Connection designSteelKnowledge baseConnectionAISC (USA)

Verificarea conform codului a ancorelor (AISC)

Acest articol este disponibil și în

Tradus automat din engleză

Forțele din ancore, inclusiv efectul de pârghie, sunt determinate prin analiza cu elemente finite, dar rezistențele sunt verificate conform prevederilor ACI 318-14, ACI 318-19 sau ACI 318-25, în funcție de ediția de cod selectată.

Este disponibil doar LFRD. Pot fi selectate următoarele tipuri de sisteme de ancorare:

Turnat in situ
- $Cu placă tip șaibă$
- $Ancoră cu cârlig$
- $Dorn cu cap$
- $Armătură$
Ancore post-instalate
- $Tijă filetată$

Tijele de ancorare sunt proiectate conform AISC 360-10/16/22 - J9 și ACI 318-14/19/25 - Capitolul 17. Următoarele rezistențe ale buloanelor de ancorare sunt evaluate în funcție de sistemul de ancorare selectat:

$Rezistența oțelului ancorei la întindere ϕN sa,$
$Rezistența la smulgere prin con de beton la întindere ϕN cbg,$
$Rezistența betonului la smulgere ϕN p,$
$Rezistența betonului la spargere laterală ϕN sb,$
$Rezistența oțelului ancorei la forfecare ϕV sa,$
$Rezistența la smulgere prin con de beton la forfecare ϕV cbg,$
$Rezistența betonului la smulgere prin efect de pârghie la forfecare ϕV cp .$

Utilizatorul trebuie să selecteze condiția betonului (fisurat sau nefisurat - fără fisuri în condiții de exploatare).

Următoarele verificări ale ancorelor solicitate la întindere nu sunt furnizate și trebuie verificate utilizând informațiile din Specificația Tehnică de Produs relevantă (bazată pe fractila de 5% a testelor efectuate și evaluate conform ACI 355.2):

$Cedarea prin smulgere a dispozitivului de fixare (pentru ancore mecanice post-instalate) - ACI 318-14 - 17.4.3 sau ACI 318-19/25 - 17.6.3,$
$Rezistența la aderență a ancorei adezive (pentru ancore adezive post-instalate) - ACI 318-14 - 17.4.5 sau ACI 318-19/25 - 17.6.5,$
$Cedarea prin despicarea betonului în timpul instalării trebuie evaluată conform cerințelor ACI 355.2.$

Cedarea prin spargere laterală a betonului este furnizată doar pentru ancorele cu plăci tip șaibă.

Rezistența oțelului ancorei la întindere

Tipuri de ancore: Cu placă tip șaibă, Ancoră cu cârlig, Dorn cu cap, Tijă filetată:

Rezistența oțelului ancorei la întindere este determinată conform ACI 318-14 - 17.4.1 sau ACI 318-19/25 - 17.6.1 ca

ϕN sa = ϕ A se,N f uta

unde:

$ϕ = 0.7 - factor de reducere a rezistenței pentru ancore la întindere conform ACI 318-14 - 17.3.3, factorul este editabil în Configurarea codului$
$A se,N - aria secțiunii transversale efective la întindere$
$f uta - rezistența la întindere specificată a oțelului ancorei și nu trebuie să depășească 1.9 f ya și 125 ksi$

Tip de ancoră: Armătură:

Rezistența oțelului ancorei la întindere este determinată conform ACI 318-14/19/25 - 20.2.2 ca

ϕN sa = ϕ A s f y

unde:

$ϕ = 0.7 - factor de reducere a rezistenței pentru ancore la întindere conform ACI 318-14 - 17.3.3, factorul este editabil în Configurarea codului$
$A s - aria secțiunii transversale efective la întindere$
$f y - limita de curgere specificată a oțelului ancorei$

Rezistența la smulgere prin con de beton

Toate tipurile de ancore:

Rezistența la smulgere prin con de beton este proiectată conform metodei Concrete Capacity Design (CCD) din ACI 318-14/19/25 - Capitolul 17. În metoda CCD, conul de beton este considerat a se forma la un unghi de aproximativ 34° (pantă 1 vertical la 1.5 orizontal). Pentru simplificare, conul este considerat pătrat în plan, nu circular. Tensiunea de smulgere prin con de beton în metoda CCD este considerată a scădea odată cu creșterea suprafeței de smulgere. În consecință, creșterea rezistenței la smulgere în metoda CCD este proporțională cu adâncimea de încastrare la puterea 1.5. Ancorele ale căror conuri de beton se suprapun formează un grup de ancore care creează un con de beton comun. De remarcat că nu există o soluție ASD echivalentă pentru proiectarea capacității betonului.

\phi N_{cbg} = \phi \frac{A_{Nc}}{A_{Nco}} \psi_{ec,N} \psi_{ed,N} \psi_{c,N} \psi_{cp,N} N_b

unde:

$ϕ = 0.7 - factor de reducere a rezistenței pentru ancore la întindere conform ACI 318-14 - 17.3.3, factorul este editabil în Configurarea codului$
$A Nc - aria reală a conului de smulgere din beton pentru un grup de ancore care creează un con de beton comun$
$A Nco = 9 h ef 2 - aria conului de smulgere din beton pentru o ancoră singulară neinfluențată de margini$
$\psi_{ec,N} = \frac{1}{1+\frac{2 e'_N}{3 h_{ef}}}$
$\psi_{ed,N} = \min \left ( 0.7 + \frac{0.3 c_{a,min}}{1.5 h_{ef}}, 1 \right )$
$c a,min - distanța minimă de la ancoră la margine$
$Ψ c,N - factor de modificare pentru condiția betonului; Ψ c,N =1 pentru beton fisurat, Ψ c,N =1.25 pentru beton nefisurat$
$Ψ cp,N = min (c a,min / c ac,1) - factor de modificare pentru despicarea ancorelor post-instalate proiectate pentru beton nefisurat fără armătură suplimentară pentru controlul despicării; Ψ cp,N = 1 pentru toate celelalte cazuri$
$N_b = k_c \lambda_a \sqrt{f'_c} h_{ef}^{1.5}$
$k c = 24 pentru ancore turnate in situ$
$h_{ef} = \max \left ( \frac{c_{a,max}}{1.5}, \frac{s}{3} \right )$
$s - distanța dintre ancore$
$c a,max - distanța maximă de la o ancoră la una dintre cele trei margini apropiate$
$λ a = 1 - factor de modificare pentru beton ușor$
$f' c - rezistența la compresiune a betonului [psi]$

Conform ACI 318-14 - 17.4.2.8, în cazul ancorelor cu cap, aria suprafeței proiectate A Nc este determinată din perimetrul efectiv al plăcii tip șaibă, care este valoarea minimă dintre d a + 2 t wp sau d wp, unde:

$d a - diametrul ancorei$
$d wp - diametrul sau dimensiunea laturii plăcii tip șaibă$
$t wp - grosimea plăcii tip șaibă$

Conform ACI 318-14

Grupul de ancore este verificat față de suma forțelor de întindere din ancorele solicitate la întindere care formează un con de beton comun.

Aria conului de smulgere din beton pentru grupul de ancore solicitate la întindere care formează un con de beton comun, A c,N, este indicată prin linie roșie întreruptă.

Conform ACI 318-14 - 17.4.2.9, în cazul în care armătura de ancoraj este ancorată conform ACI 318-14 - 25 pe ambele fețe ale suprafeței de smulgere, se presupune că armătura de ancoraj preia forțele de întindere, iar rezistența la smulgere prin con de beton nu este evaluată.

Rezistența betonului la smulgere

Buloane de ancorare cu placă tip șaibă (buloane cu cap):

Rezistența betonului la smulgere a unui bulon de ancorare cu cap este definită în ACI 318-14 - 17.4.3 ca

ϕN pn = ϕΨ c,P N p

unde:

$ϕ = 0.7 - factor de reducere a rezistenței pentru ancore la întindere conform ACI 318-14 - 17.3.3, editabil în Configurarea codului$
$Ψ c,P - factor de modificare pentru condiția betonului; Ψ c,P = 1.0 pentru beton fisurat, Ψ c,P = 1.4 pentru beton nefisurat$
$N P = 8 A brg f' c pentru ancora cu cap$
$A brg - aria de rezemare a capului dornului sau bulonaului de ancorare$
$f' c - rezistența la compresiune a betonului$

Buloane de ancorare cu cârlig (tip J sau L):

Rezistența betonului la smulgere a unui bulon de ancorare cu cârlig este definită în ACI 318-14 - 17.4.3 ca

ϕN pn = ϕΨ c,P N p

unde:

$ϕ = 0.7 - factor de reducere a rezistenței pentru ancore la întindere conform ACI 318-14 - 17.3.3, editabil în Configurarea codului$
$Ψ c,P - factor de modificare pentru condiția betonului; Ψ c,P = 1.0 pentru beton fisurat, Ψ c,P = 1.4 pentru beton nefisurat$
$N P = 0.9 f' c e h d a pentru bulon de ancorare cu cârlig$
$f' c - rezistența la compresiune a betonului$
$e h - distanța de la suprafața interioară a tijei unui cârlig tip J sau L până la vârful exterior al cârligului tip J sau L$
$d a - diametrul bulonaului de ancorare$

Rezistența betonului la smulgere pentru alte tipuri de ancore decât cele cu cap sau cu cârlig nu este evaluată în software și trebuie specificată de producător.

Rezistența betonului la spargere laterală

Rezistența betonului la spargere laterală a ancorei cu cap la întindere este definită în ACI 318-14 - 17.4.4 ca

\phi N_{sb} = \phi 160 c_{a1} \sqrt{A_{brg}} \sqrt{f'_c}

Rezistența betonului la spargere laterală se înmulțește cu unul dintre factorii de reducere:

$\frac{1+\frac{c_{a2}}{c_{a1}}}{4} \le 1$
$\frac{1+\frac{s}{6 c_{a1}}}{2} \le 1$

unde:

$ϕ = 0.7 - factor de reducere a rezistenței pentru ancore la întindere conform ACI 318-14 - 17.3.3, editabil în Configurarea codului$
$c a1 - distanța mai mică de la axa ancorei la o margine$
$c a2 - distanța mai mare, perpendiculară pe c a1, de la axa ancorei la o margine$
$A brg - aria de rezemare a capului dornului sau bulonaului de ancorare$
$f' c - rezistența la compresiune a betonului$
$s - distanța dintre două ancore adiacente lângă o margine$

Rezistența oțelului la forfecare

Rezistența oțelului la forfecare este determinată conform ACI 318-14 - 17.5.1 ca

ϕV sa = ϕ 0.6 A se,V f uta

unde:

$ϕ = 0.65 - factor de reducere a rezistenței pentru ancore la forfecare conform ACI 318-14 - 17.3.3, editabil în Configurarea codului$
$A se,V - aria secțiunii transversale efective la întindere$
$f uta - rezistența la întindere specificată a oțelului ancorei și nu trebuie să depășească 1.9 f ya și 125 ksi$

Dacă este selectat rost de mortar, rezistența oțelului la forfecare V sa se înmulțește cu 0.8 (ACI 318-14 - 17.5.1.3).

Forfecarea pe braț de pârghie, care apare în cazul plăcii de bază cu găuri supradimensionate și șaibe sau plăci adăugate pe partea superioară a plăcii de bază pentru transmiterea forței de forfecare, nu este luată în considerare.

Rezistența la smulgere prin con de beton a ancorei la forfecare

Rezistența la smulgere prin con de beton a unei ancore sau a unui grup de ancore la forfecare este proiectată conform ACI 318-14 - 17.5.2.

\phi V_{cbg} = \phi \frac{A_V}{A_{Vo}} \psi_{ec,V} \psi_{ed,V} \psi_{c,V} \psi_{h,V} \psi_{\alpha,V} V_b

unde:

$ϕ = 0.65 - factor de reducere a rezistenței pentru ancore la forfecare conform ACI 318-14 - 17.3.3, editabil în Configurarea codului$
$A v - aria proiectată a suprafeței de cedare a betonului pentru o ancoră sau un grup de ancore$
$A vo - aria proiectată a suprafeței de cedare a betonului pentru o ancoră singulară neinfluențată de colțuri, distanțe sau grosimea elementului$
$\psi_{ec,V} = \frac{1}{1+\frac{2 e'_V}{3 c_{a1}}}$
$\psi_{ed,V} = 0.7 + 0.3 \frac{c_{a2}}{1.5 c_{a1}} \le 1.0$
$Ψ c,V - factor de modificare pentru condiția betonului; Ψ c,V = 1.0 pentru beton fisurat, Ψ c,V = 1.4 pentru beton nefisurat$
$\psi_{h,V} = \sqrt{\frac{1.5 c_{a1}}{h_a}} \ge 1$
$\psi_{\alpha ,V} = \sqrt{\frac{1}{(\cos \alpha_V )^2 + (0.5 \sin \alpha_V)^2}}$
$h a - înălțimea suprafeței de cedare pe partea betonului$
$V_b = \min \left ( 7 \left ( \frac{l_e}{d_a} \right )^{0.2} \lambda_a \sqrt{d_a} \sqrt{f'_c} c_{a1}^{1.5}, 9 \lambda_a \sqrt{d_a} \sqrt{f'_c} c_{a1}^{1.5} \right )$
$l e = h ef \leq 8 d a - lungimea portantă a ancorei la forfecare$
$d a - diametrul ancorei$
$f' c - rezistența la compresiune a betonului$
$c a1 - distanța față de margine în direcția încărcării; conform Cl. 17.5.2.4, pentru un element îngust, c 2,max < 1.5 c 1 considerat și subțire, h a < 1.5 c 1, se utilizează c' 1 în ecuațiile anterioare în locul lui c 1; valoarea redusă c' 1 = max (c 2,max / 1.5, h a / 1.5, s c,max / 3)$
$c a2 - distanța față de margine în direcția perpendiculară pe încărcare$
$c 2,max - distanța maximă față de margine în direcția perpendiculară pe încărcare$
$s c,max - distanța maximă perpendiculară pe direcția forfecării, între ancorele dintr-un grup$

c_{a1}= \max \left ( \frac{c_{a2}}{1.5}, \frac{h_a}{1.5}, \frac{s}{3} \right )

Conform ACI 318-14 - 17-5.2.9, în cazul în care armătura de ancoraj este ancorată conform ACI 318-14 - 25 pe ambele fețe ale suprafeței de smulgere, se presupune că armătura de ancoraj preia forțele de forfecare, iar rezistența la smulgere prin con de beton nu este evaluată.

Rezistența betonului la smulgere prin efect de pârghie a ancorei la forfecare

Rezistența betonului la smulgere prin efect de pârghie este proiectată conform ACI 318-14 - 17.5.3.

ϕV cp = ϕk cp N cp

unde:

$ϕ = 0.65 - factor de reducere a rezistenței pentru ancore la forfecare conform ACI 318-14 - 17.3.3, editabil în Configurarea codului$
$k cp = 1.0 pentru h ef < 2.5 in., k cp = 2.0 pentru h ef \geq 2.5 in$
$N cp = N cb (rezistența la smulgere prin con de beton - toate ancorele sunt considerate la întindere) în cazul ancorelor turnate in situ$

Conform ACI 318-14 - 17.4.2.9, în cazul în care armătura de ancoraj este ancorată conform ACI 318-14 - 25 pe ambele fețe ale suprafeței de smulgere, se presupune că armătura de ancoraj preia forțele de întindere, iar rezistența la smulgere prin con de beton nu este evaluată.

Interacțiunea forțelor de întindere și forfecare

Interacțiunea forțelor de întindere și forfecare este evaluată conform ACI 318-14 - R17.6.

\left ( \frac{N_{ua}}{N_n} \right )^{\zeta} + \left ( \frac{V_{ua}}{V_n} \right )^{\zeta} \le 1.0

unde:

$N ua și V ua - forțele de calcul care acționează asupra unei ancore$
$N n și V n - cele mai mici rezistențe de calcul determinate din toate modurile de cedare aplicabile$
$ς = 5 / 3$

Ancore cu înălțare

Elementul bară este proiectat conform AISC 360-16. Interacțiunea forței de forfecare este neglijată deoarece lungimea minimă a ancorei pentru montarea piuliței sub placa de bază asigură că ancora cedează la încovoiere înainte ca forța de forfecare să atingă jumătate din rezistența la forfecare, iar interacțiunea la forfecare este neglijabilă (până la 7%). Interacțiunea momentului încovoietor cu forța de compresiune sau întindere este considerată conservativ ca liniară. Efectele de ordinul doi nu sunt luate în considerare.

Rezistența la forfecare (AISC 360-16 - G):

V_n = \frac{0.6 A_V F_y}{\Omega_V}

V_n = \phi_V 0.6 A_V F_y

$A V = 0.844 ∙ A s - aria de forfecare$
$A s - aria bulonaului redusă prin filet$
$F y - limita de curgere a bulonaului$
$Ω V - factor de siguranță, valoarea recomandată este 2$
$ϕ V - factor de rezistență, valoarea recomandată este 0.75$

Rezistența la întindere (AISC 360-16 - D2):

P_n = \frac{A_s F_y}{\Omega_t}

P_n = \phi_t A_s F_y

$Ω t - factor de siguranță, valoarea recomandată este 2$
$ϕ t - factor de rezistență, valoarea recomandată este 0.75$

Rezistența la compresiune (AISC 360-16 - E3)

P_n = \frac{F_{cr} A_s}{\Omega_c}

P_n = \phi_c F_{cr} A_s

$F_{cr} = 0.658^{\frac{F_y}{F_e}} F_y$
$F_e = \frac{\pi^2 E} {\left ( \frac{L_c}{r} \right) ^2}$
$L c = 2 ∙ l - lungimea de flambaj$
$l - lungimea elementului bulon egală cu jumătate din grosimea plăcii de bază + joc + jumătate din diametrul bulonaului$
$r= \sqrt{\frac{I}{A_s}}$
$I= \frac{\pi d_s^4}{64}$
$Ω c - factor de siguranță, valoarea recomandată este 2$
$ϕ c - factor de rezistență, valoarea recomandată este 0.75$

Rezistența la încovoiere (AISC 360-16 - F11):

M_n = \frac{Z F_y}{\Omega_b} \le \frac{1.6 S_x F_y}{\Omega_b}

M_n = \phi_b Z F_y \le 1.6 \phi_b S_x F_y

$Z = \frac{d_s^3}{6}$
$S_x= \frac{2 I}{d_s}$
$Ω c - factor de siguranță, valoarea recomandată este 2$
$ϕ c - factor de rezistență, valoarea recomandată este 0.75$

Interacțiune liniară:

\frac{N}{P_n}+\frac{M}{M_n} \le 1

$N - forța de calcul de întindere (pozitivă) sau de compresiune (semn negativ)$
$P n - rezistența de calcul sau admisibilă la întindere (pozitivă) sau compresiune (semn negativ)$
$M - momentul încovoietor de calcul$
$M n - rezistența de calcul sau admisibilă la încovoiere$

Verificarea conform codului a blocurilor de beton (AISC)

Oțel
Connection
Anchoring
CBFEM
Concrete block
Steel-to-concrete
AISC (USA)

Knowledge base

Verificarea conform codului a blocurilor de beton (AISC)

Citește mai mult

Detalii privind buloanele și sudurile (AISC)

Oțel
Connection
Anchoring
CBFEM
Bolts
Welds
AISC (USA)

Knowledge base

Detalii privind buloanele și sudurile (AISC)

Citește mai mult

Oțel
Connection
AISC (USA)

Verifications

Ancoraj

Citește mai mult

Oțel
Connection
Geometry
Anchoring
Concrete block
Plates
Steel-to-concrete
Hilti

Knowledge base

Forme generale de ancorare și opțiuni

Citește mai mult

Verificarea conform codului a ancorelor (AISC)

Acest articol este disponibil și în

Tradus automat din engleză

Forțele din ancore, inclusiv efectul de pârghie, sunt determinate prin analiza cu elemente finite, dar rezistențele sunt verificate conform prevederilor ACI 318-14, ACI 318-19 sau ACI 318-25, în funcție de ediția de cod selectată.

Este disponibil doar LFRD. Pot fi selectate următoarele tipuri de sisteme de ancorare:

Turnat in situ
- $Cu placă tip șaibă$
- $Ancoră cu cârlig$
- $Dorn cu cap$
- $Armătură$
Ancore post-instalate
- $Tijă filetată$

Tijele de ancorare sunt proiectate conform AISC 360-10/16/22 - J9 și ACI 318-14/19/25 - Capitolul 17. Următoarele rezistențe ale buloanelor de ancorare sunt evaluate în funcție de sistemul de ancorare selectat:

$Rezistența oțelului ancorei la întindere ϕN sa,$
$Rezistența la smulgere prin con de beton la întindere ϕN cbg,$
$Rezistența betonului la smulgere ϕN p,$
$Rezistența betonului la spargere laterală ϕN sb,$
$Rezistența oțelului ancorei la forfecare ϕV sa,$
$Rezistența la smulgere prin con de beton la forfecare ϕV cbg,$
$Rezistența betonului la smulgere prin efect de pârghie la forfecare ϕV cp .$

Utilizatorul trebuie să selecteze condiția betonului (fisurat sau nefisurat - fără fisuri în condiții de exploatare).

Următoarele verificări ale ancorelor solicitate la întindere nu sunt furnizate și trebuie verificate utilizând informațiile din Specificația Tehnică de Produs relevantă (bazată pe fractila de 5% a testelor efectuate și evaluate conform ACI 355.2):

$Cedarea prin smulgere a dispozitivului de fixare (pentru ancore mecanice post-instalate) - ACI 318-14 - 17.4.3 sau ACI 318-19/25 - 17.6.3,$
$Rezistența la aderență a ancorei adezive (pentru ancore adezive post-instalate) - ACI 318-14 - 17.4.5 sau ACI 318-19/25 - 17.6.5,$
$Cedarea prin despicarea betonului în timpul instalării trebuie evaluată conform cerințelor ACI 355.2.$

Cedarea prin spargere laterală a betonului este furnizată doar pentru ancorele cu plăci tip șaibă.

Rezistența oțelului ancorei la întindere

Tipuri de ancore: Cu placă tip șaibă, Ancoră cu cârlig, Dorn cu cap, Tijă filetată:

Rezistența oțelului ancorei la întindere este determinată conform ACI 318-14 - 17.4.1 sau ACI 318-19/25 - 17.6.1 ca

ϕN sa = ϕ A se,N f uta

unde:

$ϕ = 0.7 - factor de reducere a rezistenței pentru ancore la întindere conform ACI 318-14 - 17.3.3, factorul este editabil în Configurarea codului$
$A se,N - aria secțiunii transversale efective la întindere$
$f uta - rezistența la întindere specificată a oțelului ancorei și nu trebuie să depășească 1.9 f ya și 125 ksi$

Tip de ancoră: Armătură:

Rezistența oțelului ancorei la întindere este determinată conform ACI 318-14/19/25 - 20.2.2 ca

ϕN sa = ϕ A s f y

unde:

$ϕ = 0.7 - factor de reducere a rezistenței pentru ancore la întindere conform ACI 318-14 - 17.3.3, factorul este editabil în Configurarea codului$
$A s - aria secțiunii transversale efective la întindere$
$f y - limita de curgere specificată a oțelului ancorei$

Rezistența la smulgere prin con de beton

Toate tipurile de ancore:

Rezistența la smulgere prin con de beton este proiectată conform metodei Concrete Capacity Design (CCD) din ACI 318-14/19/25 - Capitolul 17. În metoda CCD, conul de beton este considerat a se forma la un unghi de aproximativ 34° (pantă 1 vertical la 1.5 orizontal). Pentru simplificare, conul este considerat pătrat în plan, nu circular. Tensiunea de smulgere prin con de beton în metoda CCD este considerată a scădea odată cu creșterea suprafeței de smulgere. În consecință, creșterea rezistenței la smulgere în metoda CCD este proporțională cu adâncimea de încastrare la puterea 1.5. Ancorele ale căror conuri de beton se suprapun formează un grup de ancore care creează un con de beton comun. De remarcat că nu există o soluție ASD echivalentă pentru proiectarea capacității betonului.

\phi N_{cbg} = \phi \frac{A_{Nc}}{A_{Nco}} \psi_{ec,N} \psi_{ed,N} \psi_{c,N} \psi_{cp,N} N_b

unde:

$ϕ = 0.7 - factor de reducere a rezistenței pentru ancore la întindere conform ACI 318-14 - 17.3.3, factorul este editabil în Configurarea codului$
$A Nc - aria reală a conului de smulgere din beton pentru un grup de ancore care creează un con de beton comun$
$A Nco = 9 h ef 2 - aria conului de smulgere din beton pentru o ancoră singulară neinfluențată de margini$
$\psi_{ec,N} = \frac{1}{1+\frac{2 e'_N}{3 h_{ef}}}$
$\psi_{ed,N} = \min \left ( 0.7 + \frac{0.3 c_{a,min}}{1.5 h_{ef}}, 1 \right )$
$c a,min - distanța minimă de la ancoră la margine$
$Ψ c,N - factor de modificare pentru condiția betonului; Ψ c,N =1 pentru beton fisurat, Ψ c,N =1.25 pentru beton nefisurat$
$Ψ cp,N = min (c a,min / c ac,1) - factor de modificare pentru despicarea ancorelor post-instalate proiectate pentru beton nefisurat fără armătură suplimentară pentru controlul despicării; Ψ cp,N = 1 pentru toate celelalte cazuri$
$N_b = k_c \lambda_a \sqrt{f'_c} h_{ef}^{1.5}$
$k c = 24 pentru ancore turnate in situ$
$h_{ef} = \max \left ( \frac{c_{a,max}}{1.5}, \frac{s}{3} \right )$
$s - distanța dintre ancore$
$c a,max - distanța maximă de la o ancoră la una dintre cele trei margini apropiate$
$λ a = 1 - factor de modificare pentru beton ușor$
$f' c - rezistența la compresiune a betonului [psi]$

Conform ACI 318-14 - 17.4.2.8, în cazul ancorelor cu cap, aria suprafeței proiectate A Nc este determinată din perimetrul efectiv al plăcii tip șaibă, care este valoarea minimă dintre d a + 2 t wp sau d wp, unde:

$d a - diametrul ancorei$
$d wp - diametrul sau dimensiunea laturii plăcii tip șaibă$
$t wp - grosimea plăcii tip șaibă$

Conform ACI 318-14

Grupul de ancore este verificat față de suma forțelor de întindere din ancorele solicitate la întindere care formează un con de beton comun.

Aria conului de smulgere din beton pentru grupul de ancore solicitate la întindere care formează un con de beton comun, A c,N, este indicată prin linie roșie întreruptă.

Conform ACI 318-14 - 17.4.2.9, în cazul în care armătura de ancoraj este ancorată conform ACI 318-14 - 25 pe ambele fețe ale suprafeței de smulgere, se presupune că armătura de ancoraj preia forțele de întindere, iar rezistența la smulgere prin con de beton nu este evaluată.

Rezistența betonului la smulgere

Buloane de ancorare cu placă tip șaibă (buloane cu cap):

Rezistența betonului la smulgere a unui bulon de ancorare cu cap este definită în ACI 318-14 - 17.4.3 ca

ϕN pn = ϕΨ c,P N p

unde:

$ϕ = 0.7 - factor de reducere a rezistenței pentru ancore la întindere conform ACI 318-14 - 17.3.3, editabil în Configurarea codului$
$Ψ c,P - factor de modificare pentru condiția betonului; Ψ c,P = 1.0 pentru beton fisurat, Ψ c,P = 1.4 pentru beton nefisurat$
$N P = 8 A brg f' c pentru ancora cu cap$
$A brg - aria de rezemare a capului dornului sau bulonaului de ancorare$
$f' c - rezistența la compresiune a betonului$

Buloane de ancorare cu cârlig (tip J sau L):

Rezistența betonului la smulgere a unui bulon de ancorare cu cârlig este definită în ACI 318-14 - 17.4.3 ca

ϕN pn = ϕΨ c,P N p

unde:

$ϕ = 0.7 - factor de reducere a rezistenței pentru ancore la întindere conform ACI 318-14 - 17.3.3, editabil în Configurarea codului$
$Ψ c,P - factor de modificare pentru condiția betonului; Ψ c,P = 1.0 pentru beton fisurat, Ψ c,P = 1.4 pentru beton nefisurat$
$N P = 0.9 f' c e h d a pentru bulon de ancorare cu cârlig$
$f' c - rezistența la compresiune a betonului$
$e h - distanța de la suprafața interioară a tijei unui cârlig tip J sau L până la vârful exterior al cârligului tip J sau L$
$d a - diametrul bulonaului de ancorare$

Rezistența betonului la smulgere pentru alte tipuri de ancore decât cele cu cap sau cu cârlig nu este evaluată în software și trebuie specificată de producător.

Rezistența betonului la spargere laterală

Rezistența betonului la spargere laterală a ancorei cu cap la întindere este definită în ACI 318-14 - 17.4.4 ca

\phi N_{sb} = \phi 160 c_{a1} \sqrt{A_{brg}} \sqrt{f'_c}

Rezistența betonului la spargere laterală se înmulțește cu unul dintre factorii de reducere:

$\frac{1+\frac{c_{a2}}{c_{a1}}}{4} \le 1$
$\frac{1+\frac{s}{6 c_{a1}}}{2} \le 1$

unde:

$ϕ = 0.7 - factor de reducere a rezistenței pentru ancore la întindere conform ACI 318-14 - 17.3.3, editabil în Configurarea codului$
$c a1 - distanța mai mică de la axa ancorei la o margine$
$c a2 - distanța mai mare, perpendiculară pe c a1, de la axa ancorei la o margine$
$A brg - aria de rezemare a capului dornului sau bulonaului de ancorare$
$f' c - rezistența la compresiune a betonului$
$s - distanța dintre două ancore adiacente lângă o margine$

Rezistența oțelului la forfecare

Rezistența oțelului la forfecare este determinată conform ACI 318-14 - 17.5.1 ca

ϕV sa = ϕ 0.6 A se,V f uta

unde:

$ϕ = 0.65 - factor de reducere a rezistenței pentru ancore la forfecare conform ACI 318-14 - 17.3.3, editabil în Configurarea codului$
$A se,V - aria secțiunii transversale efective la întindere$
$f uta - rezistența la întindere specificată a oțelului ancorei și nu trebuie să depășească 1.9 f ya și 125 ksi$

Dacă este selectat rost de mortar, rezistența oțelului la forfecare V sa se înmulțește cu 0.8 (ACI 318-14 - 17.5.1.3).

Forfecarea pe braț de pârghie, care apare în cazul plăcii de bază cu găuri supradimensionate și șaibe sau plăci adăugate pe partea superioară a plăcii de bază pentru transmiterea forței de forfecare, nu este luată în considerare.

Rezistența la smulgere prin con de beton a ancorei la forfecare

Rezistența la smulgere prin con de beton a unei ancore sau a unui grup de ancore la forfecare este proiectată conform ACI 318-14 - 17.5.2.

\phi V_{cbg} = \phi \frac{A_V}{A_{Vo}} \psi_{ec,V} \psi_{ed,V} \psi_{c,V} \psi_{h,V} \psi_{\alpha,V} V_b

unde:

$ϕ = 0.65 - factor de reducere a rezistenței pentru ancore la forfecare conform ACI 318-14 - 17.3.3, editabil în Configurarea codului$
$A v - aria proiectată a suprafeței de cedare a betonului pentru o ancoră sau un grup de ancore$
$A vo - aria proiectată a suprafeței de cedare a betonului pentru o ancoră singulară neinfluențată de colțuri, distanțe sau grosimea elementului$
$\psi_{ec,V} = \frac{1}{1+\frac{2 e'_V}{3 c_{a1}}}$
$\psi_{ed,V} = 0.7 + 0.3 \frac{c_{a2}}{1.5 c_{a1}} \le 1.0$
$Ψ c,V - factor de modificare pentru condiția betonului; Ψ c,V = 1.0 pentru beton fisurat, Ψ c,V = 1.4 pentru beton nefisurat$
$\psi_{h,V} = \sqrt{\frac{1.5 c_{a1}}{h_a}} \ge 1$
$\psi_{\alpha ,V} = \sqrt{\frac{1}{(\cos \alpha_V )^2 + (0.5 \sin \alpha_V)^2}}$
$h a - înălțimea suprafeței de cedare pe partea betonului$
$V_b = \min \left ( 7 \left ( \frac{l_e}{d_a} \right )^{0.2} \lambda_a \sqrt{d_a} \sqrt{f'_c} c_{a1}^{1.5}, 9 \lambda_a \sqrt{d_a} \sqrt{f'_c} c_{a1}^{1.5} \right )$
$l e = h ef \leq 8 d a - lungimea portantă a ancorei la forfecare$
$d a - diametrul ancorei$
$f' c - rezistența la compresiune a betonului$
$c a1 - distanța față de margine în direcția încărcării; conform Cl. 17.5.2.4, pentru un element îngust, c 2,max < 1.5 c 1 considerat și subțire, h a < 1.5 c 1, se utilizează c' 1 în ecuațiile anterioare în locul lui c 1; valoarea redusă c' 1 = max (c 2,max / 1.5, h a / 1.5, s c,max / 3)$
$c a2 - distanța față de margine în direcția perpendiculară pe încărcare$
$c 2,max - distanța maximă față de margine în direcția perpendiculară pe încărcare$
$s c,max - distanța maximă perpendiculară pe direcția forfecării, între ancorele dintr-un grup$

c_{a1}= \max \left ( \frac{c_{a2}}{1.5}, \frac{h_a}{1.5}, \frac{s}{3} \right )

Conform ACI 318-14 - 17-5.2.9, în cazul în care armătura de ancoraj este ancorată conform ACI 318-14 - 25 pe ambele fețe ale suprafeței de smulgere, se presupune că armătura de ancoraj preia forțele de forfecare, iar rezistența la smulgere prin con de beton nu este evaluată.

Rezistența betonului la smulgere prin efect de pârghie a ancorei la forfecare

Rezistența betonului la smulgere prin efect de pârghie este proiectată conform ACI 318-14 - 17.5.3.

ϕV cp = ϕk cp N cp

unde:

$ϕ = 0.65 - factor de reducere a rezistenței pentru ancore la forfecare conform ACI 318-14 - 17.3.3, editabil în Configurarea codului$
$k cp = 1.0 pentru h ef < 2.5 in., k cp = 2.0 pentru h ef \geq 2.5 in$
$N cp = N cb (rezistența la smulgere prin con de beton - toate ancorele sunt considerate la întindere) în cazul ancorelor turnate in situ$

Conform ACI 318-14 - 17.4.2.9, în cazul în care armătura de ancoraj este ancorată conform ACI 318-14 - 25 pe ambele fețe ale suprafeței de smulgere, se presupune că armătura de ancoraj preia forțele de întindere, iar rezistența la smulgere prin con de beton nu este evaluată.

Interacțiunea forțelor de întindere și forfecare

Interacțiunea forțelor de întindere și forfecare este evaluată conform ACI 318-14 - R17.6.

\left ( \frac{N_{ua}}{N_n} \right )^{\zeta} + \left ( \frac{V_{ua}}{V_n} \right )^{\zeta} \le 1.0

unde:

$N ua și V ua - forțele de calcul care acționează asupra unei ancore$
$N n și V n - cele mai mici rezistențe de calcul determinate din toate modurile de cedare aplicabile$
$ς = 5 / 3$

Ancore cu înălțare

Elementul bară este proiectat conform AISC 360-16. Interacțiunea forței de forfecare este neglijată deoarece lungimea minimă a ancorei pentru montarea piuliței sub placa de bază asigură că ancora cedează la încovoiere înainte ca forța de forfecare să atingă jumătate din rezistența la forfecare, iar interacțiunea la forfecare este neglijabilă (până la 7%). Interacțiunea momentului încovoietor cu forța de compresiune sau întindere este considerată conservativ ca liniară. Efectele de ordinul doi nu sunt luate în considerare.

Rezistența la forfecare (AISC 360-16 - G):

V_n = \frac{0.6 A_V F_y}{\Omega_V}

V_n = \phi_V 0.6 A_V F_y

$A V = 0.844 ∙ A s - aria de forfecare$
$A s - aria bulonaului redusă prin filet$
$F y - limita de curgere a bulonaului$
$Ω V - factor de siguranță, valoarea recomandată este 2$
$ϕ V - factor de rezistență, valoarea recomandată este 0.75$

Rezistența la întindere (AISC 360-16 - D2):

P_n = \frac{A_s F_y}{\Omega_t}

P_n = \phi_t A_s F_y

$Ω t - factor de siguranță, valoarea recomandată este 2$
$ϕ t - factor de rezistență, valoarea recomandată este 0.75$

Rezistența la compresiune (AISC 360-16 - E3)

P_n = \frac{F_{cr} A_s}{\Omega_c}

P_n = \phi_c F_{cr} A_s

$F_{cr} = 0.658^{\frac{F_y}{F_e}} F_y$
$F_e = \frac{\pi^2 E} {\left ( \frac{L_c}{r} \right) ^2}$
$L c = 2 ∙ l - lungimea de flambaj$
$l - lungimea elementului bulon egală cu jumătate din grosimea plăcii de bază + joc + jumătate din diametrul bulonaului$
$r= \sqrt{\frac{I}{A_s}}$
$I= \frac{\pi d_s^4}{64}$
$Ω c - factor de siguranță, valoarea recomandată este 2$
$ϕ c - factor de rezistență, valoarea recomandată este 0.75$

Rezistența la încovoiere (AISC 360-16 - F11):

M_n = \frac{Z F_y}{\Omega_b} \le \frac{1.6 S_x F_y}{\Omega_b}

M_n = \phi_b Z F_y \le 1.6 \phi_b S_x F_y

$Z = \frac{d_s^3}{6}$
$S_x= \frac{2 I}{d_s}$
$Ω c - factor de siguranță, valoarea recomandată este 2$
$ϕ c - factor de rezistență, valoarea recomandată este 0.75$

Interacțiune liniară:

\frac{N}{P_n}+\frac{M}{M_n} \le 1

$N - forța de calcul de întindere (pozitivă) sau de compresiune (semn negativ)$
$P n - rezistența de calcul sau admisibilă la întindere (pozitivă) sau compresiune (semn negativ)$
$M - momentul încovoietor de calcul$
$M n - rezistența de calcul sau admisibilă la încovoiere$

Verificarea conform codului a ancorelor (AISC)

Rezistența oțelului ancorei la întindere

Rezistența la smulgere prin con de beton

Rezistența betonului la smulgere

Rezistența betonului la spargere laterală

Rezistența oțelului la forfecare

Rezistența la smulgere prin con de beton a ancorei la forfecare

Rezistența betonului la smulgere prin efect de pârghie a ancorei la forfecare

Interacțiunea forțelor de întindere și forfecare

Ancore cu înălțare

Articole conexe

Verificarea conform codului a blocurilor de beton (AISC)

Detalii privind buloanele și sudurile (AISC)

Ancoraj

Forme generale de ancorare și opțiuni

Verificarea conform codului a ancorelor (AISC)

Rezistența oțelului ancorei la întindere

Rezistența la smulgere prin con de beton

Rezistența betonului la smulgere

Rezistența betonului la spargere laterală

Rezistența oțelului la forfecare

Rezistența la smulgere prin con de beton a ancorei la forfecare

Rezistența betonului la smulgere prin efect de pârghie a ancorei la forfecare

Interacțiunea forțelor de întindere și forfecare

Ancore cu înălțare

Articole conexe

Verificarea conform codului a blocurilor de beton (AISC)

Detalii privind buloanele și sudurile (AISC)

Ancoraj

Forme generale de ancorare și opțiuni