锚栓设计 287 M1γ⋅F1γ⋅6. 锚栓设计 6.1 安全观念 在这本《固定技术手册》中采用了两种不同安全观念： 部份安全系数观念 , γM, γF部份安全系数 观念适用于下列之安卡锚栓 HDA, HSL-3, HST, HSA, DBZ, HA 8, HUS, HRD, HPS-1, HUD-1, HUD-L, HGN, HLD, HSP, HVZ, HVA, HVA-UW, HIT-HY 150, HIT-HY 50, HIT-HY 20, 总体安全系数观念 , ν 总体 安全系数观念适用于下列之安卡锚栓 IDP, IZ, IN, IDMS, IDMR, HRA, HRC, HRT, HWB HIT-RE 500 对于设计安全观念，总体安全系数观念正逐渐被部份安全系数观念所取代部份安全系数观念的一个重要特征就是将负 载部份安全系数 和与负载对应的抗 力部份安全系数 严格分开负载部份安全系数是考虑负载的不确定性和离散性，而承载力部份安全系数主要考虑有关抗力的不确定性和离散性如锚固承载力 1)k, 取决于试验数量 , v, 变异系数 m,uR 平均极限抗力值 kR 抗力特性值 dR 抗力设计值recR 抗力容许值 ()vk1 ⋅−⋅ 1)dFR≤γ⋅ S 实际负载 ν⋅ recR 抗力的容许值 kR 抗力的特性值 m,uR 平均极限抗力值 ( )vk1 ⋅−⋅ 1) 锚栓设计28 6.2 设计方法 当混凝土基材上需安装高质量中型或重型锚栓时，为了在一般工程实务中选择合适的锚栓，除了设计时要考虑充分利用锚栓的承载力及确保具有一定程度的安全性。
随着目前国际通行的锚固技术的发展，对于锚固产品的设计通常是以所谓混凝土承载能力法（ CC 设计法）为基础的在尽可能保持原有设计理念，并尽量引入新方法的前提下，对这种设计方法进行简化 新设计方法的主要特点是： • 破坏模式的区别：拔出破坏、混凝土破坏或钢材破坏 锚栓被加载至破坏时，应对于不同的破坏模式分清楚 • 对于不同的破坏模式，应采用不同安全系数 可以在 30， 31 页的实际设计中可看出这些特点是如何表现的 这种方法的优点是： • 这种新方法是以一种更准确方式反映锚栓的性能从而使其在某些应用中可承受较高的负载 • 由于处理不同的破坏模式，对钢构件的考虑更加灵活，无需进行新的设计计算 • 所采用的数据与即将执行的设计规范相一致如欧洲 ETAG 附录 C 或美国 ACI 第 22 章（或见注释 [1]) 下列锚栓就采用这种设计方法： HDA, HSL-3, HST, HSA, HVZ, HIT-TZ, HVA, HVA-UW, HIT-HY 150, HIT-RE 500 轻型锚栓 (DBZ, HA8, HPS-1, HRD, HUD, HGN, HUS-S, HSP, IN, IDP, IDMS, IDMR, IZ, HIT-HY 50, HIT-HY 20) 和特殊用途的锚栓 (HRC, HRT, HRA, HWB)用于锚固设计时，也只是基于普通的设计方法。
但在非均质基材及特殊条件下做锚固，其负载值应由实验结果求之 [1] Comité Euro-International du Béton, 混凝土锚固设计 : 设计指南 - 1 至 3 部分 , 233 号公告 , Thomas Telford 出版 , 1997 年 1 月 . 锚栓设计 29 6.2.1 新设计方法 抗拉力 : 当受拉时会出现三种破坏模式：拔出破坏、混凝土破坏和钢材破坏下面的流程图列出了所需的计算过程 拔出破坏 0p,RdN 抗拔出破坏的基本设计值 N,Bf 混凝土强度影响系数 混凝土破坏 0c,RdN 抗混凝土破坏的基本设计值N,Bf 混凝土强度影响系数 钢材破坏 Tf 锚固深度影响系数 N,Af 间距影响系数 N,Rf 边距影响系数 最终抗混凝土破坏设计值 N,RN,ATN,B0c,Rdc,RdffffNN ⋅⋅⋅⋅= 最终抗拔出破坏设计值 TN,B0p,Rdp,RdffNN ⋅⋅= 最终拉力抗力设计值: { }s,Rdc,Rdp,RdRdN;N;NminN = 安全判定: RdSdNN ≤ SdN 拉力负载设计值 Tf 锚固深度影响系数 s,RdN ,钢材抗拉设计值 锚栓设计 31 抗剪力 : 在受剪时，可分为两种破坏模式：一混凝土边缘破坏如混凝土边缘部分在受剪时发生破坏，二钢材破坏。
下面的流程图列出了所需的计算过程 混凝土边缘破坏 0c,RdV 混凝土抗剪基本设计值 V,Bf 混凝土强度影响系数 钢材破坏 s,RdV , 钢材抗拉设计值 V,ARf 锚栓边距、间距影响系数 V,fβ负载方向影响系数 混凝土抗剪力最终设计值 V,V,ARV,B0c,Rdc,RdfffVVβ⋅⋅⋅= 抗剪设计值: { }s,Rdc,RdRdV;VminV = 安全判定: RdSdVV ≤ SdV 剪力负载设计值 锚栓设计 31 合力作用 : 如果拉力、剪力同时作用时，外力与锚栓轴线成一定角度 α，则应按下面方法判定： ( ) ( )α≤αRdSdFF 设计作用力 , FSd,与锚栓轴线存在一定角度 α: 2Sd2SdSdVNF += ⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=αSdSdNVarctan 分解成 NSd= 拉力分力 VSd= 剪力分力 承载力设计值 FRd, 与锚栓轴线存在一定角度 α:: 325.1Rd5.1RdRdVsinNcosF−⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛ α+⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛ α= 分解成 NRd= 抗拉设计值 VRd= 抗剪设计值 如前计算的。
SdSd Sd 。