Tool thiết kế bu lông neo

Tool kiểm tra những gì

Tool tính bu lông neo này kiểm tra neo chôn sẵn hoặc neo khoan cấy, đơn lẻ hoặc theo nhóm, theo Eurocode EN 1992-4. Tool chạy đủ các dạng phá hoại mà tiêu chuẩn yêu cầu và báo dạng chi phối: phá hoại thép khi chịu kéo và cắt, phá hoại nón bê tông, tuột neo, chẻ bê tông, bật bê tông phía sau, phá hoại mép bê tông, và tương tác kéo cắt đồng thời.

Danh sách đó quan trọng, vì neo chỉ khỏe bằng dạng phá hoại yếu nhất, và dạng yếu nhất thường nằm ở bê tông chứ không phải ở thép. Chỉ kiểm tra bu lông - đúng thứ mà bảng tra sức chịu bu lông cho bạn - sẽ đánh giá neo cao hơn thực tế, thường gấp hai lần trở lên.

Số liệu bạn nhập

Loại neo

Đầu mũ hoặc dùng keo; chôn sẵn hoặc khoan cấy

Trạng thái bê tông

Nứt hoặc không nứt - nứt là giá trị mặc định thiên về an toàn và làm đổi hệ số nón

Cỡ neo và thép

Đường kính, diện tích chịu kéo As, f_uk và f_yk

Bố trí nhóm

Số lượng neo, nx x ny, và các khoảng cách s1, s2

Chiều sâu neo h_ef

Chiều sâu neo hữu hiệu, mm - số liệu ảnh hưởng lớn nhất

Khoảng cách tới mép c1, c2 và chiều dày cấu kiện

mm - các giá trị này cắt bớt diện tích nón chiếu

Cường độ bê tông f_ck

Cường độ đặc trưng mẫu trụ, N/mm2

Nội lực thiết kế

N_Ed, V_Ed và M_Ed tại bản đế

Chiều sâu neo là đòn bẩy chính

Sức kháng nón bê tông tỉ lệ với h_ef mũ 1,5, tức tăng nhanh hơn tuyến tính theo chiều sâu neo. Tăng chiều sâu neo thêm 50 phần trăm làm sức kháng nón của một neo tăng khoảng 84 phần trăm, trong khi tăng gấp đôi đường kính bu lông không có tác dụng gì với dạng phá hoại nón - nó chỉ giúp cho phá hoại thép, vốn hiếm khi là dạng chi phối.

Đó là lý do thiết kế neo thường do chiều sâu neo và khoảng cách tới mép quyết định chứ không phải do cấp bền bu lông. Nếu kiểm tra không đạt vì phá hoại nón, tăng chiều sâu neo hoặc dời neo xa mép sẽ khắc phục được; đổi sang cấp 10.9 thay cho 8.8 thì không.

Ví dụ tính toán - nhóm 2 x 2 neo M20 chôn sẵn đầu mũ

Số liệu mặc định của tool: bốn neo M20 đầu mũ chôn sẵn bố trí 2 x 2, khoảng cách 280 mm cả hai phương, chiều sâu neo hữu hiệu 200 mm, cách mỗi mép 400 mm, trong bê tông C30/37 đã nứt, chịu kéo 100 kN và cắt 45 kN. Mọi con số dưới đây tái lập được mà không cần nhập gì.

Hệ số nón k1 (nứt, chôn sẵn đầu mũ)

8,9

Nón một neo, k1 sqrt(f_ck) h_ef^1,5

137,9 kN

Khoảng cách đặc trưng s_cr,N = 3 h_ef

600 mm

Khoảng cách mép đặc trưng c_cr,N = 1,5 h_ef

300 mm

Diện tích quy chiếu A_c0 = s_cr^2

360 000 mm2

Diện tích chiếu thực A_c,N

880 x 880 = 774 400 mm2

Tỉ số diện tích A_c,N / A_c0

2,151

Hệ số mép psi_s (c = 400 > c_cr = 300)

1,00

Sức kháng nón của nhóm N_Rk,c

296,6 kN, thiết kế 197,7 kN

Mức huy động nón so với 100 kN

0,506

Kéo thép mỗi neo, A_s f_uk / gamma_Ms

130,7 kN, nội lực 25 kN

Mức huy động thép

0,191

Phá hoại nón bê tông chi phối với 0,506 so với 0,191 của thép - bê tông làm việc nặng gấp hai lần rưỡi so với bu lông. Đây là kết quả thường gặp với nhóm neo chôn sẵn và là điều quan trọng nhất cần hiểu về neo: bu lông hầu như không bao giờ là mắt xích yếu.

Cũng lưu ý tỉ số diện tích là 2,151 chứ không phải 4,0. Bốn neo không cho sức kháng nón gấp bốn lần, vì với khoảng cách 280 mm thì các nón riêng lẻ chồng lên nhau - khoảng cách phải đạt s_cr,N = 600 mm thì các neo mới làm việc độc lập. Hiệu quả nhóm ở đây là 2,151/4 = 54 phần trăm, và thu hẹp khoảng cách thêm sẽ còn giảm nữa.

Tra công thức

Kéo thép

$N_{Rd,s} = \dfrac{A_s\,f_{uk}}{\gamma_{Ms}}$

Nón một neo

$N^{0}_{Rk,c} = k_1\,\sqrt{f_{ck}}\;h_{ef}^{1.5}$

Nón của nhóm

$N_{Rk,c} = N^{0}_{Rk,c}\,\dfrac{A_{c,N}}{A^{0}_{c,N}}\,\psi_{s,N}\,\psi_{re,N}\,\psi_{ec,N}$

Khoảng cách / mép đặc trưng

$s_{cr,N} = 3\,h_{ef}, \quad c_{cr,N} = 1.5\,h_{ef}$

Hệ số mép

$\psi_{s,N} = 0.7 + 0.3\,\dfrac{c}{c_{cr,N}} \le 1.0$

Tuột neo, neo đầu mũ

$N^{0}_{Rk,p} = k_2\,A_h\,f_{ck}$

Bám dính, neo dùng keo

$N^{0}_{Rk,p} = \pi\,d\,h_{ef}\,\tau_{Rk}$

Kéo và cắt đồng thời

$\left(\dfrac{N_{Ed}}{N_{Rd}}\right)^{1.5} + \left(\dfrac{V_{Ed}}{V_{Rd}}\right)^{1.5} \le 1.0$

Trang lý thuyết dẫn giải phương pháp diện tích chiếu và từng hệ số psi, đồng thời cho biết các hệ số k đến từ đâu.

Giả thiết và giới hạn

Mặc định giả thiết bê tông đã nứt, và đó là giả thiết đúng trừ khi bạn chứng minh được vùng neo không nứt dưới mọi tổ hợp tải liên quan. Trạng thái không nứt làm hệ số nón tăng đáng kể, nên đó là điều cần chắc chắn chứ không phải mặc định bật lên cho tiện.

Với neo khoan cấy, các sức kháng ở đây theo biểu thức EN 1992-4 với hệ số chung. Sản phẩm neo khoan cấy thực tế được chứng nhận bằng ETA, và giá trị nhà sản xuất công bố trong chứng nhận đó có giá trị cao hơn mọi phép tính chung - kể cả cường độ bám dính tau_Rk vốn phụ thuộc sản phẩm và phụ thuộc nhiệt độ. Hãy xem tool này là công cụ chọn sơ bộ và kiểm tra chéo, không thay thế được ETA.

Mô hình bản đế giả thiết bản cứng phân phối N và M thành một cặp ngẫu lực. Độ mềm của bản, hiệu ứng bẩy, lớp vữa và truyền lực cắt qua ma sát hay qua chốt chống cắt đều không được mô hình, cũng như cốt thép bổ sung vốn cho phép dùng các điều khoản về cốt thép bổ sung của EN 1992-4 thay cho sức kháng bê tông trơn. Thiết kế kháng chấn và mỏi nằm ngoài phạm vi.

Câu hỏi thường gặp (FAQ)