锚栓计算
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柱脚锚栓长度【原创实用版】目录1.柱脚锚栓的概述2.柱脚锚栓长度的计算方法3.柱脚锚栓长度的影响因素4.柱脚锚栓长度的选择原则5.结论正文一、柱脚锚栓的概述柱脚锚栓,又称锚固螺栓,是一种用于将构件固定在混凝土结构中的连接件。
它主要由螺栓、螺母和垫圈组成,广泛应用于桥梁、建筑等领域。
柱脚锚栓的长度直接影响构件的稳定性和安全性,因此在设计和施工过程中,选择合适的柱脚锚栓长度至关重要。
二、柱脚锚栓长度的计算方法柱脚锚栓长度的计算需要考虑混凝土保护层厚度、锚固深度、预埋长度等因素。
具体计算公式为:柱脚锚栓长度 = 锚固深度 + 预埋长度 + 混凝土保护层厚度三、柱脚锚栓长度的影响因素1.锚固深度:锚固深度是指螺栓在混凝土中的有效锚固长度,它直接影响构件的抗拔性能。
我国相关规范对锚固深度有明确的要求。
2.预埋长度:预埋长度是指柱脚锚栓在混凝土浇筑前预先埋设的长度,它关系到锚栓与螺母的连接质量和施工方便性。
3.混凝土保护层厚度:混凝土保护层厚度是指柱脚锚栓外露部分的混凝土厚度,它影响构件的耐久性和安全性。
四、柱脚锚栓长度的选择原则1.满足锚固深度要求:选择合适的柱脚锚栓长度,首先要确保锚固深度满足设计要求,以保证构件的抗拔性能。
2.考虑预埋长度和施工方便性:预埋长度应根据构件的实际情况和施工条件合理确定,以确保锚栓与螺母的连接质量。
3.保证混凝土保护层厚度:选择柱脚锚栓长度时,应充分考虑混凝土保护层厚度,以提高构件的耐久性和安全性。
五、结论柱脚锚栓长度的选择应综合考虑锚固深度、预埋长度和混凝土保护层厚度等因素,以确保构件的稳定性、安全性和耐久性。
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 =58mm 2,f u =500N/mm 2,f y =300N/mm 2。
荷载大小:N=5.544KNV=2.074KN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:锚栓钢材破坏时受拉承载力设计值:,,,29000145002.0Rk sRd s RS N N N γ===N >hSd N =2216N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:,,12/120ec N N cr N e s ++⨯0N 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:s 1=100mm <,取,180cr Ns mm =s 1=100mm s 2=200mm >,180cr N s mm =,取s 2=180mmc 1=150mm >,90mm cr N c =,取c 1=90mm ,c 2=90mm 群锚受拉,混凝土破坏锥体投影面面积,c N A :=100800mm 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:单根锚栓理想混凝土锥体破坏时的受拉承载力标准值:=8248.64N群锚混凝土锥体受拉破坏时的受拉承载力标准值:=17138.84N混凝土劈裂破坏受拉承载力标准值:,,, 1.517138.8425708.26Rk sp h sp Rk c N N ψ==⨯=N,,/25708.26/2.1511957.33Rd sp Rk sp Rsp N N γ===N >N=5544N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:,0.50.55850014500Rk s s stk V A f ==⨯⨯=N荷载偏心对群锚受剪承载力的降低影响系数,ec v 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: 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:=16901.79N混凝土楔形体受剪承载能力分项系数:群锚混凝土楔形体破坏时的受剪承载力设计值:,,,/16901.79/1.89389.88Rd c Rk c Rc V V V γ===混凝土破坏:1.5 1.5 1.5 1.5,,55442074((((0.5469548.819389.88h 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=58f_stk=500N_RKs=As*f_stkf_yk=300N_RdS=N_RKs/gamma_RSNh_ef=110h_ef1=h_ef-30f_cuk=35N_RKc0=(3.0*(h_ef-30)^1.5)*sqrt(f_cuk)S_crN=3*h_ef1C_crN=1.5*h_ef1C_crsp=2*h_ef1C=120psi_sN=0.7+(0.3*c)/C_crNpsi_reN=0.5+h_ef1/200N_RKc=(N_RKc0*A_cN*psi_sN*psi_reN*psi_ecN*psi_ucrN)/A_cN0N_RKsp=psi_hsp*N_RKcgamma_Rsp=2.15N_Rdsp=N_RKsp/gamma_Rspgamma_Rsv=(1.2*f_stk)/f_ykV_Rds=N_RdS/gamma_Rsvc_1=C_crNc_2=C_crNl_f=90d_nom=12V_RKc0=0.45*sqrt(d_nom)*(90/60)^(0.2)*sqrt(f_cuk)*c_1^(1.5)psi_hv=((1.5*c_1)/h)^(1/3)psi_alphav=1.0e_v=225psi_ecv=1/(1+(2*e_v)/(3*c_1))psi_ucrv=1A_cV0=4.5*(c_1^2)A_cV=(1.5*c_1+s_2+c_2)*hV_RKc=(V_RKc0*A_cV*psi_sv*psi_hv*psi_ecv*psi_ucrv)/A_cV0gamma_Rev=1.8V_Rdc=V_RKc/gamma_Revh_ef=110f_cuk=35N_RKc0=1.2700e+04S_crN=240C_crN=120C_crsp=160C=psi_sN= 0.9750 psi_reN= 0.9000 e_N=s_crN=180 psi_ecN=1psi_ucrN=160s_crsp=320s_1=120s_2=120A_cN0= 102400 A_cN= 160000500psi_hsp=1.7286N_RKc0= 1.2700e+04N_RKc= 1.7412e+04 N_RKsp= 3.0099e+04 gamma_Rsp=2.1500psi_ecv=0.4444 psi_ucrv=1A_cV0=64800A_cV=210000V_RKc= 1.2124e+04 gamma_Rev=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=110K=2V_RKcp=3.4825e+04>V_sdh=5.9934e+03(混凝土剪撬破坏承载力标准值)gamma_Rcp=1.8000V_Rdcp=。
混凝土构件后锚固锚栓计算书加固方式:特殊倒锥形胶粘型锚栓一、设计依据:《混凝土结构加固设计规范》GB 50367(以下简称《加固规范》)《混凝土结构设计规范》(GB50010)(2015年版)(以下简称《混凝土规范》)《混凝土结构后锚固技术规程》(JGJ 145-)(以下简称《后锚固规范》)二、工程概况:1. 基本参数:2. 锚栓选择:3. 锚栓布置:X向列数m:4锚栓X向距离Sx:150mmY向行数n:4锚栓Y向距离Sy:150mmX向左边距Cx1:300mmX向右边距Cx2:300mmY向上边距Cy1:300mmY向下边距Cy2:300mm三、锚栓内力计算:3.1 群锚受拉内力计算:按《后锚固规范》公式5.2.2-1计算锚栓最小拉力:? 0(N/n-My1/∑yi2)=1.1×(0/16-20×1000×225/450000)=-11kN<0kN,部分受拉按《后锚固规范》公式5.2.2-3计算锚栓最大拉力:N hsdh =?0(NL +M )y 1'/∑y i '2=1.1×(0×225+20×1000)×450/1260000=7.9kN锚栓部分受拉,按《后锚固规范》公式5.2.3-2计算受拉区各锚栓: N s1=7.9×(4-1)/(4-1)×4=7.9kNN s2=7.9×(4-2)/(4-1)×4=5.27kN按《后锚固规范》5.2.3条:受拉锚栓总拉力N gsd =?0∑N si =57.9kN3.2 群锚受剪内力计算:钢材钢材、剪撬破坏时,最大锚栓剪力V hsd =1.1×10/(4×4) =0.7kN混凝土边缘破坏时,最大锚栓剪力V hsd =1.1×10/4 =2.8kN混凝土边缘破坏时,群锚总剪力设计值V gsd =1.1×10=11kN四、受拉承载力验算:4.1 锚栓钢材破坏抗拉承载力验算:由《后锚固规范》6.1.2条:N Rd,s =f yk A s /?Rs,N=640×245/1.3/1000=120.6kN>单锚最大拉力N hsd =7.9kN,满足!4.2 混凝土锥体破坏抗拉承载力验算:由已知条件可知,与剪力垂直方向的锚栓边距c 1=300mm ,与剪力平行方向的锚栓边距c 2=300mm ,所有边距最小值c =300mm 。
m42锚栓重量计算公式
M42锚栓重量计算公式
M42锚栓是一种常用的建筑材料,其重量的计算对于建筑工程的设计和施工具有重要的意义。
M42锚栓的重量计算公式可以通过以下步骤进行推导和计算。
需要计算M42锚栓的体积。
M42锚栓通常为圆柱形,其体积可以通过以下公式进行计算:
V = π × r² × h
其中,V为锚栓的体积,π为圆周率(取3.14),r为锚栓的半径,h为锚栓的高度。
接下来,需要计算M42锚栓的密度。
M42锚栓通常由碳钢制成,其密度为7.85克/立方厘米。
可以使用下面的公式计算M42锚栓的重量:
W = V × ρ
其中,W为锚栓的重量,ρ为锚栓的密度。
以一根长度为150毫米的M42锚栓为例,其重量计算如下:
计算锚栓的体积:
V = π × (21²) × 15 = 13965.2毫米³
然后,计算锚栓的重量:
W = V × ρ = 13965.2 × 0.00785 = 109.67克
因此,一根长度为150毫米的M42锚栓的重量为109.67克。
需要注意的是,以上公式仅适用于常规形状的M42锚栓。
对于特殊形状的锚栓,需要根据其实际情况进行相应的计算。
在实际工程应用中,还需要考虑锚栓的承载能力等因素,以确保锚栓能够满足工程要求。
因此,在使用M42锚栓时,需要仔细计算和选择,以确保其安全可靠。
化学锚栓计算:采用四个级斯泰NG-M12 X 110粘接型(化学)锚栓后锚固,h ef=110mm , A s=58mm2, 2f u=500N/mm ,f y=300N/mm 2。
荷载大小:N= KNV= KNM=X = KN •、锚栓内力分析1、受力最大锚栓的拉力设计值因为 N如5.544 1 030.166 1 06 50=556 N>0n y ;42 2 500故,群锚中受力最大锚栓的拉力设计值:N My !— 2 n y i 5.544 1 03 0.166 1 06504 2 2 502=2216 N2、承受剪力最大锚栓的剪力设计值化学锚栓有效锚固深度:h ef = h ef -30=60 mm锚栓与混凝土基材边缘的距离 c=150 mm v 10 £ =10X 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:V Sd V =2074/2=1037 N2二、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:N R " A s f stk 58 500 29000 N锚栓钢材破坏受拉承载力分项系数: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:h Sd锚栓钢材破坏时受拉承载力设计值:NRd,sN Rk,s29000 RS,N2.01450°N> N Sd =2216 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: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:c cr ,N 1.5h ef 1.5 (90 30) 90mm基材混凝土劈裂破坏的临界边距:C cr,sp 2 (90 30) 120mm则,o=150 mm> c cr ,N 90 mm 取 c 1=90 mm 边距c 对受拉承载力降低影响系数:c0.7 0.3 ——ccr ,N900.7 0.3 ——90 =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:荷载偏心对受拉承载力的降低影响系数:开裂混凝土U cr,N1.0单根锚栓受拉,混凝土理想化破坏锥体投影面面积:A 0,NS ;N 180232400mm 2N 03.0(h ef 30)1-\'f cu,kRk,c ec,N12e N /S cr,N1 2 01.0其中,e N 0Scr ,N3hef3 (90 30) 180mms,Nh efre- °5莎0590 30 200S 1=100 mm< ,取 s cr ,N 180mm s 1=!00 mmS 2=200 mm> s cr ,N180mm ,取 S 2=180 mmC 1=150 mm> C cr, N90mm,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A c , N :(90 100 0.5 180)(90 180 0.5 180)=100800 mm 2混凝土锥体破坏时的受拉承载力分项系数,Rc,N2.15群锚混凝土锥体受拉破坏时的受拉承载力标准值:群锚混凝土锥体受拉破坏时的受拉承载力设计值: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:c cr,sp 2h ef2 (90 30) 120mm则,C 1=150 mm>C cr ,s p120mm ,取 C 1=120 mm, C 2=120 mmNRd,CNRk,CRc,N20529.95 2.159548.85> N =5544 NA c,N(C1°・5Scr,N)(C2S 2 °・5Scr,N )NRk,cNRk,c A c,NA 0,Ns,N re,N ec,N ucr ,N8248.64100800 324001.0 0.8 1.0 1.0S cr,sp 2C cr,sp 2 120 240mmS 1=100 mm< s cr,sp240mm,取 S 1=100 mmS 2=200 mm>S cr ,sp 240mm ,取 S 2=200 mmA 0,N s ;,sp 240257600mm 2A c,N(c1s i 0.5s^r ,sp)(c 2s2(120 100 0.5 240) (120 200 0.5 240)2=149600 mm构件厚度h 对劈裂承载力的影响系数:2 2sp此…鶴L ,取h,sp1.5单根锚栓理想混凝土锥体破坏时的受拉承载力标准值:混凝土劈裂破坏受拉承载力设计值:N Rd,sp N Rk,sp / Rsp 25708.26/2.15 11957.330.5S cr, sp )N :,c 3.0(^30)1.53.0 (90 30)1.5「35群锚混凝土锥体受拉破坏时的受拉承载力标准值:N N 0Rk,cRk,c 0 s,N re,N ec,NAc,N1496008248.641.0 0.8 1.0 1.057600ucr, N混凝土劈裂破坏受拉承载力标准值:N Rk,sph,sp N Rk,c1.5 1713 25708.26cu ,k,v -边距与构件厚度比C i /h 对受剪承载力的提高影响系数:h,v(¥)1/3(兽)1/3 0.814V 1, 取 h ,v 1.0剪力与垂直于构件自由边方向轴线之夹角a 对受剪承载力的影响系数 因为a =0°,因此,v1.0。
本设计采用化学植筋作为后锚固连接件。
本计算主要依据《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ 145-2004。
后锚固连接设计,应根据被连接结构类型、锚固连接受力性质及锚栓类型的不同,对其破坏型态加以控制。
本设计只考虑锚栓钢材抗剪复合破坏类型和混凝土破坏类型。
并认为锚栓是群锚锚栓。
1 后锚固载荷信息
本工程锚栓受拉力和剪力
V g
sd : 总剪力设计值:
V g
sd =8.723KN
N g
sd : 总拉力设计值:
N g
sd =34.000KN M: 弯矩设计值: M=1.240000KN ·m
本设计的锚栓是在拉剪复合力的作用之下工作,所以拉剪复合受力下锚栓或植筋钢材破坏和混凝土破坏时的承载力,应按照下列公式计算:
1)()(2,2,≤+s
Rd h Sd s Rd h Sd V V N N N
Rs s
Rk s Rd N N ,,,γ=
V
Rs s
Rk s Rd V V ,,,γ=
1)()(5.1,5.1,≤+c
Rd g Sd c Rd g Sd V V N N N
Rc c
Rk c Rd N N ,,,γ=
V
Rc c
Rk c Rd V V ,,,γ=
式中
h
Sd
N ---- 群锚中受力最大锚栓的拉力设计值;
g Sd
N ---- 群锚受拉区总拉力设计值; h Sd V ---- 群锚中受力最大锚栓的剪力设计值; g Sd
V ---- 群锚总剪力设计值; s
Rd N , ---- 锚栓受拉承载力设计值; s
Rk N , ---- 锚栓受拉承载力标准值; s Rd V , ---- 锚栓受剪承载力设计值; s
Rk V , ---- 锚栓受剪承载力标准值;
c
Rd N , ---- 混凝土锥体受拉破坏承载力设计值; c
Rk N , ---- 混凝土锥体受拉破坏承载力标准值; c
Rd V , ---- 混凝土楔形体受剪破坏承载力设计值;
c Rk V , ---- 混凝土楔形体受剪破坏承载力标准值;
γRs,N ----锚栓钢材受拉破坏,锚固承载力分项系数=1.50; γRs,V ----锚栓钢材受剪破坏,锚固承载力分项系数=1.50; γRc,N ----混凝土锥体受拉破坏,锚固承载力分项系数=2.15; γRc,V ----混凝土楔形体受剪破坏,锚固承载力分项系数=1.80; γRcp ----混凝土剪撬受剪破坏,锚固承载力分项系数=1.80; γRsp ----混凝土劈裂受拉破坏,锚固承载力分项系数=2.15; 锚栓的分布如下图所示:
锚板:
X=300.0mm Y=200.0mm 锚栓设置:
s11=230.0mm s21=130.0mm
锚基边距:
无边缘效应: c>10*h ef
2 锚栓钢材受拉破坏承载力
h----混凝土基材厚度=400.0mm ; 混凝土基材等级:强度等级C30;
d----锚栓杆、螺杆外螺纹公称直径及钢筋直径=12.0mm ; d o ----钻孔直径=14.0mm ; d f ----锚板钻孔直径=14.0mm ; h 1----钻孔深度=110.00mm ;
h ef ----锚栓有效锚固深度=110.00mm ; T inst ----安装扭矩=40.00N.m ;
f stk ----锚栓极限抗拉强度标准值=500.00Mpa ;
A s ----锚栓应力截面面积=84.622mm 2
; n----群锚锚栓个数=4;
幕墙后锚固连接设计中的锚栓是在轴心拉力与弯矩共同作用下工作,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
021
≥⋅-∑i
y y M n N 时 ∑⋅+
=
2
1
i h Sd y y M n N N ② 当
021
<⋅-∑i
y y M n N 时 ∑+⋅=2
'
1').(i
h Sd
y y M L N N
式中
M ---- 弯矩设计值(N.m );
h
Sd
N ---- 群锚中受力最大锚栓的拉力设计值;
i y y ,1 ---- 锚栓1及i 至群锚形心轴的垂直距离(mm ); '
'1,i y y ---- 锚栓1及i 至受压一侧最外排锚栓的垂直距离(mm );
L ---- 轴力N 作用点至受压一侧最外排锚栓的垂直距离(mm )。
则 N h
sd =11.196KN ;
N Rk,s =A s ×f stk
=42.311KN ;
N Rd,s =N Rk,s /γRs,N
=28.207KN ;
N Rd,s >=N h
sd
锚栓钢材受拉破坏承载力满足要求!
3 混凝土锥体受拉破坏承载力
N ucr N ec N re N s o N
c N c o
c
Rk c Rk A
A N N ,,,,,,,,ψψψψ=
o c Rk N ,----开裂混凝土单根锚栓受拉,理想混凝土锥体破坏时的受拉承载力
标准值;
N c A ,----单根锚栓或群锚受拉,混凝土实有破坏锥体投影面面积;
o N c A ,----间距﹑边距很大时,单根锚栓受拉,理想混凝土锥体破坏锥体投
影面面积;
N s ,ψ----边距c 对受拉承载力的降低影响系数;
N re ,ψ----表层混凝土因密集配筋的剥离作用对受拉承载力的降低影响系
数;
N ec ,ψ----荷载偏心N e 对受拉承载力的降低影响系数; N ucr ,ψ----未裂混凝土对受拉承载力的提高系数;
f cu,k ----混凝土立方体抗压强度标准值=30.00;
s cr,N ----混凝土锥体破坏情况下,无间距效应和边缘效应,确保每根锚栓受拉承载力标准值的临界间距=330.00;
c cr,N ----混凝土锥体破坏,无间距效应和边缘效应,确保每根锚栓受拉承载力标准值的临界边距=165.00;
由于是非开裂混凝土
N o
Rk,c =7.3×(f cu,k )0.5
×(h ef -30)1.5
=28.6100KN ;
A o c,N =(s cr,N )2=108900.00mm 2
;
A c,N =257600.00mm 2
; Ms s,N =1.00; Ms re,N =1.00; Ms ec,N =1.00; Ms ucr,N =1.40; N Rk,c =94.747KN ; N Rd,c =N Rk,c /γRc,N
=44.068KN ; N Rd,c >=N g
sd
混凝土锥体受拉破坏承载力满足要求!
4 锚栓钢材受剪破坏承载力
本设计考虑有杠杆臂状态的拉、弯、剪复合受力,锚栓受剪承载力标准值V Rk,s按下式计算:
M o Rk,s=1.2×W el×f stk=0.102KN·m;
M Rk,s=M o Rk,s (1-N sd/N Rd,s)=0.061KN·m;
V Rk,s=αM×M Rk,s/l o
=4.722KN;
V Rd,s=V Rk,s/γRs,V
=3.148KN;
V Rd,s>=V h sd
锚栓钢材受剪破坏承载力满足要求!
5 混凝土楔形体受剪破坏承载力
混凝土楔形体受剪破坏承载力满足要求!
6 混凝土剪撬破坏承载力
V Rd,cp----混凝土剪撬破坏时的受剪承载力设计值
V Rk,cp----混凝土剪撬破坏时的受剪承载力标准值
K----锚固深度h_ef对V_rk_cp影响系数
当h ef>=60mm时,取K=2.0
V Rk,cp=k×N Rk,c
=189.494KN;
V Rd,cp=V Rk,cp/γRcp
=105.274KN;
V Rd,cp>=V g sd
混凝土剪撬破坏承载力满足要求!
7 拉剪复合受力承载力
拉剪复合受力下,混凝土破坏时的承载力,应按照下列公式计算:
(N h sd/N Rd,s)2+(V h sd/V Rd,s)2
=0.64<1
锚栓钢材能够满足要求!
(N g sd/N Rd,c)1.5+(V g sd/V Rd,c)1.5
=0.693<1
混凝土能够满足要求!。