Teorik arka plan

Çelik bağlantı bileşenlerinin kontrolü (AS)

Steel

AS (Australia)

CBFEM

Connection

Bu makale aynı zamanda şu dillerde de mevcuttur:

İngilizceden yapay zeka tarafından çevrildi

Cıvatalar, ön yüklemeli cıvatalar ve kaynaklar AS 4100–2020, Bölüm 9'a göre kontrol edilmektedir. Beton mesnet yüzeyi AS3600:2018 – Bölüm 12.6'ya göre kontrol edilmektedir. Ankrajların kontrolü AS 5216:2018'e göre yapılmaktadır. Kesme kama tasarımı ve kolon tabanında sürtünme yoluyla kesme kuvveti aktarımı şu yayına göre yapılmaktadır: Gianluca Ranzi, Peter Kneen: Design of Pinned Column Base Plates, Journal of the Australian Steel Institute, cilt 36, sayı 2, Eylül 2002.

Avustralya standartlarına göre çelik plakaların kod kontrolü

Şekil değiştirme kontrolü, plakaları simüle eden kabuk sonlu elemanlarında gerçekleştirilir. Akma dayanımı, kapasite faktörü ile azaltılır.

Plakalarda elde edilen eşdeğer gerilme (HMH, von Mises) ve plastik şekil değiştirme hesaplanır. İki doğrulu malzeme diyagramında akma dayanımına (Kod ayarlarında düzenlenebilen kapasite faktörü ϕ = 0,9 ile çarpılmış) ulaşıldığında, eşdeğer plastik şekil değiştirme kontrolü gerçekleştirilir. %5'lik sınır değer Eurocode'da (EN1993-1-5 Ek C, Md. C8, Not 1) önerilmektedir. Bu değer Kod ayarlarında değiştirilebilir; ancak doğrulama çalışmaları bu önerilen değer için yapılmıştır.

Plaka elemanı beş katmana bölünmüş olup her birinde elastik/plastik davranış incelenmektedir. Program, tüm katmanlardan en kötü sonucu gösterir.

CBFEM yöntemi, akma dayanımından biraz daha yüksek gerilme verebilir. Bunun nedeni, etkileşim hesabının kararlılığını artırmak amacıyla analizde kullanılan gerilme-şekil değiştirme diyagramının plastik kolunun hafif eğimidir. Bu durum pratik tasarım açısından bir sorun teşkil etmez. Eşdeğer plastik şekil değiştirme daha yüksek gerilmede aşılır ve birleşim zaten koşulları sağlamaz.

Avustralya standartlarına göre cıvataların ve ön yüklemeli cıvataların kod kontrolü

Cıvatalardaki kuvvetler, sıkıştırma kuvvetleri dahil, sonlu elemanlar analizi ile belirlenir. Cıvata dirençleri kod hükümleri ile kontrol edilir.

Cıvatalar

Cıvatalar, Bölüm 9.2 Cıvata Tasarımı'na göre kontrol edilir. Her cıvatadaki çekme ve kesme kuvveti sonlu elemanlar analizi ile belirlenir. Sıkıştırma kuvvetleri, Madde 9.1.8'in önerdiği şekilde dikkate alınır. Sıkıştırma kuvvetleri sonlu elemanlar analizi ile belirlenir. Her kesme düzlemi ayrı ayrı kontrol edilir. Yatak basıncındaki levha, yakın düzlemlerdeki kesme kuvvetlerinin toplamına göre kontrol edilir.

Kesmede cıvata

Tasarım kesme kuvvetine maruz kalan bir cıvata, Md. 9.2.2.1'e göre tasarlanır ve aşağıdaki koşulu sağlamalıdır:

\[ V_f^* \le \phi V_f \]

burada:

V_f* – tasarım kesme kuvveti
ϕ = 0.8 – kapasite faktörü (Tablo 3.4), Kod ayarlarında düzenlenebilir
V_f = 0.62 f_uf A – cıvatanın nominal kesme kapasitesi
f_uf – Tablo 9.2.1'de belirtilen cıvatanın minimum çekme dayanımı
A – cıvatanın alanı; AS 1275'te tanımlandığı şekilde cıvatanın küçük çap alanı olan A_c veya cıvatanın nominal düz gövde alanı olan A_o'ya eşittir. Her kesme düzlemi ayrı ayrı kontrol edilir.

A_c değeri yazılımda aşağıdaki fonksiyon ile yaklaşık olarak hesaplanır:

A_c = 0.0000163 · A_s² + 0.91682 · A_s − 0.85375

Maksimum fark 0.8 mm² veya %0.5'tir.

Cıvatalı bindirme bağlantısının uzunluğunu dikkate almak için Tablo 9.2.2.1'de verilen azaltma faktörü 1.0'a eşittir. Azaltma, her cıvata ayrı ayrı kontrol edilerek otomatik olarak uygulanır.

Md. 9.2.2.5'e göre, dolgu levhalarının kalınlığının 6 mm'yi aştığı bağlantılarda, cıvatanın nominal kesme kapasitesi %15 oranında azaltılmalıdır. Çok kesme düzlemli bağlantılarda azaltma tüm kesme düzlemlerine uygulanır.

Çekmede cıvata

Tasarım çekme kuvvetine maruz kalan bir cıvata, Md. 9.2.2.2'ye göre tasarlanır ve aşağıdaki koşulu sağlamalıdır:

\[ N_{tf}^* \le \phi N_{tf} \]

burada:

N_tf* – tasarım çekme kuvveti
ϕ = 0.8 – kapasite faktörü (Tablo 3.4), Kod ayarlarında düzenlenebilir
N_tf = A_s f_uf – cıvatanın nominal çekme kapasitesi
A_s – AS 1275'te belirtilen cıvatanın çekme gerilmesi alanı
f_uf – Tablo 9.2.1'de belirtilen cıvatanın minimum çekme dayanımı

Birleşik kesme ve çekmeye maruz cıvata

Aynı anda hem tasarım kesme hem de tasarım çekme kuvvetlerine karşı koyması gereken bir cıvata, Md. 9.2.2.3'e göre tasarlanır ve aşağıdaki koşulu sağlamalıdır:

\[ \left ( \frac{V_f^*}{\phi V_f} \right ) ^2 + \left ( \frac{N_{tf}^*}{\phi N_{tf}} \right ) ^2 \le 1.0 \]

burada:

ϕ = 0.8 – kapasite faktörü (Tablo 3.4), Kod ayarlarında düzenlenebilir

Yatak basıncında levha

Kesmede bir cıvata nedeniyle tasarım yatak basıncı kuvvetine maruz kalan bir levha, Md. 9.2.2.4'e göre tasarlanır ve aşağıdaki koşulu sağlamalıdır:

\[ V_b^* \le ϕ V_b \]

burada:

ϕ = 0.9 – kapasite faktörü (Tablo 3.4), Kod ayarlarında düzenlenebilir
$ V_b = 3.2 d_f t_p f_{up} \le a_e t_p f_{up} $ – levhanın nominal yatak basıncı kapasitesi
d_f – cıvata çapı
t_p – levha kalınlığı
f_up – levhanın çekme dayanımı
a_e – delik kenarından levha kenarına olan minimum mesafe; kuvvet bileşeninin yönünde ölçülür ve cıvata çapının yarısı eklenir. Levhanın kenarı, bitişik cıvata deliğinin kenarını da kapsar

Sürtünme tipi bağlantılar

Sürtünme tipi bağlantılarda, servis yükü limit durumunda kaymanın sınırlandırılması gerekir ve Md. 9.2.3'e göre tasarlanır. Bu cıvatalar ayrıca nihai limit durum için yatak tipi olarak da kontrol edilmelidir. Kesme kuvvetine maruz kalan bir cıvata aşağıdaki koşulu sağlamalıdır:

\[ V_{sf}^* \le ϕ V_{sf} \]

burada:

ϕ = 0.7 – kapasite faktörü (Bölüm 3.5.5), Kod ayarlarında düzenlenebilir
V_sf = μ N_ti k_h – cıvatanın nominal kesme kapasitesi
μ = 0.35 – Madde 9.2.3.2'de belirtilen kayma faktörü, Kod ayarlarında düzenlenebilir
N_ti – Madde 15.2.2.2'de belirtilen montaj sırasında minimum cıvata ön yükü

Cıvatanın nominal çapı	Minimum cıvata ön yükü [kN]
M16	95
M20	145
M24	210
M30	335
M36	490
Diğer	$A_s \cdot 600$ MPa

k _h – Madde 9.2.3.1 ve 14.3.2'de belirtilen farklı delik tipleri için faktör
- k _h = 1, standart delikler için (d _f ≤ 24 mm için +2 mm, aksi hâlde +3 mm)
- k _h = 0.85, kısa uzun delikler (delik uzunluğu ≤ maks(1.33 d _f, d _f + 10 mm)) ve büyütülmüş delikler için
- k _h = 0.70, uzun uzun delikler için

Etkin arayüz sayısı, n_ei, her zaman 1'e eşittir; çünkü her arayüz ayrı ayrı kontrol edilir.

Sürtünme tipi bağlantılardaki birleşik kesme ve çekme yüküne maruz cıvatalar aşağıdaki koşulu sağlamalıdır:

\[ \left ( \frac{V_{sf}^*}{ϕ V_{sf}} \right ) + \left ( \frac{N_{tf}^*}{ϕ N_{tf}} \right ) \le 1.0 \]

burada:

V_sf* – arayüz düzlemindeki cıvata üzerindeki tasarım kesme kuvveti
N_tf* – cıvata üzerindeki tasarım çekme kuvveti
ϕ = 0.7 – kapasite faktörü (Bölüm 3.5.5), Kod ayarlarında düzenlenebilir
V_sf – cıvatanın nominal kesme kapasitesi
N_tf = N_ti – montaj sırasında minimum cıvata ön yüküne eşit cıvatanın nominal çekme kapasitesi

Sürtünme tipi bağlantılar ayrıca nihai limit durum için de kontrol edilmelidir. Cıvata tipi yatak – çekme/kesme etkileşimine değiştirilmeli, yükler uygun şekilde artırılmalı ve birleşim yeniden kontrol edilmelidir.

Avustralya standartlarına göre kaynak bölgelerinin kod kontrolü

Köşe kaynakları AS 4100 - Bölüm 9.6'ya göre kontrol edilir. Tam nüfuziyetli alın kaynaklarının dayanımı, ana metal ile aynı kabul edilir ve kontrol edilmez.

Alın kaynakları veya köşe kaynakları, tam kenar boyu boyunca, kısmi kaynak veya aralıklı kaynak olarak ayarlanabilir. Alın kaynakları, kaynaklanan elemanla aynı dayanıma sahip olduğu kabul edilerek kontrol edilmez. Köşe kaynakları durumunda, kaynak elemanı plakaları birbirine bağlayan interpolasyon bağlantıları arasına yerleştirilir. Kaynak elemanı, uzun kaynaklar, çok yönlü kaynaklar veya takviyesiz başlığa kaynak gibi durumlarda elle hesaplamaya benzer bir dayanım elde edilmesi amacıyla gerilmeyi kaynak boyu boyunca yeniden dağıtmak için belirlenmiş elastoplastik malzeme diyagramına sahiptir. Kaynak kontrolünde en fazla gerilmeye maruz kalan kaynak elemanı belirleyicidir.

Birim kaynak boyu başına tasarım kuvvetine, v_w*, maruz kalan bir köşe kaynağı, Md. 9.6.3.10'a göre tasarlanır ve aşağıdaki koşulu sağlamalıdır:

\[ v_w^* \le ϕ v_w \]

burada:

ϕ = 0.8 – kapasite faktörü (Bölüm 3.4), Kod ayarlarında düzenlenebilir
v_w = 0.6 f_uw t_t – birim uzunluk başına köşe kaynağının nominal kapasitesi
f_uw – kaynak metalinin nominal çekme dayanımı (Tablo 9.6.3.10 (A))
t_t – tasarım boğaz kalınlığı

Azaltma faktörü k_r, 1'e eşit kabul edilir (kaynak boyu 1,7 m'den kısa).

Kaynak diyagramları, aşağıdaki formüle göre gerilmeyi gösterir:

\[ \sigma = \sqrt{ \sigma_{\perp}^2 + \tau_{\perp}^2 + \tau_{\parallel}^2 } \]

Avustralya standartlarına göre beton bloğun kod kontrolü

Taban plakasının altındaki beton, temas gerilmelerini sağlayan düzgün rijitlikli Winkler zemin modeli ile simüle edilir. Taban plakası ile temas halindeki yüklü alandaki ortalama gerilme, basınç kontrolü için kullanılır.

Beton taşıma yüzeyi

Beton taşıma yüzeyi, AS3600: 2018 – Md. 12.6'ya göre kontrol edilir. Bir beton yüzeyindeki tasarım taşıma gerilmesi aşağıdaki değeri aşmamalıdır:

\[ ϕ f_b = ϕ 0.9 f'_c \sqrt{\frac{A_2}{A_1}} \le ϕ 1.8 f'_c \]

burada:

ϕ = 0.6 – kapasite faktörü (Tablo 2.2), Kod ayarlarında düzenlenebilir
f'_c – 28 günlük betonun karakteristik basınç silindir dayanımı
A₁ – taşıma alanı
A₂ – A₁ ile geometrik olarak benzer ve eş merkezli olan taşıyıcı yüzeyin en büyük alanı. Kesitin yan eğimleri, yük doğrultusuna göre boyuna 1, enine 2 oranındadır.

Tasarım taşıma gerilmesi σ, taban plakasının betonla temas halinde olduğu alandaki taban plakası altındaki ortalama gerilmeye eşittir.

Kesme kuvvetinin aktarımı

Taban plakasındaki kesme etkisinin kolondan beton temele aşağıdaki yollarla aktarıldığı varsayılır:

Taban plakası ile beton / harç arasındaki sürtünme
Kesme pimi
Ankraj cıvataları

Sürtünme ile kesme kuvveti aktarımı

Kesme kapasitesi, Gianluca Ranzi, Peter Kneen: Design of Pinned Column Base Plates, Journal of the Australian Steel Institute, cilt 36, sayı 2, Eylül 2002 – Bölüm 6.5.3'e göre aşağıdaki şekilde hesaplanır:

\[ ϕ V_f = ϕ μ N_c^* \]

burada:

ϕ = 0.8 – kapasite faktörü
μ = 0.55 – Kod ayarlarında düzenlenebilir sürtünme katsayısı
N_c* – kolon tasarım eksenel basınç yükü

Kesme pimi ile kesme kuvveti aktarımı

Kesme kuvveti kesme pimi tarafından aktarılıyorsa, kesme pimi sonlu elemanlarla modellenir; plakalar ve kaynak dikişleri sonlu elemanlar yöntemi ve kaynak bileşenleri ile kontrol edilir. Ek kontroller gereklidir – beton taşıma dayanımı; beton kenar dayanımı.

Beton taşıma dayanımı

Betonun taşıma dayanımı, Gianluca Ranzi, Peter Kneen: Design of Pinned Column Base Plates, Journal of the Australian Steel Institute, cilt 36, sayı 2, Eylül 2002 – Bölüm 6.5.5'e göre kontrol edilir:

\[ ϕ_c V_b = 0.85 ϕ_c f'_c A_{sl} \]

burada:

ϕ_c = 0.6 – betonda taşıma için kapasite faktörü, Kod ayarlarında düzenlenebilir
f'_c – 28 günlük betonun karakteristik basınç silindir dayanımı
A_sl – gömülü kesme piminin kuvvet doğrultusundaki izdüşüm alanı; beton eleman üzerindeki harçla temas halinde olan pim kısmı hariç tutulur

Beton kenar dayanımı

Serbest bir beton kenarına karşı kesme kuvveti etkiyorsa, betonun uygulanan kesme etkisini taşıyabildiği doğrulanmalıdır. Beton kenar dayanımı, Gianluca Ranzi, Peter Kneen: Design of Pinned Column Base Plates, Journal of the Australian Steel Institute, cilt 36, sayı 2, Eylül 2002 – Bölüm 6.5.5'e göre kontrol edilir:

\[ ϕ V_{ce} = ϕ 0.33 \sqrt{f'_c} A_{Vc} \]

burada:

ϕ =0.85 – kapasite faktörü
f'_c – 28 günlük betonun karakteristik basınç silindir dayanımı
A_Vc – kesme piminin taşıma kenarlarından kesme yükü doğrultusundaki serbest yüzeye 45° açıyla yansıtılarak tanımlanan etkin gerilme alanı. Kesme piminin taşıma alanı, izdüşüm alanından hariç tutulur

Ankrajlar ile kesme kuvveti aktarımı

Kesme kuvvetinin ankrajlar tarafından aktarıldığı varsayılır. Her ankordaki kuvvet sonlu elemanlar yöntemi ile belirlenir. Her ankraj veya ankraj grubu; kesme altında çelik göçmesi, beton kenar göçmesi, beton kaldıraç etkisi göçmesi ve aynı anda çekme de mevcutsa birleşik çekme ve kesme yüklemesi açısından kontrol edilir.

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.

Avustralya standartlarına göre cıvata, kaynak ve ankraj detaylandırması

Cıvatalar

Minimum adım aralığı (cıvata deliği merkezleri arasındaki mesafe) nominal cıvata çapının 2,5 katından az olmamalıdır. Bu değer Madde 9.5.1'de önerilmekte olup Kod ayarlarında düzenlenebilir.

Minimum kenar mesafesi (cıvata deliği merkezi ile plaka kenarı arasındaki mesafe) nominal cıvata çapının 1,25 katından az olmamalıdır. Bu değer Madde 9.5.2'de haddelenmiş kenarlar için önerilmekte olup Kod ayarlarında değiştirilebilir.

Kaynaklar

Köşe kaynağının minimum boyutu Madde 9.6.3.2'ye göre kontrol edilmeli ve birleştirilen daha ince parçanın kalınlığı ile aşağıdaki tablodaki değerin küçüğü olmalıdır:

Kaynak boyutu, kaynak boğaz kalınlığının $ \sqrt{2} $ katı olarak kabul edilmektedir.

Ankrajlar

Ankrajlar arasındaki minimum aralık s ≥ 4d olmalıdır; burada d ankrajın nominal çapıdır. 4 katsayısı Kod ayarlarında düzenlenebilir.

Minimum kenar mesafesi, cıvatalar için geçerli olan kurallara uyar; yani nominal cıvata çapının 1,25 katından az olmamalıdır. Bu değer Madde 9.5.2'de haddelenmiş kenarlar için önerilmekte olup Kod ayarlarında değiştirilebilir.

Avustralya standartlarına göre birleşim sınıflandırması

Birleşimler, birleşim rijitliğine göre şu şekilde sınıflandırılır:

Rijit – elemanlar arasındaki orijinal açılarda ihmal edilebilir değişim olan birleşimler,
Yarı rijit – güvenilir ve bilinen bir eğilme kısıtlama derecesi sağlama kapasitesine sahip olduğu varsayılan birleşimler,
Basit – eğilme momenti oluşturmayan birleşimler.

Avustralya standardı AS 4100, Md. 4.2 kesin sınırlar belirtmediğinden, birleşimler AISC 360-16, Md. B3.4'teki şerhe göre sınıflandırılır.

Rijit – $ \frac{S_{j,ini} L_b}{E I_b} \ge 20 $
Yarı rijit – $ 2 < \frac{S_{j,ini} L_b}{E I_b} < 20 $
Basit – $ \frac{S_{j,ini} L_b}{E I_b} \le 2 $

burada:

S_j,ini – birleşimin başlangıç rijitliği; birleşim rijitliği M_j,Rd'nin 2/3'üne kadar doğrusal kabul edilir
L_b – analiz edilen elemanın teorik uzunluğu
E – Young'ın elastisite modülü
I_b – analiz edilen elemanın atalet momenti
M_j,Rd – birleşimin tasarım moment dayanımı

Avustralya standartlarına göre kapasite tasarımı

Kapasite tasarımı, sismik kontrolün bir parçasıdır ve birleşimin yeterli deformasyon kapasitesine sahip olmasını sağlar.

Kapasite tasarımının amacı, bir binanın tasarım düzeyindeki depremde çöküşü önlemek için kontrollü sünek davranış sergilemesini doğrulamaktır. Kapasite tasarımı Avustralya standardında yer almadığından bunun yerine Yeni Zelanda standardı kullanılmaktadır. Plastik mafsal, sönümleyici elemanda oluşması beklenmekte olup birleşimin sönümleyici olmayan tüm elemanları, sönümleyici elemandaki akma nedeniyle oluşan kuvvetleri güvenli biçimde aktarabilmelidir. Sönümleyici eleman genellikle moment aktaran çerçevelerde bir kiriştir; ancak örneğin bir alın levhası da olabilir. Sönümleyici elemanlar için güvenlik katsayısı kullanılmaz. Sönümleyici elemanın akma dayanımı F_y,max = 0.9 ϕ_os ϕ_omf_y olarak hesaplanır; burada:

ϕ_os – pekleşme katsayısı; önerilen değerler moment aktaran çerçevelerdeki kirişler için ϕ_os = 1.15, diğer durumlar için γ_sh = 1.0'dır; işlemde düzenlenebilir
ϕ_om – aşırı dayanım katsayısı – EN 1998-1, Md. 6.2; önerilen değer ϕ_om = 1.3'tür; malzemelerde düzenlenebilir

Malzeme diyagramı aşağıdaki şekle göre değiştirilmektedir:

Sönümleyici elemanın artırılmış dayanımı, plastik mafsalın sönümleyici elemanda oluşmasına neden olan yüklerin girilmesine olanak tanır. Moment aktaran çerçeve ve sönümleyici eleman olarak kiriş durumunda, kirişin M_y = f_y,maxW_pl,_y ve buna karşılık gelen V_z = –2 M_y / L_h kesme kuvveti ile yüklenmesi gerekir; burada: