預埋件及化學錨栓計算

后置埋件及化學螺栓計算一、設計說明與本部分預埋件件對應的主體體結構采用混混凝土強度等等級為C30。在工程中盡盡量采用預埋埋件，但當實實際工程中需需要采用后置置埋件，需對對后置埋件進進行補埋計算算。本部分后置埋埋件由4-MM12×1110mm膨脹、擴孔孔錨栓，2500×200×10mm鍍鋅鋼板板組成，形式式如下：埋件示意圖當前計算錨栓類類型：后擴底底機械錨栓；錨栓材料類型：：A2-700；螺栓行數(shù)：2排排；螺栓列數(shù)：2列列；最外排螺栓間距距：H=1000mm；最外列螺栓間距距：B=130mm；螺栓公稱直徑：：12mm；錨栓底板孔徑：：13mm；錨栓處混凝土開開孔直徑：14mm；錨栓有效錨固深深度：110mm；錨栓底部混凝土土級別：C30；二、荷載計算Vx：水平方軸軸剪力；Vy：垂直方軸軸剪力；N：軸向拉力；；Dx：水平方軸軸剪力作用點點到埋件距離離，取1000mm；Dy：垂直方軸軸剪力作用點點到埋件距離離，取2000mm；Mx：繞x軸彎彎矩；My：繞y軸彎彎矩；T：扭矩設計值值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、錨栓受拉承承載力計算(一)、單個錨錨栓最大拉力力計算1、在軸心拉力力作用下，群群錨各錨栓所所承受的拉力力設計值：；(依據(jù)《混凝凝土結構后錨錨固技術規(guī)程程》JGJ1445-20113第5.2.1條)式中，：錨栓所所承受的拉力力設計值；：總拉力設計值值；：群錨錨栓個數(shù)數(shù)；：錨栓受力不均均勻系數(shù)，取取1.1。2、在拉力和繞繞y軸彎矩共同作作用下，錨栓栓群有兩種可可能的受力形形式，具體如如下所示；(依據(jù)《混凝凝土結構后錨錨固技術規(guī)程程》JGJ1445-20113第5.2.2條)假定錨栓群繞自自身的中心進進行轉動，經(jīng)經(jīng)過分析得到到錨栓群形心心坐標為(125，100)，各錨栓到到錨栓形心點點的x向距離平方方之和為：∑x2=4×652=16900mmm2；x坐標最高的錨錨栓為4號錨栓，該該點的x坐標為190，該點到到形心點的xx軸距離為：x1=190-125=65mm；x坐標最低的錨錨栓為1號錨栓，該該點的x坐標為60，該點到到形心點的xx軸距離為：x2=60-125=-65mm；錨栓群的最大和和最小受力分分別為：由于Nmin<<0，說明連接接下部受壓，在在彎矩作用下下構件繞最左左排錨栓轉動動，此時，分分析計算得到到各錨栓到左左排錨栓的x軸距離平方方之和為：∑xd2=338000mm2；最右錨栓點到最最左錨栓點的x軸距離為：：xd=190-60=130mm；Ly：軸力N作作用點至受壓壓一側最外棑棑錨栓的垂直直距離，取65mm；那么，錨栓所受受最大拉力實實際為：綜上，錨栓群在在拉力和垂直直彎矩共同作作用下，錨栓栓的最大拉力設計值為為4000N。3、在拉力和繞繞x軸彎矩共同作作用下，錨栓栓群有兩種可可能的受力形形式，具體如如下所示；(依據(jù)《混凝凝土結構后錨錨固技術規(guī)程程》JGJ1445-20113第5.2.2條)假定錨栓群繞自自身的中心進進行轉動，各各錨栓到錨栓栓形心點的yy向距離平方方之和為：∑y2=4×502=10000mmm2；y坐標最高的錨錨栓為4號錨栓，該該點的y坐標為1500，該點到形形心點的y軸距離為：：y1=150-100=50mm；；y坐標最低的錨錨栓為1號錨栓，該該點的y坐標為50，該點到到形心點的yy軸距離為：：y2=50-100=-50mmm；錨栓群的最大和和最小受力分分別為：由于Nhminn<0，說明連接接下部受壓，在在彎矩作用下下構件繞最下下排錨栓轉動動，此時，分分析計算得到到各錨栓到下下排錨栓的y軸距離平方方之和為：∑yd2=20000；最上錨栓點到最最下錨栓點的y軸距離為：：yd=150-50=100mm；Lx：軸力N作作用點至受壓壓一側最外棑棑錨栓的垂直直距離，取50mm；因此，錨栓所受受最大拉力實實際為：綜上，錨栓群在在拉力和水平平彎矩共同作作用下，錨栓栓的最大拉力設計值為為5000N。(二)、錨栓受受拉區(qū)總拉力力計算計算算依據(jù)：，；(依據(jù)《混凝凝土結構后錨錨固技術規(guī)程程》JGJ1445-20113第5.2.3條)式中，：錨栓受受拉區(qū)總拉力力設計值；：錨栓中受拉錨錨栓i的拉力設計計值；：錨栓中最大錨錨栓的拉力設設計值；：錨栓1至受壓壓一側最外排排錨栓的垂直直距離；：錨栓i至受壓壓一側最外排排錨栓的垂直直距離。，四、混凝土錐體體受拉承載力計算計算依據(jù)：，；；(依據(jù)《混凝凝土結構后錨錨固技術規(guī)程程》JGJ1445-20113第6.1.3條)對于開裂混凝土土：；對于不開裂混凝凝土：式中，：混凝土土錐體破壞受受拉承載力標標準值；：單根錨栓受拉拉時，混凝土土理想錐體破破壞受拉承載載力標準值；；：混凝土錐體破破壞受拉承載載力分項系數(shù)數(shù)，根據(jù)《混混凝土結構后后錨固技術規(guī)規(guī)程》JGJ1445-20113第4.3.110條，取3.0；：混凝土立方體體抗壓強度標標準值。當不不小于45N//mm2且不大于60N//mm2時，應乘以以降低系數(shù)0.95；：錨栓有效錨固固深度。對于于膨脹型螺栓栓及擴底型錨錨栓，為膨脹脹錐體與孔壁壁最大擠壓點點的深度；：根錨栓受拉且且無間距、邊邊距影響時，混混凝土理想錐錐體破壞投影影面面積；：單根錨栓或群群錨受拉時，混混凝土實際錐錐體破壞投影影面面積；：邊距c對受拉拉承載力的影影響系數(shù)；：表層混凝土因因密集配筋的的剝離作用對對受拉承載力力的影響系數(shù)數(shù)；：荷載偏心eNN對受拉承載載力的影響系系數(shù)。另外，根據(jù)《混混凝土結構后后錨固技術規(guī)規(guī)程》JGJ1445-20113第6.1.9條規(guī)定：群群栓有三個及及以上邊緣且且錨栓的最大大邊距不大于于(見下圖)，計算混凝凝土錐體受拉拉破壞的受拉拉承載力設計計值時，應取取代替、代替、代替用于計算算、、、及。1、計算過程：：(依據(jù)《混凝凝土結構后錨錨固技術規(guī)程程》JGJ1445-20113第6.1.4條)計算公式：式中，：混凝土土錐體破壞且且無間距效應應和邊緣效應應情況下，每每根錨栓達到到受拉承載力力標準值的臨臨界間距，應應取為。2、計算過程：：(依據(jù)《混凝凝土結構后錨錨固技術規(guī)程程》JGJ1445-20113第6.1.5條)(1)、單根錨錨栓，靠近構構件邊緣布置置，且c1不大于時(下左圖)：計算公式：(2)、雙栓，垂垂直于構件邊邊緣布置，且且c1不大于，s1不大于時(上右圖)：計算公式：(3)、雙栓，平平行于構件邊邊緣布置，且且c2不大于，s1不大于時(下左圖)：計算公式：(4)、四栓，位位于構件角部部，且c1不大于，c2不大于，s1不大于，s2不大于時（下下右圖）計算公式：式中，c1：方方向1的邊距；c2：方向2的的邊距；s1：方向1的的間距；s2：方向2的的間距；：混凝土椎體破破壞且無間距距效應及邊緣緣效應情況下下，每根錨栓栓達到受拉承承載力標準值值的臨界邊距距，應取為。3、計算過程：：(依據(jù)《混凝凝土結構后錨錨固技術規(guī)程程》JGJ1445-20113第6.1.6條)計算公式：式中，c：邊距距，有多個邊邊距時應取最最小值。4、計算過程：：(依據(jù)《混凝凝土結構后錨錨固技術規(guī)程程》JGJ1445-20113第6.1.7條)計算公式：另外，當?shù)挠嬎闼阒荡笥?.0時，應取1.0；當錨固區(qū)區(qū)鋼筋間距ss不小于150mm時，或鋼筋筋直徑d不大于10mm且s不小于100mm時，應取1.0。5、計算過程：：(依據(jù)《混凝凝土結構后錨錨固技術規(guī)程程》JGJ1445-20113第6.1.8條)式中，：受拉錨錨栓合力點相相對于群錨受受拉錨栓重心心的偏心距。另另外，當?shù)挠嬘嬎阒荡笥?.0時，應取1.0；當為雙向向偏心時，應應分別按兩個個方向計算，應取。綜上所述，有，五、混凝土劈裂裂破壞承載力力計算計算依據(jù)：，，；(依據(jù)《混凝凝土結構后錨錨固技術規(guī)程程》JGJ1445-20113第6.1.112條)式中，：混凝土土劈裂破壞受受拉承載力設設計值；：混凝土劈裂破破壞受拉承載載力標準值；；：混凝土錐體破破壞受拉承載載力標準值，按按《混凝土結結構后錨固技技術規(guī)程》JGJ1145-20013第6.1.3條計算。在在、及相關系數(shù)數(shù)計算中，和和應分別由和代替，應取為為。：混凝土劈裂破破壞受拉承載載力分項系數(shù)數(shù)，依據(jù)《混混凝土結構后后錨固技術規(guī)規(guī)程》JGJ1445-20113第4.3.110條，取3.0。：構件厚度h對對劈裂破壞受受拉承載力的的影響系數(shù)。當當?shù)挠嬎阒荡蟠笥?.5時，應取1.5。綜上所述，，，六、錨栓受拉、混混凝土錐體受受拉、劈裂承承載力校核校核依據(jù)：、、；(依據(jù)《混凝凝土結構后錨錨固技術規(guī)程程》JGJ1445-20113第6.1.1條)其中：錨栓群中中拉力最大的的錨栓的拉力力設計值；：錨栓群受拉區(qū)區(qū)總拉力設計計值；：錨栓鋼材破壞壞受拉力設計計值；：混凝土錐體破破壞受拉力設設計值；：混凝土劈裂破破壞受拉力設設計值；1、錨栓鋼材破破壞受拉承載載力校核：計算依依據(jù)：，；(依據(jù)《混凝凝土結構后錨錨固技術規(guī)程程》JGJ1445-20113第6.1.2條)式中：錨栓截面面面積，取84.255mm2；：錨栓抗拉強度度標準值，取取700N//mm2；：錨栓抗剪強度度標準值，取450N//mm2；：錨栓鋼材破壞壞受拉承載力力標準值；：錨栓鋼材破壞壞受拉承載力力分項系數(shù)，根根據(jù)《混凝土土結構后錨固固技術規(guī)程》JGJ1445-20113第4.3.110條，取1.3；有，，所以錨栓栓鋼材滿足強強度要求。考慮拉拔安安全系數(shù)2，則錨栓拉拔拔試驗強度值值最少要求達達到10.00kN。2、混凝土破壞壞受拉承載力力校核：校核依據(jù)：；3、混凝土劈裂裂受拉承載力力校核：校核依據(jù)：；七、錨栓受剪承承載力計算(一)、單個錨錨栓最大剪力力計算1、鋼筋破壞或或混凝土剪撬撬破壞時；(依據(jù)《混凝凝土結構后錨錨固技術規(guī)程程》JGJ1445-20113第5.3.1、5.3.3條)ny：參與豎向向受剪的錨栓栓數(shù)目為4個；nx：參與水平平受剪的錨栓栓數(shù)目為4個；單個承受的剪力力為：2、混凝土邊緣緣破壞時；(依據(jù)《混凝凝土結構后錨錨固技術規(guī)程程》JGJ1445-20113第5.3.1、5.3.4條進行計算)單個承受的剪力力為：(剪力垂直于于基材邊緣方方向，否則不不除以2)(剪力垂直于基基材邊緣方向向，否則不除除以2)3、群錨在扭矩矩T作用下；(依據(jù)《混凝凝土結構后錨錨固技術規(guī)程程》JGJ1445-20113第5.3.5條)單個承受的剪力力為：4、群錨在剪力力V和扭矩T共同作用下下；(依據(jù)《混凝凝土結構后錨錨固技術規(guī)程程》JGJ1445-20113第5.3.6條)綜上所述，錨栓栓群中單個錨錨栓最大剪力力設計值為3743..65N。(二)、錨栓最最大總剪力計計算八、混凝土邊緣緣破壞受剪承載力計算計算依據(jù)：，；；(依據(jù)《混凝凝土結構后錨錨固技術規(guī)程程》JGJ1445-20113第6.1.115條)式中，：混凝土土邊緣破壞受受剪承載力標標準值；：混凝土邊緣破破壞受剪承載載力分項系數(shù)數(shù)，根據(jù)《混混凝土結構后后錨固技術規(guī)規(guī)程》JGJ1445-20113第4.3.110條，取2.5；：單根錨栓垂直直構件邊緣受受剪時，混凝凝土理想邊緣緣破壞受剪承承載力標準值值；：混凝土理想邊邊緣破壞在側側向的投影面面面積；：混凝土實際邊邊緣破壞在側側向的投影面面面積；：邊距比對受剪剪承載力的影影響系數(shù)；：邊距與厚度比比對受剪承載載力的影響系系數(shù)；：剪力角度對受受剪承載力的的影響系數(shù)；；：荷載偏心對群群栓受剪承載載力的影響系系數(shù)；：錨固區(qū)配筋對對受剪承載力力的影響系數(shù)數(shù)；另外，依據(jù)《混混凝土結構后后錨固技術規(guī)規(guī)程》JGJ1445-20113第6.1.225條規(guī)定：滿滿足下列條件件，計算錨栓栓邊緣受剪承承載力時，應應分別用代替替相應公式中中的計算、、、和值。條件：A、后錨錨固基材厚度度h小于；BB、平行于剪剪力作用方向向的錨栓邊距距不大于，不大于。1、計算過程：：(依據(jù)《混凝凝土結構后錨錨固技術規(guī)程程》JGJ1445-20113第6.1.116條)對于開裂混凝：：；對于不開裂混凝凝土：其中，，式中，，：系數(shù)數(shù)；：錨栓外徑；：混凝土立方體體抗壓強度標標準值，當不不小于45N/mmm2且不大于60N/mmm2時，應乘以以降低系數(shù)0.95。：錨栓有效錨固固深度；：錨栓與混凝土土基材邊緣的的距離；：剪切荷載下錨錨栓的有效長長度，取為，且不大于；綜上所述，，2、計算過程：：(依據(jù)《混凝凝土結構后錨錨固技術規(guī)程程》JGJ1445-20113第6.1.117條)計算公式：(式式中c1見下圖)3、計算過程：：(依據(jù)《混凝凝土結構后錨錨固技術規(guī)程程》JGJ1445-20113第6.1.118條)A：單根錨栓，位位于構件角部部，且大于、不大于時(下左圖)計算公式：B：雙栓，位于于構件邊緣，且且不大于、不大于時(下右圖)計算公式：B：四栓，位于于構件角部，且且不大于、不大于、不大于時(下圖)計算公式：4、計算過程：：(依據(jù)《混凝凝土結構后錨錨固技術規(guī)程程》JGJ1445-20113第6.1.119條)計算公式：，當當計算值大于于1.0時，應取1.0。5、計算過程：：(依據(jù)《混凝凝土結構后錨錨固技術規(guī)程程》JGJ1445-20113第6.1.220條)計算公式：，當當計算值小于于1.0時，應取1.0。5、計算過程：：(依據(jù)《混凝凝土結構后錨錨固技術規(guī)程程》JGJ1445-20113第6.1.221條)計算公式：式中，：剪力與與垂直于構件件自由邊方向向軸線之夾角，不不大于90°。當大于90°時，只計計算平行于邊邊緣的剪力分分量，背離混凝土基材邊邊緣的剪力分分量可不計算算。因此，6、計算過程：：(依據(jù)《混凝凝土結構后錨錨固技術規(guī)程程》JGJ1445-20113第6.1.222條)計算公式：，其其值大于1.0時，應取1.0。7、計算過程：：(依據(jù)《混凝凝土結構后錨錨固技術規(guī)程程》JGJ1445-20113第6.1.223條)A：不開裂混凝凝土或邊緣為為無筋或少筋筋的開裂混凝凝土，應取為1.0；B：邊緣配有直直徑d不小于12mm縱筋的開裂裂混凝土，應應取為1.2；C：邊緣配有直直徑d不小于12mm縱筋及間距距不大于100mm箍筋的開裂裂混凝土，應應取為1.4。另外，根據(jù)《混混凝土結構后后錨固技術規(guī)規(guī)程》JGJ1445-20113第6.1.224條，位于角角部的群錨，應應分別計算兩兩個邊緣的受受剪承載力設設計值，并應應取兩者中的的較小值作為為群錨的邊緣緣受剪承載力力設計值。綜上所述有：，九、混凝土剪撬撬破壞承載力力計算計算依據(jù)：，；；(依據(jù)《混凝凝土結構后錨錨固技術規(guī)程程》JGJ1445-20113第6.1.226條)式中，：混凝土土剪撬破壞受受剪承載力標標準值；：混凝土剪撬破破壞受剪承載載力分項系數(shù)數(shù)，根據(jù)《混混凝土結構后后錨固技術規(guī)規(guī)程》JGJ1445-20113第4.3.110條，取2.5；k：錨固深度對對的影響系數(shù)數(shù)。當小于60mm時，k取1.0；當不小于60mm時，k取2.0。因此，，十、錨栓受剪、混混凝土邊緣破破壞受剪、剪剪撬破壞承載載力校核校核依據(jù)：、、；(依據(jù)《混凝凝土結構后錨錨固技術規(guī)程程》JGJ1445-20113第6.1.113條)其中：錨栓群中中剪力最大的錨錨栓的拉力設設計值，取55000NN；：錨栓群總剪力力設計值；：錨栓鋼材破壞壞受剪力設計值；：混凝土邊緣破破壞受剪力設計值；：混凝土剪撬破破壞受剪力設計值；1、錨栓鋼材破破壞受剪承載載力校核：(凝錨程411其中，：錨栓鋼鋼材破壞受剪剪承載力設計計值，根據(jù)《混混凝土結構后后錨固技術規(guī)規(guī)程》JGJ1445-20113第6.1.114條，對于群群錨，錨栓鋼鋼材斷后伸長長率不大于8%時，其值應應乘以0.8的降低系數(shù)數(shù)；：錨栓鋼材破壞壞受剪承載力力分項系數(shù)，根根據(jù)《混凝土土結構后錨固固技術規(guī)程》JGJ1445-20113第4.3.110條，取1.3；：錨栓應力截面面面積為844.25mmm2；不考慮杠桿臂的的作用有：（依據(jù)《混混凝土結構后后錨固技術規(guī)規(guī)程》JGJ1445-20113第6.1.114.1條）：錨栓抗剪強度度標準值，取取值為450N//mm2；：錨栓群中剪力力最大的錨栓栓的剪力設計計值，取22236N；有，，所以錨栓栓鋼材滿足抗抗剪強度要求求。2、混凝土邊緣緣破壞受剪承承載力校核校核依據(jù)：3、混凝土剪撬撬破壞承載力力校核校核依據(jù)：十一、錨栓在拉拉剪復合承載載力下強度校核下壞力公凝錨程412：錨栓群中拉力力最大的錨栓栓的拉力設計計值，取5000N；：錨栓鋼材破壞壞受拉力設計計值，取453655.38NN；：錨栓群中剪力力最大的錨栓栓的剪力設計計值，取2236N；：錨栓鋼材破壞壞受剪承載力力設計值，取116655.38N；因此，錨栓在拉拉剪扭復合受力下下承載力滿足足要求。十二、混凝土在在拉剪復合承承載力下強度度校核下時公凝錨程412：錨栓群中拉力力最大的錨栓栓的拉力設計計值，取171755.5N；：混凝土破壞受受拉力設計值值，取453655.38NN；：錨栓群中剪力力最大的錨栓栓的剪力設計計值，取2725N；：混凝土破壞受受剪承載力設設計