การตรวจสอบตามมาตรฐานของส่วนประกอบการเชื่อมต่อโครงสร้างเหล็ก (IS 800)
การตรวจสอบการออกแบบแผ่นเหล็กตามมาตรฐานอินเดีย
ความเค้นสมมูลที่ได้ (HMH, von Mises) และ ความเครียดพลาสติก ถูกคำนวณบนแผ่นเหล็ก เมื่อถึงค่าความแข็งแรงครากการออกแบบ \( f_y / \gamma_{m0} \) (IS:800, Cl. 5.4.1) บนแผนภาพวัสดุแบบสองเส้นตรง จะทำการตรวจสอบความเครียดพลาสติกสมมูล ค่าขีดจำกัด 5% ถูกแนะนำใน Eurocode (EN 1993-1-5 App. C, Par. C8, Note 1) ค่านี้สามารถปรับเปลี่ยนได้ใน Code setup แต่การศึกษาการตรวจสอบได้ดำเนินการสำหรับค่าที่แนะนำนี้
องค์ประกอบแผ่นเหล็กถูกแบ่งออกเป็น 5 ชั้น และพฤติกรรมยืดหยุ่น/พลาสติกถูกตรวจสอบในแต่ละชั้น โปรแกรมแสดงผลลัพธ์ที่แย่ที่สุดจากทั้งหมด
ความเค้นอาจสูงกว่าค่าความแข็งแรงครากการออกแบบเล็กน้อย สาเหตุคือความลาดเอียงเล็กน้อยของสาขาพลาสติกของแผนภาพความเค้น-ความเครียด ซึ่งใช้ในการวิเคราะห์เพื่อปรับปรุงความเสถียรของการคำนวณ
การตรวจสอบตามมาตรฐานของรอยเชื่อมตามมาตรฐานอินเดีย
รอยเชื่อมชน
การตรวจสอบรอยเชื่อมชนแบบเจาะลึกเต็มพิกัดไม่ได้ดำเนินการ เนื่องจากถือว่ามีความต้านทานเท่ากับของโปรไฟล์ ตราบใดที่วัสดุแม่สำหรับรอยเชื่อมชนมีคุณสมบัติเหนือกว่าโปรไฟล์ (IS 800:2007, 10.5.7.1.2)
รอยเชื่อมฟิลเลต
รอยเชื่อมฟิลเลตได้รับการตรวจสอบตามมาตรฐาน IS 800, Cl. 10.5.10.1.1:
\[ f_e = \sqrt{f_a^2 + 3q^2} \le f_{wd} = \frac{f_u}{\sqrt{3} \gamma_{mw}} \]
โดยที่:
- \( f_e \) – ความเค้นสมมูลในรอยเชื่อม
- \( f_a \) – ความเค้นปกติ แรงอัดหรือแรงดึง เนื่องจากแรงตามแนวแกนหรือโมเมนต์ดัด
- \( q \) – ความเค้นเฉือนเนื่องจากแรงเฉือนหรือแรงดึง
- \( f_{wd} \) – ค่าการออกแบบความแข็งแรงของรอยเชื่อมฟิลเลต
- \( f_u \) – ค่าที่น้อยกว่าระหว่างความเค้นประลัยของรอยเชื่อมหรือของวัสดุแม่ โดยถือว่าความแข็งแรงประลัยของลวดเชื่อมดีกว่าวัสดุแม่
- \( \gamma_{mw} \) – ตัวประกอบความปลอดภัยบางส่วนสำหรับรอยเชื่อม – IS 800, Table 5; แก้ไขได้ใน Code setup
ไดอะแกรมรอยเชื่อมแสดงความเค้นตามสูตรต่อไปนี้:
\[ \sigma = \sqrt{\sigma_{\perp}^2 + \tau_{\perp}^2 + 3 \tau_{\parallel}^2 } \]
การตรวจสอบตามมาตรฐานของสลักเกลียวตามมาตรฐานอินเดีย
ความสามารถรับแรงเฉือนของสลักเกลียว
กำลังออกแบบของสลักเกลียว \(V_{dsb}\) ซึ่งควบคุมโดยกำลังรับแรงเฉือน กำหนดโดย IS 800, Cl. 10.3.3:
\[ V_{sb} \le V_{dsb} \]
โดยที่:
- \(V_{dsb} = V_{nsb}/\gamma_{mb}\) – ความสามารถรับแรงเฉือนออกแบบของสลักเกลียว
- \(V_{nsb} = \frac{f_{ub}}{\sqrt{3}} A_e\) – ความสามารถรับแรงเฉือนระบุของสลักเกลียว
- \(f_{ub}\) – กำลังดึงประลัยของสลักเกลียว
- \(A_e\) – พื้นที่ต้านทานแรงเฉือน; \(A_e = A_n\) สำหรับระนาบแรงเฉือนที่ตัดผ่านเกลียว, \(A_e = A_s\) สำหรับกรณีที่เกลียวไม่อยู่ในระนาบแรงเฉือน
- \(A_n\) – พื้นที่หน้าตัดสุทธิรับแรงดึงของสลักเกลียว
- \(A_s\) – พื้นที่หน้าตัดที่แกนสลักเกลียว
- \(\gamma_{mb} = 1.25\) – ตัวประกอบความปลอดภัยบางส่วนสำหรับสลักเกลียวแบบรับแรงกด – IS 800, Table 5; แก้ไขได้ใน Code setup
เมื่อความยาวยึดของสลักเกลียว \(l_g\) (เท่ากับความหนารวมของแผ่นเหล็กที่เชื่อมต่อ) มากกว่า \(5d\) ความสามารถรับแรงเฉือนออกแบบ \(V_{dsb}\) จะลดลงด้วยตัวประกอบ \(\beta_{lg}\) – IS 800, Cl. 10.3.3.2:
\[ \beta_{lg} = \frac{8}{3+l_g/d} \]
ตาม IS 800, Cl. 10.3.3.3 ความสามารถรับแรงเฉือนออกแบบของสลักเกลียวที่รับแรงเฉือนผ่านแผ่นรองที่มีความหนา \(t_{pk} \ge 6\) มม. จะต้องลดลงด้วยตัวประกอบ:
\[ \beta_{pk} = (1-0.0125 t_{pk}) \]
ระนาบแรงเฉือนแต่ละระนาบได้รับการตรวจสอบแยกกัน และแสดงผลที่เลวร้ายที่สุด
ความสามารถรับแรงกดของสลักเกลียว
กำลังรับแรงกดออกแบบของสลักเกลียวบนแผ่นเหล็กใดๆ ซึ่งควบคุมโดยแรงกด กำหนดโดย IS 800, Cl. 10.3.4:
\[ V_{sb} \le V_{dpb} \]
โดยที่:
- \(V_{dpb} = V_{npb} / \gamma_{mb}\) – กำลังรับแรงกดออกแบบของสลักเกลียว
- \(V_{npb} = 2.5 k_b d t f_u\) – กำลังรับแรงกดระบุของสลักเกลียว
- \(k_b = \min \left \{ \frac{e}{3d_0}, \, \frac{p}{3d_0}-0.25, \, \frac{f_{ub}}{f_u}, \, 1.0 \right \}\) – ตัวประกอบสำหรับรูปทรงจุดต่อและกำลังวัสดุ
- \(e\) – ระยะปลายของตัวยึดตามทิศทางแรงกด
- \(p\) – ระยะพิตช์ของตัวยึดตามทิศทางแรงกด
- \(f_{ub}\) – กำลังดึงประลัยของสลักเกลียว
- \(f_u\) – กำลังดึงประลัยของแผ่นเหล็ก
- \(d\) – เส้นผ่านศูนย์กลางระบุของสลักเกลียว
- \(d_0\) – เส้นผ่านศูนย์กลางรูสลักเกลียว
- \(t\) – ความหนาของแผ่นเหล็ก
- \(\gamma_{mb} = 1.25\) – ตัวประกอบความปลอดภัยบางส่วนสำหรับสลักเกลียวแบบรับแรงกด – IS 800, Table 5; แก้ไขได้ใน Code setup
แรงกดบนแผ่นเหล็กแต่ละแผ่นได้รับการตรวจสอบแยกกัน และแสดงผลที่เลวร้ายที่สุด
ความต้านทานแรงกดจะลดลงสำหรับรูขนาดใหญ่เกินและรูแบบร่องด้วยตัวประกอบ:
- 0.7 – สำหรับรูขนาดใหญ่เกินและรูร่องสั้น
- 0.5 – สำหรับรูร่องยาว
ขนาดของรูขนาดใหญ่เกิน รูร่องสั้น และรูร่องยาว กำหนดตาม IS 800, Table 19
ความสามารถรับแรงดึงของสลักเกลียว
สลักเกลียวที่รับแรงดึงที่ปรับค่าแล้วได้รับการตรวจสอบตาม IS 800, Cl. 10.3.5:
\[ T_b \le T_{db} \]
โดยที่:
- \(T_{db} = T_{nb} / \gamma_{mb}\) – ความสามารถรับแรงดึงออกแบบของสลักเกลียว
- \(T_{nb} = \min \{ 0.9 f_{ub} A_n, \, f_{yb} A_s (\gamma_{mb} / \gamma_{m0}) \}\) – ความสามารถรับแรงดึงระบุของสลักเกลียว
- \(f_{ub}\) – กำลังดึงประลัยของสลักเกลียว
- \(f_{yb}\) – กำลังครากของสลักเกลียว
- \(A_n\) – พื้นที่หน้าตัดสุทธิรับแรงดึงของสลักเกลียว
- \(A_s\) – พื้นที่หน้าตัดที่แกนสลักเกลียว
- \(\gamma_{mb} = 1.25\) – ตัวประกอบความปลอดภัยบางส่วนสำหรับสลักเกลียวแบบรับแรงกด – IS 800, Table 5; แก้ไขได้ใน Code setup
- \(\gamma_{m0} = 1.1\) – ตัวประกอบความปลอดภัยบางส่วนสำหรับความต้านทานที่ควบคุมโดยการครากตัว – IS 800, Table 5; แก้ไขได้ใน Code setup
สลักเกลียวที่รับแรงเฉือนและแรงดึงรวมกัน
สลักเกลียวที่ต้องต้านทานทั้งแรงเฉือนออกแบบและแรงดึงออกแบบในเวลาเดียวกัน จะต้องเป็นไปตาม IS 800, Cl. 10.3.6:
\[ \left( \frac{V_{sb}}{V_{db}} \right)^2 + \left( \frac{T_{b}}{T_{db}} \right)^2 \le 1.0 \]
โดยที่:
- \(V_{sb}\) – แรงเฉือนที่ปรับค่าแล้ว
- \(V_{db} = \min \{ V_{dsb}, \, V_{dpb} \}\) – ความต้านทานแรงเฉือนออกแบบของสลักเกลียว – IS 800, Cl. 10.3.2
- \(V_{dsb}\) – ความต้านทานแรงเฉือนออกแบบ
- \(V_{dpb}\) – ความต้านทานแรงกดออกแบบ
- \(T_b\) – แรงดึงที่ปรับค่าแล้ว
- \(T_{db}\) – ความสามารถรับแรงดึงออกแบบของสลักเกลียว
การตรวจสอบตามมาตรฐานของสลักเกลียวอัดแรงล่วงหน้าตามมาตรฐานอินเดีย
ความต้านทานการลื่นไถล
ความต้านทานการลื่นไถลของสลักเกลียวอัดแรงล่วงหน้าได้รับการตรวจสอบตาม IS 800, Cl. 10.4.3:
\[ V_{sf} \le V_{dsf} \]
โดยที่:
- \(V_{dsf} = V_{nsf} / \gamma_{mf}\) – ความสามารถรับแรงเฉือนในการออกแบบของสลักเกลียวตามการลื่นไถลสำหรับการเชื่อมต่อแบบแรงเสียดทาน
- \(V_{nsf} = \mu_f n_e K_h F_0\) – ความสามารถรับแรงเฉือนตามชื่อของสลักเกลียวตามการลื่นไถลสำหรับการเชื่อมต่อแบบแรงเสียดทาน
- \(\mu_f\) – สัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน (ค่าการลื่นไถล) ตามที่ระบุใน IS 800, Table 20; แก้ไขได้ใน Code setup
- \(n_e = 1\) – จำนวนพื้นผิวสัมผัสที่มีประสิทธิภาพที่ให้ความต้านทานแรงเสียดทานต่อการลื่นไถล; แต่ละระนาบแรงเฉือนได้รับการตรวจสอบแยกกัน
- \(K_h\) – ตัวประกอบสำหรับรูสลักเกลียว; \(K_h = 1.0\) สำหรับตัวยึดในรูมาตรฐาน, \(K_h = 0.85\) สำหรับตัวยึดในรูขนาดใหญ่และรูร่องสั้น, \(K_h = 0.7\) สำหรับตัวยึดในรูร่องยาว
- \(\gamma_{mf}\) – ตัวประกอบความปลอดภัยบางส่วนสำหรับสลักเกลียว – แบบแรงเสียดทาน – IS 800, Table 5, \(\gamma_{mf}=1.10\) หากความต้านทานการลื่นไถลออกแบบที่แรงใช้งาน, \(\gamma_{mf}= 1.25\) หากความต้านทานการลื่นไถลออกแบบที่แรงสูงสุด; แก้ไขได้ใน Code setup
- \(F_0 = A_n f_0\) – แรงดึงสลักเกลียวขั้นต่ำ (แรงพิสูจน์) ณ เวลาติดตั้ง
- \(A_n\) – พื้นที่หน้าตัดรับแรงดึงสุทธิของสลักเกลียว
- \(f_0 = 0.7 f_{ub}\) – ความเค้นพิสูจน์
ความสามารถรับแรงหลังการลื่นไถล (IS 800, Cl. 10.4.4) ควรได้รับการตรวจสอบโดยการเปลี่ยนประเภทสลักเกลียวจากแรงเสียดทานเป็นแบบรับแรงกด – ปฏิสัมพันธ์ระหว่างแรงดึงและแรงเฉือนสำหรับความสามารถรับแรงในการออกแบบที่แรงสูงสุด
ความสามารถรับแรงดึงของสลักเกลียว
สลักเกลียวที่รับแรงดึงที่มีตัวประกอบได้รับการตรวจสอบตาม IS 800, Cl. 10.3.5:
\[ T_f \le T_{df} \]
โดยที่:
- \(T_{df} = T_{nf} / \gamma_{mf}\) – ความสามารถรับแรงดึงในการออกแบบของสลักเกลียวแบบแรงเสียดทาน
- \(T_{nf} = \min \{ 0.9 f_{ub} A_n, \, f_{yb} A_s (\gamma_{mf} / \gamma_{m0}) \}\) – ความสามารถรับแรงดึงตามชื่อของสลักเกลียวแบบแรงเสียดทาน
- \(f_{ub}\) – กำลังดึงประลัยของสลักเกลียว
- \(f_{yb}\) – กำลังครากของสลักเกลียว
- \(A_n\) – พื้นที่หน้าตัดรับแรงดึงสุทธิของสลักเกลียว
- \(A_s\) – พื้นที่หน้าตัดที่แกนสลักเกลียว
- \(\gamma_{mf}\) – ตัวประกอบความปลอดภัยบางส่วนสำหรับสลักเกลียว – แบบแรงเสียดทาน – IS 800, Table 5, \(\gamma_{mf}=1.10\) หากความต้านทานการลื่นไถลออกแบบที่แรงใช้งาน, \(\gamma_{mf}= 1.25\) หากความต้านทานการลื่นไถลออกแบบที่แรงสูงสุด; แก้ไขได้ใน Code setup
- \(\gamma_{m0} = 1.1\) – ตัวประกอบความปลอดภัยบางส่วนสำหรับความต้านทานที่ควบคุมโดยการครากตัว – IS 800, Table 5; แก้ไขได้ใน Code setup
แรงงัดถูกกำหนดโดยการวิเคราะห์ไฟไนต์เอลิเมนต์และรวมอยู่ในแรงดึง
สลักเกลียวแบบแรงเสียดทานที่รับแรงเฉือนและแรงดึงรวมกัน
สลักเกลียวที่ต้องต้านทานทั้งแรงเฉือนในการออกแบบและแรงดึงในการออกแบบในเวลาเดียวกันต้องเป็นไปตาม IS 800, Cl. 10.3.6:
\[ \left( \frac{V_{sf}}{V_{df}} \right)^2 + \left( \frac{T_{f}}{T_{df}} \right)^2 \le 1.0 \]
โดยที่:
- \(V_{sf}\) – แรงเฉือนที่มีตัวประกอบที่กระทำที่แรงในการออกแบบ
- \(V_{df}\) – กำลังรับแรงเฉือนในการออกแบบ
- \(T_f\) – แรงดึงที่มีตัวประกอบที่กระทำจากภายนอกที่แรงในการออกแบบ
- \(T_{df}\) – กำลังรับแรงดึงในการออกแบบ
การตรวจสอบตามมาตรฐานของบล็อกคอนกรีตตามมาตรฐานอินเดีย
Concrete ในการรับแรงกด
มีสองตัวเลือกสำหรับการตรวจสอบ Concrete ในการรับแรงกด:
- ตามมาตรฐาน IS 800, Cl. 7.4
- ตามมาตรฐาน IS 456, Cl. 34.4
Concrete ในการรับแรงกดตรวจสอบตามมาตรฐาน IS 800, Cl. 7.4
แรงกดสูงสุดต้องไม่เกินความต้านทานแรงกดเท่ากับ \(0.6 f_{ck}\) โดยที่ \(f_{ck}\) คือกำลังลูกบาศก์ลักษณะเฉพาะของ Concrete ความแข็งแรงของ Grout ถือว่าสูงกว่า Concrete ฐานราก Cl. 7.4.3.1 ให้สูตรสำหรับความหนาขั้นต่ำของฐานเสา:
\[ t_s = \sqrt{2.5 w c^2 \gamma_{m0} / f_y} > t_f \]
โดยที่:
- \(w\) – แรงดันสม่ำเสมอจากด้านล่างบนฐานแผ่นภายใต้แรงอัดตามแนวแกนที่มีตัวคูณน้ำหนัก
- \(c\) – ระยะยื่นของฐานเสาเกินเสา
- \(f_y\) – กำลังคราก (Yield Strength) ของฐานเสา
- \(t_f\) – ความหนาของปีกเสา
- \(\gamma_{m0} = 1.1\) – ตัวคูณความปลอดภัยบางส่วนสำหรับความต้านทานที่ควบคุมโดยการครากตัว – IS 800, Table 5; แก้ไขได้ใน Code setup
สูตรสามารถเขียนใหม่เพื่อหาระยะยื่นโดยสมมติว่า \(w = 0.6 f_{ck}\):
\[ c = t_s \sqrt{\frac{f_y}{1.5 f_{ck} \gamma_{m0}}} \]
พื้นที่ \(A_{c,eff}\) ถูกกำหนดโดยการขยายพื้นที่หน้าตัดของเสา (พร้อมแผ่นเสริมความแข็ง) ที่ตัดกับแผ่นฐานออกไปตามระยะยื่น \(c\) พื้นที่อีกส่วนหนึ่ง \(A_{FEM,eff}\) กำหนดพื้นที่สัมผัสระหว่างแผ่นฐานและฐานราก Concrete (Grout) โดยการวิเคราะห์ Finite Element พื้นที่ที่ต้านทานแรงอัด \(A_{eff}\) คือจุดตัดของสองพื้นที่นี้ \(A_{c,eff}\) และ \(A_{FEM,eff}\) ความต้านทานแรงกด \(0.6 f_{ck}\) บนพื้นที่ \(A_{eff}\) นี้ถูกสมมติที่สภาวะขีดจำกัดสูงสุด
การตรวจสอบตามมาตรฐาน Concrete ในการรับแรงกดดำเนินการในรูปแบบของความเค้น:
\[ \sigma_c \le w \]
โดยที่:
- \(\sigma_c = \frac{N_c}{A_{eff}}\) – ความเค้นแรงกดเฉลี่ยใต้แผ่นฐาน
- \(N_c\) – แรงอัด
- \(w = 0.6 f_{ck}\) – ความต้านทานแรงกดของ Concrete
Concrete ในการรับแรงกดตรวจสอบตามมาตรฐาน IS 456, Cl. 34.4.
แรงกดสูงสุดต้องไม่เกินความต้านทานแรงกดเท่ากับ \(0.45 f_{ck} \cdot \min \left \{ \sqrt{\frac{A_1}{A_2}}, \, 2 \right \} \) โดยที่:
- \(f_{ck}\) – กำลังลูกบาศก์ลักษณะเฉพาะของ Concrete; ความแข็งแรงของ Grout ถือว่าสูงกว่า Concrete ฐานราก
- \(A_1\) – พื้นที่รองรับที่ถือเป็นพื้นที่ฐานล่างของรูปทรงพีระมิดหรือกรวยที่ใหญ่ที่สุดที่อยู่ภายในฐานรากทั้งหมด โดยมีฐานบนเป็นพื้นที่ที่รับน้ำหนักจริงและมีความลาดด้านข้างหนึ่งในแนวดิ่งต่อสองในแนวนอน
- \(A_2\) – พื้นที่รับแรงกดที่กำหนดโดยการวิเคราะห์ Finite Element (เท่ากับ \(A_{FEM,eff}\))
การตรวจสอบตามมาตรฐาน Concrete ในการรับแรงกดดำเนินการในรูปแบบของความเค้น:
\[ \sigma_c \le w \]
โดยที่:
- \(\sigma_c = \frac{N_c}{A_{2}}\) – ความเค้นแรงกดเฉลี่ยใต้แผ่นฐาน
- \(N_c\) – แรงอัด
- \(w = 0.45 f_{ck} \cdot \min \left \{ \sqrt{\frac{A_1}{A_2}}, \, 2 \right \}\) – ความต้านทานแรงกดของ Concrete
การถ่ายแรงเฉือน
แรงเฉือนที่แผ่นฐานถือว่าถ่ายจากเสาไปยังฐานราก Concrete โดย:
- แรงเสียดทานระหว่างแผ่นฐานและ Concrete/Grout
- เดือยรับแรงเฉือน
- สลักยึด (Anchor Bolts)
การตรวจสอบตามมาตรฐานของพุกตามมาตรฐานอินเดีย
แรงในพุกรวมถึงแรงงัดถูกกำหนดโดยการวิเคราะห์ด้วยวิธี Finite Element แต่ความต้านทานจะถูกตรวจสอบโดยใช้บทบัญญัติของมาตรฐาน IS 1946:2025
การตรวจสอบพุกดำเนินการตามมาตรฐาน IS 1946:2025 แม้ว่ามาตรฐานจะไม่ได้ระบุสูตรเฉพาะสำหรับพุกแบบ cast-in-place แต่ก็ใช้สูตรเดียวกันสำหรับพุกแบบ cast-in-place เช่นกัน แนวทางนี้ถือว่าเป็นแบบอนุรักษ์นิยม เนื่องจากในมาตรฐานอื่นๆ เช่น ACI 318 หรือ EN 1992-4 พุกแบบ cast-in-place มีความต้านทานสูงกว่าพุกติดตั้งภายหลังเล็กน้อย
สามารถเลือก Concrete ที่แตกร้าวหรือไม่แตกร้าวได้ในการตั้งค่าโครงการ โดยค่าเริ่มต้นจะสมมติให้ Concrete แตกร้าวอย่างอนุรักษ์นิยม การตรวจสอบการแตกหักของกรวย Concrete ในแรงดึงและแรงเฉือนอาจละเว้นได้ในการตั้งค่าโครงการ ซึ่งหมายความว่าสมมติให้แรงถ่ายผ่านเหล็กเสริม ผู้ใช้จะได้รับข้อมูลขนาดของแรงนี้ เนื่องจากการใช้ความต้านทานการแตกหักของกรวย Concrete ในสูตรการตรวจสอบการวิบัติแบบ pry-out ของ Concrete การตรวจสอบนี้จึงถูกละเว้นด้วยเช่นกัน
การตรวจสอบพุกที่รับแรงดึงต่อไปนี้ไม่ได้ดำเนินการและควรตรวจสอบโดยใช้ข้อมูลในข้อกำหนดทางเทคนิคของผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้อง:
- การวิบัติแบบดึงหลุด (Pull-out failure) ของตัวยึด (สำหรับพุกทุกประเภท)
- การวิบัติแบบระเบิดออก (Blow-out failure) (สำหรับพุกหัว)
- การวิบัติแบบดึงหลุดและกรวย Concrete รวมกัน (สำหรับพุกติดตั้งภายหลังแบบยึดด้วยสารยึดเกาะ)
- การวิบัติแบบแยกตัวของ Concrete
การวิบัติแบบ pry-out ของ Concrete ในแรงเฉือนก็ไม่ได้ดำเนินการเช่นกัน และควรตรวจสอบโดยใช้ข้อมูลในข้อกำหนดทางเทคนิคของผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้อง
การวิบัติของเหล็กในแรงดึง
การวิบัติของเหล็กในแรงดึงถูกตรวจสอบตามมาตรฐาน IS 1946:2025 – 9.2.2.2:
\[N_{Rd,s} = \frac{N_{Rk,s}}{\gamma_{Ms}} \]
โดยที่:
- \( N_{Rk,s} = A_s \cdot f_u \) – ความต้านทานลักษณะเฉพาะของตัวยึดในกรณีการวิบัติของเหล็ก
- \( A_s \) – พื้นที่หน้าตัดรับแรงดึงของสลักพุก
- \( f_u \) – กำลังสูงสุดของสลักพุก
- \(\gamma_{Ms} = \frac{1.2 \, f_y}{f_u} \geq 1.4 \) – ตัวประกอบความปลอดภัยบางส่วนสำหรับการวิบัติของเหล็กในแรงดึง
- \( f_y \) – กำลังครากของสลักพุก
- \( f_u \) – กำลังสูงสุดของสลักพุก
ความต้านทานการแตกหักของ Concrete ของพุกในแรงดึง
ความต้านทานการแตกหักของ Concrete ของพุกในแรงดึงถูกตรวจสอบตามมาตรฐาน IS 1946:2025 – 9.2.2.3 และดำเนินการสำหรับกลุ่มพุก (ตามความเหมาะสม) กำลังการออกแบบของตัวยึดที่รับแรงดึงในกลุ่มหรือตัวยึดเดี่ยวคือ:
\[N_{Rd,c} = \frac{N_{Rk,c}}{\gamma_{Mc}}\]
\[N_{Rk,c} = N^{0}_{Rk,c} \cdot \frac{A_{c,N}}{A^{0}_{c,N}} \cdot \psi_{s,N} \cdot \psi_{re,N} \cdot \psi_{ec,N} \cdot \psi_{M,N}\]
โดยที่:
- \( N^{0}_{Rk,c} = 7.2 \, \sqrt{f_{ck}} \, h_{ef}^{1.5} \) สำหรับ Concrete ที่แตกร้าว, \( N^{0}_{Rk,c} = 10.1 \, \sqrt{f_{ck}} \, h_{ef}^{1.5} \) สำหรับ Concrete ที่ไม่แตกร้าว – กำลังลักษณะเฉพาะของตัวยึดที่อยู่ห่างจากผลกระทบของตัวยึดข้างเคียงหรือขอบของชิ้นส่วน Concrete; สภาพ Concrete สามารถตั้งค่าได้ในการตั้งค่าโครงการ
- \( f_{ck} \) – กำลังอัดลักษณะเฉพาะของลูกบาศก์ Concrete
- \( h_{ef} = \min \left[ h_{emb}, \max\left( \frac{c_{max}}{1.5}, \frac{s_{max}}{3} \right) \right] \) – ความลึกฝังที่มีประสิทธิผล
- \(c_{\max}\) – ระยะสูงสุดจากศูนย์กลางพุกถึงขอบชิ้นส่วน Concrete
- \(s_{\max}\) – ระยะศูนย์กลางถึงศูนย์กลางสูงสุดระหว่างพุก
- \( A_{c,N} \) – พื้นที่กรวยการแตกหักของ Concrete สำหรับกลุ่มพุก
- \( A^{0}_{c,N} = (3.0 \, h_{ef})^2 \) – พื้นที่กรวยการแตกหักของ Concrete สำหรับพุกเดี่ยวที่ไม่ได้รับอิทธิพลจากขอบ
- \(\psi_{s,N} = 0.7 + 0.3 \, \frac{c'}{c_{cr,N}} \leq 1\) – พารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับการกระจายความเค้นใน Concrete เนื่องจากความใกล้ชิดของตัวยึดกับขอบชิ้นส่วน Concrete
- \( c' \) – ระยะต่ำสุดจากพุกถึงขอบ
- \( c'_{cr,N} = 1.5 \, h_{ef} \) – ระยะขอบลักษณะเฉพาะเพื่อให้มั่นใจในการถ่ายทอดความต้านทานลักษณะเฉพาะของพุกในกรณีการแตกหักของ Concrete ภายใต้แรงดึง
- \(\psi_{re,N} = 0.5 + \frac{h_{emb}}{200} \leq 1\) – พารามิเตอร์ที่คำนึงถึงการแตกร่อนของผิว
- \( h_{emb} \) – ความลึกฝัง
- \(\psi_{ec,N} = \psi_{ec,N,x} \cdot \psi_{ec,N,y}\) – ตัวประกอบปรับแก้สำหรับกลุ่มพุกที่รับแรงดึงแบบเยื้องศูนย์
- \(\psi_{ec,N,x} = \frac{1}{1 + \frac{2 e_{N,x}}{s_{cr,N}}}\), \(\psi_{ec,N,y} = \frac{1}{1 + \frac{2 e_{N,y}}{s_{cr,N}}}\) – ตัวประกอบปรับแก้ในทิศทาง x และ y
- \( e_{N,x}, e_{N,y} \) – ความเยื้องศูนย์ของแรง
- \( s'_{cr,N} = 3.0 \, h_{ef} \) – ระยะห่างลักษณะเฉพาะของพุกเพื่อให้มั่นใจในความต้านทานลักษณะเฉพาะของพุกในกรณีการวิบัติของกรวย Concrete ภายใต้แรงดึง
- \(\psi_{M,N}\) – พารามิเตอร์ที่คำนึงถึงผลของแรงอัดระหว่างแผ่นยึดและ Concrete; \(\psi_{M,N}=1.0\) หากเป็นไปตามเกณฑ์ใดเกณฑ์หนึ่งต่อไปนี้:
- \(c' < 1.5 \cdot h_{ef}\) – พุกอยู่ใกล้ขอบ
- \( \frac{N_c^n}{N_{Ld}} < 0.8\)
- \(\frac{z}{h_{ef}} \ge 1.5\)
- \(N_c^n\) – แรงอัดในแผ่นฐาน
- \(N_{Ld} \) – ผลรวมของแรงดึงของพุกที่มีพื้นที่กรวยการแตกหักของ Concrete ร่วมกัน
- \(\psi_{M,N} = 2- \frac{z}{h_{ef}} \ge 1 \) – กรณีอื่นๆ
- \(z\) – แขนโมเมนต์ภายใน
- \(\gamma_{Mc} = \gamma_c \cdot \gamma_{inst}\)
- \( \gamma_c \) – ตัวประกอบความปลอดภัยบางส่วนสำหรับ Concrete ที่แก้ไขได้ในการตั้งค่าโครงการ
- \( \gamma_{inst} \) – ตัวประกอบความปลอดภัยด้านการติดตั้งที่แก้ไขได้ในการตั้งค่าโครงการ
พื้นที่กรวยการแตกหักของ Concrete สำหรับกลุ่มพุกที่รับแรงดึงซึ่งสร้างกรวย Concrete ร่วมกัน Ac,N แสดงด้วยเส้นประสีแดง
การวิบัติของเหล็กในแรงเฉือน
การวิบัติของเหล็กในแรงเฉือนถูกกำหนดตามข้อ 9.2.3 โดยสมมติว่าพุกทำจากเหล็กเกลียวที่มีคุณสมบัติวัสดุเดียวกับสลักเกลียว
แรงเฉือนโดยไม่มีแขนโมเมนต์
ความต้านทานแรงเฉือนถูกตรวจสอบตามมาตรฐาน IS 1946:2025 – 9.2.3.1:
\[V_{Rd,s} = \frac{V_{Rk,s}}{\gamma_{Ms}}\]
\[V_{Rk,s} = k_1 \cdot V^{0}_{Rk,s}\]
\[V^{0}_{Rk,s} = 0.5 \cdot A_s \cdot f_u\]
โดยที่:
- \( V_{Rk,s} \) – ความต้านทานลักษณะเฉพาะของตัวยึดในกรณีการวิบัติของเหล็ก
- \( k_1 \) – ตัวประกอบขึ้นอยู่กับผลิตภัณฑ์ สมมติให้ \( k_1 = 1\)
- \( V^{0}_{Rk,s} \) – กำลังแรงเฉือนลักษณะเฉพาะ
- \( A_s \) – พื้นที่หน้าตัดรับแรงดึง
- \( f_u \) – กำลังสูงสุดของสลักพุก
- \( \gamma_{Ms} \) – ตัวประกอบความปลอดภัยบางส่วนสำหรับการวิบัติของเหล็กภายใต้แรงเฉือน
- \( \gamma_{Ms} = \frac{1.0 \, f_y}{f_u} \geq 1.25 \) สำหรับ \(f_u \le 800\) MPa และ \(f_y/f_u \le 0.8\)
- \( \gamma_{Ms} = 1.5\) สำหรับ \(f_u > 800\) MPa หรือ \(f_y/f_u > 0.8\)
- \( f_y \) – กำลังครากของสลักพุก
แรงเฉือนที่มีแขนโมเมนต์
ความต้านทานแรงเฉือนถูกตรวจสอบตามมาตรฐาน IS 1946:2025 – 9.2.3.2:
\[V_{Rd,s} = \frac{V_{Rk,s}}{\gamma_{Ms}}\]
\[V_{Rk,s} = \frac{\alpha_M \cdot M_{Rk,s}}{l}\]
โดยที่:
- \( V_{Rk,s} \) – ความต้านทานลักษณะเฉพาะของตัวยึดในกรณีการวิบัติของเหล็กที่มีแขนโมเมนต์
- \( \alpha_M \) – ตัวประกอบที่คำนึงถึงระดับการยึดรั้งของตัวยึด สมมติให้ \( \alpha_M = 2\) เนื่องจากพุกถูกยึดด้วยน็อตสองตัวและแผ่นฐานมีความแข็งมากกว่าพุก
- \( M_{Rk,s} = M^{0}_{Rk,s} \cdot \left( 1 - \frac{N_{Ld}}{N_{Rd,s}} \right) \) – กำลังดัดลักษณะเฉพาะของตัวยึดที่ได้รับอิทธิพลจากแรงตามแนวแกน
- \( N_{Ld} \) – ค่าการออกแบบของแรงดึง
- \( N_{Rd,s} \) – กำลังดึงของตัวยึดในกรณีการวิบัติของเหล็ก
- \(M^{0}_{Rk,s} = 1.2 \cdot Z_{el} \cdot f_u\) – กำลังดัดลักษณะเฉพาะของตัวยึด
- \( Z_{el} = \frac{\pi \, d_{a,r}^3}{32} \) – โมดูลัสหน้าตัดยืดหยุ่นของตัวยึด
- \( d_{a,r} \) – เส้นผ่านศูนย์กลางพุกที่ลดลงเนื่องจากเกลียว
- \( f_u \) – กำลังสูงสุดของสลักพุก
- \(l = 0.5 \cdot d_a + t_g + \frac{t_p}{2}\) – ความยาวของแขนโมเมนต์
- \( d_a \) – เส้นผ่านศูนย์กลางพุก
- \( t_g \) – ความหนาของชั้นปูน
- \( t_p \) – ความหนาของแผ่นฐาน
- \( \gamma_{Ms} \) – ตัวประกอบความปลอดภัยบางส่วนสำหรับการวิบัติของเหล็กภายใต้แรงเฉือน
- \( \gamma_{Ms} = \frac{1.0 \, f_y}{f_u} \geq 1.25 \) สำหรับ \(f_u \le 800\) MPa และ \(f_y/f_u \le 0.8\)
- \( \gamma_{Ms} = 1.5\) สำหรับ \(f_u > 800\) MPa หรือ \(f_y/f_u > 0.8\)
- \( f_y \) – กำลังครากของสลักพุก
การวิบัติที่ขอบ Concrete
ความต้านทานการวิบัติที่ขอบ Concrete ถูกตรวจสอบตามมาตรฐาน IS 1946:2025 – 9.2.3.4 หากกรวย Concrete ของตัวยึดตัดกัน จะถูกตรวจสอบเป็นกลุ่ม ขอบในทิศทางของแรงเฉือนจะถูกตรวจสอบ โดยสมมติว่าแรงทั้งหมดที่แผ่นฐานถ่ายผ่านตัวยึดที่อยู่ใกล้ขอบที่ตรวจสอบ
\[V_{Rd,c} = \frac{V_{Rk,c}}{\gamma_{Mc}}\]
\[V_{Rk,c} = V^{0}_{Rk,c} \cdot \frac{A_{c,V}}{A^{0}_{c,V}} \cdot \psi_{s,V} \cdot \psi_{re,V} \cdot \psi_{ec,V} \cdot \psi_{h,V} \cdot \psi_{\alpha,V}\]
โดยที่
- \( V^{0}_{Rk,c} \) – ค่าเริ่มต้นของกำลังแรงเฉือนลักษณะเฉพาะของตัวยึด
- \( V^{0}_{Rk,c} = 1.55 \cdot d_a^{\alpha} \cdot h_{ef}^{\beta} \cdot \sqrt{f_{ck}} \cdot (c'_1)^{1.5} \) สำหรับ Concrete ที่แตกร้าว
- \( V^{0}_{Rk,c} = 2.18 \cdot d_a^{\alpha} \cdot h_{ef}^{\beta} \cdot \sqrt{f_{ck}} \cdot (c'_1)^{1.5} \) สำหรับ Concrete ที่ไม่แตกร้าว
- \( d_a \) – เส้นผ่านศูนย์กลางพุก
- \( \alpha = 0.1 \cdot \left( \frac{h_{ef}}{c'_1} \right)^{0.5} \) – ตัวประกอบ
- \( h_{ef} = \min(h_{emb}, 20 \cdot d_a) \) – พารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับความยาวของตัวยึด
- \( h_{emb} \) – ความลึกฝัง
- \( \beta = 0.1 \cdot \left( \frac{d_a}{c'_1} \right)^{0.2} \) – ตัวประกอบ
- \( f_{ck} \) – กำลังอัดลักษณะเฉพาะของลูกบาศก์ Concrete
- \( c'_1 \leq \max \left( \frac{c_{2,max}}{1.5}, \frac{D}{1.5}, \frac{s_{2,max}}{3} \right) \) – ระยะขอบของตัวยึดในทิศทางที่ 1 ไปยังขอบในทิศทางของแรงกระทำ
- \( D \) – ความหนาของชิ้นส่วน Concrete
- \( c_{2,max} \) – ระยะที่มากกว่าของระยะสองด้านถึงขอบที่ขนานกับทิศทางของแรงกระทำ
- \( s_{2,max} \) – ระยะห่างสูงสุดในทิศทางที่ 2 ระหว่างตัวยึดในกลุ่ม
- \(A^{0}_{c,V} = 4.5 \cdot (c'_1)^2\) – พื้นที่อ้างอิงของกรวยการวิบัติที่ฉายลงมา
- \( A_{c,V} \) – พื้นที่จริงของรูปทรงการแตกหักของ Concreteที่อุดมคติ
- \(\psi_{s,V} = 0.7 + 0.3 \cdot \frac{c'_2}{1.5 \cdot c'_1} \leq 1\) – พารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับการกระจายความเค้นใน Concrete เนื่องจากความใกล้ชิดของตัวยึดกับขอบชิ้นส่วน Concrete
- \( c'_1 \) – ระยะขอบของตัวยึดในทิศทางที่ 1 ไปยังขอบในทิศทางของแรงกระทำ
- \( c'_2 \) – ระยะขอบตั้งฉากกับทิศทางที่ 1 ซึ่งเป็นระยะขอบที่น้อยที่สุดในชิ้นส่วนแคบที่มีระยะขอบหลายด้าน
- \(\psi_{re,V} = 1.0\) – พารามิเตอร์ที่คำนึงถึงผลการแตกร่อนของผิว โดยสมมติว่าไม่มีเหล็กเสริมขอบหรือเหล็กปลอก
- \(\psi_{ec,V} = \frac{1}{1 + \frac{2 e_V}{3 \cdot c'_1}} \leq 1\) – ตัวประกอบปรับแก้สำหรับกลุ่มพุกที่รับแรงเฉือนแบบเยื้องศูนย์
- \( e_V \) – ความเยื้องศูนย์ของแรงเฉือน
- \( \psi_{h,V} = \left( \frac{1.5 \cdot c'_1}{D} \right)^{0.5} \geq 1 \) – ตัวประกอบปรับแก้สำหรับพุกที่อยู่ในชิ้นส่วน Concrete ที่ตื้น
- \(\psi_{\alpha,V} = \sqrt{\frac{1}{(\cos \alpha_V)^2 + (0.5 \cdot \sin \alpha_V)^2}} \geq 1\) – ตัวประกอบปรับแก้สำหรับพุกที่รับแรงในมุมกับขอบ Concrete
- \( \alpha_V \) – มุมระหว่างแรงที่กระทำต่อตัวยึดหรือกลุ่มตัวยึดกับทิศทางตั้งฉากกับขอบอิสระที่พิจารณา
- \(\gamma_{Mc} = \gamma_c \cdot \gamma_{inst}\) – ตัวประกอบความปลอดภัยบางส่วนสำหรับการวิบัติของ Concrete
- \( \gamma_c \) – ตัวประกอบความปลอดภัยบางส่วนสำหรับ Concrete
- \( \gamma_{inst} \) – ตัวประกอบความปลอดภัยด้านการติดตั้งของระบบพุกในแรงเฉือน
ปฏิสัมพันธ์ของแรงดึงและแรงเฉือนในเหล็ก
ปฏิสัมพันธ์ของแรงดึงและแรงเฉือนในเหล็กดำเนินการสำหรับพุกแบบ stand-off: โดยตรงตามมาตรฐาน IS 1946:2025 – 9.2.4:
\[\left( \frac{N_{Ld}}{N_{Rd,s}} \right)^2 + \left( \frac{V_{Ld}}{V_{Rd,s}} \right)^2 \leq 1.0\]
โดยที่:
- \( N_{Ld} \) – ค่าการออกแบบของแรงดึง
- \( N_{Rd,s} \) – กำลังดึงของตัวยึด
- \( V_{Ld} \) – ค่าการออกแบบของแรงเฉือน
- \( V_{Rd,s} \) – กำลังแรงเฉือนของตัวยึด
ไม่จำเป็นต้องตรวจสอบปฏิสัมพันธ์ของเหล็กในกรณีแรงเฉือนที่มีแขนโมเมนต์ เนื่องจากครอบคลุมโดยสมการแรงเฉือนที่มีแขนโมเมนต์แล้ว
ปฏิสัมพันธ์ของแรงดึงและแรงเฉือนใน Concrete
ปฏิสัมพันธ์ของแรงดึงและแรงเฉือนใน Concrete ถูกตรวจสอบตามมาตรฐาน IS 1946:2025 – 9.2.4:
\[\left( \frac{N_{Ld}}{N_{Rd,i}} \right)^{1.5} + \left( \frac{V_{Ld}}{V_{Rd,i}} \right)^{1.5} \leq 1.0\]
โดยที่:
- \( \frac{N_{Ld}}{N_{Rd,i}} \) – ค่าอัตราการใช้งานสูงสุดสำหรับรูปแบบการวิบัติในแรงดึง
- \( \frac{V_{Ld}}{V_{Rd,i}} \) – ค่าอัตราการใช้งานสูงสุดสำหรับรูปแบบการวิบัติในแรงเฉือน
- \( \frac{N_{Ld,g}}{N_{Rd,c}} \) – การวิบัติของกรวย Concrete ของพุกในแรงดึง
- \( \frac{V_{Ld,g}}{V_{Rd,c}} \) – การวิบัติที่ขอบ Concrete
พุกแบบ stand-off: ช่องว่าง
พุกแบบ stand-off: ช่องว่างในแรงดึงออกแบบตามมาตรฐาน IS 1946:2025 และพุกในแรงอัดออกแบบเป็นชิ้นส่วนคานตามมาตรฐาน IS 800: 2007 โดยใช้ตัวประกอบความปลอดภัยบางส่วนของพุก ความยาวที่สมมติของชิ้นส่วนคือผลรวมของความสูงของช่องว่าง ครึ่งหนึ่งของความหนาเส้นผ่านศูนย์กลางระบุ และครึ่งหนึ่งของความหนาแผ่นฐาน พุกแบบ stand-off มักถูกตรวจสอบในขั้นตอนการก่อสร้างก่อนการอัดปูน
การวิบัติของเหล็กในแรงดึง ถูกตรวจสอบตามมาตรฐาน IS 1946:2025 – 9.2.2.2:
\[N_{Rd,s} = \frac{N_{Rk,s}}{\gamma_{Ms}} \]
การวิบัติของเหล็กในแรงอัด ถูกตรวจสอบตามมาตรฐาน IS 800:2007 – 7.1:
\[P_d = A_s \cdot f_{cd}\]
โดยที่:
- \( A_s \) – พื้นที่หน้าตัดพุกที่ลดลงเนื่องจากเกลียว
- \( f_{cd} = \frac{\chi \cdot f_u}{\gamma_{Ms}} \) – ความเค้นอัดการออกแบบ
- \(\chi = \min \left( \frac{1}{\phi + \sqrt{\phi^2 - \lambda^2}}, 1 \right)\) – ตัวประกอบลดการโก่งเดาะ
- \(\phi = 0.5 \cdot \left[ 1 + \alpha \cdot (\lambda - 0.2) + \lambda^2 \right]\) – ค่าสำหรับกำหนดตัวประกอบลดการโก่งเดาะ
- \( \alpha \) – ตัวประกอบความไม่สมบูรณ์
- \(\lambda = \sqrt{\frac{f_u}{f_{cc}}}\) – ความชะลูดสัมพัทธ์
- \(f_{cc} = \frac{\pi^2 \cdot E}{\left( \frac{K L}{r} \right)^2}\) – ความเค้นการโก่งเดาะแบบออยเลอร์
- \( E \) – โมดูลัสยืดหยุ่น
- \(K L = 2 \cdot l\) – ความยาวการโก่งเดาะ
- \( l = 0.5 \cdot d_a + t_g + \frac{t_p}{2} \) – ความยาวของแขนโมเมนต์
- \( d_a \) – เส้นผ่านศูนย์กลางพุก
- \( t_g \) – ความหนาของชั้นปูน
- \( t_p \) – ความหนาของแผ่นฐาน
- \(r = \sqrt{\frac{I}{A_s}}\) – รัศมีไจเรชันของสลักพุก
- \( I = \frac{\pi \cdot d_{a,r}^4}{64} \) – โมเมนต์ความเฉื่อยของสลักเกลียว
- \( d_{a,r} \) – เส้นผ่านศูนย์กลางพุกที่ลดลงเนื่องจากเกลียว
- \(\gamma_{Ms} = \frac{1.2 \, f_y}{f_u} \geq 1.4 \) – ตัวประกอบความปลอดภัยบางส่วนสำหรับการวิบัติของเหล็กภายใต้แรงดึง
- \( f_y \) – กำลังครากของสลักพุก
- \( f_u \) – กำลังสูงสุดของสลักพุก
ความต้านทานแรงเฉือน ถูกตรวจสอบตามมาตรฐาน IS 1946:2025 – 9.2.3.1:
\[V_{Rd,s} = \frac{V_{Rk,s}}{\gamma_{Ms}}\]
\[V_{Rk,s} = k_1 \cdot V^{0}_{Rk,s}\]
\[V^{0}_{Rk,s} = 0.5 \cdot A_s \cdot f_u\]
ความต้านทานการดัด ถูกตรวจสอบตามมาตรฐาน IS 1946:2025 – 9.2.3.2:
\[M_{Rd,s} = \frac{M_{Rk,s}}{\gamma_{Ms}}\]
โดยที่:
- \( M^{0}_{Rk,s} = 1.2 \cdot Z_{el} \cdot f_u \) – กำลังดัดลักษณะเฉพาะของตัวยึด
- \( Z_{el} = \frac{\pi \cdot d_{a,r}^3}{32} \) – โมดูลัสหน้าตัดยืดหยุ่นของตัวยึด
- \( d_{a,r} \) – เส้นผ่านศูนย์กลางพุกที่ลดลงเนื่องจากเกลียว
- \(\gamma_{Ms} = \frac{1.0 \, f_y}{f_u} \geq 1.25\)
- \( f_y \) – กำลังครากของสลักพุก
- \( f_u \) – กำลังสูงสุดของสลักพุก
ปฏิสัมพันธ์ของแรงกระทำสำหรับพุกในแรงดึง (IS 1946:2025 – 9.2.4):
\[\frac{N_{Ld}}{N_{Rd,s}} + \frac{M_{Ld}}{M_{Rd,s}} \leq 1.0\]
โดยที่:
- \( N_{Ld} \) – ค่าการออกแบบของแรงดึง
- \( N_{Rd,s} \) – ความต้านทานแรงดึงการออกแบบ
- \( M_{Ld} \) – ค่าการออกแบบของโมเมนต์ดัด
- \( M_{Rd,s} \) – ความต้านทานการดัดการออกแบบ
ปฏิสัมพันธ์ของแรงกระทำสำหรับพุกในแรงอัด (IS 1946:2025 – 9.2.4):
\[\frac{P}{P_d} + \frac{M_{Ld}}{M_{Rd,s}} \leq 1.0\]
โดยที่:
- \( P \) – ค่าการออกแบบของแรงอัด
- \( P_d \) – ความต้านทานแรงอัดการออกแบบ
- \( M_{Ld} \) – ค่าการออกแบบของโมเมนต์ดัด
- \( M_{Rd,s} \) – ความต้านทานการดัดการออกแบบ
รูปแบบการวิบัติที่เกี่ยวข้องกับ Concrete รวมถึงปฏิสัมพันธ์ของรูปแบบเหล่านั้น ถูกตรวจสอบเช่นเดียวกับพุกมาตรฐานตามมาตรฐาน IS 1946:2025
รายละเอียดการออกแบบ
หากใช้พุกที่มี \(f_u \ge 1000\) MPa กำลังเหล็กสำหรับแรงเฉือนอาจไม่ถูกต้อง ให้ใช้กำลังเหล็กจาก AR แทน
การออกแบบรายละเอียดของสลักเกลียวและรอยเชื่อมตามมาตรฐานอินเดีย
สลักเกลียว
ระยะห่างขั้นต่ำของสลักเกลียวเป็นไปตาม IS 800, Cl. 10.2.2: ระยะจากศูนย์กลางถึงศูนย์กลางของสลักเกลียวต้องมากกว่า \(2.5 \cdot d\) โดยที่ \(d\) คือเส้นผ่านศูนย์กลางระบุของสลักเกลียว
ระยะขอบและระยะปลายขั้นต่ำที่วัดจากแนวศูนย์กลางของสลักเกลียวกำหนดตาม IS 800, Cl. 10.2.4 เป็น \(1.5 \cdot d_0\) โดยที่ \(d_0\) คือเส้นผ่านศูนย์กลางรูมาตรฐานตาม IS 800, Table 19
ความยาวยึดของสลักเกลียวควรจำกัดไม่เกิน \(8d\) ตาม IS 800, Cl. 10.3.3.2
รอยเชื่อม
ขนาดขั้นต่ำของรอยเชื่อมตรวจสอบตาม IS 800, Table 21:
| ความหนาของชิ้นส่วนที่หนากว่า [mm] | ขนาดรอยเชื่อมขั้นต่ำ [mm] |
| \(t \le 10 \) | 3 |
| \( 10 < t \le 20 \) | 5 |
| \( 20 < t \le 32 \) | 6 |
| \( 32 < t \) | 10 |
หมายเหตุ: ขนาดรอยเชื่อมถือว่าเป็นความหนาคอรอยเชื่อมคูณด้วย \(\sqrt{2}\)
ฐานเสา
ความหนาของแผ่นฐานเสาควรมากกว่าความหนาของปีกเสาตาม IS 800, Cl. 7.4.3.1
ความสามารถในการออกแบบตามมาตรฐานอินเดีย
คาดว่าบานพับพลาสติกจะปรากฏในชิ้นส่วนที่กระจายพลังงาน และชิ้นส่วนที่ไม่กระจายพลังงานทั้งหมดของจุดต่อต้องสามารถถ่ายแรงได้อย่างปลอดภัยเนื่องจากการครากในชิ้นส่วนที่กระจายพลังงาน ชิ้นส่วนที่กระจายพลังงานมักเป็นคานในโครงต้านทานโมเมนต์ ไม่ใช้ตัวประกอบความปลอดภัยสำหรับชิ้นส่วนที่กระจายพลังงาน:
ตัวประกอบสองตัวถูกกำหนดให้กับชิ้นส่วนที่กระจายพลังงาน:
- \(\gamma_{ov}\) – ตัวประกอบความแข็งแกร่งเกิน – IS 800, Cl. 12; ค่าที่แนะนำคือ \(\gamma_{ov} = 1.2\); แก้ไขได้ในวัสดุ
- \(\gamma_{sh}\) – ตัวประกอบการแข็งตัวจากความเครียด; ค่าที่แนะนำคือ \(\gamma_{sh} = 1.0\); แก้ไขได้ในการดำเนินการ
ความแข็งแกร่งที่เพิ่มขึ้นของชิ้นส่วนที่กระจายพลังงานช่วยให้สามารถป้อนแรงกระทำที่ทำให้บานพับพลาสติกปรากฏในชิ้นส่วนที่กระจายพลังงานได้ ในกรณีของโครงต้านทานโมเมนต์และคานเป็นชิ้นส่วนที่กระจายพลังงาน คานควรถูกกระทำโดย \(M_{y,Ed} = \gamma_{ov} \gamma_{sh} f_y W_{pl,y}\) และแรงเฉือนที่สอดคล้องกัน \(V_{z,Ed} = -2 M_{y,Ed} / L_h\) โดยที่:
- \(f_y\) – กำลังครากลักษณะเฉพาะ
- \(W_{pl,y}\) – โมดูลัสหน้าตัดพลาสติก
- \(L_h\) – ระยะห่างระหว่างบานพับพลาสติกบนคาน
ในกรณีของจุดต่อที่ไม่สมมาตร คานควรถูกกระทำโดยทั้งโมเมนต์ดัดแบบโค้งลงและโค้งขึ้น พร้อมกับแรงเฉือนที่สอดคล้องกัน
แผ่นของชิ้นส่วนที่กระจายพลังงานถูกยกเว้นจากการตรวจสอบ
การจำแนกประเภทตามความแข็งสำหรับมาตรฐานอินเดีย
จุดต่อถูกจำแนกประเภทตามความแข็งของจุดต่อเป็น:
- แข็ง – จุดต่อที่มีการเปลี่ยนแปลงมุมเดิมระหว่างชิ้นส่วนน้อยมาก
- กึ่งแข็ง – จุดต่อที่ถือว่ามีความสามารถในการให้ความต้านทานการดัดที่เชื่อถือได้และทราบค่า
- แบบหมุนได้ – จุดต่อที่ไม่เกิดโมเมนต์ดัด
จุดต่อถูกจำแนกประเภทตาม EN 1993-1-8 – Cl. 5.2.2
- แข็ง – \( \frac{S_{j,ini} L_b}{E I_b} \ge k_b \)
- กึ่งแข็ง – \( 0.5 < \frac{S_{j,ini} L_b}{E I_b} < k_b \)
- แบบหมุนได้ – \( \frac{S_{j,ini} L_b}{E I_b} \le 0.5 \)
โดยที่:
- Sj,ini – ความแข็งเริ่มต้นของจุดต่อ; ความแข็งของจุดต่อถือว่าเป็นเชิงเส้นจนถึง 2/3 ของ Mj,Rd
- Lb – ความยาวทางทฤษฎีของชิ้นส่วนที่วิเคราะห์; กำหนดในคุณสมบัติของชิ้นส่วน
- E – โมดูลัสความยืดหยุ่นของ Young
- Ib – โมเมนต์ความเฉื่อยของชิ้นส่วนที่วิเคราะห์
- kb = 8 สำหรับโครงที่ระบบค้ำยันลดการเคลื่อนตัวในแนวนอนได้อย่างน้อย 80%; kb = 25 สำหรับโครงอื่น ๆ โดยมีเงื่อนไขว่าในทุกชั้น Kb/Kc ≥ 0.1 ค่า kb = 25 จะถูกใช้ เว้นแต่ผู้ใช้กำหนด "ระบบค้ำยัน" ใน Code setup
- Mj,Rd – ค่าการออกแบบความต้านทานโมเมนต์ของจุดต่อ
- Kb = Ib / Lb
- Kc = Ic / Lc