \alpha_a = \frac{2100 (\lambda_n - 13.5)}{\lambda_n^2 - 15.3 \lambda_n + 2050} \) – basınç elemanı faktörü – Md. 6.3.3
• α_b = 0.5 – basınç elemanı kesit sabiti - Tablo 6.3.3

Eksenel çekme kapasitesi

Eksenel çekme kapasitesi AS 4100, Md. 7'ye göre belirlenir:

N* ≤ ϕ N_t

burada:

• N* – tasarım çekme kuvveti
• ϕ = 0.8 – cıvatalar için kapasite faktörü
• N_t = A_s f_y – çekmede cıvatanın nominal kesit kapasitesi – Md. 7.2
• A_s – AS 1275'te belirtildiği şekilde cıvatanın çekme gerilmesi alanı
• f_y – ankraj akma dayanımı

Yükleme etkileşimi

Stand-off'lu bir ankraj kesme yükü ve basınç kuvvetine maruz kalıyorsa, yükleme etkileşimi kontrolü yapılır:

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

burada:

• N* – tasarım basınç kuvveti
• ϕ = 0.8 – cıvatalar için kapasite faktörü
• N_c – basınç dayanımı
• M* – kol kolu üzerindeki kesmeden kaynaklanan tasarım eğilme momenti
• M_s – eğilme dayanımı

Ayrıca çelik kesme kırılması ve beton kesme kırılmaları (beton kenar kırılması, beton pryout kırılması) kontrolleri yapılır.

Stand-off'lu bir ankraj kesme yükü ve çekme kuvvetine maruz kalıyorsa, yükleme etkileşimi kontrolü yapılır:

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

burada:

• N*_tf – tasarım çekme kuvveti
• ϕ = 0.8 – cıvatalar için kapasite faktörü
• N_t – çekme dayanımı
• M* – kol kolu üzerindeki kesmeden kaynaklanan tasarım eğilme momenti
• M_s – eğilme dayanımı

Ayrıca çelik kesme kırılması ve çekme ile kesmeden kaynaklanan beton kırılmaları kontrolleri yapılır.