化学锚栓计算

化学锚栓计算：

采用四个 5.6级斯泰NG-M12×110粘接型（化学）锚栓后锚固，h ef=110mm，A S=58mm2，f u=500N/mm2 ，f y=300N/mm2。

荷载大小：

N=5.544 KN

V=2.074 KN

M=2.074×0.08=0.166 KN·m

一、锚栓内力分析

1、受力最大锚栓的拉力设计值

因为36

122

1 5.544100.166105042250My N n y ???-=-??∑=556 N ＞0 故，群锚中受力最大锚栓的拉力设计值：

12

i h Sd My N

N n y =

+

∑ 362

5.544100.166105042250

???=+?? =2216 N

2、承受剪力最大锚栓的剪力设计值

化学锚栓有效锚固深度：ef h '=ef h -30=60 mm

锚栓与混凝土基材边缘的距离c=150 mm ＜10ef h '=10×60=600 mm ，因此四个锚栓中只有部分锚栓承受剪切荷载。

承受剪力最大锚栓的剪力设计值：

2

h

Sd V

V =

=2074/2=1037 N 二、锚固承载力计算 1、锚栓钢材受拉破坏承载力 锚栓钢材受拉破坏承载力标准值： ,5850029000Rk s s stk N A f ==?=N 锚栓钢材破坏受拉承载力分项系数： S, 1.25001.2

2.0300

stk R N yk f f γ?===≥1.4 1.0-1.55 锚栓钢材破坏时受拉承载力设计值：

,,,29000

145002.0

Rk s

Rd s RS N

N N γ=

==N ＞h Sd

N

=2216 N

锚栓钢材受拉承载力满足规范要求！ 2、混凝土锥体受拉破坏承载力 锚固区基材为开裂混凝土。

单根锚栓理想混凝土锥体破坏时的受拉承载力标准值：

,0 1.5,3.0(30)Rk c

ef cu k N h f =- 7.0

1.53.0(9030)35=?-? =8248.64 N

混凝土锥体破坏情况下，确保每根锚栓受拉承载力标准值的临界间距： ,33(9030)180mm cr N

ef s h '==?-=

混凝土锥体破坏情况下，确保每根锚栓受拉承载力标准值的临界边距： , 1.5 1.5(9030)90mm cr N ef c h '==?-= 基材混凝土劈裂破坏的临界边距：

,22(9030)120mm cr sp

ef c

h '==?-=

则，c 1=150 mm ＞,90cr N c =mm ，取c 1=90 mm 边距c 对受拉承载力降低影响系数：

,,90

0.70.3

0.70.390

s N cr N

c c ψ=+=+?=1.0

表层混凝土因密集配筋的剥离作用对受拉承载力降低影响系数：

,9030

0.50.5200200ef

re N

h ψ-=+=+

=0.8

荷载偏心对受拉承载力的降低影响系数：

,,11

1.012/120

ec N N cr N

e s ψ=

==++?其中，0

N

e =

开裂混凝土, 1.0ucr N ψ=

单根锚栓受拉，混凝土理想化破坏锥体投影面面积：

0222

,,18032400mm c N cr N

A s ===

s 1=100 mm ＜,取

,180cr N s mm =s 1

=100 mm

s 2=200 mm ＞,180cr N

s mm =,取s 2

=180 mm

c 1=150 mm ＞

,90mm cr N c =，取c 1

=90 mm ，c 2

=90 mm

群锚受拉，混凝土破坏锥体投影面面积,c N A ：

,11,22,(c 0.5)(0.5)c N cr N cr N A s s c s s =++++

(901000.5180)(901800.5180)=++?++?

=100800 mm 2

混凝土锥体破坏时的受拉承载力分项系数，

, 2.15Rc N γ=

群锚混凝土锥体受拉破坏时的受拉承载力标准值：

,0,,,,,,0,c N Rk c Rk c

s N re N ec N ucr N c N

A N N

A

ψψψψ=

100800

8248.64 1.00.8 1.0 1.032400

=?

????

=20529.95 N

群锚混凝土锥体受拉破坏时的受拉承载力设计值：

,,,20529.959548.81

2.15

Rk c

Rd c Rc N

N N γ=

==N ＞N=5544 N

混凝土锥体受拉承载力满足规范要求！ 3、混凝土劈裂破坏承载力

基材混凝土劈裂破坏的临界边距：

,22(9030)120mm cr sp

ef c

h '==?-=

则，c 1=150 mm ＞

,120mm cr sp c =，取c 1

=120 mm ，c 2

=120 mm

,,22120240mm cr sp cr sp s c ==?=

s 1=100 mm ＜

,240cr sp s mm =,取s 1

=100 mm

s 2=200 mm ＞,240cr sp

s

mm =,取s 2

=200 mm

0222

,,24057600mm c N cr sp

A s === ,11,22,(c 0.5)(0.5)c N cr sp cr sp A s s c s s =++++

(1201000.5240)(1202000.5240)=++??++?

=149600 mm 2

构件厚度h 对劈裂承载力的影响系数：

22

33h,250()()2260

sp

ef h h ψ==?=1.631＞1.5，取h, 1.5sp ψ=

单根锚栓理想混凝土锥体破坏时的受拉承载力标准值：

,0 1.5

,3.0(30)Rk c ef

cu k N h f =-

1.53.0(9030)35=?-? =8248.64 N

群锚混凝土锥体受拉破坏时的受拉承载力标准值：

,0

,,,,,,0,c N Rk c Rk c

s N re N ec N ucr N c N

A N N

A

ψψψψ=

149600

8248.64 1.00.8 1.0 1.057600

=?

????

=17138.84 N

混凝土劈裂破坏受拉承载力标准值：

,,, 1.517138.8425708.26

Rk sp h sp Rk c N N ψ==?=N

混凝土劈裂破坏受拉承载力设计值：

,,/25708.26/2.1511957.33

Rd sp Rk sp Rsp N N γ===

N ＞N=5544 N

混凝土劈裂破坏承载力满足规范要求！ 4、锚栓钢材受剪破坏承载力

锚栓钢材破坏时的受剪承载力标准值：

,0.50.55850014500

Rk s s stk V A f ==??=N

锚栓钢材受剪承载力分项系数：

,500

1.2/ 1.2

2.0300

Rv s stk

yk f f γ==?=

锚栓钢材破坏时的受剪承载力设计值：

,,,/14500/27250Rd s Rk s Rs v V V N γ===＞V=2074 N

锚栓钢材受剪承载力满足规范要求！ 5、混凝土楔形体受剪破坏承载力

取c 1=c 2=,90cr N

c

=mm

混凝土楔形体破坏时的受剪承载力标准值：

,0

0.2

1.5,10.45(/)

Rk c nom f nom cu k V d l d f

c

=

0.2 1.50.4510(60/10)3590=????

=10285.86 N

边距比c 2/c 1对受剪承载力的降低影响系数：

2s,190

0.70.3

0.70.30.91.5 1.590

v c c ψ=+=+?=?

边距与构件厚度比c 1/h 对受剪承载力的提高影响系数：

1/31/3

1, 1.5 1.590(

)()0.814250

h v c h ψ?===＜1，取, 1.0h v ψ= 剪力与垂直于构件自由边方向轴线之夹角α对受剪承载力的影响系数,v αψ： 因为α=00

，因此, 1.0v αψ=。

荷载偏心对群锚受剪承载力的降低影响系数,ec v ψ：

ec,111

0.628280

12/31390

v v e c ψ=

==?++?

未开裂混凝土及锚固区配筋对受剪承载力的提高系数

,ucr v ψ：

, 1.0

ucr v ψ=

单根锚栓受剪，混凝土破坏楔形体在侧面的投影面面积：

022,14.5 4.59036450c V A c ==?=mm

2

群锚受剪，混凝土破坏楔形体在侧面的投影面积：

,122(1.5)(1.59020090)250106250c V A c s c h =++=?++?=mm 2

群锚混凝土楔形体破坏时的受剪承载力标准值：

,0,,,,,,0,c V Rk c Rk c

s V h V ec V ucr V c V

A V V

A

ψψψψ=

106250

10258.860.9 1.0 1.00.628 1.036450

=?

?????

=16901.79 N

混凝土楔形体受剪承载能力分项系数：

Re, 1.8v γ=

群锚混凝土楔形体破坏时的受剪承载力设计值：

,,,/16901.79/1.89389.

Rd c Rk c Rc V V V γ===N ＞V=2074 N

混凝土楔形体受剪承载力满足规范要求！ 6、混凝土剪撬破坏承载能力

因为

903060mm ef h =-=≥60 mm ，故取K=2.0。

混凝土剪撬破坏承载能力标准值：

R ,, 2.017138.8434277.68k cp Rk c V kN ==?=N

混凝土剪撬破坏承载能力分项系数：

R 1.8cp γ=

混凝土剪撬破坏承载能力设计值：

R ,,/34277.68/1.819043.16d cp Rk cp Rcp V V γ===N ＞V=2074 N

混凝土剪撬破坏承载力满足规范要求！ 7、拉剪复合受力承载力

植筋钢材破坏：

2222,,22161037()(

)()()0.044145007250

h h Sd Sd Rd s Rd s N V N V +=+=＜1.0 混凝土破坏：

1.5 1.5 1.5 1.5,,55442074()()()()0.5469548.819389.88

h h Sd Sd Rd s Rd s N V N V +=+=＜1.0 综上所述，后置埋件的承载力满足规范要求！

>> As=58 f_stk=500

N_RKs=As*f_stk f_yk=300

gamma_RSN=(1.2*f_stk)/f_yk N_RdS=N_RKs/gamma_RSN

h_ef=110

h_ef1=h_ef-30

f_cuk=35

N_RKc0=(3.0*(h_ef-30)^1.5)*sqrt(f_cuk)

S_crN=3*h_ef1

C_crN=1.5*h_ef1

C_crsp=2*h_ef1

C=120

psi_sN=0.7+(0.3*c)/C_crN

psi_reN=0.5+h_ef1/200

e_N=0

s_crN=180

psi_ecN=1/(1+(2*e_N)/s_crN)

psi_ucrN=1

S_crN=150

A_cN0=S_crN^2

s_1=120

s_2=120

s_2=120

c_1=120

c_2=120

A_cN=(c_1+s_1+0.5*S_crN)*(c_2+s_2+0.5*S_crN)

gamma_RcN=2.15

N_RKc=(N_RKc0*A_cN*psi_sN*psi_reN*psi_ecN*psi_ucrN)/A_cN0 N_Rdc=N_RKc/gamma_RcN

c_crsp=2*h_ef1

s_crsp=2*c_crsp

s_1=120

s_2=120

A_cN0=s_crsp^2

A_cN=(c_1+s_1+0.5*s_crsp)*(c_2+s_2+0.5*s_crsp)

h=500

psi_hsp=(h/(2*h_ef))^(2/3)

N_RKc0=(3.0*(h_ef-30)^1.5)*sqrt(f_cuk)

N_RKc=(N_RKc0*A_cN*psi_sN*psi_reN*psi_ecN*psi_ucrN)/A_cN0 N_RKsp=psi_hsp*N_RKc

gamma_Rsp=2.15

N_Rdsp=N_RKsp/gamma_Rsp

gamma_Rsv=(1.2*f_stk)/f_yk

V_Rds=N_RdS/gamma_Rsv

c_1=C_crN

c_2=C_crN

l_f=90

d_nom=12

V_RKc0=0.45*sqrt(d_nom)*(90/60)^(0.2)*sqrt(f_cuk)*c_1^(1.5) psi_sv=0.7+(0.3*c_2)/(1.5*c_1)

psi_hv=((1.5*c_1)/h)^(1/3)

psi_alphav=1.0

e_v=225

psi_ecv=1/(1+(2*e_v)/(3*c_1))

psi_ucrv=1

A_cV0=4.5*(c_1^2)

A_cV=(1.5*c_1+s_2+c_2)*h

V_RKc=(V_RKc0*A_cV*psi_sv*psi_hv*psi_ecv*psi_ucrv)/A_cV0 gamma_Rev=1.8

V_Rdc=V_RKc/gamma_Rev

h_ef=110

K=2

V_RKcp=K*N_RKc

gamma_Rcp=1.8

V_Rdcp=V_RKcp/gamma_Rcp

N_Sdh=444.83

V_Sdh=4846

beta=((N_Sdh/N_RdS)^2)+((V_Sdh/V_Rds)^2)

beta_1=((N_Sdh/N_RdS)^(3/2))+((V_Sdh/V_Rds)^(3/2))

As =

58

f_stk =

500

N_RKs =

29000

f_yk =

300

gamma_RSN =

2

N_RdS =

14500 >N_ Sdh = 1.2376e+03 (锚栓钢材受拉破坏承载力）

h_ef =

110

h_ef1 =

80

f_cuk =

35

N_RKc0 =

1.2700e+04

S_crN =

C_crN =

120

C_crsp =

160

C =

120

psi_sN =

0.9750

psi_reN =

0.9000

e_N =

s_crN =

180

psi_ecN =

1

psi_ucrN =

1

S_crN =

150

A_cN0 =

22500

s_1 =

120

s_2 =

120

s_2 =

120

c_1 =

120

c_2 =

120

A_cN =

99225

gamma_RcN =

2.1500

N_RKc =

4.9145e+04

N_Rdc =

2.2858e+04 >N_ Sdh = 1.2376e+03 （混凝土锥体受拉破坏承载力）c_crsp =

160

s_crsp =

s_1 =

120

s_2 =

120

A_cN0 =

102400

A_cN =

160000

h =

500

psi_hsp =

1.7286

N_RKc0 =

1.2700e+04

N_RKc =

1.7412e+04

N_RKsp =

3.0099e+04

gamma_Rsp =

2.1500

N_Rdsp =

1.4000e+04 >N_ Sdh = 1.2376e+03 （混凝土劈裂破坏承载力）gamma_Rsv =

2

V_Rds =

7250> V_sdh = 5.9934e+03 （锚栓钢材受剪破坏承载力）c_1 =

120

c_2 =

120

l_f =

90

d_nom =

12

V_RKc0 =

1.3147e+04

psi_sv =

0.9000

psi_hv =

0.7114

psi_alphav =

1

e_v =

psi_ecv =

0.4444

psi_ucrv =

1

A_cV0 =

64800

A_cV =

210000

V_RKc =

1.2124e+04

gamma_Rev =

1.8000

V_Rdc =

6.7353e+03> V_sdh = 5.9934e+03 （混凝土碶形体受剪破坏承载力）h_ef =

110

K =

2

V_RKcp =

3.4825e+04> V_sdh = 5.9934e+03 （混凝土剪撬破坏承载力标准值）gamma_Rcp =

1.8000

V_Rdcp =

1.9347e+04

N_Sdh =

444.8300

V_Sdh =

4846

beta =

0.4477<1 （拉剪复合承载力：植筋破坏）

beta_1 =

0.5518<1 （拉剪复合承载力：混凝土破坏）

综上所述，后置埋件的承载力满足规范要求