某工程雨篷后锚固连接设计计算拉剪非结构.docx
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某工程雨篷后锚固连接设计计算拉剪非结构
雨篷后锚固连接设计计算
雨篷与主体结构连接采用后锚固技术。
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》JGJ145-2004。
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。
本设计考虑锚栓钢材拉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。
本工程受荷情况分析,按GB5000—2001《建筑结构荷载规范》选取:
维修时的检修荷载为1KN
风荷载W=1x1x2x0.55=1.1KN/m;
雪荷载为S=2x0.4=0.8KN/m2;
屋面均布荷载为0.5KN/m2;
自重线荷载为G=0.9KN/m。
锚板:
厚度20mm
X=210.0mm
Y=380.0mm
锚栓设置:
s11=150.0mm
s21=120.0mm
锚基边距:
c2仁100.0mm
c22=165.0mm
cic2锚栓在x及y方向的边距C1=100mmC2=165
S1s2锚栓在x及y方向的间距si=300mmS2=120q=1.2x0.9+1.4x1.28=2.88KN/m
Vgsd:
总剪力设计值:
Vgsd=2.88x2=5.76KN
V:
=Vgsd/n=5.76/8=0.72KN
M:
弯矩设计值(N•mm):
2
M=1/2x2.88x2
=5.76KN•m
Nsd:
总拉力设计值(应力按三角形布置):
Msd=M/2s=5.76/(2x0.3+2x0.21x210/300+2x0.09x90/300)=6.08KN
本设计的锚栓是在拉剪应力的作用之下工作,按《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2004的规定,剪应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:
丫aS三R(4.2.4-1)
本工程锚固连接重要性系数丫A取值为1.1
S为锚固连接荷载效应组合设计值:
R为锚固承载力设计值
h
(皿)2
NRd,s
NRd,s
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:
(生)21
VRd,s
NRk,S
Rs,N
VRk,s
Rs,V
Rd,s
Rc,N
式中
NSd
NSd
NRd,s
Nr«s
VRd,s
NRd,c
NRk,c
VRd,c
丫Rs,N
YRs,V
YRc,N
YRc,V
丫Rcp
VRk,c
Rc,V
群锚中受力最大锚栓的拉力设计值;
群锚受拉区总拉力设计值;
群锚中受力最大锚栓的剪力设计值;
群锚总剪力设计值;
锚栓受拉承载力设计值;
锚栓受拉承载力标准值;
锚栓受剪承载力设计值;
锚栓受剪承载力标准值;
混凝土锥体受拉破坏承载力设计值;
混凝土锥体受拉破坏承载力标准值;
混凝土楔形体受剪破坏承载力设计值;
混凝土楔形体受剪破坏承载力标准值;
锚栓钢材受拉破坏,锚固承载力分项系数锚栓钢材受剪破坏,锚固承载力分项系数混凝土锥体受拉破坏,锚固承载力分项系数混凝土楔形体受剪破坏,锚固承载力分项系数混凝土剪撬受剪破坏,锚固承载力分项系数混凝土劈裂受拉破坏,锚固承载力分项系数
YRsp
A.锚栓钢材受拉破坏承载力
h----
=2.86
=2.86
=2.15
=1.8
=1.8
=2.15
混凝土基材厚度=200.0mm;
C30
锚栓杆、螺杆外螺纹公称直径及钢筋直径=20.0mm
钻孔直径=22.0mm
混凝土基材等级:
强度等级
d----
d
d
h
h
T
f----锚板钻孔直径=22.0mm
1----钻孔深度=110.00mm
ef----锚栓有效锚固深度=110.00mm;
inst—安装扭矩=40.00N.m;
fstk----锚栓极限抗拉强度标准值=500.00Mpa;
As----锚栓应力截面面积=235mm;n----群锚锚栓个数=8;
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:
—0时
yi
h
NSd
My1
2
yi
占0时
yi
h
NSd
(N
M)y
厂
式中
弯矩设计值(N.m);
h
NSd
群锚中受力最大锚栓的拉力设计值;
yi,yi
锚栓1及i至群锚形心轴的垂直距离(mm);
yi,yi
L—轴力
锚栓1及i至受压一侧最外排锚栓的垂直距离(mm);
N作用点至受压一侧最外排锚栓的垂直距离(
mm)o
6.08/85.72x0.15/(0.152x2)0
yi
h
NSd
(NLM).yi=(6.08x0.15+5.72)x0.3/(0.3.2+0.152x2)
y'2
=8.84KN
NRk,s=AsXfstk
=235x0.5=117.5KN;
NRd,s=NRk,s/YRs,N=117.5/2.86=41.08KN
NRd,s>1.1Nhsd=1.1x8.84=9.73KN
锚栓钢材受拉破坏承载力满足要求!
B.混凝土锥体受拉破坏承载力
NRk,c
NRk,c
Ac,NaCOn
s,Nre,Nec,Nucr,N
NRk,c---
-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;
Ac,N—
-单根锚栓或群锚受拉,混凝土实有破坏锥体投影面面积;
A----
Ac,N
•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;
s,N—
-边距c对受拉承载力的降低影响系数;
re,N一-
-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;
ec,N---
-何载偏心eN对受拉承载力的降低影响系数;
ucr,N
未裂混凝土对受拉承载力的提高系数;
fcu,k----混凝土立方体抗压强度标准值=30.00;
Scr,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;
Ccr,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;
NRk,c=7.0X(fcu,k)0.5Xhef1.5=7.0x(30)0.5X1101.5=44233N=44.233KN(6.1.4)
A;N=(Scr,N)2=(3x110)2=108900mrn(6.1.5)
A,N=(C1+S1+O.5Scr,N)(c2+S2+0.5Scr,N)(6.1.6-4)
=(100+300+0.5x1.5x110)(165+120+0.5x1.5x110)
2
=177318.75mrm
s,N=0.7+0.3c/ccr,N=0.7+0.3x100/(1.5x110)=0.88<1,取值为0.88
(6.1.7)
re,N=0.5+hef/200=0.5+110/200=1.05<1,取值为1(6.1.8)
ec,N=1心+2eNscr,N)=1/(1+2x150/330)=0.53<1,取值为0.53(6.1.9)
ucr,N=1.4(6.1.10)
NRk,c
oAc,N
Rk,cos,Nre,Nec,Nucr,NAc,N
=44.233x177318.75/108900x0.88x1x0.53x1.4
=47.1KN
NRd,c=Nk,c/yrc,n=47.1/2.15=21.90KN
NRd,c>1.1Ngsd=1.1x9.6=10.56KN
混凝土锥体受拉破坏承载力满足要求!
C.锚栓钢材受剪破坏承载力
VRk,s按下式计算:
本设计考虑纯剪无杠杆臂状态,锚栓受剪承载力标准值
则Vhsd=0.72KN;
VRk,s=0.5XAgXfstk=0.5x235x0.5=58.75KN;
VRd,s=VRk,s/丫rs,v=58.75/2.86=20.54KN;
VRd,s>1.1Vhsd=1.1x0.72=0.80KN
锚栓钢材受剪破坏承载力满足要求!
D.混凝土楔形体受剪破坏承载力
Rd,c
VRk,c
Rc,V
s,vh,v
a,vec,v
ucr,v(623-2)
VRk,c-
---混凝土楔形体受剪破坏承载力标准值;
丫Rc,V
•混凝土楔形体受剪破坏,锚固承载力分项系数=2.5(表4.2.6)
混凝土楔形体受剪破坏承载力设计值;
Vr;,c----开裂混凝土单根锚栓垂直构件边缘受剪,混凝土理想楔形体破坏时的受剪承载力标准值;VRk,c=0.45(dnom)05(lf/dnom)(fcuk),晋(6.2.4)
=0.45(20)05(110/20)02(30)0.51001.5
=15500N=15.5KN
Ac,v----群锚受剪,混凝土破坏楔形体在侧向的投影面面积;
Ac,v=(1.5c1+S2+Q)h(6.2.6-4)
=(1.5x100+120+165)x200=87000mm2
AO,v----单根锚栓受剪,在无平行剪力方向的边界影响、构件厚度影响或相邻锚栓影响,混凝土破坏理想楔形体在侧向的投影面面积
AO,V=4.5C12(6.2.5)
20
=4.5x100=45000mm2
s,v
边距比C2/C1对受剪承载力的降低影响系数
s,v=0.7+0.3c2/1.5C1三1(6.2.7)
=0.7+0.3x165/
(1.5x100)=1.03三1,取值为1
h,v
----边距与厚度比C1/h对受剪承载力的提高影响系数
1/3
h,v=(1.5c1/h)>1(628)
ayo
=(1.5x100/200)=0.91>1,取值为1
a,v----剪力角度对受剪承载力的影响系数,按6.2.9取值为1.0
ec,v----荷载偏心ev对群锚受剪承载力的降低影响系数ec,v=1/(1+2ev/3C1)三1(6.2.7)(6.2.10)
=1心+2x150/(3x100))=0.5三1取值为0.5
ucr,v----未裂混凝土及锚区配筋对受剪承载力的提高系数,按
6.2.11取值为1.2
VRk,c
Ac,v
AOv
s,vh,va,vec,vucr,v
=15.5x87000/45000x1x1x1.0x0.5x1.2
=17.98KN
VRd,c
VRk,c
Rc,V
=17.98/1.8=9.98KN
VRd,c>1.1VSd=1.1x5.76=6.336KN
混凝土楔形体受剪破坏承载力满足要求!
E.混凝土剪撬破坏承载力
VRd,cp----混凝土剪撬破坏时的受剪承载力设计值
VRk,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hef>=60mm寸,取K=2.0
VRk,cp=kXNRk,c=2x45.3=90.6KN;
VRd,cp=VRk,cp/丫Rep
=90.6/1.8=50.33KN;
VRd,cp>=1.1Vgsd=1.1x5.76=6.336KN混凝土剪撬破坏承载力满足要求!
F.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:
(Nhsd/NRd,s)2+(Vhsd/VRd,s)2
22
=(8.84/41.08)2+(0.72/20.54)2=0.05<1
锚栓钢材能够满足要求!
(Ngsd/NRd,c)1.5+(Vgsd/VRd,c)1.5
=(6.08/21.90)1.5+(5.76/9.98)1.5=0.59<1
混凝土能够满足要求!
G.锚板局部承压力校核
Nnax=Vgsd/S=5.76x1000/(2x20x22)=6.55N/mm
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- 工程 雨篷后 锚固 连接 设计 计算 拉剪非 结构