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1、后置埋件及化学螺栓计算一、设计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。在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4-M12110mm膨胀、扩孔锚栓，25020010mm镀锌钢板组成，形式如下：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：H=100mm；最外列螺栓间距：B=130mm；螺栓公称直径：12mm；锚栓底板孔径：13mm；锚栓处混凝土开孔直径：14mm；锚栓有效锚固深度：110mm；锚栓底部混凝土级别：C30；二、荷载计算Vx：水平方轴剪
2、力；Vy：垂直方轴剪力；N：轴向拉力；Dx：水平方轴剪力作用点到埋件距离，取100 mm；Dy：垂直方轴剪力作用点到埋件距离，取200 mm；Mx：绕x轴弯矩；My：绕y轴弯矩；T：扭矩设计值T=500000 Nmm；Vx =2000 NVy=4000 NN=6000 NMx1=300000 NmmMx2= VyDx=4000100=400000 NmmMx=Mx1+Mx2=700000 NmmMy= 250000 NmmMy2= VxDy=2000200=400000 NmmMy=My1+My2=650000 Nmm三、锚栓受拉承载力计算(一)、单个锚栓最大拉力计算1、在轴心拉力作用下，群锚
3、各锚栓所承受的拉力设计值： ；(依据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013 第5.2.1条)式中，：锚栓所承受的拉力设计值； ：总拉力设计值； ：群锚锚栓个数；：锚栓受力不均匀系数，取1.1。 2、在拉力和绕y轴弯矩共同作用下，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JGJ145-2013 第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(125，100)，各锚栓到锚栓形心点的x向距离平方之和为：x2=4652=16900 mm2；x坐标最高的锚栓为4号锚栓，该点的x坐标为190，该点到形心点的x轴距离为：x1= 190-1
4、25=65mm；x坐标最低的锚栓为1号锚栓，该点的x坐标为60，该点到形心点的x轴距离为：x2= 60-125=-65mm；锚栓群的最大和最小受力分别为：由于Nmin0，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轴距离平方之和为：xd2=33800 mm2；最右锚栓点到最左锚栓点的x轴距离为：xd=190-60=130 mm；Ly：轴力N作用点至受压一侧最外棑锚栓的垂直距离，取65 mm；那么，锚栓所受最大拉力实际为：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4000 N。3、在拉力和绕x轴弯矩共同作用下，锚栓群有两种可能的受
5、力形式，具体如下所示；(依据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013 第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向距离平方之和为：y2=4502=10000 mm2；y坐标最高的锚栓为4号锚栓，该点的y坐标为150，该点到形心点的y轴距离为：y1= 150-100 = 50mm；y坐标最低的锚栓为1号锚栓，该点的y坐标为50，该点到形心点的y轴距离为：y2= 50-100 = -50mm；锚栓群的最大和最小受力分别为：由于Nhmin0，说明连接下部受压，在弯矩作用下构件绕最下排锚栓转动，此时，分析计算得到各锚栓到下排锚栓的y轴距离平方之和为：yd2=20000
6、；最上锚栓点到最下锚栓点的y轴距离为：yd= 150-50 = 100mm；Lx：轴力N作用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：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5000 N。 (二)、锚栓受拉区总拉力计算 计算依据：，；(依据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013 第5.2.3条)式中，：锚栓受拉区总拉力设计值； ：锚栓中受拉锚栓i的拉力设计值； ：锚栓中最大锚栓的拉力设计值； ：锚栓1至受压一侧最外排锚栓的垂直距离；：锚栓i至受压一侧最外排锚栓的垂直距离。，四、混凝土锥体受拉承载力计算计算依据：，；(依据混凝土结构
7、后锚固技术规程JGJ145-2013 第6.1.3条)对于开裂混凝土：；对于不开裂混凝土：式中，：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；：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JGJ145-2013 第4.3.10条，取3.0；：混凝土立方体抗压强度标准值。当不小于45 N/mm2且不大于60 N/mm2时，应乘以降低系数0.95；：锚栓有效锚固深度。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，混凝土理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
8、面积；：边距c对受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eN对受拉承载力的影响系数。另外，根据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013 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不大于(见下图)，计算混凝土锥体受拉破坏的受拉承载力设计值时，应取代替、代替、代替用于计算、及。1、计算过程：(依据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013 第6.1.4条)计算公式：式中，：混凝土锥体破坏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。2、计算过程：(依据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-201
9、3 第6.1.5条)(1)、单根锚栓，靠近构件边缘布置，且c1不大于时(下左图)：计算公式：(2)、双栓，垂直于构件边缘布置，且c1不大于，s1不大于时(上右图)：计算公式：(3)、双栓，平行于构件边缘布置，且c2不大于，s1不大于时(下左图)：计算公式：(4)、四栓，位于构件角部，且c1不大于，c2不大于，s1不大于，s2不大于时（下右图）计算公式：式中，c1：方向1的边距；c2：方向2的边距；s1：方向1的间距；s2：方向2的间距；：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，应取为。3、计算过程：(依据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013
10、 第6.1.6条)计算公式：式中，c：边距，有多个边距时应取最小值。4、计算过程：(依据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013 第6.1.7条)计算公式：另外，当的计算值大于1.0时，应取1.0；当锚固区钢筋间距s不小于150mm时，或钢筋直径d不大于10mm且s不小于100mm时，应取1.0。5、计算过程：(依据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013 第6.1.8条)式中，：受拉锚栓合力点相对于群锚受拉锚栓重心的偏心距。另外，当的计算值大于1.0时，应取1.0；当为双向偏心时，应分别按两个方向计算，应取。综上所述，有，五、混凝土劈裂破坏承载力计算计算依据：，；(依据混凝土结构
11、后锚固技术规程JGJ145-2013 第6.1.12条)式中，：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；：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JGJ 145-2013第6.1.3条计算。在、及相关系数计算中，和应分别由和代替，应取为。：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4.3.10条，取3.0。：构件厚度h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，六、锚栓受拉、混凝土锥体受拉、劈裂承载力校核校核依据：、；(依据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013
12、第6.1.1条)其中：锚栓群中拉力最大的锚栓的拉力设计值；：锚栓群受拉区总拉力设计值；：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；：混凝土劈裂破坏受拉力设计值；1、锚栓钢材破坏受拉承载力校核： 计算依据：，；(依据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013 第6.1.2条)式中：锚栓截面面积，取84.25 mm2；：锚栓抗拉强度标准值，取700 N/mm2；：锚栓抗剪强度标准值，取450 N/mm2；：锚栓钢材破坏受拉承载力标准值；：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4.3.10条，取1.3；有，所以锚栓钢材满足强度要求。考
13、虑拉拔安全系数2，则锚栓拉拔试验强度值最少要求达到10.0 kN。2、混凝土破坏受拉承载力校核：校核依据：；3、混凝土劈裂受拉承载力校核：校核依据：；七、锚栓受剪承载力计算(一)、单个锚栓最大剪力计算1、钢筋破坏或混凝土剪撬破坏时；(依据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013 第5.3.1、5.3.3条)ny：参与竖向受剪的锚栓数目为4个；nx：参与水平受剪的锚栓数目为4个；单个承受的剪力为：2、混凝土边缘破坏时；(依据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013 第5.3.1、5.3.4条进行计算)单个承受的剪力为：(剪力垂直于基材边缘方向，否则不除以2)(剪力垂直于基材边缘方向，
14、否则不除以2)3、群锚在扭矩T作用下；(依据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013 第5.3.5条)单个承受的剪力为： 4、群锚在剪力V和扭矩T共同作用下；(依据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013 第5.3.6条)综上所述，锚栓群中单个锚栓最大剪力设计值为3743.65N。(二)、锚栓最大总剪力计算八、混凝土边缘破坏受剪承载力计算计算依据：，；(依据混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013 第6.1.15条)式中，：混凝土边缘破坏受剪承载力标准值；：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JGJ145-2013 第4.3.10条，取2.5；：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值；：混凝土理想边缘破坏在侧向的投影面面积；：混凝土实际边缘破坏在侧向的投影面面积；：边距比对受剪承载力的影响系数； ：边距与厚度比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影响系数； ：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JGJ145-2013 第6.1.25条规定：满足下列条件，计算锚栓边缘受剪承载力时，应分别用代替相应公式中的计算、
