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:

1. Taban plakası ile beton / harç arasındaki sürtünme
2. Kesme pimi
3. 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.