擴(kuò)孔錨栓計(jì)算527_建筑土木_工程科技_專業(yè)資料

1、.第七章 后置埋件計(jì)算一、設(shè)計(jì)說明與本部分預(yù)埋件對(duì)應(yīng)的主體結(jié)構(gòu)采用混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30。在工程中盡量采用預(yù)埋件，但當(dāng)實(shí)際工程中需要采用后置埋件，需對(duì)后置埋件進(jìn)行補(bǔ)埋計(jì)算。本部分后置埋件由4-M12×110mm膨脹、擴(kuò)孔錨栓，250×200×10mm鍍鋅鋼板組成，形式如下：埋件示意圖當(dāng)前計(jì)算錨栓類型：后擴(kuò)底機(jī)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(jí)別：

2、C30；二、荷載計(jì)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(diǎn)到埋件距離，取100 mm；Dy：垂直方軸剪力作用點(diǎn)到埋件距離，取200 mm；Mx：繞x軸彎矩；My：繞y軸彎矩；T：扭矩設(shè)計(jì)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(jì)算(一)、單個(gè)錨栓最大拉力計(jì)算1、在軸心拉力作用下，群錨各錨栓所承受的拉力設(shè)計(jì)值： ；(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程JGJ145-2013 第5.2.1條)式中，：錨栓所承受的拉力設(shè)計(jì)值； ：總拉力設(shè)計(jì)值； ：群錨錨栓個(gè)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(shù)規(guī)程JGJ145-2013 第5.2.2條) 假定錨栓群繞自身的中心進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過分析得到錨栓群形心坐標(biāo)為(125，100)，各錨栓到錨栓形心點(diǎn)的x向距

4、離平方之和為：x2=4×652=16900 mm2；x坐標(biāo)最高的錨栓為4號(hào)錨栓，該點(diǎn)的x坐標(biāo)為190，該點(diǎn)到形心點(diǎn)的x軸距離為：x1= 190-125=65mm；x坐標(biāo)最低的錨栓為1號(hào)錨栓，該點(diǎn)的x坐標(biāo)為60，該點(diǎn)到形心點(diǎn)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(dòng)，此時(shí)，分析計(jì)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(diǎn)到最左錨栓點(diǎn)的x軸距離為：xd=190-60=130 mm；Ly：軸力N作用點(diǎn)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(shí)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(shè)計(jì)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(shù)規(guī)程JGJ145-2013 第5.2.2條)假定錨栓群繞自身的中心進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，各錨栓到錨栓形心點(diǎn)的y向距離平方之和為：y2=4×502=10000 mm2；y坐標(biāo)最高的錨栓為4號(hào)錨栓，該點(diǎn)的y坐標(biāo)為150，該點(diǎn)到形心點(diǎn)的y軸距離為：y1= 150-100 = 50mm；y坐標(biāo)最低的錨栓為1號(hào)錨栓，該點(diǎn)的y坐標(biāo)為50，該點(diǎn)到形心點(diǎn)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(dòng)，此時(shí)，分析計(jì)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(diǎn)到最下錨栓點(diǎn)的y軸距離為：yd= 150-50 = 100mm；Lx：軸力N作用點(diǎn)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(shí)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(shè)計(jì)值為5000 N。 (二)、錨栓受拉區(qū)總拉力計(jì)算 計(jì)算依據(jù)：，；(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程JGJ145-2013 第5.2.3條)式中，：錨栓受拉區(qū)總拉力設(shè)計(jì)值； ：錨栓中受拉錨栓i的拉

7、力設(shè)計(jì)值； ：錨栓中最大錨栓的拉力設(shè)計(jì)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(jì)算計(jì)算依據(jù)：，；(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.3條)對(duì)于開裂混凝土：；對(duì)于不開裂混凝土：式中，：混凝土錐體破壞受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值；：?jiǎn)胃^栓受拉時(shí)，混凝土理想錐體破壞受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值；：混凝土錐體破壞受拉承載力分項(xiàng)系數(shù)，根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程JGJ145-2013 第4.3.10條，取3.0；：混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。當(dāng)不小于45 N/mm2且不大于60 N/mm2時(shí)，應(yīng)乘以降低系數(shù)0.95；：錨栓有效

8、錨固深度。對(duì)于膨脹型螺栓及擴(kuò)底型錨栓，為膨脹錐體與孔壁最大擠壓點(diǎn)的深度；：根錨栓受拉且無間距、邊距影響時(shí)，混凝土理想錐體破壞投影面面積；：?jiǎn)胃^栓或群錨受拉時(shí)，混凝土實(shí)際錐體破壞投影面面積；：邊距c對(duì)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(duì)受拉承載力的影響系數(shù)；：荷載偏心eN對(duì)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(shù)規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.9條規(guī)定：群栓有三個(gè)及以上邊緣且錨栓的最大邊距不大于(見下圖)，計(jì)算混凝土錐體受拉破壞的受拉承載力設(shè)計(jì)值時(shí)，應(yīng)取代替、代替、代替用于計(jì)算、及。1、計(jì)算過程：(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程JGJ145-2013 第6.

9、1.4條)計(jì)算公式：式中，：混凝土錐體破壞且無間距效應(yīng)和邊緣效應(yīng)情況下，每根錨栓達(dá)到受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值的臨界間距，應(yīng)取為。2、計(jì)算過程：(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)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(shí)(下左圖)：計(jì)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(shí)(上右圖)：計(jì)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(shí)(下左圖)：計(jì)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(shí)（下右圖）計(jì)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(yīng)及邊緣效應(yīng)情況下，每根錨栓達(dá)到受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值的臨界邊距，應(yīng)取為。3、計(jì)算過程：(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.6條)計(jì)算公式：式中，c：邊距，有多個(gè)邊距時(shí)應(yīng)取最小值。4、計(jì)算過程：(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.7條)計(jì)算公式：另外，當(dāng)?shù)挠?jì)算值大于1.0時(shí)，應(yīng)取1.0；當(dāng)錨固區(qū)鋼筋間距s不小于150mm時(shí)，或鋼筋直徑d不大于10mm且s不小于100mm時(shí)，應(yīng)取1.0。5、計(jì)算過程：(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.8條)式中，：受拉錨栓合力點(diǎn)相對(duì)于

11、群錨受拉錨栓重心的偏心距。另外，當(dāng)?shù)挠?jì)算值大于1.0時(shí)，應(yīng)取1.0；當(dāng)為雙向偏心時(shí)，應(yīng)分別按兩個(gè)方向計(jì)算，應(yīng)取。綜上所述，有，五、混凝土劈裂破壞承載力計(jì)算計(jì)算依據(jù)：，；(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)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(shè)計(jì)值；：混凝土劈裂破壞受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值；：混凝土錐體破壞受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值，按混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程JGJ 145-2013第6.1.3條計(jì)算。在、及相關(guān)系數(shù)計(jì)算中，和應(yīng)分別由和代替，應(yīng)取為。：混凝土劈裂破壞受拉承載力分項(xiàng)系數(shù)，依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程JGJ145-2013 第4.3.10條，取3.0。：構(gòu)件厚度h對(duì)劈裂

12、破壞受拉承載力的影響系數(shù)。當(dāng)?shù)挠?jì)算值大于1.5時(shí)，應(yīng)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(shù)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(shè)計(jì)值；：錨栓群受拉區(qū)總拉力設(shè)計(jì)值；：錨栓鋼材破壞受拉力設(shè)計(jì)值；：混凝土錐體破壞受拉力設(shè)計(jì)值；：混凝土劈裂破壞受拉力設(shè)計(jì)值；1、錨栓鋼材破壞受拉承載力校核： 計(jì)算依據(jù)：，；(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)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(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，取700 N/mm2；：錨栓抗剪強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，取450 N/m

13、m2；：錨栓鋼材破壞受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值；：錨栓鋼材破壞受拉承載力分項(xiàng)系數(shù)，根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程JGJ145-2013 第4.3.10條，取1.3；有，所以錨栓鋼材滿足強(qiáng)度要求?？紤]拉拔安全系數(shù)2，則錨栓拉拔試驗(yàn)強(qiáng)度值最少要求達(dá)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(jì)算(一)、單個(gè)錨栓最大剪力計(jì)算1、鋼筋破壞或混凝土剪撬破壞時(shí)；(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)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(gè)；nx：參與水平受剪的錨栓數(shù)目為4個(gè)；單個(gè)承受的剪力為：2、混凝土邊

14、緣破壞時(shí)；(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程JGJ145-2013 第5.3.1、5.3.4條進(jìn)行計(jì)算)單個(gè)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(shù)規(guī)程JGJ145-2013 第5.3.5條)單個(gè)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(shù)規(guī)程JGJ145-2013 第5.3.6條)綜上所述，錨栓群中單個(gè)錨栓最大剪力設(shè)計(jì)值為3743.65N。(二)、錨栓最大總剪力計(jì)算八、混凝土邊緣破壞受剪承載力計(jì)算計(jì)算依據(jù)：，；(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)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(biāo)準(zhǔn)值；：混凝土邊緣破壞受剪承載力分項(xiàng)系數(shù)，根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程JGJ145-2013 第4.3.10條，取2.5；：?jiǎn)胃^栓垂直構(gòu)件邊緣受剪時(shí)，混凝土理想邊緣破壞受剪承載力標(biāo)準(zhǔn)值；：混凝土理想邊緣破壞在側(cè)向的投影面面積；：混凝土實(shí)際邊緣破壞在側(cè)向的投影面面積；：邊距比對(duì)受剪承載力的影響系數(shù)； ：邊距與厚度比對(duì)受剪承載力的影響系數(shù)； ：剪力角度對(duì)受剪承載力的影響系數(shù)； ：荷載偏心對(duì)群栓受剪承載力的影響系數(shù)； ：錨固區(qū)配筋對(duì)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(shù)規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.25條規(guī)定：滿足下列

16、條件，計(jì)算錨栓邊緣受剪承載力時(shí)，應(yīng)分別用代替相應(yīng)公式中的計(jì)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(jì)算過程：(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.16條)對(duì)于開裂混凝：；對(duì)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(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，當(dāng)不小于45 N/mm2且不大于60 N/mm2時(shí)，應(yīng)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(zhǎng)度，取為，且不大于；綜上所述，2、計(jì)算過程：(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.17條)計(jì)

17、算公式：(式中c1見下圖)3、計(jì)算過程：(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.18條)A：?jiǎn)胃^栓，位于構(gòu)件角部，且大于、不大于時(shí)(下左圖)計(jì)算公式：B：雙栓，位于構(gòu)件邊緣，且不大于、不大于時(shí)(下右圖) 計(jì)算公式：B：四栓，位于構(gòu)件角部，且不大于、不大于、不大于時(shí)(下圖) 計(jì)算公式：4、計(jì)算過程：(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.19條)計(jì)算公式：，當(dāng)計(jì)算值大于1.0時(shí)，應(yīng)取1.0。5、計(jì)算過程：(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.20條)計(jì)算公式：，當(dāng)計(jì)算值小于1.0時(shí)，應(yīng)取1.0。5、計(jì)算過程：(依據(jù)混凝土

18、結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.21條)計(jì)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(dāng)大于90°時(shí)，只計(jì)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(jì)算。因此，6、計(jì)算過程：(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.22條)計(jì)算公式：，其值大于1.0時(shí)，應(yīng)取1.0。7、計(jì)算過程：(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)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(yīng)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(yīng)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(yīng)取為1.4。另外，根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.24條，位于角部的群錨，應(yīng)分別計(jì)算兩個(gè)邊緣的受剪承載力設(shè)計(jì)值，并應(yīng)取兩者中的較小值作為群錨的邊緣受剪承載力設(shè)計(jì)值。綜上所述有：，九、混凝土剪撬破壞承載力計(jì)算計(jì)算依據(jù)：，；(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)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(biāo)準(zhǔn)值；：混凝土剪撬破壞受剪承載力分項(xiàng)系數(shù)，根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程JGJ145-2013 第4.3.10條，取2.5；k：錨固深度對(duì)的影響系數(shù)。當(dāng)小于60mm時(shí)，k取1.0；當(dāng)不小于6

20、0mm時(shí)，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(shù)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(shè)計(jì)值，取5000 N；：錨栓群總剪力設(shè)計(jì)值；：錨栓鋼材破壞受剪力設(shè)計(jì)值；：混凝土邊緣破壞受剪力設(shè)計(jì)值；：混凝土剪撬破壞受剪力設(shè)計(jì)值；1、錨栓鋼材破壞受剪承載力校核：計(jì)算依據(jù)：；(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.14條)其中，：錨栓鋼材破壞受剪承載力設(shè)計(jì)值，根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.14條，對(duì)于群錨，錨栓鋼材斷后伸長(zhǎng)率不大于8%時(shí)，

21、其值應(yīng)乘以0.8的降低系數(shù)；：錨栓鋼材破壞受剪承載力分項(xiàng)系數(shù)，根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程JGJ145-2013 第4.3.10條，取1.3；：錨栓應(yīng)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(shù)規(guī)程JGJ145-2013 第6.1.14.1條）：錨栓抗剪強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，取值為450 N/mm2；：錨栓群中剪力最大的錨栓的剪力設(shè)計(jì)值，取2236N；有，所以錨栓鋼材滿足抗剪強(qiáng)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(fù)合承載力下強(qiáng)度校核拉剪復(fù)合受力下錨栓鋼材破壞時(shí)的承載力，按照下面公式計(jì)算：；(依據(jù)混凝

22、土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)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(shè)計(jì)值，取5000 N；：錨栓鋼材破壞受拉力設(shè)計(jì)值，取45365.38 N；：錨栓群中剪力最大的錨栓的剪力設(shè)計(jì)值，取2236 N；：錨栓鋼材破壞受剪承載力設(shè)計(jì)值，取11665.38 N； 因此，錨栓在拉剪扭復(fù)合受力下承載力滿足要求。十二、混凝土在拉剪復(fù)合承載力下強(qiáng)度校核拉剪復(fù)合受力下混凝土破壞時(shí)的承載力，按照下面公式計(jì)算：；(依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)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(shè)計(jì)值，取17175.5 N；：混凝土破壞受拉力設(shè)計(jì)值，取45365.38 N；：錨栓群中剪力最大的錨栓的剪力設(shè)計(jì)值，取2725 N；：混凝土破