埋件計算例子

埋件計算

建筑埋件系統(tǒng)

設計計算書設計：校對： 審核： 批準： 二O—二年九月十三日目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1幕墻埋件計算（定型化學錨栓） 1\o"CurrentDocument"1.1埋件受力基本參數(shù) 1\o"CurrentDocument"1.2錨栓群中承受拉力最大錨栓的拉力計算 1\o"CurrentDocument"1.3群錨受剪內力計算 3\o"CurrentDocument"1.4錨栓鋼材破壞時的受拉承載力計算 3\o"CurrentDocument"1.5基材混凝土的受拉承載力計算 41.6錨栓鋼材受剪破壞承載力計算 81.7基材混凝土受剪承載力計算 91.8拉剪復合受力情況下的混凝土承載力計算 13\o"CurrentDocument"2附錄常用材料的力學及其它物理性能 15幕墻后錨固計算13]幕墻后錨固計算13]1幕墻埋件計算（定型化學錨栓）1.1埋件受力基本參數(shù)V=8000NN=10000NM=200000N?mm選用錨栓：M12X160/110,M12X160/110；1.2錨栓群中承受拉力最大錨栓的拉力計算按附錄M.1.2[GB50367-2006]規(guī)定，在軸心拉力和彎矩共同作用下（下圖所示），進行彈性分析時，受力最大錨栓的拉力設計值應按下列規(guī)定計算：1：當N/n—My/工y2^0時：TOC\o"1-5"\h\z1 iN二N/n+My/Zy2rh 1 i t2：當N/n—My/Zy2<0時：N=（M+NL）y//Zy./2在上面公式中：1 1M：彎矩設計值；N:群錨中受拉力最大錨栓的拉力設計值；yh,y:錨栓1及i至群錨形心軸的垂直距離；y1/,y/：錨栓1及i至受壓一側最外排錨栓的垂直距離；L：軸力N作用點至受壓一側最外排錨栓的垂直距離；r<7r<7.[r//i[//jr//i2zz/L ■k yi在本例中：N/n—My/Ey21 i=10000/4-200000X100/40000=2000因為：2000^0所以:N二N/n+My/Ey2=3000Nh 1 i按JGJ102-2003的5.5.7中第七條規(guī)定，這里的Nh再乘以2就是現(xiàn)場實際拉拔應該達到的值。另外，我們接著分析一下錨栓群受拉區(qū)的總拉力：當N/n-My/Ey2三0時：螺栓群中的所有錨栓在組合外力作用下都承受拉力，中性軸在錨栓群形心位置，這種

情況下群錨受拉區(qū)總拉力為：N=N+MZy/Zy2=Ng i i而當N/n-My/Zy2VO時：最下排的錨栓底部埋板部分為結構受壓區(qū)，螺栓群的中性軸取最下一排錨栓位置，這種情況下群錨受拉區(qū)總拉力為：N=（M+NL）Zy//ZynTOC\o"1-5"\h\zg i i本例中，因為：2中性軸在形心位置，不用這個公式1.3群錨受剪內力計算按附錄M.2.1［GB50367-2006］規(guī)定，當邊距c三10hf時，所有錨栓均勻分攤剪切荷載； 6當邊距c<10hf時，部分錨栓分攤剪切荷載；其中： ehf：錨栓的有效錨固深度；eC：錨栓與混凝土基材之間的距離；本例中：c=100mm<10hf=1100mm在本計n=8?oo部/分=4栓受剪，所以，承受剪力最大錨栓所受剪力設計值為:h1.4錨栓鋼材破壞時的受拉承載力計算13.2.2[GB50367-2006]Na=fA13.2.2[GB50367-2006]tud,ts上面公式中：Na：錨栓鋼材受拉承載力設計值;tf:錨栓鋼材用于抗拉計算的強度設計值，按13.2.3條［GB50367-2006］采用;ud,tA:錨栓有效截面面積；sNa=fAtud,ts=400X84.3=33720N$2XN=6000Nh錨栓鋼材受拉破壞承載力滿足設計要求！1.5基材混凝土的受拉承載力計算本結構埋板參數(shù)示意圖如下：

因錨固點位于結構受拉面，而該結構為普通混凝土結構，故錨固區(qū)基材應判定為開裂混凝土?；炷铃F體受拉破壞時的受拉承載力設計值Nc應按下列公式計算：（定型化學螺栓）tNc=2.4屮屮f0.5h1.5 13?3?2—2[GB50367—2006]t bNcu,kef在上面公式中：Nc：錨栓連接的基材混凝土抗拉承載力設計值；tf:混凝土立方體抗壓強度標準值，按現(xiàn)行規(guī)范GB50010的規(guī)cu,k定采用；h:錨栓的有效錨固深度；ef屮：定型化學錨栓直徑對粘結強度的影響系數(shù)：Tb當dW16mm時，取0.95；0當d=24mm時，取0.85；0介于兩者之間時候，按線性插值；本計算中d=12mm，所以屮=0.95；0 Tb屮：考慮各種因素對基材混凝土受拉承載力影響的修正系數(shù)，N按規(guī)范13.3.3[GB50367-2006]計算；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：考慮構件邊距及錨固深度等因素對基sN材受力的影響系數(shù)，取0?8；屮：荷載偏心對群錨受拉承載力的影響系eN數(shù)；C：錨栓的邊距(mm)；s和C:混凝土呈錐形受拉時，確保每一crN crN錨栓承載力不受間距和邊距效應影響的最小間距和最小邊距，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)對受拉錨栓形心的偏心N矩；A/A0:考慮錨栓邊距和間距對錨栓受拉承cNc,N載力的影響系數(shù)，按13.3.4條[GB50367-2006]確定；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將各參數(shù)帶入公式 13?3?3-1[GB50367-2006]，得：屮二屮屮A/A0N sNeNcNc,N=0?8X1X246450/108900=1.81將各參數(shù)帶入公式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，群錨混凝土錐體受拉破壞承載力滿足設計要求!1.6錨栓鋼材受剪破壞承載力計算13.2.4-1[GB50367-Va13.2.4-1[GB50367-ud,Vs2006]其中:

Va：錨栓鋼材受剪承載力設計值；A:錨栓的有效截面面積；sf:錨栓鋼材用于抗剪計算的強度設計udV值，按13.2.3條[GB50367-2006]采用；帶入已知參數(shù)，貝I」：Va=fAud,Vs=240X84.3=20232N三V=4000N所以，錨栓鋼材受剪破壞承載力滿足設計要求！1.7基材混凝土受剪承載力計算Vc=0.18 屮 fVcu,k1 0ef13.3.6[GB50367-2006]在上面公式中：Vc:錨栓連接的基材混凝土受剪承載力設計值；屮：考慮各種因素對基材混凝土受剪承V載力影響的修正系數(shù)，按13.3.7[GB50367-2006]計算；c:平行與剪力方向的邊距；d:錨栓外徑；h:錨栓的有效錨固深度；ef

當h〉10d時候，按h=10d計算；本計算中為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：當0°<a<55。時，屮=1.0；TOC\o"1-5"\h\zV ra,V /當55°<a<90°時，屮=1(cosV a,Va+0.5sina)；V V當90°<a<180。時，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]在本計算中，屮=1eV屮按13?3?7—6[GB50367—2006]取值，? :u,V要求如下：當邊緣無配筋時，屮=1.0；uV當邊緣配有直徑d12mm鋼筋時，屮=1?2；uV' 當邊緣配有直徑d±12mm鋼筋及s三100mm鋼筋時，屮=1.4；uV在本計算中，屮=1.2uV在上面這些公式中：’系數(shù);屮s,V系數(shù);屮s,V系數(shù);邊距比c/c對受剪承載力的影響21邊厚比c/h對受剪承載力的影響1屮：剪力與垂直于構件自由邊的軸線aV之間的夾角對受剪承載力的影響系數(shù)；屮：荷載偏心對受剪承載力的影響系e,V屮：構件錨固區(qū)配筋對受剪承載力的uV影響系數(shù)；

A/A0:錨栓邊距、間距等幾何效應對eVeV抗剪承載力的影響系數(shù)，按13.3.8及13.3.9[GB50367-2006]確定;e:垂直與e方向的邊距；21h：構件厚度；e:剪力對受剪錨栓形心的偏心矩；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將各參數(shù)帶入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再帶入已知參數(shù)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，混凝土的受剪承載能力滿足計算要求!1.8拉剪復合受力情況下的混凝土承載力計算1.8拉剪復合受力情況下的混凝土承載力計算i=i計算依據(jù):(p)a+(R)a<1 13.3.12[GB50367—N V2006]在找個公式中：p:拉力作用設計值與混凝土抗拉承載N力設計值之比；在本計算中：p=10000/26077.327=0.383Np:剪力作用設計值與混凝土抗剪承載V力設計值之比；在本計算中：p=8000/21916.099=0.365Va:指數(shù)，當兩者均受錨栓鋼材破壞形式控制時，取a=2.0,其它情況下取a=1.5；(p)a+(p)aN V=0.3831.5+0.3651.5

=0.458W1所以，該處計算滿足設計要求!2附錄常用材料的力學及其它物理性能一、玻璃的強度設計值fg(MPa)JGJ102-2003表5.2.1種類厚度(mm)大面?zhèn)让嫫胀úＡ?28.019.5浮法玻璃5~1228.019.515~1924.017.0三2020.014.0鋼化玻璃5~1284.058.815~1972.050.4三2059.041.3二、長期荷載作用下玻璃的強度設計值fg(MPa)JGJ113-2009表4.1.9種類厚度(mm)大面?zhèn)让嫫桨宀Ａ?~129615~1975三2064半鋼化玻璃5~12282015~192417三202014半鋼化玻璃5~12423015~193626三203021三、鋁合金型材的強度設計值(MPa)GB50429-2007表4.3.4鋁合金牌號狀態(tài)厚度強度設計值(mm)抗拉、抗壓抗剪6061T4不區(qū)分9055T6不區(qū)分2001156063T5不區(qū)分9055T6不區(qū)分150856063AT5W1013575T6W1016090四、鋼材的強度設計值(1-熱軋鋼材)fs(MPa)JGJ102-2003表5.2.3鋼材牌號厚度或直徑d(mm)抗拉、抗壓、抗彎抗剪端面承壓Q235dW16215125325Q345dW16310180400

五、鋼材的強度設計值(2-冷彎薄壁型鋼)fs(MPa)GB50018-2002表4.2.1鋼材牌號抗拉、抗壓、抗彎抗剪端面承壓Q235205120310Q345300175400六、材料的彈性模量E(MPa)JGJ102-2003表5.2.8、JGJ133-2001表5.3.9材料E不銹鋼絞線1.2X105~1.5X105高強鋼絞線1.95X105鋼絲繩0.8X105~1.0X105花崗石板0.8X105鋁塑復合板4mm0.2X105鋁塑復合板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鋼、不銹鋼0.3鋁合金0.3(按GB50429)高強鋼絲、鋼絞線0.3鋁塑復合板0.25蜂窩鋁板0.25花岡巖0.125八、材料的膨脹系數(shù)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不銹鋼板1.80X10-5鋁合金、單層鋁板2.3X10-5(按GB50429)混凝土1.00X10-5鋼材1.20X10-5磚砌體0.50X10-5鋁塑復合板<4.0X10-5蜂窩鋁板2.4X10-5花岡巖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、夾層玻璃鋼化、半鋼化玻璃25.6礦棉1.2~1.5玻璃棉0.5~1.0鋼材78.5巖棉0.5~2.5鋁合金2700kg/m3(按GB50429)十、板材單位面積重力標準值(MPa)JGJ133-2001表5.2.2板材厚度(mm)qk(N/m2)板材厚度(mm)qk(N/m2)單層鋁板2.567.51.5117.83.081.0不銹4.0112.02.02.5157.0196.3鋼板鋁塑復合板4.055.03.0235.56.073.6蜂窩鋁板10.053.0花崗20.0500?560(鋁箔芯)15.070.0石板25.0625?70020.074.030.0750?840十一、螺栓連接的強度設計值一(MPa)JGJ102-2003表B.0.1-1螺栓的性能等級錨栓和構件鋼材的牌號普通螺栓錨栓承壓型連接高強度螺栓C級螺栓A、B級螺栓抗拉抗-、,*剪承壓抗拉抗-、,*剪承壓抗拉抗拉抗-、,*剪承壓fbfbfbfbfbfbfbfbfbfb普通螺栓4.6、4.8級1701405.6級———210190—————8.8級———400320—————錨栓Q235鋼——————140———Q345鋼——————180———承壓型連接高強度螺栓8.8級400250—10.9級500310—構件Q235鋼——305——405———470Q345鋼——385——510———590Q390鋼——400——530———615十二、螺栓連接的強度設計值二(MPa)GB50429-2007表4.3.5-1螺栓的材料、性能等級和構件鋁合金牌號普通螺栓鋁合金不銹鋼鋼抗拉fvt抗剪fbv承壓fbc抗拉fvt抗剪fbv承壓fbc抗拉fvt抗剪fbv承壓fbc普通螺栓鋁合金2B111701602A90150145不銹鋼A2-50、A4—50——————200190————————A2-70、A4—70——————280265————————鋼4.6、4.8級————————————170140——構件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、焊縫的強度設計值(MPa)JGJ102-2003表B.0.1-3焊接方法和焊條型號構件鋼材對接焊縫角焊縫牌號厚度或直徑d(mm)抗壓fwc抗拉和抗彎受拉fwt抗剪fwv抗拉、抗壓和一級、二級三級抗剪ffw自動焊、半自動焊和E43型焊條的手工焊Q235鋼dW1621521518512516016VdW4020520517512016040VdW60200200170115160自動焊、半自動焊和E50型焊條的手工焊Q345鋼dW1631031026518020016VdW3529529525017020035VdW50265265225155200自動焊、半自動焊和E55型焊條的手工焊Q390鋼dW1635035030020522016VdW3533533528519022035VdW50315315270180220自動焊、半自動焊和E55型焊條的手工焊Q420鋼dW1638038032022022016VdW3536036030521022035VdW50240240290195220十四、 不