22.4. Розрахунки закладних деталей
Розрахунок анкерів, приварених у тавр до плоских елементів сталевих закладних деталей, на дію згинальних моментів, нормальних і зсувних сил від статичного навантаження, розташованих деталей. (рис. 22.4), повинен виконуватись за формулою
Аan=1.1
N2+
(Qan/
λ δ)2/Rs,,
(22.15)
де Аan – сумарна площа поперечного перерізу анкерів найбільш напруженого ряду; Nan – найбільша розтягувальна сила у одному ряді анкерів:
Nan = M/Z + N/nan (22.16)
Qan – зсувне зусилля, яке приходиться на один ряд анкерів
Qan ≥ (Q - 0.3 Nan) /nan , (22.17)
Nan – найбільше стискальне зусилля у одному ряді анкерів, що визначається за формулою
Nan = M/Z + N/nan. (22.18)
У формулах (22.15) – (22.18): M,N,Q – відповідно момент, нормальна зсувна сила, що діють на закладні деталі, момент визначається щодо осі, яка розташована у площині зовнішньої грані пластини і який проходить через центр всіх анкерів; nan – кількість рядів анкерів вздовж анкерів зсувної сили вздовж; якщо не забезпечується рівномірно передавання сили Q на всі ряди анкерів, тоді при визначенні зсувного зусилля Qan враховують не більше чотирьох рядів; Z – віддаль між крайніми рядами анкерів; λ – коефіцієнт, що визначається при анкерних стрижнях діаметром 8 – 25 мм для важких і дрібнозернистих бетонів класу В 12,5 – В 50 і легких бетонів класу В 12,5 – В 30 за формулою
λ =[4,75 3√Rв /( 1-0,15 Аan1)√ Rв] β , (22.19)
але приймається; для бетонів класів вище В 50 коефіцієнт λ – приймається, як для класів В 50. У формулі (22.19) А an1 – площа анкерного стрижня найнапруженішого ряду, см2; β – коефіцієнт ,який приймають таким, що дорівнює для бетону: важкого – 1; дрібнозернистого групи А – 0,8; груп Б і В – 0,7; легкого Д /2300, де Д – щільність кг/м3; δ – коефіцієнт, який визначається за формулою
δ = 1/√1+ω, (22.20)
|
Рис.22.7. Схема зусиль, які діють на закладну деталь |
|
Рис.22.8. До прикладу 22.3. |
але не більше 0,15; тут ω = 0,3 Nan ∕ Qan при Nan > 0 (є притискання) ω = 0,6 (N /Q) при Nап< 0 (немає притискання); якщо у анкерах відсутні розтягувальні зусилля, коефіцієнт б приймають таким, що дорівнює одиниці.
Площа перерізу анкерів решту рядів потрібно приймати такою, що дорівнює площі перерізу анкерів найнапруженішого ряду.
У формулах (22.16) і (22.18) нормальна від закладного виробу (див. рис.22.4 ) і від'ємного, якщо вона направлена до неї. Якщо нормальні зусилля Nап і N'ап ,а також зсувні зусилля Qап при обчисленні за формулою (22.16) – (22.18) одержують від'ємні значення, тоді у формулах (22.15) – (22.17) і (22.20) вони приймаються рівними нулю. Окрім цього, якщо Nап одержують від'ємні значення, тоді у формулі (22.17) приймається Nап – N'ап .
При розташуванні закладного виробу на верхній (при бетонуванні) поверхні виробу коефіцієнта λ зменшується на 20%, а значення Nап приймається рівним нулю.
У закладному виробі з анкерами , привареними у тавр і нахлестну під кутом від 15 до 30º нахилені анкери розраховуються на дію зсувної сили ( при Q > N, де N – відривна сила) за формулою
Aam,inc = (Q-0,3/Nan)/Rs, (22.21)
де Aam,inc – сумарна площа поперечного перерізу нахилених анкерів; Nm – визначається за формулою (22.18)
При тому нормальні анкери розраховують за формулою (22.15) при λ = 1 і при значеннях Qап , що дорівнюють 0,1 від зсувного зусилля, яке визначається за формулою (22.17).
Конструкція зварних закладних виробів з привареними до них елементами, які передають навантаження на закладні вироби, повинна забезпечувати долучення у роботу анкерних стрижнів відповідно до прийнятої розрахункової схеми.
Зовнішні елементи закладних виробів і їх зварні з'єднання розраховують згідно з БН і II на проектування металевих конструкцій. Під час розрахунку пластин і фасонного прокату на відривну силу приймають, що вони шарнірно з'єднані з нормальними анкерними стрижнями. Окрім того, товщина пластини t розрахункового закладного виробу, до якого приварюється у тавр анкери, повинна перевірятись на умову
t > 0.25 dan (Rs /Rsq), (22.22)
де dan – діаметр анкерного стрижня, який вимагає розрахунок; Rsq – розрахунковий опір сталі на зріз, приймається згідно з СНиП з проектування металевих конструкцій.
Під час використання типів зварних з'єднань, які забезпечують велику зону долучення пластини у роботу під час виривання із неї анкерного стрижня, і відповідного експериментального обґрунтування, можливе коректування умови (22.22) для цих зварних з'єднань.
Товщина пластини повинна також задовольняти технологічні вимоги на зварювання.