Ankraj cıvata dirençleri, başlıklı ve sonradan yerleştirme ankrajlar için STO 36554501-048-2016'ya göre değerlendirilmektedir. STO genellikle Ek'teki tablo değerlerini kullanmaktadır; bu durumda genel geçerlilikleri nedeniyle SP 43, SP16 veya EN 1992-4'teki formüller kullanılmaktadır. Düz ankrajların çekme göçmesi, yapıştırmalı ankrajların birleşik çekme ve beton göçmesi ile betonun yarılma göçmesi, yalnızca belirli ankraj ve yapıştırıcı türü için ankraj üreticisinden temin edilebilen bilgilerin eksikliği nedeniyle kontrol edilmemektedir.
Kod kurulumunda beton çatlak veya çatlaksız olarak ayarlanabilir. Çatlaksız betonun dirençleri daha yüksektir.
Çekme çelik direnci (SP 43 - Ek G):
STO'daki ankrajların çekme çelik direnci, Ek A'daki tablo değerlerini kullanmaktadır. Bu nedenle SP 43 - Ek G'den genel formül kullanılmaktadır.
\[ N_{ult,s} = \frac{A_{sa} \cdot R_{ba} \cdot \gamma_c}{k_0} \]
burada:
- Rba = 0.8 ⋅ Rbyn – ankraj cıvatasının tasarım akma dayanımı
- Rbyn – ankraj çeliğinin karakteristik akma dayanımı
- Asa – cıvatanın net kesit alanı
- k0 – yükleme türü faktörü; Kod kurulumunda düzenlenebilir; statik yükleme için k0 = 1.05 ve dinamik yükleme için k0 = 1.35; borulara serbest yerleştirilen ankraj plakalı taşınabilir ankrajlar için dinamik yükler altında k0 = 1.15 alınır (SP 43 – G.9)
- γc – hizmet faktörü – SP 16, Tablo 1, Kod kurulumunda düzenlenebilir
Çekme göçme direnci (EN 1992-4, Md. 7.2.1.5)
STO'daki ankrajların çekme göçme direnci, Ek A'daki tablo değerlerini kullanmaktadır. Bu nedenle pul levhalı ankrajlar için EN 1992-4, Md. 7.2.1.5'teki genel formül kullanılmaktadır:
\[ N_{ult,p}=\frac{N_{n,p} \cdot \psi_c}{\gamma_{bt} \gamma_{Np}} \]
burada:
- Nn,p \(\cdot \psi_c\) = k2 ∙ Ah ∙ Rbn – çekme göçmesi durumunda karakteristik direnç
- k2 – beton durumuna bağlı katsayı; çatlak beton için k2 = 7.5, çatlaksız beton için k2 = 10.5
- Ah – ankraj başlığının mesnet alanı; dairesel pul levhası için \(A_h = \frac{\pi}{4} \left ( d_h^2 - d^2 \right )\), dikdörtgen pul levhası için \(A_h = a_{wp}^2 - \frac{\pi}{4} d^2\)
- dh ≤ 6 th + d – bağlantı elemanı başlığının çapı
- th – başlıklı bağlantı elemanının başlık kalınlığı
- d – bağlantı elemanı gövdesinin çapı
- Rbn – betonun karakteristik basınç silindir dayanımı
- γbt – beton için kısmi güvenlik katsayısı (Kod kurulumunda düzenlenebilir)
- γNp – ankraj sisteminin montaj güvenliğini dikkate alan kısmi güvenlik katsayısı (Kod kurulumunda düzenlenebilir)
Diğer ankraj türlerinin çekme göçme direnci kontrol edilmemekte olup üretici tarafından garanti edilmeli veya STO, Ek A ile belirlenmesi gerekmektedir.
Ankraj veya ankraj grubunun beton koni göçme direnci (STO - Md. 6.1.3):
\[N_{ult,c}=\frac{N_{n,c}^0}{\gamma_{bt} \cdot \gamma_{Nc}} \cdot \frac{A_{c,N}}{A_{c,N}^0} \cdot \psi_{s,N} \cdot \psi_{re,N} \cdot \psi_{ec,N}\]
burada:
- \(N_{n,c}^0 = k_1 \sqrt{R_{b,n}} h_{ef}^{1.5}\) – betona yerleştirilmiş ve komşu bağlantı elemanlarından veya beton elemanın kenarlarından etkilenmeyen tek bir bağlantı elemanının karakteristik direnci
- k1 – beton durumunu dikkate alan faktör; çatlak beton için k1 = 8.4, çatlaksız beton için k1 = 11.8
- Rb,n – betonun karakteristik basınç silindir dayanımı
- hef – ankrajın betondaki gömme derinliği; üç veya dört yakın kenar için, Nn,c0, ccr,N, scr,N, Ac,N, Ac,N0, ψs,N ve ψec,N formüllerinde etkin \(h'_{ef} = \max \left \{ \frac{c_{max}}{c_{cr,N}} \cdot h_{ef}, \, \frac{s_{max}}{s_{cr,N}} \cdot h_{ef} \right \}\) kullanılır
- Ac,N – komşu bağlantı elemanlarının örtüşen beton konileri ve beton elemanın kenarları ile sınırlandırılmış gerçek izdüşüm alanı
- Ac,N0 = scr,N2 – referans izdüşüm alanı; yani büyük aralık ve kenar mesafesine sahip tek bir ankrajın beton yüzeyindeki alanı
- \(\psi_{s,N}=0.7+0.3 \cdot \frac{c}{c_{cr,N}} \le 1\) – beton elemanın kenarına yakınlık nedeniyle betondaki gerilme dağılımının bozulmasını dikkate alan faktör
- c – en küçük kenar mesafesi
- ccr,N = 1.5 ∙ hef – çekme yükü altında beton kırılması durumunda ankrajın karakteristik direncinin iletimini sağlamak için karakteristik kenar mesafesi
- \(\psi_{re,N}=0.5+\frac{h_{ef}}{200} \le 1\) – kabuk sıyrılma faktörü
- \(\psi_{ec,N}=\frac{1}{1+2 \cdot (e_N / s_{cr,N})} \le 1\) – bir gruptaki bağlantı elemanlarına farklı çekme yükleri etki ettiğinde grup etkisini dikkate alan faktör; ψec,N her yön için ayrı ayrı belirlenir ve her iki faktörün çarpımı kullanılır
- eN – çekmeye maruz bağlantı elemanlarının ağırlık merkezine göre çekilen bağlantı elemanlarının bileşke çekme kuvvetinin dışmerkezliği
- scr,N = 2 ∙ ccr,N – çekme yükü altında beton koni göçmesi durumunda ankrajların karakteristik direncini sağlamak için karakteristik ankraj aralığı
- γbt – beton için kısmi güvenlik katsayısı (Kod kurulumunda düzenlenebilir)
- γNc – ankraj sisteminin montaj güvenliğini dikkate alan kısmi güvenlik katsayısı (Kod kurulumunda düzenlenebilir)
Ortak beton koni oluşturan çekme yüklü ankraj grubu için beton kırılma koni alanı, Ac,N, kırmızı kesik çizgi ile gösterilmektedir.
Ankraj kesme çelik direnci (SP16 - Md. 14.2.9 ve STO - Md. 6.2.1)
STO - Md. 6.2.1'e göre iki senaryo incelenmektedir:
- Kol kolu olmaksızın kesme (Stand-off: Doğrudan)
- Kol kolu ile kesme (Stand-off: Harç derzi)
Kol kolu olmaksızın kesme
STO'daki ankrajların kesme çelik direnci, Ek A'daki tablo değerlerini kullanmaktadır. Bu nedenle SP16'dan genel formül kullanılmaktadır. Ankrajların dişli çubuk olduğu varsayılmaktadır. Sürtünme dikkate alınmamaktadır.
Tasarım kesme kuvvetine maruz bir cıvata SP16 - Md. 14.2.9'a göre tasarlanır ve aşağıdaki koşulu sağlamalıdır:
\[ V_{ult,s} = R_{bs} A_b \gamma_b \gamma_c \]
burada:
- Rbs – cıvatanın tasarım kesme dayanımı – SP 16, Tablo 5
- Ab – cıvatanın brüt kesit alanı
- γb – cıvata birleşiminin hizmet faktörü – SP 16, Tablo 41 – tek cıvatalama ve A doğruluk sınıfı ile çok cıvatalama için γb = 1.0, çok cıvatalama ve B doğruluk sınıfı ile yüksek dayanımlı cıvatalar için γb = 0.9 (Rbun ≥ 800 MPa)
- γc – hizmet faktörü – SP 16, Tablo 1, Kod kurulumunda düzenlenebilir
| Rbyn [MPa] | Rbs [MPa] |
| \(R_{byn} \le 300 \) | \(0.42 \cdot R_{bun} \) |
| \(300 < R_{byn} \le 400 \) | \(0.41 \cdot R_{bun} \) |
| \(400 < R_{byn} \le 936 \) | \(0.40 \cdot R_{bun} \) |
| \(936 > R_{byn} \) | \(0.35 \cdot R_{bun} \) |
Kol kolu ile kesme (STO - Md. 6.2.1.5)
\[ V_{ult,s} = \frac{M_{n,s}}{l_s} \gamma_b \gamma_c \]
burada:
- \(M_{n,s} = M_{n,s}^0 \left ( 1- \frac{N_{an}}{N_{ult,s}} \right ) \) – ankrajdaki çekme kuvveti ile azaltılmış ankrajın karakteristik eğilme direnci
- Mn,s0 = 1.2 Wel Rbun – ankrajın karakteristik eğilme direnci (ETAG 001, Ek C – Denklem (5.5b))
- \( W_{el} = \frac{\pi d^3}{32}\) – ankrajın kesit modülü
- d – ankraj cıvata çapı; kesme düzlemi dişli kısımda seçilirse, dişler tarafından azaltılmış çap kullanılır; aksi takdirde nominal çap, dnom, kullanılır
- Rbun – ankrajın nihai çekme dayanımı
- Nan – ankrajdaki çekme kuvveti
- Nult,s – ankrajın çekme direnci
- ls = (0.5 dnom + tmortar + 0.5 tbp) / \(\alpha_M \) – kol kolu
- αM = 2 – tam ankastre mesnet varsayılmaktadır
- tmortar – harç (şap) kalınlığı
- tbp – taban plakasının kalınlığı
- γb – cıvata birleşiminin hizmet faktörü – SP 16, Tablo 41 – tek cıvatalama ve A doğruluk sınıfı ile çok cıvatalama için γb = 1.0, çok cıvatalama ve B doğruluk sınıfı ile yüksek dayanımlı cıvatalar için γb = 0.9 (Rbun ≥ 800 MPa)
- γc – hizmet faktörü – SP 16, Tablo 1, Kod kurulumunda düzenlenebilir
Betonun kaldırma kuvveti göçmesi (STO - Md. 6.2.2):
\[ V_{ult,cp}= k \cdot \frac{N_{ult,c}}{\gamma_{V,cp}} \]
burada:
- k – beton kaldırma kuvveti göçmesi faktörü (STO 36554501-048-2016 - Md. 6.2.2.3); varsayılan olarak k = 2 alınır (ETAG 001, Ek C – Md. 5.2.3.3), Kod kurulumunda düzenlenebilir
- Nult,c – beton koni göçmesi durumunda bir bağlantı elemanının veya bağlantı elemanı grubunun direnci; tüm ankrajların çekmeye maruz olduğu varsayılır ve γNc = 1.0
- γV,cp – beton kaldırma kuvveti göçmesi için ankraj sisteminin montaj güvenliğini dikkate alan kısmi güvenlik katsayısı, Kod kurulumunda düzenlenebilir
Betonun kenar göçmesi (STO - Md. 6.2.3):
Betonun kenar göçmesi gevrek bir göçmedir ve en kötü olası durum kontrol edilir; yani yalnızca kenara yakın ankrajların tüm taban plakasına etkiyen tam kesme yükünü taşıdığı varsayılır. Ankrajlar dikdörtgen düzende konumlandırılmışsa, incelenen kenardaki ankraj sırası kesme yükünü taşır. Ankrajlar düzensiz konumlandırılmışsa, incelenen kenara en yakın iki ankraj kesme yükünü taşır. Kesme yükü yönündeki iki kenar incelenir ve en kötü durum sonuçlarda gösterilir.
Kesme kuvveti bileşkesinin yönüne bağlı olarak incelenen kenarlar
Kenara doğru yüklenen bir bağlantı elemanının veya bağlantı elemanı grubunun direnci:
\[ V_{ult,c}= \frac{V_{n,c}^0}{\gamma_{bt} \cdot \gamma_{Vc}} \cdot \frac{A_{c,V}}{A_{c,V}^0} \cdot \psi_{s,V} \cdot \psi_{h,V} \cdot \psi_{\alpha,V} \cdot \psi_{ec,V} \cdot \psi_{re,V} \]
burada:
- \( V_{n,c}^0 = k_3 \cdot d_{nom}^\alpha \cdot l_f^\beta \cdot \sqrt{R_{b,n}} \cdot c_1^{1.5}\) – kenara dik yüklenen bir bağlantı elemanının karakteristik direncinin başlangıç değeri
- k3 – beton durumunu dikkate alan faktör; çatlak beton için k3 = 2.0, çatlaksız beton için k3 = 2.8
- \( \alpha = 0.1 \left ( \frac{l_f}{c_1} \right ) ^{0.5} \)
- \( \beta = 0.1 \left ( \frac{d_{nom}}{c_1} \right ) ^{0.2} \)
- lf = min (hef, 12 dnom), dnom ≤ 24 mm için; lf = min [hef, max (8 dnom, 300 mm)], dnom > 24 mm için – ankrajın kesmede etkin uzunluğu - EN 1992-4 - Md. 7.2.2.5'ten alınmıştır
- hef – ankrajın betondaki gömme derinliği
- c1 – ankrajdan incelenen kenara mesafe; dar ve ince elemanlardaki ankrajlamalar için etkin mesafe \( c'_1=\max \left \{ \frac{c_{2,max}}{1.5}, \, \frac{h}{1.5}, \, \frac{s_{2,max}}{3} \right \} \) kullanılır
- c2 – c1 mesafesine dik beton kenarına daha küçük mesafe
- dnom – nominal ankraj çapı
- Ac,V0 = 4.5 c12 – kenarlardan etkilenmeyen yanal beton yüzeyindeki tek bir ankrajın beton koni alanı
- Ac,V – yanal beton yüzeyindeki ankrajlamanın beton konisinin gerçek alanı
- \(\psi_{s,V} = 0.7+0.3 \frac{c_2}{1.5 c_1} \le 1.0 \) – beton elemanın diğer kenarlarının kesme direnci üzerindeki etkisi nedeniyle betondaki gerilme dağılımının bozulmasını dikkate alan faktör
- \( \psi_{h,V} = \left ( \frac{1.5 c_1}{h} \right ) ^ {0.5} \ge 1.0 \) – kesme direncinin, Ac,V / Ac,V0 oranıyla varsayıldığı gibi eleman kalınlığıyla orantılı olarak azalmadığı gerçeğini dikkate alan faktör
- \( \psi_{\alpha,V} = \sqrt{\frac{1}{(\cos \alpha_V)^2 + (0.4 \sin \alpha_V)^2}} \ge 1 \) – uygulanan yük V ile beton elemanın serbest kenarına dik yön arasındaki αV açısını dikkate alır
- \( \psi_{ec,V} = \frac{1}{1+e_V / (1.5 c_1)} \le 1 \) – bir gruptaki bağlantı elemanlarına farklı kesme yükleri etki ettiğinde grup etkisini dikkate alan faktör
- ψre,V = 1.0 – çatlak betonda kullanılan donatı türünün etkisini dikkate alan faktör
- h – beton blok yüksekliği
- γbt – beton için kısmi güvenlik katsayısı (Kod kurulumunda düzenlenebilir)
- γVc – ankraj sisteminin montaj güvenliğini dikkate alan kısmi güvenlik katsayısı (Kod kurulumunda düzenlenebilir)
Çekme ve kesme kuvvetlerinin etkileşimi (STO - Md. 6.3):
Çekme ve kesme kuvvetlerinin etkileşimi STO - Md. 6.3., Denklem (6.55)'e göre belirlenir:
\[ \beta_N^{1.5} + \beta_V^{1.5} \le 1.0 \]
burada:
- \(\beta_N = \max \left \{ \frac{N_{an}}{N_{ult,s}}; \, \frac{N_{an}}{N_{ult,p}}; \, \frac{N_{an}}{N_{ult,c}} \right \} \) – her bir göçme mekanizması için tasarım çekme kuvvetlerinin nihai çekme dirençlerine oranının en büyük değeri olarak tanımlanan katsayı
- \(\beta_V = \max \left \{ \frac{V_{an}}{V_{ult,s}}; \, \frac{V_{an}}{V_{ult,cp}}; \, \frac{V_{an}}{V_{ult,c}} \right \} \) – her bir göçme mekanizması için tasarım kesme kuvvetlerinin nihai kesme dirençlerine oranının en büyük değeri olarak tanımlanan katsayı
Stand-off'lu ankrajlar
Stand-off'lu ankraj, kesme kuvveti, eğilme momenti ve basınç veya çekme kuvveti ile yüklenen bir çubuk eleman olarak tasarlanır. Bu iç kuvvetler sonlu elemanlar modeli ile belirlenir. Ankraj her iki taraftan ankastre mesnetlidir; bir taraf beton seviyesinin 0.5×d altında, diğer taraf ise plaka kalınlığının ortasındadır. Burkulma boyu, çubuk elemanın uzunluğunun iki katı olarak muhafazakâr biçimde varsayılır. Plastik kesit modülü kullanılır. Çubuk eleman SP 16'ya göre tasarlanır. Kesme kuvveti çeliğin akma dayanımını azaltabilir; ancak taban plakasının altına somun sığdırmak için gereken minimum ankraj uzunluğu, kesme kuvveti kesme direncinin yarısına ulaşmadan önce ankrajın eğilmede göçmesini sağlar. Bu nedenle azaltma gerekmemektedir. Eğilme momenti ile basınç veya çekme dayanımının etkileşimi doğrusal olarak varsayılır.
Kesme direnci:
Tasarım kesme kuvvetine maruz bir cıvata SP16 - Md. 14.2.9'a göre tasarlanır ve aşağıdaki koşulu sağlamalıdır:
\[ V_{ult,s} = R_{bs} A_{bn} \gamma_b \gamma_c \]
burada:
- Rbs – cıvatanın tasarım kesme dayanımı – SP 16, Tablo 5
- Abn – cıvatanın brüt kesit alanı
- γb – cıvata birleşiminin hizmet faktörü – SP 16, Tablo 41 – tek cıvatalama ve A doğruluk sınıfı ile çok cıvatalama için γb = 1.0, çok cıvatalama ve B doğruluk sınıfı ile yüksek dayanımlı cıvatalar için γb = 0.9 (Rbun ≥ 800 MPa)
- γc – hizmet faktörü – SP 16, Tablo 1, Kod kurulumunda düzenlenebilir
| Rbyn [MPa] | Rbs [MPa] |
| \(R_{byn} < 300 \) | \(0.42 \cdot R_{bun} \) |
| \(300 \le R_{byn} < 400 \) | \(0.41 \cdot R_{bun} \) |
| \(400 \le R_{byn} < 936 \) | \(0.40 \cdot R_{bun} \) |
| \(936 < R_{byn} \) | \(0.35 \cdot R_{bun} \) |
Çekme ve basınç direnci:
STO'daki ankrajların çelik direnci, Ek A'daki tablo değerlerini kullanmaktadır. Bu nedenle SP 43 - Ek G'den genel formül kullanılmaktadır.
\[ N_{ult,s} = \frac{A_{sa} \cdot R_{ba} \cdot \gamma_c }{k_0} \]
burada:
- Rba = 0.8 ⋅ Rbyn – ankraj cıvatasının tasarım akma dayanımı
- Rbyn – ankraj çeliğinin karakteristik akma dayanımı
- Asa – cıvatanın net kesit alanı
- γc – hizmet faktörü – SP 16, Tablo 1, Kod kurulumunda düzenlenebilir
- k0 – yükleme türü faktörü; Kod kurulumunda düzenlenebilir; statik yükleme için k0 = 1.05 ve dinamik yükleme için k0 = 1.35; borulara serbest yerleştirilen ankraj plakalı taşınabilir ankrajlar için dinamik yükler altında k0 = 1.15 alınır (SP 43 – G.9)
Eğilme direnci:
\[ M_{ult,s} = W_n R_{ba} \gamma_c \]
- \( W_{n}= \frac{d_s^3}{6} \) – cıvatanın kesit modülü
- \(d_s = \sqrt{\frac{4A_{bn}}{\pi}}\) – dişler tarafından azaltılmış ankraj cıvata çapı
- Rba = 0.8 ⋅ Rbyn – ankraj cıvatasının tasarım akma dayanımı
- Rbyn – ankraj çeliğinin karakteristik akma dayanımı
- γc – hizmet faktörü – SP 16, Tablo 1, Kod kurulumunda düzenlenebilir
Stand-off ankraj çelik kullanım oranı
Doğrusal etkileşim kullanılır:
\[ \frac{N}{N_{ult,s}} + \frac{M}{M_{ult,s}} \le 1 \]
Stand-off ankraj beton kullanım oranı
Tüm beton kontrolleri de gerçekleştirilir ve beton göçme modları için aşağıdaki etkileşim sağlanır:
\[ \beta_N^{1.5} + \beta_V^{1.5} \le 1.0 \]
burada:
- \(\beta_N = \max \left \{ \frac{N_{an}}{N_{ult,p}}; \, \frac{N_{an}}{N_{ult,c}} \right \} \) – her bir göçme mekanizması için tasarım çekme kuvvetlerinin nihai çekme dirençlerine oranının en büyük değeri olarak tanımlanan katsayı
- \(\beta_V = \max \left \{ \frac{V_{an}}{V_{ult,cp}}; \, \frac{V_{an}}{V_{ult,c}} \right \} \) – her bir göçme mekanizması için tasarım kesme kuvvetlerinin nihai kesme dirençlerine oranının en büyük değeri olarak tanımlanan katsayı