预埋件及化学锚栓计算

后置埋件及化学螺栓计算一、设计说明与本部分预埋件件对应的主体体结构采用混混凝土强度等等级为C30。在工程中尽尽量采用预埋埋件，但当实实际工程中需需要采用后置置埋件，需对对后置埋件进进行补埋计算算。本部分后置埋埋件由4-MM12×1110mm膨胀、扩孔孔锚栓，2500×200×10mm镀锌钢板板组成，形式式如下：埋件示意图当前计算锚栓类类型：后扩底底机械锚栓；锚栓材料类型：：A2-700；螺栓行数：2排排；螺栓列数：2列列；最外排螺栓间距距：H=1000mm；最外列螺栓间距距：B=130mm；螺栓公称直径：：12mm；锚栓底板孔径：：13mm；锚栓处混凝土开开孔直径：14mm；锚栓有效锚固深深度：110mm；锚栓底部混凝土土级别：C30；二、荷载计算Vx：水平方轴轴剪力；Vy：垂直方轴轴剪力；N：轴向拉力；；Dx：水平方轴轴剪力作用点点到埋件距离离，取1000mm；Dy：垂直方轴轴剪力作用点点到埋件距离离，取2000mm；Mx：绕x轴弯弯矩；My：绕y轴弯弯矩；T：扭矩设计值值T=5000000N·mm；Vx=20000NVy=40000NN=6000NMx1=3000000NN·mmMx2=VyyDx=40000×100=44000000N·mmmMx=Mx1++Mx2=7000000N·mmmMy=2500000NN·mmMy2=VxxDy=20000×200=44000000N·mmmMy=My1++My2=6500000N·mmm三、锚栓受拉承承载力计算(一)、单个锚锚栓最大拉力力计算1、在轴心拉力力作用下，群群锚各锚栓所所承受的拉力力设计值：；(依据《混凝凝土结构后锚锚固技术规程程》JGJ1445-20113第5.2.1条)式中，：锚栓所所承受的拉力力设计值；：总拉力设计值值；：群锚锚栓个数数；：锚栓受力不均均匀系数，取取1.1。2、在拉力和绕绕y轴弯矩共同作作用下，锚栓栓群有两种可可能的受力形形式，具体如如下所示；(依据《混凝凝土结构后锚锚固技术规程程》JGJ1445-20113第5.2.2条)假定锚栓群绕自自身的中心进进行转动，经经过分析得到到锚栓群形心心坐标为(125，100)，各锚栓到到锚栓形心点点的x向距离平方方之和为：∑x2=4×652=16900mmm2；x坐标最高的锚锚栓为4号锚栓，该该点的x坐标为190，该点到到形心点的xx轴距离为：x1=190-125=65mm；x坐标最低的锚锚栓为1号锚栓，该该点的x坐标为60，该点到到形心点的xx轴距离为：x2=60-125=-65mm；锚栓群的最大和和最小受力分分别为：由于Nmin<<0，说明连接接下部受压，在在弯矩作用下下构件绕最左左排锚栓转动动，此时，分分析计算得到到各锚栓到左左排锚栓的x轴距离平方方之和为：∑xd2=338000mm2；最右锚栓点到最最左锚栓点的x轴距离为：：xd=190-60=130mm；Ly：轴力N作作用点至受压压一侧最外棑棑锚栓的垂直直距离，取65mm；那么，锚栓所受受最大拉力实实际为：综上，锚栓群在在拉力和垂直直弯矩共同作作用下，锚栓栓的最大拉力设计值为为4000N。3、在拉力和绕绕x轴弯矩共同作作用下，锚栓栓群有两种可可能的受力形形式，具体如如下所示；(依据《混凝凝土结构后锚锚固技术规程程》JGJ1445-20113第5.2.2条)假定锚栓群绕自自身的中心进进行转动，各各锚栓到锚栓栓形心点的yy向距离平方方之和为：∑y2=4×502=10000mmm2；y坐标最高的锚锚栓为4号锚栓，该该点的y坐标为1500，该点到形形心点的y轴距离为：：y1=150-100=50mm；；y坐标最低的锚锚栓为1号锚栓，该该点的y坐标为50，该点到到形心点的yy轴距离为：：y2=50-100=-50mmm；锚栓群的最大和和最小受力分分别为：由于Nhminn<0，说明连接接下部受压，在在弯矩作用下下构件绕最下下排锚栓转动动，此时，分分析计算得到到各锚栓到下下排锚栓的y轴距离平方方之和为：∑yd2=20000；最上锚栓点到最最下锚栓点的y轴距离为：：yd=150-50=100mm；Lx：轴力N作作用点至受压压一侧最外棑棑锚栓的垂直直距离，取50mm；因此，锚栓所受受最大拉力实实际为：综上，锚栓群在在拉力和水平平弯矩共同作作用下，锚栓栓的最大拉力设计值为为5000N。(二)、锚栓受受拉区总拉力力计算计算算依据：，；(依据《混凝凝土结构后锚锚固技术规程程》JGJ1445-20113第5.2.3条)式中，：锚栓受受拉区总拉力力设计值；：锚栓中受拉锚锚栓i的拉力设计计值；：锚栓中最大锚锚栓的拉力设设计值；：锚栓1至受压压一侧最外排排锚栓的垂直直距离；：锚栓i至受压压一侧最外排排锚栓的垂直直距离。，四、混凝土锥体体受拉承载力计算计算依据：，；；(依据《混凝凝土结构后锚锚固技术规程程》JGJ1445-20113第6.1.3条)对于开裂混凝土土：；对于不开裂混凝凝土：式中，：混凝土土锥体破坏受受拉承载力标标准值；：单根锚栓受拉拉时，混凝土土理想锥体破破坏受拉承载载力标准值；；：混凝土锥体破破坏受拉承载载力分项系数数，根据《混混凝土结构后后锚固技术规规程》JGJ1445-20113第4.3.110条，取3.0；：混凝土立方体体抗压强度标标准值。当不不小于45N//mm2且不大于60N//mm2时，应乘以以降低系数0.95；：锚栓有效锚固固深度。对于于膨胀型螺栓栓及扩底型锚锚栓，为膨胀胀锥体与孔壁壁最大挤压点点的深度；：根锚栓受拉且且无间距、边边距影响时，混混凝土理想锥锥体破坏投影影面面积；：单根锚栓或群群锚受拉时，混混凝土实际锥锥体破坏投影影面面积；：边距c对受拉拉承载力的影影响系数；：表层混凝土因因密集配筋的的剥离作用对对受拉承载力力的影响系数数；：荷载偏心eNN对受拉承载载力的影响系系数。另外，根据《混混凝土结构后后锚固技术规规程》JGJ1445-20113第6.1.9条规定：群群栓有三个及及以上边缘且且锚栓的最大大边距不大于于(见下图)，计算混凝凝土锥体受拉拉破坏的受拉拉承载力设计计值时，应取取代替、代替、代替用于计算算、、、及。1、计算过程：：(依据《混凝凝土结构后锚锚固技术规程程》JGJ1445-20113第6.1.4条)计算公式：式中，：混凝土土锥体破坏且且无间距效应应和边缘效应应情况下，每每根锚栓达到到受拉承载力力标准值的临临界间距，应应取为。2、计算过程：：(依据《混凝凝土结构后锚锚固技术规程程》JGJ1445-20113第6.1.5条)(1)、单根锚锚栓，靠近构构件边缘布置置，且c1不大于时(下左图)：计算公式：(2)、双栓，垂垂直于构件边边缘布置，且且c1不大于，s1不大于时(上右图)：计算公式：(3)、双栓，平平行于构件边边缘布置，且且c2不大于，s1不大于时(下左图)：计算公式：(4)、四栓，位位于构件角部部，且c1不大于，c2不大于，s1不大于，s2不大于时（下下右图）计算公式：式中，c1：方方向1的边距；c2：方向2的的边距；s1：方向1的的间距；s2：方向2的的间距；：混凝土椎体破破坏且无间距距效应及边缘缘效应情况下下，每根锚栓栓达到受拉承承载力标准值值的临界边距距，应取为。3、计算过程：：(依据《混凝凝土结构后锚锚固技术规程程》JGJ1445-20113第6.1.6条)计算公式：式中，c：边距距，有多个边边距时应取最最小值。4、计算过程：：(依据《混凝凝土结构后锚锚固技术规程程》JGJ1445-20113第6.1.7条)计算公式：另外，当的计算算值大于1.0时，应取1.0；当锚固区区钢筋间距ss不小于150mm时，或钢筋筋直径d不大于10mm且s不小于100mm时，应取1.0。5、计算过程：：(依据《混凝凝土结构后锚锚固技术规程程》JGJ1445-20113第6.1.8条)式中，：受拉锚锚栓合力点相相对于群锚受受拉锚栓重心心的偏心距。另另外，当的计计算值大于1.0时，应取1.0；当为双向向偏心时，应应分别按两个个方向计算，应取。综上所述，有，五、混凝土劈裂裂破坏承载力力计算计算依据：，，；(依据《混凝凝土结构后锚锚固技术规程程》JGJ1445-20113第6.1.112条)式中，：混凝土土劈裂破坏受受拉承载力设设计值；：混凝土劈裂破破坏受拉承载载力标准值；；：混凝土锥体破破坏受拉承载载力标准值，按按《混凝土结结构后锚固技技术规程》JGJ1145-20013第6.1.3条计算。在在、及相关系数数计算中，和和应分别由和代替，应取为为。：混凝土劈裂破破坏受拉承载载力分项系数数，依据《混混凝土结构后后锚固技术规规程》JGJ1445-20113第4.3.110条，取3.0。：构件厚度h对对劈裂破坏受受拉承载力的的影响系数。当当的计算值大大于1.5时，应取1.5。综上所述，，，六、锚栓受拉、混混凝土锥体受受拉、劈裂承承载力校核校核依据：、、；(依据《混凝凝土结构后锚锚固技术规程程》JGJ1445-20113第6.1.1条)其中：锚栓群中中拉力最大的的锚栓的拉力力设计值；：锚栓群受拉区区总拉力设计计值；：锚栓钢材破坏坏受拉力设计计值；：混凝土锥体破破坏受拉力设设计值；：混凝土劈裂破破坏受拉力设设计值；1、锚栓钢材破破坏受拉承载载力校核：计算依依据：，；(依据《混凝凝土结构后锚锚固技术规程程》JGJ1445-20113第6.1.2条)式中：锚栓截面面面积，取84.255mm2；：锚栓抗拉强度度标准值，取取700N//mm2；：锚栓抗剪强度度标准值，取450N//mm2；：锚栓钢材破坏坏受拉承载力力标准值；：锚栓钢材破坏坏受拉承载力力分项系数，根根据《混凝土土结构后锚固固技术规程》JGJ1445-20113第4.3.110条，取1.3；有，，所以锚栓栓钢材满足强强度要求。考虑拉拔安安全系数2，则锚栓拉拔拔试验强度值值最少要求达达到10.00kN。2、混凝土破坏坏受拉承载力力校核：校核依据：；3、混凝土劈裂裂受拉承载力力校核：校核依据：；七、锚栓受剪承承载力计算(一)、单个锚锚栓最大剪力力计算1、钢筋破坏或或混凝土剪撬撬破坏时；(依据《混凝凝土结构后锚锚固技术规程程》JGJ1445-20113第5.3.1、5.3.3条)ny：参与竖向向受剪的锚栓栓数目为4个；nx：参与水平平受剪的锚栓栓数目为4个；单个承受的剪力力为：2、混凝土边缘缘破坏时；(依据《混凝凝土结构后锚锚固技术规程程》JGJ1445-20113第5.3.1、5.3.4条进行计算)单个承受的剪力力为：(剪力垂直于于基材边缘方方向，否则不不除以2)(剪力垂直于基基材边缘方向向，否则不除除以2)3、群锚在扭矩矩T作用下；(依据《混凝凝土结构后锚锚固技术规程程》JGJ1445-20113第5.3.5条)单个承受的剪力力为：4、群锚在剪力力V和扭矩T共同作用下下；(依据《混凝凝土结构后锚锚固技术规程程》JGJ1445-20113第5.3.6条)综上所述，锚栓栓群中单个锚锚栓最大剪力力设计值为3743..65N。(二)、锚栓最最大总剪力计计算八、混凝土边缘缘破坏受剪承载力计算计算依据：，；；(依据《混凝凝土结构后锚锚固技术规程程》JGJ1445-20113第6.1.115条)式中，：混凝土土边缘破坏受受剪承载力标标准值；：混凝土边缘破破坏受剪承载载力分项系数数，根据《混混凝土结构后后锚固技术规规程》JGJ1445-20113第4.3.110条，取2.5；：单根锚栓垂直直构件边缘受受剪时，混凝凝土理想边缘缘破坏受剪承承载力标准值值；：混凝土理想边边缘破坏在侧侧向的投影面面面积；：混凝土实际边边缘破坏在侧侧向的投影面面面积；：边距比对受剪剪承载力的影影响系数；：边距与厚度比比对受剪承载载力的影响系系数；：剪力角度对受受剪承载力的的影响系数；；：荷载偏心对群群栓受剪承载载力的影响系系数；：锚固区配筋对对受剪承载力力的影响系数数；另外，依据《混混凝土结构后后锚固技术规规程》JGJ1445-20113第6.1.225条规定：满满足下列条件件，计算锚栓栓边缘受剪承承载力时，应应分别用代替替相应公式中中的计算、、、和值。条件：A、后锚锚固基材厚度度h小于；BB、平行于剪剪力作用方向向的锚栓边距距不大于，不大于。1、计算过程：：(依据《混凝凝土结构后锚锚固技术规程程》JGJ1445-20113第6.1.116条)对于开裂混凝：：；对于不开裂混凝凝土：其中，，式中，，：系数数；：锚栓外径；：混凝土立方体体抗压强度标标准值，当不不小于45N/mmm2且不大于60N/mmm2时，应乘以以降低系数0.95。：锚栓有效锚固固深度；：锚栓与混凝土土基材边缘的的距离；：剪切荷载下锚锚栓的有效长长度，取为，且不大于；综上所述，，2、计算过程：：(依据《混凝凝土结构后锚锚固技术规程程》JGJ1445-20113第6.1.117条)计算公式：(式式中c1见下图)3、计算过程：：(依据《混凝凝土结构后锚锚固技术规程程》JGJ1445-20113第6.1.118条)A：单根锚栓，位位于构件角部部，且大于、不大于时(下左图)计算公式：B：双栓，位于于构件边缘，且且不大于、不大于时(下右图)计算公式：B：四栓，位于于构件角部，且且不大于、不大于、不大于时(下图)计算公式：4、计算过程：：(依据《混凝凝土结构后锚锚固技术规程程》JGJ1445-20113第6.1.119条)计算公式：，当当计算值大于于1.0时，应取1.0。5、计算过程：：(依据《混凝凝土结构后锚锚固技术规程程》JGJ1445-20113第6.1.220条)计算公式：，当当计算值小于于1.0时，应取1.0。5、计算过程：：(依据《混凝凝土结构后锚锚固技术规程程》JGJ1445-20113第6.1.221条)计算公式：式中，：剪力与与垂直于构件件自由边方向向轴线之夹角，不不大于90°。当大于90°时，只计计算平行于边边缘的剪力分分量，背离混凝土基材边边缘的剪力分分量可不计算算。因此，6、计算过程：：(依据《混凝凝土结构后锚锚固技术规程程》JGJ1445-20113第6.1.222条)计算公式：，其其值大于1.0时，应取1.0。7、计算过程：：(依据《混凝凝土结构后锚锚固技术规程程》JGJ1445-20113第6.1.223条)A：不开裂混凝凝土或边缘为为无筋或少筋筋的开裂混凝凝土，应取为1.0；B：边缘配有直直径d不小于12mm纵筋的开裂裂混凝土，应应取为1.2；C：边缘配有直直径d不小于12mm纵筋及间距距不大于100mm箍筋的开裂裂混凝土，应应取为1.4。另外，根据《混混凝土结构后后锚固技术规规程》JGJ1445-20113第6.1.224条，位于角角部的群锚，应应分别计算两两个边缘的受受剪承载力设设计值，并应应取两者中的的较小值作为为群锚的边缘缘受剪承载力力设计值。综上所述有：，九、混凝土剪撬撬破坏承载力力计算计算依据：，；；(依据《混凝凝土结构后锚锚固技术规程程》JGJ1445-20113第6.1.226条)式中，：混凝土土剪撬破坏受受剪承载力标标准值；：混凝土剪撬破破坏受剪承载载力分项系数数，根据《混混凝土结构后后锚固技术规规程》JGJ1445-20113第4.3.110条，取2.5；k：锚固深度对对的影响系数数。当小于60mm时，k取1.0；当不小于60mm时，k取2.0。因此，，十、锚栓受剪、混混凝土边缘破破坏受剪、剪剪撬破坏承载载力校核校核依据：、、；(依据《混凝凝土结构后锚锚固技术规程程》JGJ1445-20113第6.1.113条)其中：锚栓群中中剪力最大的锚锚栓的拉力设设计值，取55000NN；：锚栓群总剪力力设计值；：锚栓钢材破坏坏受剪力设计值；：混凝土边缘破破坏受剪力设计值；：混凝土剪撬破破坏受剪力设计值；1、锚栓钢材破破坏受剪承载载力校核：(凝锚程411其中，：锚栓钢钢材破坏受剪剪承载力设计计值，根据《混混凝土结构后后锚固技术规规程》JGJ1445-20113第6.1.114条，对于群群锚，锚栓钢钢材断后伸长长率不大于8%时，其值应应乘以0.8的降低系数数；：锚栓钢材破坏坏受剪承载力力分项系数，根根据《混凝土土结构后锚固固技术规程》JGJ1445-20113第4.3.110条，取1.3；：锚栓应力截面面面积为844.25mmm2；不考虑杠杆臂的的作用有：（依据《混混凝土结构后后锚固技术规规程》JGJ1445-20113第6.1.114.1条）：锚栓抗剪强度度标准值，取取值为450N//mm2；：锚栓群中剪力力最大的锚栓栓的剪力设计计值，取22236N；有，，所以锚栓栓钢材满足抗抗剪强度要求求。2、混凝土边缘缘破坏受剪承承载力校核校核依据：3、混凝土剪撬撬破坏承载力力校核校核依据：十一、锚栓在拉拉剪复合承载载力下强度校核下坏力公凝锚程412：锚栓群中拉力力最大的锚栓栓的拉力设计计值，取5000N；：锚栓钢材破坏坏受拉力设计计值，取453655.38NN；：锚栓群中剪力力最大的锚栓栓的剪力设计计值，取2236N；：锚栓钢材破坏坏受剪承载力力设计值，取116655.38N；因此，锚栓在拉拉剪扭复合受力下下承载力满足足要求。十二、混凝土在在拉剪复合承承载力下强度度校核下时公凝锚程412：锚栓群中拉力力最大的锚栓栓的拉力设计计值，取171755.5N；：混凝土破坏受受拉力设计值值，取453655.38NN；：锚栓群中剪力力最大的锚栓栓的剪力设计计值，取2725N；：混凝土破坏受受剪承载力设设计