扩孔锚栓计算527.docx

第七章后置埋件计算一、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-M12X 110mm膨胀、扩孔锚栓，250x200x10mm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；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；N：轴向拉力；Dx：水平方轴剪力作用点到埋件距离，取100 mm；Dy：垂直方轴剪力作用点到埋件距离，取200 mm；Mx：绕x轴弯矩；My绕y轴弯矩；T：扭矩设计值T=500000 N-mm；Vx=2000 NVy=4000 NN=6000NMx1=300000 N-mmMx2= VyDx=4000x 100=400000 N-mmMx=Mx1+Mx2=700000 N-mmMy= 250000 N-mmMy2= VxDy=2000x200=400000 N-mmMy=My1+My2=650000 N-mm三、锚栓受拉承载力计算（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：N kN / n ；（依据《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013第5.2.1sd 1式中，Nsd：锚栓所承受的拉力设计值；N :总拉力设计值；n :群锚锚栓个数；k :锚栓受力不均匀系数，取1.1。

N ^ = k1N / n = 1.1 x 6000 / 4 = 1650 N2、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：2x2=4x652=16900 mm2；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：X]=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:Nmin=-1000NN M x 6000 650000 x 65=—+ —^-2 = — n £ x 2 4 16900N M x 6000 650000x 65Nmax=nr+1^=4000 N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：2xd2=33800 mm2；最右锚栓点到最左锚栓点的x轴距离为：xd=190-60=130 mm；Ly：轴力N作用点至受压一侧最外排锚栓的垂直距离，取65 mm；那么，锚栓所受最大拉力实际为：N = (M + NL )-V = (650000 + 6000x65)x-^3^ = 4000 N min y y £ x2 33800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4000 N。

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）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=4x502=10000 mm2；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；锚栓群的最大和最小受力分别为:N = N—MX=6222 - 700000 x 50=一2000 Nh min n Z y2 4 10000N = N + M4 = 6000 + 700000 - 50 =5000 N min n Z y 2 4 10000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：Zyd2=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排锚栓的垂直距离，取50mm；因此，锚栓所受最大拉力实际为：N = (M + NL )-^ = (700000 + 6000x50) x-^°^ = 5000 Nh min x x Z y2 20000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5000 N。

二)、锚栓受拉区总拉力计算计算依据：Ng’N^ N, = Nhy/ / y/ ；(依据《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013 第 5.2.3 条)式中，Ng :锚栓受拉区总拉力设计值；sdNsi:锚栓中受拉锚栓i的拉力设计值；Nh :锚栓中最大锚栓的拉力设计值； sdy/ :锚栓1至受压一侧最外排锚栓的垂直距离; 1y/ :锚栓i至受压一侧最外排锚栓的垂直距离 iN%=Z N , N = Nhy/ / y/四、混凝土锥体受拉承载力计算 A 计算依据：N^^ = N^^ /* n , N^^ = N" A^^ NW N ；（依据《混凝土结构,N后锚固技术规程》JGJ145-2013第6.1.3条）对于开裂混凝土： No = 7.0厂I，；cu ,k ef对于不开裂混凝土： N0 = 9&厂1.5Rd c CU，k ef式中，Ng :混凝土锥体破坏受拉承载力标准值；N 0 :单根锚栓受拉时，混凝土理想锥体破坏受拉承载力标准值; Rk,cY :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Rc,N程》JGJ145-2013 第 4.3.10 条，取 3.0；fCuk :混凝土立方体抗压强度标准值。

当fCuk不小于45 N/mm2且不大于60N/mm2时，应乘以降低系数0.95；h :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 ef大挤压点的深度；A0 :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；c,NAcN :单根锚栓或群锚受拉时，混凝土实际锥体破坏投影面面积；V s n :边距c对受拉承载力的影响系数；v re n :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；Vec N :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cmax不大于七n （见下图），计算混凝土锥体受拉破坏的受拉承代替c N用于计算NR、Ac>n、载力设计值N 时，应取h/代替h、Rd ,c 药Ac,N、* s,N 及^ ec,Nh/ = max( cmax hef c efcr, Nh/SCr, N= hfScr, N efc / = 0.5 s /cr, N cr, Nsmaxscr, N1、Aon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：A0 = s2c,N cr,N式中，S^ :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3hef。

2、人质计算过程：（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，且门不大于ccrN时（下左图）：计算公式：A n =（匕+ 0.5s n）s n(2) 、双栓，垂直于构件边缘布置，且c］不大于ccr n，s］不大于scr n时(上右图):计算公式：A = (c + s + 0.5s )sc ,N 1 1 cr,N cr, N(3) 、双栓，平行于构件边缘布置，且c2不大于ccr n，s1不大于scr n时(下左图):计算公式：A = (c + 0.5s )(s + s )c ,N 2 cr,N 1 cr,N(4)、四栓，位于构件角部，且C1不大于c N , c2不大于c N，S］不大于s N，S2不大于s N 时(下右图)计算公式：A = (c + s + 0.5s )(c + s + 0.5s ) c,N ］ ］ cr,N 2 2 cr,N式中，c1：方向1的边距；c2：方向2的边距；s］：方向1的间距；s2：方向2的间距；ccr n :混凝土椎体破坏且无间距效应及边缘效应情况下，每根锚栓达到受拉承载 力标准值的临界边距，应取为1.5hf。

3、w s囚计算过程：(依据《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013第6.1.6条) c计算公式：VsN = 0.7 + 0.3厂cr,N式中，c：边距，有多个边距时应取最小值4、Ve n计算过程：（依据《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013第6.1.7条）re’N 人计算公式：v n = 0.5 + 200另外，当VreN的计算值大于1.0时，应取1.0；当锚固区钢筋间距S不小于150mm时， 或钢筋直径d不大于10mm且s不小于100mm时，V 应取1.05、VecN计算过程：（依据《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013第6.1.8条）1V 尸 ~~: ec,N 1 + 2e / s式中，eN:受拉锚栓合力点相对于群锚受拉锚栓重心的偏心距另外，当Vec N的计算值大于1.0时，应取1.0；当为双向偏心时，应分别按两个方向计算，Vec n应取Vec N1Vec n21 1V = = ec,N 1 + 2e / s 1 + 2e / s、 . A综上所述，有七.云J^V ^nV re,NV心'W / \c,N五、混凝土劈裂破坏承载力计算计算依据：N = N /y ，N =V N ，V = （h / h ）2/3 ；（依据《混凝土Rd,sp Rk,sp Rsp Rk,sp h,sp Rk,c h,sp min结构后锚固技术规程》JGJ145-2013第6.1.12条）式中，NRdsp :混凝土劈裂破坏受拉承载力设计值；NRksp :混凝土劈裂破坏受拉承载力标准值；N :混凝土锥体破坏受拉承载力标准值，按《混凝土结构后锚固技术规程》 Rk,cJGJ 145-2013第6.1.3条计算。

在A%、Ac N及相关系数计算中，$页N和七n应分别由s 和c 代替，s 应取为2c cr, sp cr, sp cr, sp cr, spy :混凝土劈裂破坏受拉承载力分项系数，依据《混凝土结构后锚固技术规程》 RspJGJ145-2013 第 4.3.10 条，取 3.0Vh sp :构件厚度h对劈裂破坏受拉承载力的影响系数当Vh sp的计算值大于1.5 时，应取1.5综上所述，N = N /y ，N。