阻尼器安装部件大震弹性强度计算书

昆明螺蛳湾24+12班小学项目阻尼器安装强度计算书一、阻尼器安装强度计算一（一）安装示意图（二）强度计算1、预埋件强度计算（1）预埋件1和预埋件2强度计算水平作用力为KNF800d，d21FxEAxGA式中，G—变形模量；E—弹性模量；1A—剪切面积；2A—拉压面积。剪切力2111EAGAGAF，拉压力2122EAGAEAF计算得，NF1500001,NF6550002(a)预埋件1强度计算1)强度计算由安装示意图可以看出，预埋件1只受到剪切力的作用，根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）9.7.2，其锚筋总截面积SA应为：yvSfVArdcffd08.00.4v当v大于0.7时，取v=0.7.式中，yf——锚筋抗拉强度设计值不应大于3002/mmN。V——剪力设计值。v——锚筋的受剪承载力系数。r——锚筋层数的影响系数；当锚筋按等间距布置时：两层取1.0；三层取0.9，四层取0.85。d——锚筋直径。t——锚板厚度。根据上式计算得，21436mmAS则，预埋件1采用8根φ28、HRB400锚筋.2)焊接强度计算根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）,预埋件焊缝为侧面焊缝，焊缝长度wl=704mm，受作用力为F=150000N；根据侧面焊缝计算公式：150000/(15×0.7×704+10×704)=9（N/mm2)F=160(N/mm2)所以预埋件在焊脚尺寸f1h=15mm，f2h=10mm时（采用凹面式直角截面；一级焊缝）可以保证强度。3)锚筋长度计算预埋钢筋采用一侧贴焊锚筋的机械锚固形式（贴筋长度为3d，取150mm），根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）8.3.1，其长度计算公式为：dffltyaoaoallall7.0其中，aol—受拉钢筋的基本锚固长度。al—受拉钢筋的锚固长度，不应小于15d，且不应小于200mm。yf—钢筋的抗拉强度设计值。tf—混凝土的轴心抗拉强度设计值，按混凝土结构设计规范的有关规定采用；当混凝土强度等级高于C60时，按照C60取值。d—钢筋的公称直径。—锚固长度修正系数。—锚固钢筋的外形系数。则，锚固钢筋的长度为mml5452845.136014.08.07.0预埋钢筋取550mm满足要求。(b)预埋件2强度计算1)强度计算由安装示意图可以看出，预埋件2主要受到拉压力的作用，根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）9.7.2，其锚筋总截面积SA为：ybSfNA8.0dt25.06.0b式中，yf——锚筋抗拉强度设计值不应大于3002/mmN。N——法向拉力或法向压力设计值，法向压力设计值不应大于0.5Afc,此处，A为锚板的面积。b——锚板的弯曲变形折减系数。d——锚筋直径。t——锚板厚度。23315mmAS则，预埋件2采用12根φ28、HRB400锚筋.2)焊接强度计算根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）,预埋件焊缝为侧面焊缝，焊缝长度wl=1056mm，受作用力为F=655000N；根据侧面焊缝计算公式：655000/(15×0.7×1056+10×1056)=29（N/mm2)F=160(N/mm2)所以预埋件在焊脚尺寸f1h=15mm，f2h=10mm时（采用凹面式直角截面；二级焊缝）可以保证强度。3)锚筋长度计算预埋钢筋采用一侧贴焊锚筋的机械锚固形式（贴筋长度为3d，取150mm），根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）8.3.1，其长度计算公式为：dffltyaoaoallall7.0其中，aol—受拉钢筋的基本锚固长度。al—受拉钢筋的锚固长度，不应小于15d，且不应小于200mm。yf—钢筋的抗拉强度设计值。tf—混凝土的轴心抗拉强度设计值，按混凝土结构设计规范的有关规定采用；当混凝土强度等级高于C60时，按照C60取值。d—钢筋的公称直径。—锚固长度修正系数。—锚固钢筋的外形系数。则，锚固钢筋的长度为mml5452890.136014.08.07.0预埋钢筋取550mm满足要求。（2）预埋件3和预埋件4强度计算根据设计要求，建立钢架计算模型如下：其中：F表示阻尼器输出最大阻尼力的1.2倍（参照《建筑结构消能减震（振）设计09SG610-2》）；ZC表示钢支撑，Q235B钢；a表示斜撑与水平方向的夹角。根据计算得：dF=800×2=1600kN，cosθ=0.63。ZC内轴向力：拉力NFN1300000cos21拉力NFN1300000cos22取C=300mm，D=400mm，cosθ=0.63，sinθ=0.78。把节点板看做刚体，将支撑拉力分解到柱上预埋件和梁上预埋件的中心，方向同支撑拉力F，设力的大小分解为1F和2F，根据力的平衡可求得：NF8100001，NF4950002在拉力和剪力共同作用下，所需锚筋面积应满足：ybyvrSfNfVA8.0dcffd08.00.4v当v大于0.7时，取v=0.7.dt25.06.0b式中，yf——锚筋抗拉强度设计值不应大于3002/mmN。N——法向拉力或法向压力设计值，法向压力设计值不应大于0.5Afc,此处，A为锚板的面积。b——锚板的弯曲变形折减系数。d——锚筋直径。t——锚板厚度。V——剪力设计值。v——锚筋的受剪承载力系数。r——锚筋层数的影响系数；当锚筋按等间距布置时：两层取1.0；三层取0.9，四层取0.85。(a)预埋件3强度计算1)强度计算将1F分解成法向力1N和剪力1V，则NFN51030063.0810000cos11NFV63180078.0810000sin11取钢筋层数为3层，则r=0.9；钢筋种类HRB400，直径28mm；混凝土等级强度为C30；锚板厚度25mm。则7.044.036019)2808.04(v＜87.0282525.06.0b2760630087.08.063180030044.09.05103008.0mmfNfVAybyvrS取锚筋15根ψ28，面积80422mm。2）焊缝强度计算根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）,预埋件焊缝为侧面焊缝，焊缝长度wl=1320mm，受作用力为F=810000N；根据侧面焊缝计算公式：810000/(15×0.7×1320+10×1320)=30（N/mm2)F=160(N/mm2)所以预埋件在焊脚尺寸f1h=15mm，f2h=10mm时（采用凹面式直角截面；二级焊缝）可以保证强度。3）锚筋长度计算预埋钢筋采用一侧贴焊锚筋的机械锚固形式（贴筋长度为3d，取150mm），根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）8.3.1，其长度计算公式为：dffltyaoaoallall7.0其中，aol—受拉钢筋的基本锚固长度。al—受拉钢筋的锚固长度，不应小于15d，且不应小于200mm。yf—钢筋的抗拉强度设计值。tf—混凝土的轴心抗拉强度设计值，按混凝土结构设计规范的有关规定采用；当混凝土强度等级高于C60时，按照C60取值。d—钢筋的公称直径。—锚固长度修正系数。—锚固钢筋的外形系数。则，锚固钢筋的长度为mml5452890.136014.08.07.0预埋钢筋取550mm满足要求。(b)预埋件4强度计算1）强度计算将2F分解成法向力2N和剪力2V，则NFV31500063.0495000cos22NFN38500078.0495000sin22取钢筋层数为3层，则r=0.9；钢筋种类HRB400，直径28mm；混凝土等级强度为C30；锚板厚度25mm。则7.0387.03605.14)2808.04(v＜87.0322525.06.0b2496430087.08.0385000300387.085.03150008.0mmfNfVAybyvrS取锚筋13根ψ28，面积9650。2mm2）焊缝强度计算根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）,预埋件焊缝为侧面焊缝，焊缝长度wl=1144mm，受作用力为F=495000N；根据侧面焊缝计算公式：495000/(150.71144+101144)=21（N/mm2)F=160(N/mm2)所以预埋件在焊脚尺寸f1h=15mm，f2h=10mm时（采用凹面式直角截面；二级焊缝）可以保证强度。3）锚筋长度计算预埋钢筋采用一侧贴焊锚筋的机械锚固形式（贴筋长度为3d，取150mm），根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）8.3.1，其长度计算公式为：dffltyaoaoallall7.0其中，aol—受拉钢筋的基本锚固长度。al—受拉钢筋的锚固长度，不应小于15d，且不应小于200mm。yf—钢筋的抗拉强度设计值。tf—混凝土的轴心抗拉强度设计值，按混凝土结构设计规范的有关规定采用；当混凝土强度等级高于C60时，按照C60取值。d—钢筋的公称直径。—锚固长度修正系数。—锚固钢筋的外形系数。则，锚固钢筋的长度为mml5452890.136014.08.07.0预埋钢筋取550mm满足要求。2、节点板1、节点板2强度计算节点板厚：30mm；销座孔：φ90mm;单支阻尼器的最大阻尼力为800KN，所以节点板1在F=800KN的作用下,销座孔所受拉应力，即：AFσ=800×103/(90×π×30)=94(N/mm2)［σ］=295(N/mm2)所以节点板1强度满足要求3、节点板1与预埋件焊接强度计算根据《钢结构设计规范》（GB50017-2002）,焊缝焊脚尺寸hf=15mm;焊缝为侧面焊缝，焊缝长度lw=1530mm;受水平作用力为F=800KN；根据侧面焊缝计算公式：800×103/(15×1530)=35（N/mm2)CF=200(N/mm2)所以节点板1在焊脚尺寸hf=15mm时可以保证强度。4、节点板2与法兰板焊接强度计算根据《钢结构设计规范》（GB50017-2002）,焊缝焊脚尺寸hf=15mm;焊缝为侧面焊缝，焊缝长度lw=1200mm;受水平作用力为F=800KN；根据侧面焊缝计算公式：800×103/(15×0.7×1200)=64（N/mm2)CF=200(N/mm2)所以节点板2在焊脚尺寸hf=15mm时可以保证强度。5、支撑与预埋件（法兰）焊接强度计算预埋板、支撑及法兰均为Q235B材质，根据《钢结构设计规范》（GB50017-2002）,焊缝焊脚尺寸hf=15mm;焊缝为侧面焊缝，焊缝长度lw=1200mm;受水平作用力为F=800×2=1600KN；根据侧面焊缝计算公式：1600×103/(15×0.7×1200)=128（N/mm2)CF=160(N/mm2)所以焊脚尺寸hf=15mm时可以保证强度。二、阻尼器安装强度计算二（一）安装示意图（二）强度计算安装示意图2与安装示意图1形同，阻尼器的阻尼力相同，所以只需对预埋件4、预埋件6与节点板3进行计算1、预埋件强度计算（1）预埋件4强度计算水平作用力为KNF800d，d21FxEAxGA式中，G—变形模量；E—弹性模量；1A—剪切面积；2A—拉压面积。剪切力2111EAGAGAF，拉压力2122EAGAEAF计算得，NF1500001,NF65500021)强度计算由安装示意图可以看出，预埋件4只受到剪切力的作用，根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）9.7.2，其锚筋总截面积SA应为：yvSfVArdcffd08.00.4v当v大于0.7时，取v=0.7.式中，yf——锚筋抗拉强度设计值不应大于3002/