锚栓计算.doc

本设计采用化学植筋作为后锚固连接件。
本计算主要依据《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ 145-2004。
后锚固连接设计，应根据被连接结构类型、锚固连接受力性质及锚栓类型的不同，对其破坏型态加以控制。本设计只考虑锚栓钢材抗剪复合破坏类型和混凝土破坏类型。并认为锚栓是群锚锚栓。
1 后锚固载荷信息
本工程锚栓受拉力和剪力
Vgsd: 总剪力设计值:
Vgsd=8.723KN
Ngsd: 总拉力设计值:
Ngsd=34.000KN
M: 弯矩设计值:
M=1.240000KN·m
本设计的锚栓是在拉剪复合力的作用之下工作，所以拉剪复合受力下锚栓或植筋钢材破坏和混凝土破坏时的承载力，应按照下列公式计算：

式中
---- 群锚中受力最大锚栓的拉力设计值；
---- 群锚受拉区总拉力设计值；
---- 群锚中受力最大锚栓的剪力设计值；
---- 群锚总剪力设计值；
---- 锚栓受拉承载力设计值；
---- 锚栓受拉承载力标准值；
---- 锚栓受剪承载力设计值；
---- 锚栓受剪承载力标准值；
---- 混凝土锥体受拉破坏承载力设计值；
---- 混凝土锥体受拉破坏承载力标准值；
---- 混凝土楔形体受剪破坏承载力设计值；
---- 混凝土楔形体受剪破坏承载力标准值；
γRs,N----锚栓钢材受拉破坏，锚固承载力分项系数=1.50；
γRs,V----锚栓钢材受剪破坏，锚固承载力分项系数=1.50；
γRc,N----混凝土锥体受拉破坏，锚固承载力分项系数=2.15；
γRc,V----混凝土楔形体受剪破坏，锚固承载力分项系数=1.80；
γRcp----混凝土剪撬受剪破坏，锚固承载力分项系数=1.80；
γRsp----混凝土劈裂受拉破坏，锚固承载力分项系数=2.15；
锚栓的分布如下图所示：

锚板：
　　　X=300.0mm
　　　Y=200.0mm
锚栓设置：
　　　s11=230.0mm
　　　s21=130.0mm
锚基边距：
　　　无边缘效应： c>10*h ef
2 锚栓钢材受拉破坏承载力
h----混凝土基材厚度=400.0mm；
混凝土基材等级：强度等级C30；
d----锚栓杆、螺杆外螺纹公称直径及钢筋直径=12.0mm；
do----钻孔直径=14.0mm；
df----锚板钻孔直径=14.0mm；
h1----钻孔深度=110.00mm；
hef----锚栓有效锚固深度=110.00mm；
Tinst----安装扭矩=40.00N.m；
fstk----锚栓极限抗拉强度标准值=500.00Mpa；
As----锚栓应力截面面积=84.622mm2；
n----群锚锚栓个数=4；
幕墙后锚固连接设计中的锚栓是在轴心拉力与弯矩共同作用下工作，弹性分析时，受力最大锚栓的拉力设计值应按下列规定计算：
① 当时

② 当时

式中
---- 弯矩设计值（N.m）；
---- 群锚中受力最大锚栓的拉力设计值；
---- 锚栓1及i至群锚形心轴的垂直距离（mm）；
---- 锚栓1及i至受压一侧最外排锚栓的垂直距离（mm）；
---- 轴力N作用点至受压一侧最外排锚栓的垂直距离（mm）。
则 Nhsd=11.196KN；
NRk,s=As×fstk
=42.311KN；
NRd,s=NRk,s/γRs,N
=28.207KN；
NRd,s>=Nhsd
锚栓钢材受拉破坏承载力满足要求！
3 混凝土锥体受拉破坏承载力

----开裂混凝土单根锚栓受拉，理想混凝土锥体破坏时的受拉承载力标准值；
----单根锚栓或群锚受拉，混凝土实有破坏锥体投影面面积；
----间距﹑边距很大时，单根锚栓受拉，理想混凝土锥体破坏锥体投影面面积；
----边距c对受拉承载力的降低影响系数；
----表层混凝土因密集配筋的剥离作用对受拉承载力的降低影响系数；
----荷载偏心对受拉承载力的降低影响系数；
----未裂混凝土对受拉承载力的提高系数；
fcu,k----混凝土立方体抗压强度标准值=30.00；
scr,N----混凝土锥体破坏情况下，无间距效应和边缘效应，确保每根锚栓受拉承载力标准值的临界间距=330.00；
ccr,N----混凝土锥体破坏，无间距效应和边缘效应，确保每根锚栓受拉承载力标准值的临界边距=165.00；
由于是非开裂混凝土
NoRk,c=7.3×(fcu,k)0.5×(hef-30)1.5=28.6100KN；
Aoc,N=(scr,N)2=108900.00mm2；
Ac,N=257600.00mm2；
Mss,N=1.00；
Msre,N=1.00；
Msec,N=1.00；
Msucr,N=1.40；
NRk,c=94.747KN；
NRd,c=NRk,c/γRc,N
=44.068KN；
NRd,c>=Ngsd
混凝土锥体受拉破坏承载力满足要求！
4 锚栓钢材受剪破坏承载力
本设计考虑有杠杆臂状态的拉、弯、剪复合受力，锚栓受剪承载力标准值VRk,s按下式计算：
MoRk,s=1.2×Wel×fstk=0.102KN·m；
MRk,s=MoRk,s (1-Nsd/NRd,s)=0.061KN·m；
VRk,s=αM×MRk,s/lo
=4.722KN；
VRd,s=VRk,s/γRs,V
=3.148KN；
VRd,s>=Vhsd
锚栓钢材受剪破坏承载力满足要求！
5 混凝土楔形体受剪破坏承载力
混凝土楔形体受剪破坏承载力满足要求！
6 混凝土剪撬破坏承载力
VRd,cp----混凝土剪撬破坏时的受剪承载力设计值
VRk,cp----混凝土剪撬破坏时的受剪承载力标准值
K----锚固深度h_ef对V_rk_cp影响系数
当hef>=60mm时，取K＝2.0
VRk,cp=k×NRk,c
=189.494KN；
VRd,cp=VRk,cp/γRcp
=105.274KN；
VRd,cp>=Vgsd
混凝土剪撬破坏承载力满足要求！

7 拉剪复合受力承载力
拉剪复合受力下，混凝土破坏时的承载力，应按照下列公式计算：
(Nhsd/NRd,s)2+(Vhsd/VRd,s)2
=0.64<1
锚栓钢材能够满足要求！
(Ngsd/NRd,c)1.5+(Vgsd/VRd,c)1.5
=0.693<1
混凝土能够满足要求！
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