埋件计算例子

埋件计算

建筑埋件系统

设计计算书设计：校对： 审核： 批准： 二O—二年九月十三日目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1幕墙埋件计算（定型化学锚栓） 1\o"CurrentDocument"1.1埋件受力基本参数 1\o"CurrentDocument"1.2锚栓群中承受拉力最大锚栓的拉力计算 1\o"CurrentDocument"1.3群锚受剪内力计算 3\o"CurrentDocument"1.4锚栓钢材破坏时的受拉承载力计算 3\o"CurrentDocument"1.5基材混凝土的受拉承载力计算 41.6锚栓钢材受剪破坏承载力计算 81.7基材混凝土受剪承载力计算 91.8拉剪复合受力情况下的混凝土承载力计算 13\o"CurrentDocument"2附录常用材料的力学及其它物理性能 15幕墙后锚固计算13]幕墙后锚固计算13]1幕墙埋件计算（定型化学锚栓）1.1埋件受力基本参数V=8000NN=10000NM=200000N•mm选用锚栓：M12X160/110,M12X160/110；1.2锚栓群中承受拉力最大锚栓的拉力计算按附录M.1.2[GB50367-2006]规定，在轴心拉力和弯矩共同作用下（下图所示），进行弹性分析时，受力最大锚栓的拉力设计值应按下列规定计算：1：当N/n—My/工y2^0时：TOC\o"1-5"\h\z1 iN二N/n+My/Zy2rh 1 i t2：当N/n—My/Zy2<0时：N=（M+NL）y//Zy./2在上面公式中：1 1M：弯矩设计值；N:群锚中受拉力最大锚栓的拉力设计值；yh,y:锚栓1及i至群锚形心轴的垂直距离；y1/,y/：锚栓1及i至受压一侧最外排锚栓的垂直距离；L：轴力N作用点至受压一侧最外排锚栓的垂直距离；r<7r<7.[r//i[//jr//i2zz/L ■k yi在本例中：N/n—My/Ey21 i=10000/4-200000X100/40000=2000因为：2000^0所以:N二N/n+My/Ey2=3000Nh 1 i按JGJ102-2003的5.5.7中第七条规定，这里的Nh再乘以2就是现场实际拉拔应该达到的值。另外，我们接着分析一下锚栓群受拉区的总拉力：当N/n-My/Ey2三0时：螺栓群中的所有锚栓在组合外力作用下都承受拉力，中性轴在锚栓群形心位置，这种

情况下群锚受拉区总拉力为：N=N+MZy/Zy2=Ng i i而当N/n-My/Zy2VO时：最下排的锚栓底部埋板部分为结构受压区，螺栓群的中性轴取最下一排锚栓位置，这种情况下群锚受拉区总拉力为：N=（M+NL）Zy//ZynTOC\o"1-5"\h\zg i i本例中，因为：2中性轴在形心位置，不用这个公式1.3群锚受剪内力计算按附录M.2.1［GB50367-2006］规定，当边距c三10hf时，所有锚栓均匀分摊剪切荷载； 6当边距c<10hf时，部分锚栓分摊剪切荷载；其中： ehf：锚栓的有效锚固深度；eC：锚栓与混凝土基材之间的距离；本例中：c=100mm<10hf=1100mm在本计n=8?oo部/分=4栓受剪，所以，承受剪力最大锚栓所受剪力设计值为:h1.4锚栓钢材破坏时的受拉承载力计算13.2.2[GB50367-2006]Na=fA13.2.2[GB50367-2006]tud,ts上面公式中：Na：锚栓钢材受拉承载力设计值;tf:锚栓钢材用于抗拉计算的强度设计值，按13.2.3条［GB50367-2006］采用;ud,tA:锚栓有效截面面积；sNa=fAtud,ts=400X84.3=33720N$2XN=6000Nh锚栓钢材受拉破坏承载力满足设计要求！1.5基材混凝土的受拉承载力计算本结构埋板参数示意图如下：

因锚固点位于结构受拉面，而该结构为普通混凝土结构，故锚固区基材应判定为开裂混凝土。混凝土锥体受拉破坏时的受拉承载力设计值Nc应按下列公式计算：（定型化学螺栓）tNc=2.4屮屮f0.5h1.5 13・3・2—2[GB50367—2006]t bNcu,kef在上面公式中：Nc：锚栓连接的基材混凝土抗拉承载力设计值；tf:混凝土立方体抗压强度标准值，按现行规范GB50010的规cu,k定采用；h:锚栓的有效锚固深度；ef屮：定型化学锚栓直径对粘结强度的影响系数：Tb当dW16mm时，取0.95；0当d=24mm时，取0.85；0介于两者之间时候，按线性插值；本计算中d=12mm，所以屮=0.95；0 Tb屮：考虑各种因素对基材混凝土受拉承载力影响的修正系数，N按规范13.3.3[GB50367-2006]计算；屮二屮屮A/A0 13.3.3—N sN eNcNc,N1[GB50367—2006]

屮 =l/(l+2e/s )W1eN Ncr,N13.3.3-2[GB50367-2006]在上面公式中：屮：考虑构件边距及锚固深度等因素对基sN材受力的影响系数，取0・8；屮：荷载偏心对群锚受拉承载力的影响系eN数；C：锚栓的边距(mm)；s和C:混凝土呈锥形受拉时，确保每一crN crN锚栓承载力不受间距和边距效应影响的最小间距和最小边距，按表13.4.3[GB50367-2006]采用：c三l・5h；cr,N efs三3・0h；cr,N efe：拉力(含其合力)对受拉锚栓形心的偏心N矩；A/A0:考虑锚栓边距和间距对锚栓受拉承cNc,N载力的影响系数，按13.3.4条[GB50367-2006]确定；A=(c+s+0.5s )(c+s+0.5s )cN1 1 cr,N2 2 cr,N13.3.5-4[GB50367-2006]

=(100+200+0.5X330)X(165+200+0.5X330)=246450mm2A0=s2 13・3・4[GB50367—2006]c,Ncr,N=3302=108900mm2将各参数带入公式 13・3・3-1[GB50367-2006]，得：屮二屮屮A/A0N sNeNcNc,N=0・8X1X246450/108900=1.81将各参数带入公式13.3・2-2[GB50367-2006],得：Nc=2.4屮屮f0.5h1.5t bNcu,kef=2.4X0.95X1・81X300.5X1101.5=26077・327N三N=10000N所以，群锚混凝土锥体受拉破坏承载力满足设计要求!1.6锚栓钢材受剪破坏承载力计算13.2.4-1[GB50367-Va13.2.4-1[GB50367-ud,Vs2006]其中:

Va：锚栓钢材受剪承载力设计值；A:锚栓的有效截面面积；sf:锚栓钢材用于抗剪计算的强度设计udV值，按13.2.3条[GB50367-2006]采用；带入已知参数，贝I」：Va=fAud,Vs=240X84.3=20232N三V=4000N所以，锚栓钢材受剪破坏承载力满足设计要求！1.7基材混凝土受剪承载力计算Vc=0.18 屮 fVcu,k1 0ef13.3.6[GB50367-2006]在上面公式中：Vc:锚栓连接的基材混凝土受剪承载力设计值；屮：考虑各种因素对基材混凝土受剪承V载力影响的修正系数，按13.3.7[GB50367-2006]计算；c:平行与剪力方向的边距；d:锚栓外径；h:锚栓的有效锚固深度；ef

当h〉10d时候，按h=10d计算；本计算中为h=110；6 °ef屮二屮屮屮屮屮A/AoV S,V h,v a,V e,v u,VcVc,V13・3・7T[GB50367-2006]屮=0.7+0・2c/c<1 13.3.7—s,V 2 12[GB50367—2006]=0.7+0.2X165/100=1.03因此屮v=min(1.03,1)=1屮 =(1・5cS'/h)1/3三1 13.3.7—h,V 13[GB50367—2006]=(1.5X100/300)1/3=0.794因此屮二max(0.794,1)=1hV屮按13・3・7—4[GB50367—2006]取值，aV要求如下：当0°<a<55。时，屮=1.0；TOC\o"1-5"\h\zV ra,V /当55°<a<90°时，屮=1(cosV a,Va+0.5sina)；V V当90°<a<180。时，屮=V a,V2.0；因此屮=1a,V

屮=l/(l+2e/3c)<1 13.3.7—e,V V 15[GB50367-2006]在本计算中，屮=1eV屮按13・3・7—6[GB50367—2006]取值，» :u,V要求如下：当边缘无配筋时，屮=1.0；uV当边缘配有直径d12mm钢筋时，屮=1・2；uV' 当边缘配有直径d±12mm钢筋及s三100mm钢筋时，屮=1.4；uV在本计算中，屮=1.2uV在上面这些公式中：’系数;屮s,V系数;屮s,V系数;边距比c/c对受剪承载力的影响21边厚比c/h对受剪承载力的影响1屮：剪力与垂直于构件自由边的轴线aV之间的夹角对受剪承载力的影响系数；屮：荷载偏心对受剪承载力的影响系e,V屮：构件锚固区配筋对受剪承载力的uV影响系数；

A/A0:锚栓边距、间距等几何效应对eVeV抗剪承载力的影响系数，按13.3.8及13.3.9[GB50367-2006]确定;e:垂直与e方向的边距；21h：构件厚度；e:剪力对受剪锚栓形心的偏心矩；VAo=4・5c2 13.3・8[GB50367-2006]eV 1=4・5X1002=45000mm2A=(1・5c+s+e)h 13.3.10-e,V 1 2 23[GB5O367-2O06]=(1.5X100+200+165)X300=154500mm2将各参数带入13.3.7-1[GB50367-2006],得：屮二屮屮屮屮屮A/A0Vs,Vh,Va,Ve,Vu,VeVe,V=1X1X1X1X1.2X154500/45000=4.12再带入已知参数到13.3.6[GB50367-2006],得：Ve=0.18屮f0.5e1.5d0.3h0.2Veu,k1 0ef=0.18X4.12X300.5X1001.5X120.3X

1100.2=21916・0992V=8000N所以，混凝土的受剪承载能力满足计算要求!1.8拉剪复合受力情况下的混凝土承载力计算1.8拉剪复合受力情况下的混凝土承载力计算i=i计算依据:(p)a+(R)a<1 13.3.12[GB50367—N V2006]在找个公式中：p:拉力作用设计值与混凝土抗拉承载N力设计值之比；在本计算中：p=10000/26077.327=0.383Np:剪力作用设计值与混凝土抗剪承载V力设计值之比；在本计算中：p=8000/21916.099=0.365Va:指数，当两者均受锚栓钢材破坏形式控制时，取a=2.0,其它情况下取a=1.5；(p)a+(p)aN V=0.3831.5+0.3651.5

=0.458W1所以，该处计算满足设计要求!2附录常用材料的力学及其它物理性能一、玻璃的强度设计值fg(MPa)JGJ102-2003表5.2.1种类厚度(mm)大面侧面普通玻璃528.019.5浮法玻璃5~1228.019.515~1924.017.0三2020.014.0钢化玻璃5~1284.058.815~1972.050.4三2059.041.3二、长期荷载作用下玻璃的强度设计值fg(MPa)JGJ113-2009表4.1.9种类厚度(mm)大面侧面平板玻璃5~129615~1975三2064半钢化玻璃5~12282015~192417三202014半钢化玻璃5~12423015~193626三203021三、铝合金型材的强度设计值(MPa)GB50429-2007表4.3.4铝合金牌号状态厚度强度设计值(mm)抗拉、抗压抗剪6061T4不区分9055T6不区分2001156063T5不区分9055T6不区分150856063AT5W1013575T6W1016090四、钢材的强度设计值(1-热轧钢材)fs(MPa)JGJ102-2003表5.2.3钢材牌号厚度或直径d(mm)抗拉、抗压、抗弯抗剪端面承压Q235dW16215125325Q345dW16310180400

五、钢材的强度设计值(2-冷弯薄壁型钢)fs(MPa)GB50018-2002表4.2.1钢材牌号抗拉、抗压、抗弯抗剪端面承压Q235205120310Q345300175400六、材料的弹性模量E(MPa)JGJ102-2003表5.2.8、JGJ133-2001表5.3.9材料E不锈钢绞线1.2X105~1.5X105高强钢绞线1.95X105钢丝绳0.8X105~1.0X105花岗石板0.8X105铝塑复合板4mm0.2X105铝塑复合板6mm0.3X105七、材料的泊松比uJGJ102-2003表5.2.9、JGJ133-2001表5.3.10、GB50429-2007表4.3.7材料U材料U玻璃0.2钢、不锈钢0.3铝合金0.3(按GB50429)高强钢丝、钢绞线0.3铝塑复合板0.25蜂窝铝板0.25花冈岩0.125八、材料的膨胀系数a(1/°C)JGJ102-2003表5.2.10、JGJ133-2001表5.3.11、GB50429-2007表4.3.7材料a材料a玻璃0.8X10-5~1.0X10-5不锈钢板1.80X10-5铝合金、单层铝板2.3X10-5(按GB50429)混凝土1.00X10-5钢材1.20X10-5砖砌体0.50X10-5铝塑复合板<4.0X10-5蜂窝铝板2.4X10-5花冈岩0.8X10-5九、材料的重力密度Yg(KN/m3)JGJ102-2003表5.3.1、GB50429-2007表4.3.7材料Y一材料Yg普通玻璃、夹层玻璃钢化、半钢化玻璃25.6矿棉1.2~1.5玻璃棉0.5~1.0钢材78.5岩棉0.5~2.5铝合金2700kg/m3(按GB50429)十、板材单位面积重力标准值(MPa)JGJ133-2001表5.2.2板材厚度(mm)qk(N/m2)板材厚度(mm)qk(N/m2)单层铝板2.567.51.5117.83.081.0不锈4.0112.02.02.5157.0196.3钢板铝塑复合板4.055.03.0235.56.073.6蜂窝铝板10.053.0花岗20.0500〜560(铝箔芯)15.070.0石板25.0625〜70020.074.030.0750〜840十一、螺栓连接的强度设计值一(MPa)JGJ102-2003表B.0.1-1螺栓的性能等级锚栓和构件钢材的牌号普通螺栓锚栓承压型连接高强度螺栓C级螺栓A、B级螺栓抗拉抗-、,*剪承压抗拉抗-、,*剪承压抗拉抗拉抗-、,*剪承压fbfbfbfbfbfbfbfbfbfb普通螺栓4.6、4.8级1701405.6级———210190—————8.8级———400320—————锚栓Q235钢——————140———Q345钢——————180———承压型连接高强度螺栓8.8级400250—10.9级500310—构件Q235钢——305——405———470Q345钢——385——510———590Q390钢——400——530———615十二、螺栓连接的强度设计值二(MPa)GB50429-2007表4.3.5-1螺栓的材料、性能等级和构件铝合金牌号普通螺栓铝合金不锈钢钢抗拉fvt抗剪fbv承压fbc抗拉fvt抗剪fbv承压fbc抗拉fvt抗剪fbv承压fbc普通螺栓铝合金2B111701602A90150145不锈钢A2-50、A4—50——————200190————————A2-70、A4—70——————280265————————钢4.6、4.8级————————————170140——构件6061—T4————210————210————2106061—T6————305————305————3056063—T5————185————185————1856063—T6————240————240————2406063A—T5————220————220————2206063A—T6————255————255————255

5083-0/F/H112————315————315————315十三、焊缝的强度设计值(MPa)JGJ102-2003表B.0.1-3焊接方法和焊条型号构件钢材对接焊缝角焊缝牌号厚度或直径d(mm)抗压fwc抗拉和抗弯受拉fwt抗剪fwv抗拉、抗压和一级、二级三级抗剪ffw自动焊、半自动焊和E43型焊条的手工焊Q235钢dW1621521518512516016VdW4020520517512016040VdW60200200170115160自动焊、半自动焊和E50型焊条的手工焊Q345钢dW1631031026518020016VdW3529529525017020035VdW50265265225155200自动焊、半自动焊和E55型焊条的手工焊Q390钢dW1635035030020522016VdW3533533528519022035VdW50315315270180220自动焊、半自动焊和E55型焊条的手工焊Q420钢dW1638038032022022016VdW3536036030521022035VdW50240240290195220十四、 不