预埋件及化学锚栓计算.doc

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-M12×110mm膨胀、扩孔锚栓，250×200×10mm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100mm；
Dy：垂直方轴剪力作用点到埋件距离，取200mm；
Mx：绕x轴弯矩；
My：绕y轴弯矩；
T：扭矩设计值T=500000N·mm；
Vx=2000N
Vy=4000N
N=6000N
Mx1=300000N·mm
Mx2=VyDx=4000×100=400000N·mm
Mx=Mx1+Mx2=700000N·mm
My=250000N·mm
My2=VxDy=2000×200=400000N·mm
My=My1+My2=650000N·mm
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=4×652=16900mm2；
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=190-125=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Nmin<0，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=33800mm2；
最右锚栓点到最左锚栓点的x轴距离为：xd=190-60=130mm；
Ly：轴力N作用点至受压一侧最外棑锚栓的垂直距离，取65mm；
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4000N。
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=4×502=10000mm2；
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Nhmin<0，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；
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5000N。
(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》JG