膨胀螺栓抗拔力计算.doc

膨胀螺栓如何计算
工程 2008-07-24 21:25:08 阅读1185 评论1   字号：大中小 订阅
    　要对膨胀螺栓进行拉拔试验,可按下列公式验算:
N拔=[(N/2+M/Z)/n]*B≤N拔试/1.5
式中:N拔--单个膨胀螺栓承载能力设计值
       N--拉力
       M--弯矩
       Z--上下两排螺栓中距
       n--每排螺栓个数
       B--调整系数,每处4个取1.25、6个取1.30、8个取1.32
       N拔试--单个膨胀螺栓拉拔试验结果一、建筑概况
   建筑物总高度约为120米，总宽度为150米，共26层，按8度抗震设计，基本风压ｗ0=0.35KN/M2，每个200×300埋件用4个M12×110膨胀螺栓固定，膨胀螺栓基孔内加注环氧树脂。膨胀螺栓使用时应严格遵守有关工艺要求。
  二、荷载
  ⑴  作用在幕墙上的风荷载标准值按下式计算：
      ｗk＝βZ?μS?μZ?ｗO
     式中：ｗk－作用在幕墙上的风荷载标准值（KN／M2）；
           βZ－考虑瞬时风压的阵风系数，取2.25；
           μS－风荷载体型系数，取1.5；
           μZ－风压高度变化系数；
           ｗO－基本风压，取0.35KN／M2。
      故  ｗk＝βZ?μS?μZ?ｗO        
  ⑵  地震作用按下式计算
      QE＝βE?αmax?G
      式中：QE??作用于幕墙平面外水平地震作用（KN）；
            G ??幕墙构件的重量（KN）；
     αmax??水平地震影响系数最大值，8度抗震设计取0.16；
           βE??动力放大系数，取3.0。
  ⑶  荷载分项系数和组合系数的确定
     根据《建筑结构荷载规范》（ＧＢＪ９－８７）及《玻璃幕墙工程技术规范》 之精神，结合本工程的地区地理环境，建筑特点以及幕墙的受力情况，各分项系数和组合系数选择如下：
           分项系数                         组合系数
        重力荷载，γg取1.2      
        风荷载  ，γw取1.4             风荷载，  ψw取1.0
        地震作用，γE取1.3            地震作用，ψE取0.6
        温度作用，γT取1.2            温度作用，ψT取0.2
       荷载和作用效应按下式进行组合：  
       S＝γgSg＋ψwγwSw＋ψEγESE＋ψTγTST   
       式中：S??荷载和作用效应组合后的设计值；
             Sg??重力荷载作为永久荷载产生的效应；
             Sw,SE,ST??分别为风荷载，地震作用和温度作用作为可变荷载和作用产生的效应；
             γg,γ_ｗ,γE,γT??各效应的分项系数；
             ψw,ψE,ψT??分别为风荷载，地震作用和温度作用效应的组合系数。在这里，由于温度变化对膨胀螺栓的作用很微小,计算时不与考虑。

三．膨胀螺栓受力计算
在东裙楼主入口处
  1)荷载计算
  a. 风荷载标准值的计算
   Ｗk＝βZ?μS?μZ?ＷO
      式中：μZ取0.94
  则 Ｗk＝2.25×1.5×0.94×0.35×1.2
       ＝1.33 KN／m2
  b. y轴方向(垂直于幕墙表面)的地震作用为
     qey＝βE?αmax?G／A
  式中：qey??作用于幕墙平面外水平分布地震作用（KN／m2）；
            G ??幕墙构件的重量（KN）；
            A ??幕墙构件的面积（m2）；
           αmax?水平地震影响系数最大值，取0.16；      
           βE??动力放大系数，取3.0。
      其中：G=γ石×H×B×t×1.05+G框架自重
            ＝25×4500×1200×10-9 ×25×1.05+0.426
             ＝4.31ＫＮ
     式中：B??槽钢间距                     m；
           t??石材厚度                   m；
          γ石?石材的密度，取25 KN／m3
          A＝L×B＝4.5×1.2
                 ＝5.4m2  

    则   qey＝βE?αmax?G／A
            ＝3×0.16×2.35／5.4
            ＝0.705KN／M2
  c. x轴方向(幕墙平面内)的地震作用
     qex＝βE?αmax?G/L
        ＝3×0.16×4.31／4.5
        ＝0.46KN/ M2
  膨胀螺栓在负风压及地震力的作用下的抗拔力计算：
            Ｗk＝βZ?μS?μZ?ＷO
                =2.25×1.5×0.94×0.35
                =1.11KN/M2
           q1＝1.4×Wk×1＋1.3×0.6qey
           ＝1.4×1.11＋1.3×0.6×0.705
           ＝2.10KN／M2
           q=q1×S
            =2.10×4.5×1.2
            =11.34KN
  每根竖框上有二个埋件，每个埋件上有4个膨胀螺栓
所以，每个膨胀螺栓受拉拔力最大为11.34/8=1.417KN，
    膨胀螺栓在重力和地震力作用下剪切力计算。
q=1.2×G×1.0+1.3×qex ×B×0.6
  =1.2×2.35×1.0+1.3×0.46×1.2×0.6
  =4.485KN
  每个膨胀螺栓受剪切力为
4.485/8=0.56KN
螺栓的剪应力为
σ=0.56×103/3.14×62=4.951N/mm2<144N/mm2
所以膨胀螺栓剪切力满足强度要求。
二．在塔楼部分(FG12a) 107.55米处的计算
  1)荷载计算
  a. 风荷载标准值的计算
   Ｗk＝βZ?μS?μZ?ＷO
      式中：μZ取1.79
  则 Ｗk＝2.25×1.5×1.79×0.35×1.2
       ＝2.537 KN／m2
  b. y轴方向(垂直于幕墙表面)的地震作用为
     qey＝βE?αmax?G／A
  式中：qey??作用于幕墙平面外水平分布地震作用（KN／m2）；
            G ??幕墙构件的重量（KN）；
            A ??幕墙构件的面积（m2）；
           αmax?水平地震影响系数最大值，取0.16；      
           βE??动力放大系数，取3.0。
      其中：G=γ玻×H×B×t×1.05+G框架自重
            ＝27×4173×913×10-9 ×11×1.05+0.15G玻
             ＝1.36ＫＮ
     式中：B??铝竖框间距                     m；
           t??玻璃厚度                   m；
          γ石?玻璃的密度，取27 KN／m3
          A＝L×B＝4.173×0.913
                 ＝3.81m2  
    则   qey＝βE?αmax?G／A
            ＝3×0.16×1.36／3.81

            ＝0.171KN／M2
  c. x轴方向(幕墙平面内)的地震作用
     qex＝βE?αmax?G/L
        ＝3×0.16×1.36／4.173
        ＝0.156KN/ M2
  膨胀螺栓在负风压及地震力的作用下的抗拔力计算：
            Ｗk＝βZ?μS?μZ?ＷO
                =2.25×1.5×1.79×0.35
                =2.11KN/M2
           q1＝1.4×Wk×1＋1.3×0.6qey
           ＝1.4×2.11＋1.3×0.6×0.171           ＝3.08KN／M2
           q=q1×S
            =3.18×4.173×0.913
            =12.12KN
  每根竖框上有二个埋件，每个埋件上有4个膨胀螺栓
所以，每个膨胀螺栓受拉拔力最大为12.12/8=1.514KN，
    膨胀螺栓在重力和地震力作用下剪切力计算。
q=1.2×G×1.0+1.3×qex ×B×0.6
  =1.2×1.36×1.0+1.3×0.156×1.2×0.6
  =1.778KN
  每个膨胀螺栓受剪切力为
1.778/8=0.22KN
螺栓的剪应力为
σ=0.22×103/3.14×62=1.946/mm2<144N/mm2
所以膨胀螺栓剪切力满足强度要求

产品参数:
产品特性：
*本体材质：一般碳钢和不锈钢等金属材料。
*适合用于各种钢结构，电缆线路，托架，锚固轨道，管道，管夹，大门，楼梯，栏杆，机器，电梯，钢梯，工作架，承震动重负荷的建筑构件。
*适用基材：混凝土和致密天然石材。
*抗震性和耐用性及具有可靠的后膨胀功能。
*组装迅速和安装快速。由于适用坚固的套管，及配合大型华司、弹垫使其具有强大的紧固力，通常被用于重负荷设施。
*标定拉力值均在水泥强度260—300㎏s/C㎡的条件下测试所得，安全荷重的最大值不得超过标定值得25%。.

品名代号
产品规格
产品直径
套管外度
钻孔径
最大抗拉力(KGS)
BA-650
M6(1/4-20WT)*50
9.5
30
9.5
890
865
M8(5/16-18WT)*65
12.0
35
12.0
1390
870
*70
12.0
35
12.0
1070
M10*70
14.0
40
14.5
1600
1080
(3/8-16WT)*80
14.0
40
14.5
1010
*100
14.0
40
14.5
1012
*120
14.0
40
14.5
1210
M12*100
17.3
50
18.0
2540
1212
(1/2-12WT)*120
17.3
50
18.0
1215
*150
17.3
50
18.0
1220
*200
17.3
50
18.0
1610
M16*100
21.7
50
22.0
3300
1612
(5/8-11WT)*120
21.7
60
22.0
1615
*150
21.7
60
22.0
1620
*200
21.7
60
22.0
2016
M20(3/4-10WT)*160
25.4
80
26.0
4950
2020
*200
25.4
80
26.0
2220
M22(7/8-9WT)*160
28.6
90
29.0
6400
2420
M24(1"-8WT)*200
31.8
110
33.1
8640

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