擴孔錨栓計算527_建筑土木_工程科技_專業(yè)資料

1、.第七章 后置埋件計算一、設計說明與本部分預埋件對應的主體結(jié)構(gòu)采用混凝土強度等級為C30。在工程中盡量采用預埋件，但當實際工程中需要采用后置埋件，需對后置埋件進行補埋計算。本部分后置埋件由4-M12×110mm膨脹、擴孔錨栓，250×200×10mm鍍鋅鋼板組成，形式如下：埋件示意圖當前計算錨栓類型：后擴底機械錨栓；錨栓材料類型：A2-70；螺栓行數(shù)：2排；螺栓列數(shù)：2列；最外排螺栓間距：H=100mm；最外列螺栓間距：B=130mm；螺栓公稱直徑：12mm；錨栓底板孔徑：13mm；錨栓處混凝土開孔直徑：14mm；錨栓有效錨固深度：110mm；錨栓底部混凝土級別：

2、C30；二、荷載計算Vx：水平方軸剪力；Vy：垂直方軸剪力；N：軸向拉力；Dx：水平方軸剪力作用點到埋件距離，取100 mm；Dy：垂直方軸剪力作用點到埋件距離，取200 mm；Mx：繞x軸彎矩；My：繞y軸彎矩；T：扭矩設計值T=500000 N·mm；Vx =2000 NVy=4000 NN=6000 NMx1=300000 N·mmMx2= VyDx=4000×100=400000 N·mmMx=Mx1+Mx2=700000 N·mmMy= 250000 N·mmMy2= VxDy=2000×200=400000 N&

3、#183;mmMy=My1+My2=650000 N·mm三、錨栓受拉承載力計算(一)、單個錨栓最大拉力計算1、在軸心拉力作用下，群錨各錨栓所承受的拉力設計值： ；(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第5.2.1條)式中，：錨栓所承受的拉力設計值； ：總拉力設計值； ：群錨錨栓個數(shù)；：錨栓受力不均勻系數(shù)，取1.1。 2、在拉力和繞y軸彎矩共同作用下，錨栓群有兩種可能的受力形式，具體如下所示；(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第5.2.2條) 假定錨栓群繞自身的中心進行轉(zhuǎn)動，經(jīng)過分析得到錨栓群形心坐標為(125，100)，各錨栓到錨栓形心點的x向距

4、離平方之和為：x2=4×652=16900 mm2；x坐標最高的錨栓為4號錨栓，該點的x坐標為190，該點到形心點的x軸距離為：x1= 190-125=65mm；x坐標最低的錨栓為1號錨栓，該點的x坐標為60，該點到形心點的x軸距離為：x2= 60-125=-65mm；錨栓群的最大和最小受力分別為：由于Nmin<0，說明連接下部受壓，在彎矩作用下構(gòu)件繞最左排錨栓轉(zhuǎn)動，此時，分析計算得到各錨栓到左排錨栓的x軸距離平方之和為：xd2=33800 mm2；最右錨栓點到最左錨栓點的x軸距離為：xd=190-60=130 mm；Ly：軸力N作用點至受壓一側(cè)最外棑錨栓的垂直距離，取65 m

5、m；那么，錨栓所受最大拉力實際為：綜上，錨栓群在拉力和垂直彎矩共同作用下，錨栓的最大拉力設計值為4000 N。3、在拉力和繞x軸彎矩共同作用下，錨栓群有兩種可能的受力形式，具體如下所示；(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第5.2.2條)假定錨栓群繞自身的中心進行轉(zhuǎn)動，各錨栓到錨栓形心點的y向距離平方之和為：y2=4×502=10000 mm2；y坐標最高的錨栓為4號錨栓，該點的y坐標為150，該點到形心點的y軸距離為：y1= 150-100 = 50mm；y坐標最低的錨栓為1號錨栓，該點的y坐標為50，該點到形心點的y軸距離為：y2= 50-100 = -50mm

6、；錨栓群的最大和最小受力分別為：由于Nhmin<0，說明連接下部受壓，在彎矩作用下構(gòu)件繞最下排錨栓轉(zhuǎn)動，此時，分析計算得到各錨栓到下排錨栓的y軸距離平方之和為：yd2=20000；最上錨栓點到最下錨栓點的y軸距離為：yd= 150-50 = 100mm；Lx：軸力N作用點至受壓一側(cè)最外棑錨栓的垂直距離，取50mm；因此，錨栓所受最大拉力實際為：綜上，錨栓群在拉力和水平彎矩共同作用下，錨栓的最大拉力設計值為5000 N。 (二)、錨栓受拉區(qū)總拉力計算 計算依據(jù)：，；(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第5.2.3條)式中，：錨栓受拉區(qū)總拉力設計值； ：錨栓中受拉錨栓i的拉

7、力設計值； ：錨栓中最大錨栓的拉力設計值； ：錨栓1至受壓一側(cè)最外排錨栓的垂直距離；：錨栓i至受壓一側(cè)最外排錨栓的垂直距離。，四、混凝土錐體受拉承載力計算計算依據(jù)：，；(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.3條)對于開裂混凝土：；對于不開裂混凝土：式中，：混凝土錐體破壞受拉承載力標準值；：單根錨栓受拉時，混凝土理想錐體破壞受拉承載力標準值；：混凝土錐體破壞受拉承載力分項系數(shù)，根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第4.3.10條，取3.0；：混凝土立方體抗壓強度標準值。當不小于45 N/mm2且不大于60 N/mm2時，應乘以降低系數(shù)0.95；：錨栓有效

8、錨固深度。對于膨脹型螺栓及擴底型錨栓，為膨脹錐體與孔壁最大擠壓點的深度；：根錨栓受拉且無間距、邊距影響時，混凝土理想錐體破壞投影面面積；：單根錨栓或群錨受拉時，混凝土實際錐體破壞投影面面積；：邊距c對受拉承載力的影響系數(shù)；：表層混凝土因密集配筋的剝離作用對受拉承載力的影響系數(shù)；：荷載偏心eN對受拉承載力的影響系數(shù)。另外，根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.9條規(guī)定：群栓有三個及以上邊緣且錨栓的最大邊距不大于(見下圖)，計算混凝土錐體受拉破壞的受拉承載力設計值時，應取代替、代替、代替用于計算、及。1、計算過程：(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第6.

9、1.4條)計算公式：式中，：混凝土錐體破壞且無間距效應和邊緣效應情況下，每根錨栓達到受拉承載力標準值的臨界間距，應取為。2、計算過程：(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.5條)(1)、單根錨栓，靠近構(gòu)件邊緣布置，且c1不大于時(下左圖)：計算公式：(2)、雙栓，垂直于構(gòu)件邊緣布置，且c1不大于，s1不大于時(上右圖)：計算公式：(3)、雙栓，平行于構(gòu)件邊緣布置，且c2不大于，s1不大于時(下左圖)：計算公式：(4)、四栓，位于構(gòu)件角部，且c1不大于，c2不大于，s1不大于，s2不大于時（下右圖）計算公式：式中，c1：方向1的邊距；c2：方向2的邊距；s1：方向1的間

10、距；s2：方向2的間距；：混凝土椎體破壞且無間距效應及邊緣效應情況下，每根錨栓達到受拉承載力標準值的臨界邊距，應取為。3、計算過程：(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.6條)計算公式：式中，c：邊距，有多個邊距時應取最小值。4、計算過程：(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.7條)計算公式：另外，當?shù)挠嬎阒荡笥?.0時，應取1.0；當錨固區(qū)鋼筋間距s不小于150mm時，或鋼筋直徑d不大于10mm且s不小于100mm時，應取1.0。5、計算過程：(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.8條)式中，：受拉錨栓合力點相對于

11、群錨受拉錨栓重心的偏心距。另外，當?shù)挠嬎阒荡笥?.0時，應取1.0；當為雙向偏心時，應分別按兩個方向計算，應取。綜上所述，有，五、混凝土劈裂破壞承載力計算計算依據(jù)：，；(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.12條)式中，：混凝土劈裂破壞受拉承載力設計值；：混凝土劈裂破壞受拉承載力標準值；：混凝土錐體破壞受拉承載力標準值，按混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ 145-2013第6.1.3條計算。在、及相關系數(shù)計算中，和應分別由和代替，應取為。：混凝土劈裂破壞受拉承載力分項系數(shù)，依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第4.3.10條，取3.0。：構(gòu)件厚度h對劈裂

12、破壞受拉承載力的影響系數(shù)。當?shù)挠嬎阒荡笥?.5時，應取1.5。綜上所述，六、錨栓受拉、混凝土錐體受拉、劈裂承載力校核校核依據(jù)：、；(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.1條)其中：錨栓群中拉力最大的錨栓的拉力設計值；：錨栓群受拉區(qū)總拉力設計值；：錨栓鋼材破壞受拉力設計值；：混凝土錐體破壞受拉力設計值；：混凝土劈裂破壞受拉力設計值；1、錨栓鋼材破壞受拉承載力校核： 計算依據(jù)：，；(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.2條)式中：錨栓截面面積，取84.25 mm2；：錨栓抗拉強度標準值，取700 N/mm2；：錨栓抗剪強度標準值，取450 N/m

13、m2；：錨栓鋼材破壞受拉承載力標準值；：錨栓鋼材破壞受拉承載力分項系數(shù)，根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第4.3.10條，取1.3；有，所以錨栓鋼材滿足強度要求?？紤]拉拔安全系數(shù)2，則錨栓拉拔試驗強度值最少要求達到10.0 kN。2、混凝土破壞受拉承載力校核：校核依據(jù)：；3、混凝土劈裂受拉承載力校核：校核依據(jù)：；七、錨栓受剪承載力計算(一)、單個錨栓最大剪力計算1、鋼筋破壞或混凝土剪撬破壞時；(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第5.3.1、5.3.3條)ny：參與豎向受剪的錨栓數(shù)目為4個；nx：參與水平受剪的錨栓數(shù)目為4個；單個承受的剪力為：2、混凝土邊

14、緣破壞時；(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第5.3.1、5.3.4條進行計算)單個承受的剪力為：(剪力垂直于基材邊緣方向，否則不除以2)(剪力垂直于基材邊緣方向，否則不除以2)3、群錨在扭矩T作用下；(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第5.3.5條)單個承受的剪力為： 4、群錨在剪力V和扭矩T共同作用下；(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第5.3.6條)綜上所述，錨栓群中單個錨栓最大剪力設計值為3743.65N。(二)、錨栓最大總剪力計算八、混凝土邊緣破壞受剪承載力計算計算依據(jù)：，；(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-201

15、3 第6.1.15條)式中，：混凝土邊緣破壞受剪承載力標準值；：混凝土邊緣破壞受剪承載力分項系數(shù)，根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第4.3.10條，取2.5；：單根錨栓垂直構(gòu)件邊緣受剪時，混凝土理想邊緣破壞受剪承載力標準值；：混凝土理想邊緣破壞在側(cè)向的投影面面積；：混凝土實際邊緣破壞在側(cè)向的投影面面積；：邊距比對受剪承載力的影響系數(shù)； ：邊距與厚度比對受剪承載力的影響系數(shù)； ：剪力角度對受剪承載力的影響系數(shù)； ：荷載偏心對群栓受剪承載力的影響系數(shù)； ：錨固區(qū)配筋對受剪承載力的影響系數(shù)； 另外，依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.25條規(guī)定：滿足下列

16、條件，計算錨栓邊緣受剪承載力時，應分別用代替相應公式中的計算、和值。條件：A、后錨固基材厚度h小于； B、平行于剪力作用方向的錨栓邊距不大于，不大于。1、計算過程：(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.16條)對于開裂混凝：；對于不開裂混凝土：其中，式中，：系數(shù)；：錨栓外徑；：混凝土立方體抗壓強度標準值，當不小于45 N/mm2且不大于60 N/mm2時，應乘以降低系數(shù)0.95。：錨栓有效錨固深度；：錨栓與混凝土基材邊緣的距離；：剪切荷載下錨栓的有效長度，取為，且不大于；綜上所述，2、計算過程：(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.17條)計

17、算公式：(式中c1見下圖)3、計算過程：(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.18條)A：單根錨栓，位于構(gòu)件角部，且大于、不大于時(下左圖)計算公式：B：雙栓，位于構(gòu)件邊緣，且不大于、不大于時(下右圖) 計算公式：B：四栓，位于構(gòu)件角部，且不大于、不大于、不大于時(下圖) 計算公式：4、計算過程：(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.19條)計算公式：，當計算值大于1.0時，應取1.0。5、計算過程：(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.20條)計算公式：，當計算值小于1.0時，應取1.0。5、計算過程：(依據(jù)混凝土

18、結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.21條)計算公式：式中，：剪力與垂直于構(gòu)件自由邊方向軸線之夾角，不大于90°。當大于90°時，只計算平行于邊緣的剪力分量，背離混凝土基材邊緣的剪力分量可不計算。因此，6、計算過程：(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.22條)計算公式：，其值大于1.0時，應取1.0。7、計算過程：(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.23條)A：不開裂混凝土或邊緣為無筋或少筋的開裂混凝土，應取為1.0；B：邊緣配有直徑d不小于12mm縱筋的開裂混凝土，應取為1.2；C：邊緣配有直徑d不小

19、于12mm縱筋及間距不大于100mm箍筋的開裂混凝土，應取為1.4。另外，根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.24條，位于角部的群錨，應分別計算兩個邊緣的受剪承載力設計值，并應取兩者中的較小值作為群錨的邊緣受剪承載力設計值。綜上所述有：，九、混凝土剪撬破壞承載力計算計算依據(jù)：，；(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.26條)式中，：混凝土剪撬破壞受剪承載力標準值；：混凝土剪撬破壞受剪承載力分項系數(shù)，根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第4.3.10條，取2.5；k：錨固深度對的影響系數(shù)。當小于60mm時，k取1.0；當不小于6

20、0mm時，k取2.0。因此，十、錨栓受剪、混凝土邊緣破壞受剪、剪撬破壞承載力校核校核依據(jù)：、；(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.13條)其中：錨栓群中剪力最大的錨栓的拉力設計值，取5000 N；：錨栓群總剪力設計值；：錨栓鋼材破壞受剪力設計值；：混凝土邊緣破壞受剪力設計值；：混凝土剪撬破壞受剪力設計值；1、錨栓鋼材破壞受剪承載力校核：計算依據(jù)：；(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.14條)其中，：錨栓鋼材破壞受剪承載力設計值，根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.14條，對于群錨，錨栓鋼材斷后伸長率不大于8%時，

21、其值應乘以0.8的降低系數(shù)；：錨栓鋼材破壞受剪承載力分項系數(shù)，根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第4.3.10條，取1.3；：錨栓應力截面面積為84.25 mm2；不考慮杠桿臂的作用有：（依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.14.1條）：錨栓抗剪強度標準值，取值為450 N/mm2；：錨栓群中剪力最大的錨栓的剪力設計值，取2236N；有，所以錨栓鋼材滿足抗剪強度要求。2、混凝土邊緣破壞受剪承載力校核校核依據(jù)：3、混凝土剪撬破壞承載力校核 校核依據(jù)：十一、錨栓在拉剪復合承載力下強度校核拉剪復合受力下錨栓鋼材破壞時的承載力，按照下面公式計算：；(依據(jù)混凝

22、土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.28條)：錨栓群中拉力最大的錨栓的拉力設計值，取5000 N；：錨栓鋼材破壞受拉力設計值，取45365.38 N；：錨栓群中剪力最大的錨栓的剪力設計值，取2236 N；：錨栓鋼材破壞受剪承載力設計值，取11665.38 N； 因此，錨栓在拉剪扭復合受力下承載力滿足要求。十二、混凝土在拉剪復合承載力下強度校核拉剪復合受力下混凝土破壞時的承載力，按照下面公式計算：；(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.29條)：錨栓群中拉力最大的錨栓的拉力設計值，取17175.5 N；：混凝土破壞受拉力設計值，取45365.38 N；：錨栓群中剪力最大的錨栓的剪力設計值，取2725 N；：混凝土破