Tiranții de ancorare au rolul de a contribui la creșterea resurselor de rezistență ale peretelui de susținere. Calculul sarcinii limită a unui tirant de ancorare trebuie să se efectueze luând în considerare trei mecanisme de colaps diferite. De fapt, este posibil ca colapsul să se producă prin alunecarea bulbului de ancorare, prin alunecarea părții de oțel din betonul care o conține sau, eventual, prin ruperea ancorajului (atingerea pragului de rezistență al oțelului). Procedura utilizată în software calculează sarcina limită pentru toate cele trei mecanisme de colaps și definește minimul dintre cele trei ca fiind sarcina limită a tirantului.
Sarcina limită pentru colaps în aderență la interfața bulb-sol
În acest caz, sarcina limită se calculează cu ajutorul următoarei formule (Schneebeli):
În formula de mai sus, semnificația simbolurilor este următoarea:
▪ σ'n este tensiunea efectivă care acționează în centrul bulbului de ancorare;
▪ K este un coeficient care reprezintă, în medie și pentru întreaga lungime, interacțiunea dintre bulb și sol (a se vedea tabelul);
▪ Ab este suprafața bulbului în contact cu solul, evaluată cu ajutorul următoarei formule:
unde D este diametrul bulbului, iar Lb este lungimea bulbului.
▪ ca este aderența la interfața dintre bulb și sol. Observați figura din secțiunea Tiranți de ancorare pentru o mai bună înțelegere a simbolurilor.
ϕ |
K |
|---|---|
20° |
1,3 |
30° |
5,5 |
40° |
30,00 |
Valorile furnizate în cadrul activității de Prof. Carlo Cestelli Guidi "Geotecnica e tecnica delle fondazioni" ("Geotechnics and foundation engineering"), Vol. 2, Ed. Hoepli, year 1980.
Sarcina limită pentru colapsul în aderență la interfața oțel-bulb
În acest caz, se apelează la tensiunea tangențială de aderență ultimă între oțel și beton. Formula care exprimă sarcina de colaps a sistemului în acest caz este următoarea:
În formulă, simbolurile au următoarea semnificație:
▪ Da este diametrul armăturii care formează tirantul;
▪ Lb este lungimea bulbului de ancorare.
▪ τud este rezistența tangențială de aderență oțel-beton.
Rezistența tangențială de calcul a aderenței fbd este:
fbd = fbk / γc
unde:
•γc este coeficientul parțial de siguranță în raport cu betonul, egal cu 1,5;
•fbk este rezistența tangențială caracteristică de aderență dată de:
fbk = 2,25×η×fctk
unde:
η = 1,0 pentru bare cu diametru ϕ < 32 mm
η = (132 - ϕ)/100 pentru bare cu diametru mai mare.
În cazul armăturilor foarte dense sau al ancorajelor într-o zonă de beton tensionat, rezistența de aderență se reduce prin împărțirea acesteia la cel puțin 1,5.
Sarcina limită pentru colapsul datorat ruperii armăturii
Aceasta este o verificare pur structurală și se referă la circumstanțele în care tensiunea din oțel atinge punctul de rupere. În acest caz, sarcina de colaps se calculează cu ajutorul următoarei formule:
În formula de mai sus, simbolurile au următoarea semnificație:
▪ Da este diametrul armăturii care formează tirantul;
▪ Fyd este limita de curgere de calcul a oțelului;
După ce au fost calculate sarcinile de colaps pentru cele trei mecanisme diferite, sarcina limită a tirantului poate fi determinată cu ajutorul următoarei formule:
unde simbolurile au următoarele semnificații:
▪ NuT este sarcina limită ultimă a tirantului;
▪ Nuat este sarcina limită ultimă care rezultă din colapsul de aderență dintre bulb și sol;
▪ Nuac este sarcina limită ultimă care rezultă din colapsul în aderența dintre bulb și oțel;
▪ Nur este sarcina limită ultimă care rezultă din colapsul în aderența oțelului din tirant.
Mecanismul de rupere este returnat pentru fiecare ancorare: rupere de sol, rezistența aderenței, rezistența oțelului.
|
© GeoStru