Śruby kotwiące

Śruba kotwiąca jest modelowana w podobny sposób jak śruby konstrukcyjne. Śruba jest zamocowana po jednej stronie bloku betonowego. Jej długość, L_b, używana do obliczania sztywności śruby, jest przyjmowana jako suma połowy grubości nakrętki, grubości podkładki, t_w, grubości płyty podstawy, t_bp, grubości podlewki lub szczeliny, t_g, oraz wolnej długości zakotwionej w betonie, przyjmowanej jako 8d, gdzie d jest średnicą śruby. Współczynnik 8 jest edytowalny w ustawieniach normy. Wartość ta jest zgodna z Metodą Składnikową (EN1993-1-8); wolna długość zakotwiona w betonie może być modyfikowana w ustawieniach normy. Sztywność na rozciąganie jest obliczana jako k = E A_s / L_b. Diagram obciążenie–odkształcenie śruby kotwiącej przedstawiono na poniższym rysunku. Wartości zgodne z ISO 898:2009 zestawiono w tabeli oraz w poniższych wzorach.

Diagram obciążenie–odkształcenie śruby kotwiącej

\[ F_{t,el}=\frac{F_{t,Rd}}{c_1 c_2 - c_1 + 1} \]

\[ k_t = c_1 k; \qquad c_1 = \frac{R_m - R_e}{\left ( \frac{1}{4} A - \frac{R_e}{E} \right )E} \]

\[ u_{el} = \frac{F_{t,el}}{k}; \qquad u_{t,Rd} = c_2 u_{el}; \qquad c_2 = \frac{AE}{4R_e} \]

gdzie:

• A – wydłużenie
• E – moduł sprężystości Younga
• F_t,Rd – obliczeniowa nośność śruby na rozciąganie
• R_m – wytrzymałość na rozciąganie
• R_e – granica plastyczności

Sztywność śruby kotwiącej na ścinanie jest przyjmowana jako sztywność śruby konstrukcyjnej na ścinanie.

Śruby kotwiące z wysięgnikiem

Kotwy z wysięgnikiem mogą być sprawdzane jako etap budowy przed podlaniem podstawy słupa lub jako stan docelowy. Kotwa z wysięgnikiem jest projektowana jako element prętowy obciążony siłą poprzeczną, momentem gnącym oraz siłą ściskającą lub rozciągającą. Kotwa jest zamocowana po obu stronach; jedna strona znajduje się 0,5×d poniżej poziomu betonu, druga strona w środku grubości płyty. Długość wyboczeniowa jest konserwatywnie przyjmowana jako dwukrotność długości elementu prętowego. Stosowany jest plastyczny wskaźnik wytrzymałości przekroju. Siły w kotwie z wysięgnikiem są wyznaczane przy użyciu analizy metodą elementów skończonych. Moment gnący zależy od stosunku sztywności kotew i płyty podstawy.

Kotwy z wysięgnikiem – wyznaczanie ramienia sił i długości wyboczeniowych; sztywne kotwy stanowią bezpieczne założenie