预埋件及化学锚栓计算

后置埋件化学螺栓计一、设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。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×膨胀、扩孔锚栓，镀钢板组成，形式下：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；最外列螺栓间距；螺栓公称直径：12mm锚栓底板孔径：13mm锚栓处混凝土开孔直径：；锚栓有效锚固深度：；锚栓底部混凝土级别C30；1/19

xyxyxyxyyxxyxyxyxyyxxx2yxyyy2二、荷计算V：平方轴剪力；V：直方轴剪力；N：向力；D：平方轴剪力作用点到埋件距离，取；D：直方轴剪力作用点到埋件距离，取；M：x弯矩；M：y轴矩T：矩设计值T=500000；V=2000NV=4000NNMN·mmM=VDN·mmM+M=700000M=250000M=VDN·mmM+M=650000三、锚受拉承载力算一、单个锚栓最大力计算、在轴心拉力作用下，群锚各锚栓所承受的拉力设计值：N

kN/；依据《混凝土结构后固技术规程第条1式中，N：栓所承受的拉力设计值；sdN：总拉力设计值；：锚锚栓个数；：锚栓受力不均匀系数，取1.1。2/19

12yy1minddyyy12yy1minddyyyNN/n6000/sd1、拉力和绕y轴矩共同作用下，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，100)，锚栓到锚栓形心点的x向距离平方之和为∑x=4×652

；x坐最高的锚栓号栓，该点的x坐标为，该点到形心点的x轴距离为：x190-125=65mm；x标最低的锚栓为锚栓，该点的x坐为60该点到形心点的x轴离为x=60-125=-65mm；锚栓群的最大和最小受力分别为：

max

Mx650000-1000Nx2416900M4000Nx由于N，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轴离平方之和为∑x

；最右锚栓点到最左锚栓点的x轴离为x=190-60=130mmL：力N作点至受压一侧最外棑锚栓的垂直距离，取65；那么，锚栓所受最大拉力实际为：N

min

x130M)(650000N233800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000N、拉力和绕x轴矩共同作用下，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向离平方之和：

12ddxxx12ddxxx∑

；y坐最高的锚栓号栓，该点的y坐为，该点到形心点的y轴距离为：y=150-100=50mmy坐最低的锚栓为号栓，该点的y坐标为，点到形心点的y轴距离：y50-100=；锚栓群的最大和最小受力分别为：N

NMy6000700000Nn2410000N

min

NMyx5000Nn10000由于N，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，析计算得到各锚栓到下排锚栓的y轴距离平方之和为：y；最上锚栓点到最下锚栓点的y轴离为：y150-50=；L：力N作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：N

min

MNL)(70000050)5000Ny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000N二、锚栓受拉区总力计算计算依据：

sd

N，Nsisi

/i

//

；(依《混凝土结构后锚固技术规程》第5.2.3条式中，Ng：锚栓受拉区总拉力设计值；N：锚栓中受拉锚栓i的力设计；4/19

NN：栓中最大锚栓的拉力设计值；

/

：锚栓受压一侧最外排锚栓的垂直距离；/：栓i至受压一侧最外排锚栓的垂直距离。iN

sd

，NNsisi

/i

//四、混土锥体受拉载力计计算依据：

Rd,

N

Rkc

/

N

，

,

N

0,

ANAN

N

reN

；(依《混凝土结构后锚固技术规程第6.1.3条对于开裂混凝土：0

；cu,对于不开裂混凝土：N

0

9.8

hef式中，N

Rk,c

：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；Rk,c

Rc,N

：混凝土锥体破坏受拉承载力分项系数，根据《混凝土结构后锚固技术规程》第4.3.10条取3.0；f

：混凝土立方体抗压强度标准值。当f

不小于45且不大于N/mm

时，应乘以降低系数；：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ef最大挤压点的深度；：根锚栓受拉且无间距、边距影响时，混凝土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；：荷载偏心对拉承载力的影响数。另外，根据《混凝土结构后锚固技术规程第6.1.9条规定：群栓有三个及以上边缘且锚栓的最大边距c

max

不大于ccrN

(见图)计算混凝土锥体受拉破坏的受拉5/19

承载力设计值

Rd

时，应取h/代、/代、c/代用计算、crN,NcrN,NRk,c

、、

及

。h/

cmaxh，maxccr,Ncr,

hs/crN

hefhef

scrc/crN

cr、A

计算过程：(依据《混凝土结构后锚固技术规程第6.1.4条计算公式：A0cr,N式中，s：混凝土锥体破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3h。、A

计算过程：(依据《混凝土结构后锚固技术规程第6.1.5条、单根锚栓，靠近构件边缘布置，且不于cr,N

时(下左图)：计算公式：

cscr,N

)cr/

112112121212112112121212、双栓，垂直于构件边缘布置，且不于cr,N计算公式：)sc0.5sc,N1cr,Ncr,、双栓，平行于构件边缘布置，且不于cr,N

，不于s，不于s

cr,Ncr,N

时上右)：时下左)：计算公式：c,N

c0.5s2cr,N

1crN

)、栓，位于构件角部，且c不于cr,N时（下右图）cr,N

，c不于cr,N

，s不于

cr,N

，s不于计算公式：c,N

c11cr,N

)(c2cr,N

)式中，c：向边距；c：向的边距；s：向的间距；s：向的间距；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1.5。计算过程：(依据《混凝土结构后锚固技术规程第6.1.6条/

efef计算公式：

cccr,N式中，c：边距，有多个边距时应取最小值。、计过程：(依据《混凝土结构后锚固技规程第6.1.7条计算公式：另外，当

的计算值大于时，应取1.0；锚固区钢筋间距不于时，或钢筋直径d不于且不于时

应取1.0。、

计算过程：(依据《混凝土结构后锚固技术规程第6.1.8条

11e/Ncr,N式中，：受拉锚栓合力点相对于群锚拉锚栓重心的偏心距。另外，当N

ec,N

的计算值大于1.0时，应取；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

。

11/sNcr,N

11e/N综上所述，有

,

N

0Rk,

A,NA,N

,N

,N

,N

，N

Rdc

N

Rkc

/

Rc,五、混土劈裂破坏载力计计算依据：

N

/

Rsp

，

N

Rk,c

，

h/min

)

；(依《混凝土结构后锚固技术规程》第)式中，N

：混凝土劈裂破坏受拉承载力设计值；：混凝土劈裂破坏受拉承载力标准值；N

Rk,c

：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》第条计算。在、A

及相关系数计算中，s

cr,N

和cr,N

应分别由

和

代替，s

应取为2c

。8/19

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第条取。

：构件厚度对劈裂破坏受拉承载力的影响系数。当

的计算值大于1.5时应取1.5。综上所述，N

N

/

Rsp

，N

N

Rk,c

，

h/hmin

)

六、锚受拉、混凝锥体受、劈裂承载校核校核依据：

sd

Rds

、

sd

Rdc

、N

sd

sp

；(依据《混凝土结构后锚技术规程》JGJ145-2013第条)其中N

：锚栓群中拉力最大的锚栓的拉力设计值；Ng：栓群受区总拉力设计值；NN

RdsRd

：锚栓钢材破坏受拉力设计值；：混凝土锥体破坏受拉力设计值；N

Rd,

：混凝土劈裂破坏受拉力设计值；、锚栓钢材破坏受拉承载力校核：计算依据：N

Rd,

Rk

，

Rk,

f

stk

；依据混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-Rs,N第6.1.2条式中A：栓截面面积，取mm

；f

stk

：锚栓抗拉强度标准值，取700N/mm

；f

yk

：锚栓抗剪强度标准值，取450N/mm；N

Rk,

：锚栓钢材破坏受拉承载力标准值；

,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第条取；N

Rk,s

f

stk

84.25N

Rd

RkRsN

1.3

45365.389/19

yxyx有，Nh5000Nsd

Rd

45365.38，所以锚栓钢材满足强度要求。考虑拉拔安全系数，则锚栓拉拔试验强度值最少要求达到10.0。、混凝土破坏受拉承载力校核：校核依据：

sd

N

Rdc

；、混凝土劈裂受拉承载力校核：校核依据：sd

,

；七、锚受剪承载力算一、单个锚栓最大力计算、钢筋破坏或混凝土剪撬破坏时；(依《混凝土结后锚固技术规程》JGJ145-2013第5.3.1、5.3.3条：与竖向受剪的锚栓数目为个：与水平受剪的锚栓数目为个单个承受的剪力为：y

V

1000Ns

x

2000xn4xVx2Vy)20002062Ns、凝土边缘破坏时；(依据混凝土结构后锚固技术规程》第5.3.15.3.4条进行计算)10/19

单个承受的剪力为：y

V

/

N(剪垂直于基材边缘方向，否不除以s

x

2000x1000(剪垂直于基材边缘方向，否则n/2/2x不除以2)V(s

2

s

2

1000

2

2236N、群锚在扭矩T作下；依据《混凝土结构后锚固技术规程第条单个承受的剪力为：T

/i

xi

yi

)T

/ii

i

)

/ii

i

50/(1000016900)T/(2)=500000/iiiVT)T)2929.371208.1821524.28Nsxsy、群锚在剪力V和矩T同作用下(依据《混凝土结构后锚固术规程第条V(Tx)2T)22(1208.182000)sxsy综上所述，锚栓群中单个锚栓最大剪力设计值为。/

二、锚栓最大总剪计算V(V)2V)22223622236Nxy八、混土边缘破坏剪承载计算计算依据：V,

VV

，VRk,c

Rk,c

A,VA0,V

re,

ec

；(依《混凝土结构后锚固技术规程第条式中，,c

：混凝土边缘破坏受剪承载力标准值；

RcV

：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》第4.3.10条取2.5；c值；

：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c,V

：混凝土理想边缘破坏在侧向的投影面面积；：凝土实际边缘破坏在侧向的投影面面积；c,V

sV,V,VV

：边距比/c对剪承载力的影响系数；1：边距与厚度比c/对受剪承载力的影响系数；：剪力角度对受剪承载力的影响系数；：荷载偏心对群栓受剪承载力的响系数；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》第6.1.25条定：满足下列条件，计算锚栓边缘受剪承载力时，应分别用c/

代替相应公式中的c计0Rkc

、c,V

、、c,V

sV

和

,V

值。条件：A后锚固基材厚度小.5c；B平行于剪力作用方向的锚栓边距c不于，c不大于1。12.2112/19

11c/1

max(c/1.5，2.12.2

，h/1.5，

2.max

/3)、

计算过程：(依据《混凝土结构后锚固技术规程第条对于开裂混凝：V0dhef

f

c,k1

；对于不开裂混凝土：

0

1.9def

f

,k其中，0.1(l/)f

，

0.1(d

/c)

0.2式中，

，

：系数；

nom

：锚栓外径；f

,k

：混凝土立方体抗压强度标准值，当f

,k

不小于45

且不大于60N/mm

时，应乘以降低系数。：锚栓有效锚固深度；：锚栓与混凝土基材边缘的距离；l

f

：剪切荷载下锚栓的有效长度，l

f

取为，l

f

不大于8d；综上所述，V0hef

f

10.0，01.9dhcu1ef

f

,1

12.0、Ac,V

计算过程：(依据《混凝土结构后锚固技术规程第条计算公式：A0

4.5c21

4.5

2

(式中见)、Ac,V

计算过程：(依据《混凝土结构后锚固技术规程第条/

A单根锚栓，位于构件角部，且h大于、不于1时下左图)121计算公式：Ac,V

)B双栓，位于构件边缘，且不于1、不于c时(下右图12计算公式：Ac,V

)h2B四栓，位于构件角部，且不于1、不于c、c不于1时(下图)1221计算公式：Ac,V

2、

sV

计算过程：(依据《混凝土结构后锚固技术规程第条计算公式：

s,

c0.70.321.5c

，当计算值大于，应取。、

,V

计算过程：(依据《混凝土结构后锚固技术规程第条计算公式：

,V

c1)1/2，计算值小于时应取。、

计算过程：(依据《混凝土结构后锚固技术规程第条)计算公式：

)

2

1

)2.5

2式中，：力与垂直于构件自由边方向轴线之夹角，

不大于90。当

大于°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，

2

1

)2.5

2

)

2

1

sin)2.5

2、

,V

计算过程：(依据《混凝土结构后锚固技术规程第条计算公式：

,

11/3c

，其值大于1.0，应取。、

V

计算过程：(依据《混凝土结构后锚固技术规程第条A不开裂混凝土或边缘为无筋或少筋的开裂混凝土B边缘配有直径小于12mm纵的开裂混凝土

reVre,V

应取为1.0应取为1.2C：缘配有直径不于12mm纵及间距不大于箍的开裂混凝土应取为1.4。

V另外，根据《混凝土结构后锚固技术规程》第6.1.24条位于角部的群锚，应分别计算两个边缘的受剪承载力设计值，并应取两者中的较小值作为群锚的边缘受剪承载力设计值。综上所述有：VRk,

0Rk

AVA0V

V

re

ecV

，VRd,

Vc,V九、混土剪撬破坏载力计计算依据：VRdcp

VRk

，V

Rk

Rk

；(依《混凝土结构后锚固技术规程》Rcp第6.1.26)式中，VRd,

：混凝土剪撬破坏受剪承载力标准值；

：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》第4.3.10条取2.5；k：锚固深度h对cp

的影响系数。当h小于60mm，k；当h不ef小于，k取。15/19

因此，V

Rk,

kN

Rk,c

1000，VRd,cp

V,cpRcp

2.5

N十、锚受剪、混凝边缘破受剪、剪撬坏承载校核校核依据：Vhsd

Rd

、gsd

Rd,c

、gsd

；(据《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013第6.1.13)其中

：锚栓群中剪力最大的锚栓的拉力设计值，取N；：锚栓群总剪力设计值；RdsRd

：锚栓钢材破坏受剪力设计值；：混凝土边缘破坏受剪力设计值；Rd,cp

：混凝土剪撬破坏受剪力设计值；、锚栓钢材破坏受剪承载力校核：计算依据：VRds

VRks

；依据《混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013第Rs条其中，

：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》第条对于群锚，锚栓钢材断后伸长率不大于8%，其值应乘以的低系数；

,

：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第条，取1.3A：锚栓应力截面面积为84.25；不考虑杠杆臂的作用有：V

fs

yk

0.584.2545018956.25N（据《混凝土结构后锚固技术规程》第条16/19

VV，2222hVV，2222h1.5fV

ykh

：锚栓抗剪强度标准值，取值为450N/mm；：锚栓群中剪力最大的锚栓的剪力设计值，取2236NVRd,

VRk,sRs,

0.81.3

N有，sd

2236NRd

11665.38，以锚栓材满足抗剪强度要求。、混凝土边缘破坏受剪承载力校核校核依据：VsdRd,c、混凝土剪撬破坏承载力校核校核依据：sd

cp十一、栓在拉剪复承载力强度校核拉剪复合受力下锚栓钢材坏时承，按照下面公式计算：2h1依《混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013第6.1.28条N

：锚栓群中拉力最大的锚栓的拉力设计值，取NN

Rd

：锚栓钢材破坏受拉力设计值，取；：锚栓群中剪力最大的锚栓的剪力设值，取2236NRd

：锚栓钢材破坏受剪承载力设计值，取N；Nh2236Sd