膨胀螺栓抗拔力计算

膨胀螺栓如何计算

要对膨胀螺栓进行拉拔试验,可按下列公式验算: N拔=[(N/2+M/Z)/n]*B≤N拔试/1.5

式中:N拔--单个膨胀螺栓承载能力设计值

N--拉力

M--弯矩

Z--上下两排螺栓中距

n--每排螺栓个数

B--调整系数,每处4个取1.25、6个取1.30、

8个取1.32

N拔试--单个膨胀螺栓拉拔试验结果一、建筑

概况

建筑物总高度约为120米，总宽度为150米，共26层，按8度抗震设计，基本风压ｗ0=0.35KN/M2，每个200×300埋件用4个M12×110膨胀螺栓固定，膨胀螺栓基孔内加注环氧树脂。膨胀螺栓使用时应严

格遵守有关工艺要求。

二、荷载

⑴作用在幕墙上的风荷载标准值按下式计算：

ｗk＝βZ?μS?μZ?ｗO

式中：ｗk－作用在幕墙上的风荷载标准值（KN

／M2）；

βZ－考虑瞬时风压的阵风系数，取2.25；

μS－风荷载体型系数，取1.5；

μZ－风压高度变化系数；

ｗO－基本风压，取0.35KN／M2。

故ｗk＝βZ?μS?μZ?ｗO

⑵地震作用按下式计算

QE＝βE?αmax?G

式中：QE??作用于幕墙平面外水平地震作用

（KN）；

G ??幕墙构件的重量（KN）；

αmax??水平地震影响系数最大值，8度抗震设

计取0.16；

βE??动力放大系数，取3.0。

⑶荷载分项系数和组合系数的确定

根据《建筑结构荷载规范》（ＧＢＪ９－８７）及《玻璃幕墙工程技术规范》之精神，结合本工程的地区地理环境，建筑特点以及幕墙的受力情况，各分项系数和组合系数选择如下：

分项系数组合系数

重力荷载，γg取1.2

风荷载，γw取1.4 风荷载，ψw

取1.0

地震作用，γE取1.3 地震作用，ψE

取0.6

温度作用，γT取1.2 温度作用，ψT

取0.2

荷载和作用效应按下式进行组合：

S＝γgSg＋ψwγwSw＋ψEγESE＋ψTγTST 式中：S??荷载和作用效应组合后的设计值；

Sg??重力荷载作为永久荷载产生的效应；

Sw,SE,ST??分别为风荷载，地震作用和

温度作用作为可变荷载和作用产生的效应；

γg,γ_ｗ,γE,γT??各效应的分项系数；

ψw,ψE,ψT??分别为风荷载，地震作用和温度作用效应的组合系数。在这里，由于温度变化对膨胀螺栓的作用很微小,计算时不与考虑。

三．膨胀螺栓受力计算

在东裙楼主入口处

1)荷载计算

a. 风荷载标准值的计算

Ｗk＝βZ?μS?μZ?ＷO

式中：μZ取0.94

则Ｗk＝2.25×1.5×0.94×0.35×1.2

＝1.33 KN／m2

b. y轴方向(垂直于幕墙表面)的地震作用为

qey＝βE?αmax?G／A

式中：qey??作用于幕墙平面外水平分布地震作

用（KN／m2）；

G ??幕墙构件的重量（KN）；

A ??幕墙构件的面积（m2）；

αmax?水平地震影响系数最大值，取

0.16；

βE??动力放大系数，取3.0。

其中：G=γ石×H×B×t×1.05+G框架自重

＝25×4500×1200×10-9 ×25×1.05+0.426

＝4.31ＫＮ

式中：B??槽钢间距 m；

t??石材厚度m；

γ石?石材的密度，取25 KN／m3

A＝L×B＝4.5×1.2

＝5.4m2

则 qey＝βE?αmax?G／A

＝3×0.16×2.35／5.4

＝0.705KN／M2

c. x轴方向(幕墙平面内)的地震作用

qex＝βE?αmax?G/L

＝3×0.16×4.31／4.5

＝0.46KN/ M2

膨胀螺栓在负风压及地震力的作用下的抗拔力计

算：

Ｗk＝βZ?μS?μZ?ＷO

=2.25×1.5×0.94×0.35

=1.11KN/M2

q1＝1.4×Wk×1＋1.3×0.6qey

＝1.4×1.11＋1.3×0.6×0.705

＝2.10KN／M2

q=q1×S

=2.10×4.5×1.2

=11.34KN

每根竖框上有二个埋件，每个埋件上有4个膨胀

螺栓

所以，每个膨胀螺栓受拉拔力最大为

11.34/8=1.417KN，

膨胀螺栓在重力和地震力作用下剪切力计算。

q=1.2×G×1.0+1.3×qex ×B×0.6

=1.2×2.35×1.0+1.3×0.46×1.2×0.6

=4.485KN

每个膨胀螺栓受剪切力为

4.485/8=0.56KN

螺栓的剪应力为

σ=0.56×103/3.14×62=4.951N/mm2<144N/mm

2

所以膨胀螺栓剪切力满足强度要求。

二．在塔楼部分(FG12a) 107.55米处的计算

1)荷载计算

a. 风荷载标准值的计算

Ｗk＝βZ?μS?μZ?ＷO

式中：μZ取1.79

则Ｗk＝2.25×1.5×1.79×0.35×1.2

＝2.537 KN／m2

b. y轴方向(垂直于幕墙表面)的地震作用为

qey＝βE?αmax?G／A

式中：qey??作用于幕墙平面外水平分布地震作

用（KN／m2）；

G ??幕墙构件的重量（KN）；