扩孔锚栓计算527_建筑土木_工程科技_专业资料

1、第七章后置埋件计算、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 x 110mm膨胀、扩孔锚栓，250 >200 Xl0mm镀锌钢板组成，形式如下：L-2aiqqzIHq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

2、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=6000 NMxi=300000 N mmMx2= VyDx=4000 XI00=400000 N mmMx=M xi+M x2=700000 N mmMy= 250000 N mmMy2= VxDy=2000 X?00=400000 N mmyi+M y2=650000

3、 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：Nsd kiN / n ;（依据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013第条式中，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；k1:锚栓受力不均匀系数，取1.1。Nsd k1N / n 1.1 6000/4 1650 N（依据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;混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013第条）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

4、x向距离平方之和为：Ex2=4X552=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：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：N MyX26000650000 65Nmin -1000 Nn x 416900N My/6000650000 65-24000 Nnx2416900Nmax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x轴距离平方之和为：dd2=33800 mm

5、2；最右锚栓点到最左锚栓点的x轴距离为：xd=i90-60=130 mm ；y :轴力N作用点至受压一侧最外棑锚栓的垂直距离，取65 mm ；E么，锚栓所受最大拉力实际为:Nmin (My NLy)- (650000 6000 65) -3 4000 NXd33800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:Ey2=4 X502=10000 mm2；y坐标最

6、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：yi = 150-100 = 50mm ;H1 !V,bv 2 r1 P" M1 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：Nh i hminNnMxy22y60004700000 50100002000 NN151 minNnMxy12y60004700000 50100005000 N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

7、和为：马d2=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 ;因此，锚栓所受最大拉力实际为：hmin(700000 6000 50)100200005000 N5000 N。眉上，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（二）、锚栓受拉区总拉力计算计算依据：NsN. , N. N；y/y1;（依据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013 第 5.2.3 条）式中，Ngd :锚栓受拉区总拉力设计值；Nsi :锚栓中受拉锚栓i的拉力设计值;N：:锚栓中最大锚栓的拉力设

8、计值；yi/ :锚栓1至受压一侧最外排锚栓的垂直距离; y :锚栓i至受压一侧最外排锚栓的垂直距离。Nsd Nsi，Nsi Nlyl/yl四、混凝土锥体受拉承载力计算A计算依据：NRd,c N Rk,c / Rc,N，NRk,cNRk.-O s,N re,N ec,N ；（依据混凝土结构Ac,N后锚固技术规程JGJ145-2013第条）对于开裂混凝土：NR.。7.0応心5 ；对于不开裂混凝土：N：d,c 9.8応7觴5式中，NRk,c :混凝土锥体破坏受拉承载力标准值；NRk,c :单根锚栓受拉时，混凝土理想锥体破坏受拉承载力标准值；Rc,N :混凝土锥体破坏受拉承载力分项系数，根据混凝土结构

9、后锚固技术规程JGJ145-2013 第 4.3.10 条，取 3.0 ；fcu,k :混凝土立方体抗压强度标准值。当fcu,k不小于45 N/mm2且不大于 60N/mm 2时，应乘以降低系数 0.95 ；hef :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；A0N :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；代,N :单根锚栓或群锚受拉时，混凝土实际锥体破坏投影面面积；s,N :边距c对受拉承载力的影响系数；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；ec,N :荷载偏心eN对受拉承载力的影响系数。另外，根据混凝

10、土结构后锚固技术规程JGJ145-2013第条规定：群栓有三个及以上边缘且锚栓的最大边距Cmax不大于Ccr,N （见下图），计算混凝土锥体受拉破坏的受拉承载力设计值NRd, c时，应取h：f代替hef、Scr,N代替Scr, N、C； , n代替用于计算NRr, c、A NAc,N、s,N 及ec,N。1、h/ef/Scr,N/Ccr,Nh；f fcr,N05s；r,NaiJGJ145-2013 第 6.1.4 条)cmaxSmaxmax(hef,ccr ,NSbr, NA0N计算过程：（依据混凝土结构后锚固技术规程计算公式：A,n f,N式中，S；N :混凝土锥体破坏且无间距效应和边缘效应

11、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、Ac,n计算过程：（依据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013第条）、单根锚栓，靠近构件边缘布置，且C1不大于C“,n时（下左图）：计算公式：Ac,N(clS0.5Scr,N ) Scr ,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:Ac,N0.5Scr,N)(Si(4)、四栓，位于构件角部，且ci不大于Qr,N，C2不大于Qr,N，S1不大于Sn，S2不大于 务人时(下右图)计算公式：A；,N(ci S 0.5Scr,N )(c2 S2 0.5Scr,

12、N )式中，Ci :方向1的边距；C2：方向2的边距；51 :方向1的间距；52 :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1.5huf 。3、S,N计算过程：(依据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013第条)计算公式：cs,n °.7 °.3ccr,N式中，C：边距，有多个边距时应取最小值。4、re,N计算过程：（依据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013第条）计算公式：hefreN0.5200另外，当re,N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

13、,或钢筋直径d不大于10mm且s不小于100mm时，re,N应取1.0。JGJ145-2013 第 6.1.8 条）5、ec,N计算过程：（依据混凝土结构后锚固技术规程ec,N2eN /scr,N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ec,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,ec,N应取ec,N1 ec,N2 °112eN / Scr,N112eN / Scr,N综上所述，有NRk,cNRk,c 卽Ac,Ns, N re ,N ec, N ，N Rd ,cN Rk,c / Rc, N五、混凝土劈裂破坏承载力计算计算依

14、据：NRd, spNRk,sp/ Rsp，NRk,sph,spNRk,c，h,sp（h/hmin）2/3；（依据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013第条）式中，NRd$p :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；NrKc :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JGJ 145-2013第条计算。在 心、代,n及相关系数计算中，S“,n和G,n应分别由Scr,sp和Qr,sp代替，Sp应取为2鮎。Rsp :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JGJ145-2013 第 4.3.10 条，取 3.0。h

15、,sp：构件厚度h对劈裂破坏受拉承载力的影响系数。当h,sp的计算值大于1.5时，应取1.5。综上所述,NRd,sp N Rk,sp / Rsp ， NRk,sph,spNRk,c ，h,sp(h/hmin )2/3六、锚栓受拉、混凝土锥体受拉、劈裂承载力校核校核依据：N1 NRd,s、N：d NRd,c、N：d NRd,sp ;（依据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013 第 6.1.1 条）其中N1 :锚栓群中拉力最大的锚栓的拉力设计值；Ngd :锚栓群受拉区总拉力设计值；NRd,s :锚栓钢材破坏受拉力设计值;NRd,c :混凝土锥体破坏受拉力设计值;NRd,sp :混凝土劈裂破

16、坏受拉力设计值；1、锚栓钢材破坏受拉承载力校核：N Rk s.计算依据：NRd,s -，NRk,sAsfstk ；（依据混凝土结构后锚固技术规程Rs, NJGJ145-2013 第 6.1.2 条）式中As:锚栓截面面积，取84.25 mm2；fstk:锚栓抗拉强度标准值，取700 N/mm2；fyk:锚栓抗剪强度标准值，取450 N/mm2；NRk,s :锚栓钢材破坏受拉承载力标准值；Rs,N :锚栓钢材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 1.3；NRk,s A fstk 84.25 700 58975.00NNRds %s

17、磁75.00 45365.38NRs, Nj3有，N：5000N NRd,s 45365.38N，所以锚栓钢材满足强度要求。考虑拉拔安全系数2,则锚栓拉拔试验强度值最少要求达到10.0 kN。2、混凝土破坏受拉承载力校核：校核依据：Ngd NRd,c ；3、混凝土劈裂受拉承载力校核：校核依据：Ng NRd,sp ；七、锚栓受剪承载力计算1钢筋破坏或混凝土剪撬破坏时；(依据混凝土结构后锚固技术规程 JGJ145-2013第531 5.3.3 条）ny:参与竖向受剪的锚栓数目为4个；nx:参与水平受剪的锚栓数目为4个；单个承受的剪力为： V 呂 000 1000 Nny4Vsx 色 2000 50

18、0 Nnx4V J(VsX)2(Vsy )2&002200022062 N2、混凝土边缘破坏时；(依据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013第531、条进行计算)单个承受的剪力为Vsy勒40 2000 N （剪力垂直于基材边缘方向，否则不除以2)比J" 20001000 N（剪力垂直于基材边缘方向，否则不除以2)x2y2 /22V V(Vs )(Vsy)V100020002236 N单个承受的剪力为：Vs； Tyi /（ x2y：）Vsl Tx/( x2yi2)VsT Ty /( x2y2)=500000 50/(10000 16900) 929.37NVs： Txi

19、 /( x2y2 )=500000 65/(10000 16900) 1208.18NV (Vs：)2 (VsT)29 29.372 1 208.182 1 524.28 N4、群锚在剪力V和扭矩T共同作用下；（依据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013第5.3.6 条）V J（V】 Vsx）2 （Vs； Vsy）27（929.37 1000）2（1208.18 2000）23743.65 N(二)、锚栓最大总剪力计算Vsd J(Vx)2 (Vy)2 Jo2223622236 N八、混凝土边缘破坏受剪承载力计算V Rk cov计算依据：VRd,c， VRk,c VRk, c 3s,V

20、h,V ,V re,V ec,V ；(依据混凝土结构后Rc,VAc,V锚固技术规程JGJ145-2013第条)式中，VRk,c :混凝土边缘破坏受剪承载力标准值；rc,v :混凝土边缘破坏受剪承载力分项系数，根据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013 第 4.3.10 条，取 2.5 ；vRk,c :单根锚栓垂直构件边缘受剪时，混凝土理想边缘破坏受剪承载力标准值；A°°v :混凝土理想边缘破坏在侧向的投影面面积；Ac,V :混凝土实际边缘破坏在侧向的投影面面积；s,v :边距比C2/G对受剪承载力的影响系数；h,v :边距与厚度比G/Ch对受剪承载力的影响系数；,V

21、 :剪力角度对受剪承载力的影响系数；ec,V :荷载偏心J对群栓受剪承载力的影响系数；re,V :锚固区配筋对受剪承载力的影响系数；另外，依据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013第条规定：满足下列条件，计算锚栓边缘受剪承载力时，应分别用c1代替相应公式中的G计算vRk,c、AOv、Ac,v、s,V 和 h,V 值。条件：A、后锚固基材厚度 h小于1.5c1 ；B、平行于剪力作用方向的锚栓边距C21不大于1.5g，C22不大于1.5G。c1 max(c2.1 /1.5， c2.2 /1.5， h/1.5，S2.max /3)1、JGJ145-2013 第 6.1.16 条）Vr0,十算

22、过程：（依据混凝土结构后锚固技术规程 对于开裂混凝：Vr： 1.35d heffE5 ； 对于不开裂混凝土：V：,c 1.9d hef f7ci1.5其中， 0.1（lf /G）0.5，O.1（dnom/G）0.2式中，：系数；dnom :锚栓外径；fcu,k :混凝土立方体抗压强度标准值，当fcu,k不小于45 N/mm2且不大于 60N/mm Ac,v计算过程：（依据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013第条）时，应乘以降低系数 0.95。hef :锚栓有效锚固深度；C1 :锚栓与混凝土基材边缘的距离；lf ：剪切荷载下锚栓的有效长度，lf取为hef，且lf不大于8d ；综上所述，

23、V：, 1.35d heffE5 10.0，V：,c 1.9d ®ff7c；.5 12.02、AC°V计算过程：（依据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013第条）计算公式:4.5c24.5 6022000（式中C1见下图）3、计算公式：代,V1.5c1(1.5c1 g)B :双栓，位于构件边缘，且h不大于1.5g、S2不大于3g时（下右图）计算公式： Av （3C S，）hB :四栓，位于构件角部，且h不大于1.5g、S2不大于3g、C2不大于1.5ci时（下图）计算公式： 代,V （1.5C1 S2 C2）h4、S,V计算过程：（依据混凝土结构后锚固技术规程JGJ

24、145-2013第条）计算公式：sv 0.7 0.3旦，当计算值大于1.0时，应取1.0。1.5c15、h,v计算过程：（依据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013第条）计算公式：hv （ ）1/2，当计算值小于1.0时，应取1.0。 h5、,V计算过程：（依据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013第条）计算公式:,v12sin v、2(cos v)(T)2.5式中，V :剪力与垂直于构件自由边方向轴线之夹角，V不大于90 °。当V大于90°时，只计算平行于边缘的剪力分量，背离混凝土基材边缘的剪力分量可不计算。因此,V12 sin v、2(COS v)().

25、5(COS v)21(Sin v)2(2.5)6、ec,V计算过程：（依据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013 第 6.1.22 条)计算公式：1ecV，其值大于1.0时，应取1.0。1 2ev /3g7、 re,V计算过程：（依据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013 第 6.1.23 条)A :不开裂混凝土或边缘为无筋或少筋的开裂混凝土,re,V应取为1.0；B:边缘配有直径d不小于12mm纵筋的开裂混凝土，re,v应取为1.2；C:边缘配有直径d不小于12mm纵筋及间距不大于 100mm箍筋的开裂混凝土， ®v应取为1.4。另外，根据混凝土结构后锚固技术规程J

26、GJ145-2013第条，位于角部的群锚，并应取两者中的较小值作为群锚的边缘受剪承载VRk,ch,V ,V re,V ec,V ， Vr*Rc,V应分别计算两个边缘的受剪承载力设计值,力设计值。综上所述有：VRk,cVF°k,cAr s,vAc,V九、混凝土剪撬破坏承载力计算计算依据:VVRk,cpVRd,cpkNRk,c ；（依据混凝土结构后锚固技术规程RcpJGJ145-2013 第 6.1.26 条）式中，VRd,cp :混凝土剪撬破坏受剪承载力标准值；Rcp :混凝土剪撬破坏受剪承载力分项系数，根据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013 第 4.3.10 条，取 2.

27、5；k :锚固深度帕对Vr*cp的影响系数。当hef小于60mm时，k取1.0；当帕不小，VRk,cp于 60mm 时，k 取 2.0。m LVRk cp 1000因此，VRk,cp kNRk,c 1000N , VRd,cp 一2 400 NRep 2.5十、锚栓受剪、混凝土边缘破坏受剪、剪撬破坏承载力校核校核依据：Vsd VRd,s、Vsd VRd,e、Vsd VRd,ep ；（依据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013 第 6.1.13 条）其中Vsh :锚栓群中剪力最大的锚栓的拉力设计值，取 5000 N ；Vsg :锚栓群总剪力设计值；VRd,s :锚栓钢材破坏受剪力设计值；

28、VRd,c :混凝土边缘破坏受剪力设计值；VRd,cp :混凝土剪撬破坏受剪力设计值；1、锚栓钢材破坏受剪承载力校核：计算依据：VRd,s VRk-L ；（依据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013第条Rs,V其中，VRk,s :锚栓钢材破坏受剪承载力设计值，根据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013第条，对于群锚，锚栓钢材断后伸长率不大于8%时，其值应乘以0.8的降低系数；Rs,V :锚栓钢材破坏受剪承载力分项系数，根据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013 第 4.3.10 条，取 1.3；A :锚栓应力截面面积为84.25 mm2；不考虑杠杆臂的作用有：VRk,s

29、 0.5Asfyk 0.5 84.25 450 18956.25N （依据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013第条）fyk :锚栓抗剪强度标准值，取值为 450 N/mm2；VsS :锚栓群中剪力最大的锚栓的剪力设计值，取2236N ；VRd,s 丛 0.8 18956.25 11665.38NRs,Vj3有，Vsd 2236N VRd,s 11665.38N，所以锚栓钢材满足抗剪强度要求。2、混凝土边缘破坏受剪承载力校核校核依据：Vsg VRd,c3、混凝土剪撬破坏承载力校核校核依据：vsgVRd,cp、锚栓在拉剪复合承载力下强度校核N h2拉剪复合受力下锚栓钢材破坏时的承载力， 按照下面公式计算： 旦N Rd，sVRd，s（依据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013第条）NSd :锚栓群中拉力最大的锚栓的拉力设计值，取5000 N ；NRd,s:锚栓钢材破坏受拉力设计值，取45365.38 N ；Vshd :锚栓群中剪力最大的锚栓的剪力设计值，取2236 N ；VRd,s :锚栓钢材破坏受剪承载力设计值，取11665.38 N ；NSd 2 VShd 2N RdsVRds2 250002236 0.05 145365.3811665.38因此，锚栓在拉剪扭复合受力下承载力满足要求。十二、混凝土在拉剪复合承载力下强度校核拉剪复合