Çin standardına göre ankrajların yönetmelik kontrolü

Dört ankraj cıvatası tipi mevcuttur:

• Düz 
• Pul levhası - Dairesel 
• Pul levhası - Dikdörtgen 

Ankrajların yönetmelik kontrolü, seçilen ankraj tipinden bağımsız olarak sonradan yerleştirme ankraj için JGJ 145-2013'e göre gerçekleştirilir.

Proje ayarlarında, çekme ve kesmede beton koni kırılma kontrollerini etkinleştirmek/devre dışı bırakmak için ayarlar mevcuttur. Beton koni kırılma kontrolü etkinleştirilmemişse, kuvvete karşı koyacak özel donatının tasarlandığı varsayılır. Kuvvetin büyüklüğü, mevcut yük etkisi için formüllerde verilmektedir. 

Ayrıca beton, çatlak veya çatlaksız olarak ayarlanabilir. Çatlaksız beton, büzülme çatlaklarını önleyen kalıcı basınç altında olmalıdır. Çatlaksız betonun dayanımları daha yüksektir. 

Bazı kontrollerin, testlerle belirlenmesi ve yalnızca üretici tarafından sağlanabilmesi ile ilgili Teknik Ürün Spesifikasyonunda bulunması nedeniyle gerçekleştirilmediğini unutmayın. Bazı göçme modları, uygun detaylandırma ile önlenebilir (örn. ankraj aralığı veya ankrajın bir kenara olan mesafesi). Bu kontroller şunlardır:

• Bağlantı elemanının sıyrılma göçmesi (sonradan yerleştirme veya mekanik ankrajlar için)
• Kombine sıyrılma ve beton göçmesi (sonradan yerleştirme yapıştırmalı ankrajlar için)
• Betonun yarılma göçmesi
• Betonun patlama göçmesi

Ankraj çekme dayanımı

Dişli çubuk biçiminde bir ankraj varsayılmaktadır. Ankraj çekme dayanımı JGJ 145-2013 – 6.1.2'ye göre kontrol edilir:

\[N_{Rd,s} = \frac{N_{Rk,s}}{\gamma_{Rs,N}}\]

\[N_{Rk,s}=f_{yk}\cdot A_s\]

burada:

• \(N_{Rk,s}\) – çelik göçmesi durumunda bağlantı elemanının karakteristik dayanımı
• \(\gamma_{Rs,N} = 1.3\) – çekmede çelik göçmesi için kısmi güvenlik katsayısı, Proje Ayarlarında düzenlenebilir
• \(f_{yk}\) – ankraj cıvatasının karakteristik akma dayanımı
• \(A_s\) – ankraj çekme gerilmesi alanı

Çekmede ankrajın beton kırılma dayanımı 

Kontrol, JGJ 145-2013 – 6.1.3'e göre ortak bir çekme kırılma konisi oluşturan bir ankraj grubu için gerçekleştirilir:

\[N_{Rd,c} = \frac{N_{Rk,c}}{\gamma_{Rc,N}}\]

\[N_{Rk,c} = N_{Rk,c}^0\cdot \frac{A_{c,N}}{A_{c,N}^0} \cdot \psi_{s,N} \cdot \psi_{re,N} \cdot \psi_{ec,N}\]

Burada: 

• \(N_{Rk,c}^0 = 7.0 \cdot \sqrt{f_{cu,k}} \cdot h_{ef}^{1.5}\) – komşu bağlantı elemanlarının veya beton elemanın kenarlarının etkilerinden uzakta, çatlak betondaki bir bağlantı elemanının karakteristik dayanımı 
• \(N_{Rk,c}^0 = 9.8 \cdot \sqrt{f_{cu,k}} \cdot h_{ef}^{1.5}\) – komşu bağlantı elemanlarının veya beton elemanın kenarlarının etkilerinden uzakta, çatlaksız betondaki bir bağlantı elemanının karakteristik dayanımı 
• \(f_{cu,k}\) – karakteristik beton basınç küp dayanımı 
• \(h_{ef} = \min \left( h_{emb}, \max \left( \frac{c_{a,max}}{1.5}, \frac{s_{max}}{3} \right) \right) \) – gömme derinliği
  • \( h_{emb}\) – betona gömülü ankraj uzunluğu 
  • \(c_{a,max}\) – ankrajdan en yakın üç kenara olan maksimum mesafe 
  • \(s_{max}\) – ankrajlar arasındaki maksimum aralık
• \(A_{c,N}\) – ankraj grubu için beton kırılma konisi alanı 
• \(A_{c,N}^0 = (3.0 \cdot h_{ef})^2\) – kenarlardan etkilenmeyen tek ankraj için beton kırılma konisi alanı 
• \(\psi_{s,N} = 0.7+0.3\cdot \frac{c}{c_{cr,N}}\) – bağlantı elemanının beton elemanın kenarına yakınlığı nedeniyle betondaki gerilme dağılımıyla ilgili parametre
• \(c\) – ankrajdan kenara olan minimum mesafe 
• \(c_{cr,N}=1.5\cdot h_{ef}\) – çekme yüklemesi altında beton kırılması durumunda bir ankrajın karakteristik dayanımının iletilmesini sağlamak için karakteristik kenar mesafesi 
• \(\psi_{re,N} = 0.5+\frac{h_{ef}}{200}\le 1.0\) – kabuk soyulmasını dikkate alan parametre
• \(\psi_{ec,N} = \psi_{ec,N,x} \cdot \psi_{ec,N,y}\) – çekmede eksantrik yüklenen ankraj grupları için değiştirme katsayısı
• \( \psi_{ec,N,x} = \frac{1}{1+2\cdot \frac{e_{N,x}}{s_{cr,N}}}\) – x yönündeki eksantrikliğe bağlı değiştirme katsayısı 
  • \(e_{N,x}\) – x yönündeki çekme yükü eksantrikliği 
  • \(s_{cr,N}\) – çekme yükü altında beton koni göçmesi durumunda ankrajların karakteristik dayanımını sağlamak için karakteristik ankraj aralığı 
• \( \psi_{ec,N,y} = \frac{1}{1+2\cdot \frac{e_{N,y}}{s_{cr,N}}}\) – y yönündeki eksantrikliğe bağlı değiştirme katsayısı 
  • \(e_{N,y}\) – y yönündeki çekme yükü eksantrikliği 
• \(\gamma_{Rc,N} = 3.00\) – çekmede beton kırılması için kısmi güvenlik katsayısı, Proje ayarlarında düzenlenebilir

Kesme dayanımı

Ankraj kesme çelik dayanımı JGJ 145-2013 – 6.1.14'e göre kontrol edilir. Sürtünme dikkate alınmaz. Kol kollu ve kolsuz kesme, taban plakası imalat işlem ayarlarına bağlı olarak tanınır. 

Mesnet tipi: doğrudan için, kolsuz kesme varsayılır:

\[ V_{Rd,s} = \frac{V_{Rk,s}}{\gamma_{Rs,V}} \]

\[ V_{Rk,s} = 0.5 \cdot f_{yk} \cdot A_s \]

burada:

• \(f_{yk}\) – ankraj cıvatasının akma dayanımı 
• \(A_s\) – çekme gerilmesi alanı 
• \(\gamma_{Rs,V} = 1.3\) – kesmede çelik göçmesi için kısmi güvenlik katsayısı, Proje ayarlarında düzenlenebilir

Mesnet tipi: harç derzi için, kollu kesme varsayılır:

\[ V_{Rd,s} = \frac{\min(V_{Rk,s1}, V_{Rk,s2})}{\gamma_{Rs,V}} \]

\[ V_{Rk,s1} = 0.5 \cdot f_{yk} \cdot A_s \]

\[ V_{Rk,s2} = \frac{\alpha_M \cdot M_{Rk,s}}{l_0} \]

burada:

• \(V_{Rk,s1}\) – kolsuz çelik göçmesi durumunda bağlantı elemanının karakteristik dayanımı
• \(V_{Rk,s2}\) – kollu çelik göçmesi durumunda bağlantı elemanının karakteristik dayanımı
• \(\gamma_{Rs,V} = 1.3\) – kesmede çelik göçmesi için kısmi güvenlik katsayısı, Proje ayarlarında düzenlenebilir
• \(f_{yk}\) – ankraj cıvatasının akma dayanımı 
• \(A_s\) – çekme gerilmesi alanı 
• \(\alpha_M=2.0\) – bağlantı elemanının ankaj derecesini dikkate alan katsayı – tam ankaj varsayılır
• \(M_{Rk,s} = M^0_{Rk,s} \cdot \left(1 - \frac{N_{sd}}{N_{Rds}}\right)\) – eksenel yükten etkilenen bağlantı elemanının karakteristik eğilme dayanımı 
  • \(N_{sd}\) – tasarım çekme yükü 
  • \(N_{Rds}\) – çelik göçmesine karşı bağlantı elemanının çekme dayanımı 
  • \(M^0_{Rk,s} = 1.2 \cdot W_{el} \cdot f_{yk}\) – bağlantı elemanının karakteristik eğilme dayanımı 
  • \(W_{el} = \frac{\pi \cdot d_s^3}{32}\) – bağlantı elemanının elastik kesit modülü 
  • \(d_s\) – dişler tarafından azaltılmış ankraj çapı 
• \(l_0 = 0.5 \cdot d + t_g + \frac{t_p}{2}\) – kol uzunluğu 
  • \(d\) – ankraj çapı 
  • \(t_g\) – harç tabakası kalınlığı 
  • \(t_p\) – taban plakası kalınlığı

Beton kaldırma dayanımı 

Beton kaldırma dayanımı, JGJ 145-2013 – 6.1.26'ya göre ortak bir taban plakası üzerindeki bir ankraj grubu için gerçekleştirilir. \(N_{Rk,c}\) hesabında tüm ankrajların çekme altında olduğu varsayılır. Bu nedenle çekmede beton koni kırılması hesabından farklılık gösterebilir.

\[V_{Rd,cp} = \frac{V_{Rk,cp}}{\gamma_{Rcp}} \]

\[V_{Rk,cp} = k \cdot N_{Rk,c}\]

Burada: 

• \(k = 2.0\) – bağlantı elemanı gömme derinliğini dikkate alan katsayı 
• \(N_{Rk,c}\) – bir bağlantı elemanının veya bağlantı elemanı grubunun karakteristik beton koni göçmesi; tüm ankrajların çekme altında olduğu varsayılır 
• \(\gamma_{Rcp} = 2.50\) – beton kaldırma göçmesi için kısmi güvenlik katsayısı, Proje ayarlarında düzenlenebilir

Beton kenar göçmesi dayanımı

Beton kenar göçmesi gevrek bir göçmedir ve mümkün olan en kötü durum kontrol edilir; yani yalnızca kenara yakın konumdaki ankrajlar, tüm taban plakasına etkiyen tam kesme yükünü taşır. Ankrajlar dikdörtgen bir düzende konumlandırılmışsa, incelenen kenardaki ankraj sırası kesme yükünü taşır. Ankrajlar düzensiz konumlandırılmışsa, incelenen kenara en yakın iki ankraj kesme yükünü taşır. Kesme yükünün yönündeki iki kenar incelenir ve en kötü durum sonuçlarda gösterilir.

Kesme kuvveti bileşkesinin yönüne bağlı olarak incelenen kenarlar 

Kontrol JGJ 145-2013 – 6.1.15'e göre gerçekleştirilir.

\[V_{Rd,c} = \frac{V_{Rk,c}}{\gamma_{Rc,V}}\]

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

Burada:

• \(V_{Rk,c}^0 = 1.35 \cdot d^{\alpha} \cdot l_f^{\beta} \cdot \sqrt{f_{cu,k}} \cdot c_1^{1.5}\) – çatlak betondaki bağlantı elemanının karakteristik kesme dayanımının başlangıç değeri
• \(V_{Rk,c}^0 = 1.9 \cdot d^{\alpha} \cdot l_f^{\beta} \cdot \sqrt{f_{cu,k}} \cdot c_1^{1.5}\) – çatlaksız betondaki bağlantı elemanının karakteristik kesme dayanımının başlangıç değeri
• \(d\) – ankraj çapı
• \(\alpha = 0.1 \cdot \left( \frac{l_f}{c_1} \right)^{0.5}\) – katsayı
• \(l_f = \min(h_{ef}, 8 \cdot d)\) – bağlantı elemanının uzunluğuyla ilgili parametre
  • \(h_{ef}\) – betona gömülü ankraj uzunluğu
• \(\beta = 0.1 \cdot \left( \frac{d}{c_1} \right)^{0.2}\) – katsayı
  • \(f_{cu,k}\) – karakteristik beton basınç küp dayanımı
  • \(c_1\) – yükleme yönündeki kenara doğru 1. yöndeki bağlantı elemanının kenar mesafesi
• \(A_{c,V}\) – idealleştirilmiş beton kırılma gövdesinin gerçek alanı
• \(A_{c,V}^0 = 4.5 \cdot c_1^2\) – göçme konisinin referans izdüşüm alanı
• \(\psi_{s,V} = 0.7 + 0.3 \cdot \frac{c_2}{1.5c_1} \leq 1\) – bağlantı elemanının beton elemanın kenarına yakınlığı nedeniyle betondaki gerilme dağılımıyla ilgili parametre
  • \(c_2\) – birden fazla kenar mesafesine sahip dar bir elemanda en küçük kenar mesafesi olan, 1. yöne dik bağlantı elemanının kenar mesafesi
• \(\psi_{h,V} = \left( \frac{1.5 \cdot c_1}{h} \right)^{0.5} \geq 1\) – sığ beton elemanda konumlanan ankrajlar için değiştirme katsayısı
  • \(h\) – beton eleman kalınlığı
• \(\psi_{\alpha,V} = \sqrt{ \frac{1}{(\cos \alpha_V)^2 + (0.4 \cdot \sin \alpha_V)^2} } \geq 1\) – beton kenarıyla açı yaparak yüklenen ankrajlar için değiştirme katsayısı
  • \(\alpha_V\) – bağlantı elemanına veya bağlantı elemanı grubuna uygulanan yük ile incelenen serbest kenara dik yön arasındaki açı
• \(\psi_{re,V} = 1.00\) – kabuk soyulma etkisini dikkate alan parametre, kenar donatısı veya etriye olmadığı varsayılır
• \(\psi_{ec,V} = \frac{1}{1 + \frac{2e_V}{3c_1}} \leq 1\) – kesmede eksantrik yüklenen ankraj grupları için değiştirme katsayısı
  • \(e_V\) – kesme yükü eksantrikliği
• \(\gamma_{Rc,V} = 2.5\) – beton kenar göçmesi için kısmi güvenlik katsayısı, Proje ayarlarında düzenlenebilir

Çelikte çekme ve kesmenin etkileşimi 

Sonradan yerleştirme bağlantı elemanları için çekme ve kesmenin etkileşimi, çelik ve beton göçme modları için ayrı ayrı belirlenir. Çelikteki etkileşim JGJ 145-2013 – 6.1.28'e göre kontrol edilir. Çelikteki etkileşim her ankraj için ayrı ayrı kontrol edilir.

\[ \left ( \frac{N_{sd}}{N_{Rd,s}} \right )^2 + \left ( \frac{V_{sd}}{V_{Rd,s}} \right )^2 \le 1.0 \]

Betonda çekme ve kesmenin etkileşimi

 Betondaki etkileşim JGJ 145-2013 – 6.1.29'a göre kontrol edilir.

\[ \left ( \frac{N_{sd}}{N_{Rd,i}} \right )^{1.5} + \left ( \frac{V_{sd}}{V_{Rd,i}} \right )^{1.5} \le 1.0 \]

Farklı göçme modları için \(N_{Ed} / N_{Rd,i} \) ve \(V_{Ed} / V_{Rd,i} \) değerlerinin en büyüğü alınmalıdır. \(N_{Ed}\) ve \(N_{Rd,i}\) değerlerinin çoğunlukla bir ankraj grubuna ait olduğunu unutmayın.

Mesnetli ankrajlar

Mesnetli bir ankraj, kesme kuvveti, eğilme momenti ve basınç veya çekme kuvveti ile yüklenen bir çubuk eleman olarak tasarlanır. Bu iç kuvvetler sonlu elemanlar modeli tarafından belirlenir. Ankraj her iki taraftan sabitlenmiştir; bir taraf beton seviyesinin 0,5×d altında, diğer taraf ise plakanın kalınlığının ortasındadır. Burkulma uzunluğu, güvenli tarafta olmak üzere çubuk elemanın uzunluğunun iki katı olarak varsayılır. Plastik kesit modülü kullanılır. Çubuk eleman GB 50017-2017'ye göre tasarlanır. Kesme kuvveti çeliğin akma dayanımını azaltabilir; ancak taban plakasının altındaki somunu yerleştirmek için gereken minimum ankraj uzunluğu, kesme kuvveti kesme dayanımının yarısına ulaşmadan önce ankrajın eğilmede göçmesini sağlar. Bu nedenle azaltma gerekli değildir. Eğilme momenti ile basınç veya çekme dayanımının doğrusal etkileşimi varsayılır.

Kesme dayanımı (JGJ 145-2013 – 6.1.14):

\[ V_{Rd,s} = \frac{V_{Rk,s}}{\gamma_{Rs,V}} \]

\[ V_{Rk,s} = 0.5 \cdot f_{yk} \cdot A_s \]

burada:

• \(f_{yk}\) – ankraj cıvatasının akma dayanımı 
• \(A_s\) – çekme gerilmesi alanı 
• \(\gamma_{Rs,V} = 1.3\) – kesmede çelik göçmesi için kısmi güvenlik katsayısı, Proje ayarlarında düzenlenebilir

Çekme dayanımı (JGJ 145-213 – 6.2.1):

\[N_{Rd,s} = \frac{N_{Rk,s}}{\gamma_{Rs,N}}\]

\[N_{Rk,s}=f_{yk}\cdot A_s\]

burada:

• \(N_{Rk,s}\) – çelik göçmesi durumunda bağlantı elemanının karakteristik dayanımı
• \(\gamma_{Rs,N} = 1.3\) – çekmede çelik göçmesi için kısmi güvenlik katsayısı, Proje Ayarlarında düzenlenebilir
• \(f_{yk}\) – ankraj cıvatasının karakteristik akma dayanımı
• \(A_s\) – ankraj çekme gerilmesi alanı

Basınç dayanımı (GB 50017-2017 – 7.2.1):

\[ N_{c,Rd,s} = \frac{\varphi \cdot A_s \cdot f_{yk}}{\gamma_{Rs,N}} \]

burada:

• \( \varphi = \frac{1}{2 \cdot \lambda_n^2} \cdot \left[ (\alpha_2 + \alpha_3 \cdot \lambda_n + \lambda_n^2) - \sqrt{(\alpha_2 + \alpha_3 \cdot \lambda_n + \lambda_n^2)^2 - 4 \cdot \lambda_n^2} \right]\) – burkulma azaltma katsayısı (GB 50017-2017 – D.0.5)
• \(  \alpha_1 = 0.73 \) – c sınıfı için katsayı (GB 50017-2017 – Tablo D.0.5)
• \(  \alpha_2 \)  – c sınıfı için katsayı, \(\lambda_n \le 1.05\) için \(\alpha_2 = 0.906\) ve \(\lambda_n > 1.05\) için \(\alpha_2 = 1.216\) (GB 50017-2017 – Tablo D.0.5)
• \(  \alpha_3 \)  – c sınıfı için katsayı, c sınıfı için katsayı, \(\lambda_n \le 1.05\) için \(\alpha_3 = 0.595\) ve \(\lambda_n > 1.05\) için \(\alpha_3 = 0.302\) (GB 50017-2017 – Tablo D.0.5)
• \(\lambda_n = \frac{\lambda}{\pi} \cdot \sqrt{\frac{E}{f_{yk}}} \) – göreli narinlik (GB 50017-2017 – Denklem (D.0.5-2))
• \(\lambda = \frac{l_{cr}}{i}\) – ankraj cıvatası narinliği (GB 50017-2017 – Denklem (7.2.2-1))
• \(l_{cr} = 2 \cdot l_0\) – burkulma uzunluğu (cıvatanın betonda sabitlendiği ve taban plakasında serbestçe dönebileceği güvenli taraf varsayımıyla)
• \(l_0 = 0.5 \cdot d + t_g + \frac{t_p}{2}\) – kol uzunluğu
• \(d\) – ankraj çapı
• \( t_g \) – boşluk yüksekliği
• \(t_p\) – taban plakası kalınlığı
• \(i = \sqrt{\frac{I}{A_s}}\) – ankraj cıvatasının atalet yarıçapı
• \(I = \frac{\pi \cdot d_s^4}{64}\) – cıvatanın atalet momenti
• \(d_s = \sqrt{4 \cdot A_s / \pi}\) – diş tarafından azaltılmış çap
• \(A_s\) – diş tarafından azaltılmış ankraj alanı
• \(f_{yk}\) – ankraj akma dayanımı
• \(E\) – elastisite modülü
• \(\gamma_{Rs,N} = 1.30\) – çekmede çelik göçmesi için kısmi güvenlik katsayısı, Proje ayarlarında düzenlenebilir

Eğilme dayanımı (JGJ 145-2013 – 6.1.26):

\[ M_{Rd,s} = \frac{M_{Rk,s}}{\gamma_{Rs,V}} \]

\[ M_{Rk,s} = 1.2 \cdot W_{el} \cdot f_{yk} \]

• \( W_{el}= \frac{\pi d_s^3}{32} \) – cıvatanın elastik kesit modülü
• f_yk – cıvata akma dayanımı
• γ_Rs,V =1.3 – kesmede çelik göçmesi için kısmi güvenlik katsayısı, Proje ayarlarında düzenlenebilir

Ankraj çeliği kullanım oranı

\[ \frac{N_{sd}}{N_{Rd,s}} + \frac{M_{sd}}{M_{Rd,s}} \le 1 \]

burada:

• N_sd – çekme (\(N_{sd}\)) veya basınç (\(N_{c,sd}\)) tasarım kuvveti
• N_Rd,s – çekme (pozitif) veya basınç (negatif işaret) tasarım dayanımı
• M_sd – tasarım eğilme momenti
• M_Rd,s = M_pl,Rd – tasarım eğilme dayanımı