预埋件及化学锚栓计算
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1、 计算过程:(依据《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013第6.1.4条)
计算公式:
式中, :混凝土锥体破坏且无间距效应和边缘效应情况下,每根锚栓达到受拉承载力标准值的临界间距,应取为 。
2、 计算过程:(依据《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013第6.1.5条)
(1)、单根锚栓,靠近构件边缘布置,且c1不大于 时(下左图):
计算公式:
(2)、双栓,垂直于构件边缘布置,且c1不大于 ,s1不大于 时(上右图):
计算公式:
(3)、双栓,平行于构件边缘布置,且c2不大于 ,s1不大于 时(下左图):
x坐标最高的锚栓为4号锚栓,该点的x坐标为190,该点到形心点的x轴距离为:x1=190-125=65mm;
x坐标最低的锚栓为1号锚栓,该点的x坐标为60,该点到形心点的x轴距离为:x2=60-125=-65mm;
锚栓群的最大和最小受力分别为:
由于Nmin<0,说明连接下部受压,在弯矩作用下构件绕最左排锚栓转动,此时,分析计算得到各锚栓到左排锚栓的x轴距离平方之和为:∑xd2=33800mm2;
假定锚栓群绕自身的中心进行转动,各锚栓到锚栓形心点的y向距离平方之和为:∑y2=4×502=10000mm2;
y坐标最高的锚栓为4号锚栓,该点的y坐标为150,该点到形心点的y轴距离为:y1=150-100 =50mm;
y坐标最低的锚栓为1号锚栓,该点的y坐标为50,该点到形心点的y轴距离为:y2=50-100 =-50mm;
因此,锚栓所受最大拉力实际为:
综上,锚栓群在拉力和水平弯矩共同作用下,锚栓的最大拉力设计值为5000N。
(二)、锚栓受拉区总拉力计算
计算依据: , ;(依据《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013第5.2.3条)
式中, :锚栓受拉区总拉力设计值;
:锚栓中受拉锚栓i的拉力设计值;
:锚栓中最大锚栓的拉力设计值;
:根锚栓受拉且无间距、边距影响时,混凝土理想锥体破坏投影面面积;
:单根锚栓或群锚受拉时,混凝土实际锥体破坏投影面面积;
:边距c对受拉承载力的影响系数;
:表层混凝土因密集配筋的剥离作用对受拉承载力的影响系数;
:荷载偏心eN对受拉承载力的影响系数。
另外,根据《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013第6.1.9条规定:群栓有三个及以上边缘且锚栓的最大边距 不大于 (见下图),计算混凝土锥体受拉破坏的受拉承载力设计值 时,应取 代替 、 代替 、 代替 用于计算 、 、 、 及 。
后置埋件
一、设计说明
与本部分预埋件对应的主体结构采用混凝土强度等级为C30。在工程中尽量采用预埋件,但当实际工程中需要采用后置埋件,需对后置埋件进行补埋计算。本部分后置埋件由4-M12×110mm膨胀、扩孔锚栓,250×200×10mm镀锌钢板组成,形式如下:
埋件示意图
当前计算锚栓类型:后扩底机械锚栓;
最右锚栓点到最左锚栓点的x轴距离为:xd=190-60=130mm;
Ly:轴力N作用点至受压一侧最外棑锚栓的垂直距离,取65mm;
那么,锚栓所受最大拉力实际为:
综上,锚栓群在拉力和垂直弯矩共同作用下,锚栓的最大拉力设计值为4000N。
3、在拉力和绕x轴弯矩共同作用下,锚栓群有两种可能的受力形式,具体如下所示;(依据《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013第5.2.2条)
Baidu Nhomakorabea锚栓材料类型:A2-70;
螺栓行数:2排;
螺栓列数:2列;
最外排螺栓间距:H=100mm;
最外列螺栓间距:B=130mm;
螺栓公称直径:12mm;
锚栓底板孔径:13mm;
锚栓处混凝土开孔直径:14mm;
锚栓有效锚固深度:110mm;
锚栓底部混凝土级别:C30;
二、荷载计算
Vx:水平方轴剪力;
Vy:垂直方轴剪力;
锚栓群的最大和最小受力分别为:
由于Nhmin<0,说明连接下部受压,在弯矩作用下构件绕最下排锚栓转动,此时,分析计算得到各锚栓到下排锚栓的y轴距离平方之和为:∑yd2=20000;
最上锚栓点到最下锚栓点的y轴距离为:yd=150-50 =100mm;
Lx:轴力N作用点至受压一侧最外棑锚栓的垂直距离,取50mm;
N:轴向拉力;
Dx:水平方轴剪力作用点到埋件距离,取100mm;
Dy:垂直方轴剪力作用点到埋件距离,取200mm;
Mx:绕x轴弯矩;
My:绕y轴弯矩;
T:扭矩设计值T=500000N·mm;
Vx=2000N
Vy=4000N
N=6000N
Mx1=300000N·mm
Mx2=VyDx=4000×100=400000N·mm
式中, :锚栓所承受的拉力设计值;
:总拉力设计值;
:群锚锚栓个数;
:锚栓受力不均匀系数,取1.1。
2、在拉力和绕y轴弯矩共同作用下,锚栓群有两种可能的受力形式,具体如下所示;(依据《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013第5.2.2条)
假定锚栓群绕自身的中心进行转动,经过分析得到锚栓群形心坐标为(125,100),各锚栓到锚栓形心点的x向距离平方之和为:∑x2=4×652=16900mm2;
Mx=Mx1+Mx2=700000N·mm
My=250000N·mm
My2=VxDy=2000×200=400000N·mm
My=My1+My2=650000N·mm
三、
(一)、单个锚栓最大拉力计算
1、在轴心拉力作用下,群锚各锚栓所承受的拉力设计值:
;(依据《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013第5.2.1条)
:混凝土锥体破坏受拉承载力分项系数,根据《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013第4.3.10条,取3.0;
:混凝土立方体抗压强度标准值。当 不小于45 N/mm2且不大于60 N/mm2时,应乘以降低系数0.95;
:锚栓有效锚固深度。对于膨胀型螺栓及扩底型锚栓,为膨胀锥体与孔壁最大挤压点的深度;
:锚栓1至受压一侧最外排锚栓的垂直距离;
:锚栓i至受压一侧最外排锚栓的垂直距离。
,
四、混凝土锥体
计算依据: , ;(依据《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013第6.1.3条)
对于开裂混凝土: ;
对于不开裂混凝土:
式中, :混凝土锥体破坏受拉承载力标准值;
:单根锚栓受拉时,混凝土理想锥体破坏受拉承载力标准值;
计算公式:
式中, :混凝土锥体破坏且无间距效应和边缘效应情况下,每根锚栓达到受拉承载力标准值的临界间距,应取为 。
2、 计算过程:(依据《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013第6.1.5条)
(1)、单根锚栓,靠近构件边缘布置,且c1不大于 时(下左图):
计算公式:
(2)、双栓,垂直于构件边缘布置,且c1不大于 ,s1不大于 时(上右图):
计算公式:
(3)、双栓,平行于构件边缘布置,且c2不大于 ,s1不大于 时(下左图):
x坐标最高的锚栓为4号锚栓,该点的x坐标为190,该点到形心点的x轴距离为:x1=190-125=65mm;
x坐标最低的锚栓为1号锚栓,该点的x坐标为60,该点到形心点的x轴距离为:x2=60-125=-65mm;
锚栓群的最大和最小受力分别为:
由于Nmin<0,说明连接下部受压,在弯矩作用下构件绕最左排锚栓转动,此时,分析计算得到各锚栓到左排锚栓的x轴距离平方之和为:∑xd2=33800mm2;
假定锚栓群绕自身的中心进行转动,各锚栓到锚栓形心点的y向距离平方之和为:∑y2=4×502=10000mm2;
y坐标最高的锚栓为4号锚栓,该点的y坐标为150,该点到形心点的y轴距离为:y1=150-100 =50mm;
y坐标最低的锚栓为1号锚栓,该点的y坐标为50,该点到形心点的y轴距离为:y2=50-100 =-50mm;
因此,锚栓所受最大拉力实际为:
综上,锚栓群在拉力和水平弯矩共同作用下,锚栓的最大拉力设计值为5000N。
(二)、锚栓受拉区总拉力计算
计算依据: , ;(依据《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013第5.2.3条)
式中, :锚栓受拉区总拉力设计值;
:锚栓中受拉锚栓i的拉力设计值;
:锚栓中最大锚栓的拉力设计值;
:根锚栓受拉且无间距、边距影响时,混凝土理想锥体破坏投影面面积;
:单根锚栓或群锚受拉时,混凝土实际锥体破坏投影面面积;
:边距c对受拉承载力的影响系数;
:表层混凝土因密集配筋的剥离作用对受拉承载力的影响系数;
:荷载偏心eN对受拉承载力的影响系数。
另外,根据《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013第6.1.9条规定:群栓有三个及以上边缘且锚栓的最大边距 不大于 (见下图),计算混凝土锥体受拉破坏的受拉承载力设计值 时,应取 代替 、 代替 、 代替 用于计算 、 、 、 及 。
后置埋件
一、设计说明
与本部分预埋件对应的主体结构采用混凝土强度等级为C30。在工程中尽量采用预埋件,但当实际工程中需要采用后置埋件,需对后置埋件进行补埋计算。本部分后置埋件由4-M12×110mm膨胀、扩孔锚栓,250×200×10mm镀锌钢板组成,形式如下:
埋件示意图
当前计算锚栓类型:后扩底机械锚栓;
最右锚栓点到最左锚栓点的x轴距离为:xd=190-60=130mm;
Ly:轴力N作用点至受压一侧最外棑锚栓的垂直距离,取65mm;
那么,锚栓所受最大拉力实际为:
综上,锚栓群在拉力和垂直弯矩共同作用下,锚栓的最大拉力设计值为4000N。
3、在拉力和绕x轴弯矩共同作用下,锚栓群有两种可能的受力形式,具体如下所示;(依据《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013第5.2.2条)
Baidu Nhomakorabea锚栓材料类型:A2-70;
螺栓行数:2排;
螺栓列数:2列;
最外排螺栓间距:H=100mm;
最外列螺栓间距:B=130mm;
螺栓公称直径:12mm;
锚栓底板孔径:13mm;
锚栓处混凝土开孔直径:14mm;
锚栓有效锚固深度:110mm;
锚栓底部混凝土级别:C30;
二、荷载计算
Vx:水平方轴剪力;
Vy:垂直方轴剪力;
锚栓群的最大和最小受力分别为:
由于Nhmin<0,说明连接下部受压,在弯矩作用下构件绕最下排锚栓转动,此时,分析计算得到各锚栓到下排锚栓的y轴距离平方之和为:∑yd2=20000;
最上锚栓点到最下锚栓点的y轴距离为:yd=150-50 =100mm;
Lx:轴力N作用点至受压一侧最外棑锚栓的垂直距离,取50mm;
N:轴向拉力;
Dx:水平方轴剪力作用点到埋件距离,取100mm;
Dy:垂直方轴剪力作用点到埋件距离,取200mm;
Mx:绕x轴弯矩;
My:绕y轴弯矩;
T:扭矩设计值T=500000N·mm;
Vx=2000N
Vy=4000N
N=6000N
Mx1=300000N·mm
Mx2=VyDx=4000×100=400000N·mm
式中, :锚栓所承受的拉力设计值;
:总拉力设计值;
:群锚锚栓个数;
:锚栓受力不均匀系数,取1.1。
2、在拉力和绕y轴弯矩共同作用下,锚栓群有两种可能的受力形式,具体如下所示;(依据《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013第5.2.2条)
假定锚栓群绕自身的中心进行转动,经过分析得到锚栓群形心坐标为(125,100),各锚栓到锚栓形心点的x向距离平方之和为:∑x2=4×652=16900mm2;
Mx=Mx1+Mx2=700000N·mm
My=250000N·mm
My2=VxDy=2000×200=400000N·mm
My=My1+My2=650000N·mm
三、
(一)、单个锚栓最大拉力计算
1、在轴心拉力作用下,群锚各锚栓所承受的拉力设计值:
;(依据《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013第5.2.1条)
:混凝土锥体破坏受拉承载力分项系数,根据《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013第4.3.10条,取3.0;
:混凝土立方体抗压强度标准值。当 不小于45 N/mm2且不大于60 N/mm2时,应乘以降低系数0.95;
:锚栓有效锚固深度。对于膨胀型螺栓及扩底型锚栓,为膨胀锥体与孔壁最大挤压点的深度;
:锚栓1至受压一侧最外排锚栓的垂直距离;
:锚栓i至受压一侧最外排锚栓的垂直距离。
,
四、混凝土锥体
计算依据: , ;(依据《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013第6.1.3条)
对于开裂混凝土: ;
对于不开裂混凝土:
式中, :混凝土锥体破坏受拉承载力标准值;
:单根锚栓受拉时,混凝土理想锥体破坏受拉承载力标准值;