张芹-后置埋件的计算

张芹-后置埋件的计算张芹老师对网友提问的综合回答（三）1．山东田兆峰E-mailtzf94d751@张芹老师：请介绍JGJ145《混凝土结构后锚固技术规程》应用算例。张芹老师回答田兆峰先生：附上JGJ145《混凝土结构后锚固技术规程》应用算例供参考。张芹2021年5月1日JGJ145《混凝土结构后锚固技术规程》应用算例(修改稿)例：250mm×400mm混凝土梁(带板，板厚200mm)，C35级砼，密集配筋，锚板200mm×300mm×6mm，采用四个8.8级FZA10×40M6/10扩孔型锚栓后锚固，hef=40mmAS=20.1mm2fStK=800N/mm2，风荷载标准值3226N/m2，地震作用标准值160N/m2，分格宽1.2m层高3.6m.，作后锚固计算。解：风荷载设计值W=1.4×3226=4516N/m2地震作用设计值qE=1.3×160=208N/m2风荷载线荷载qw=1.2×4516=5419N/m地震作用线荷载qE=1.2×208=250N/m水平作用组合设计值q=5419+0.5×250=5544N/m自重面荷载设计值G=1.2×400=480N/m2重力作用设计值N=1.2×3.6×480=2074N一．锚板设楼板面上N压=2074NVgsd=5544NM=2074×230+5544×50=754220N-mmA．锚栓内力分析a．受力最大锚栓拉力锚栓本身不传递压力，锚栓连接的压力通过被连接的锚板直接传给混凝土基材，Ngsd=0∵N/n-My1/Σyi2=0/4-(754220×50)/(4×502)=-3771N＜0∴Nhsd=(NL+M)y/1/Σy/i2=[(0×50+754220)×100]/(2×1002)=3771Nb．锚栓剪力螺杆C1=100mm＜10hef=10×40=400mm所以四个锚栓中只有边缘2个锚栓承受剪力，每个锚栓所受剪力为：Vhsd=Vgsd/2=5544/2=2772N。B．锚固承载力计算a．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NRK·S=ASfStK=20.1×800=16080N锚栓钢材受拉破坏承载力分项系数γRS·N=1.2fStK/fYK=1.2×800/640=1.50锚栓钢材受拉破坏承载力设计值NRd·S=NRK·S/γRS·N=16080/1.5=10720N＞Nhsd=3771Nb．混凝土锥体受拉破坏承载力因锚固点位于结构受拉面，而该结构为普通混凝土结构，故锚固区基材应判定为开裂混凝土。单根锚栓理想混凝土锥体受拉破坏承载能力标准值：N0RK·C=7.0（fCU·K）0.5hef1.5=7.0×350.5×401.5=10477NSCr·N=3hef=3×40=120mmCCr·N=1.5hef=1.5×40=60mmCCr·SP=2hef=2×40=80mmC1=100mm＞Ccr·N=60mm取C1=Ccr·N=60mmψS·N=0.7+0.3(C1/CCr·N)=0.7+0.3×60/60=1.0ψre·N=0.5+hef/200=0.5+40/200=0.7Ngsd=0偏心距eN=0ψec·N=1/(1+2eN)=1/(1+2×0)=1.0开裂混凝土ψucr·N取1.0A0C·N=SCr·N2=1202=14400mm2S1=100mm＜Scr·N=120mm取S1=100mmS2=200mm＞Scr·N=120mm取S2=Scr·N=120mmC1=100mm＞Ccr·N=60mm取C1=Ccr·N=60mm取C2=Ccr·N=60mmAC·N=(C1+S1+0.5×Scr·N)×(C2+S2+0.5×Scr·N)=(60+100+0.5×120)×(60+120+0.5×120)=52800mm2群锚混凝土锥体受拉承载力标准值NRK·C=N0RK·C(AC·N/A0C·N)ψS·N·ψre·N·ψec·N·ψucr·N=10477×(52800/14400)×1.0×0.7×1.0×1.0=26891N混凝土锥体受拉破坏承载力分项系数γRC·N=2.15群锚混凝土锥体受拉破坏承载力设计值NRd·C=NRK·C/γRC·N=26891/2.15=12507N＞Ngsd=0(锚栓本身不传递压力,锚固连接的压力通过被连接的锚板直接传递给混凝土基材)C.混凝土劈裂破坏承载力Ccr·SP=2hef=2×40=80mmC1=100mm＞Ccr·SP=80mm取C1=80mm取C2=Ccr·SP=80mmScr·SP=2Ccr·SP=2×80=160mmS1=100mm＜Scr·SP=160mm取S1=100mmS2=200mm＞Scr·SP=160mm取S2=Scr·SP=160mmA0C·N=Scr·SP2=1602=25600mm2AC·N=(C1+S1+0.5×Scr·SP)×(C2+S2+0.5×Scr·SP)=(80+100+0.5×160)×(80+160+0.5×160)=83200mm2ψh·SP=h/2hef=(400/80)2/3=2.92＞1.5采用1.5N0RK·C=7.0×fcu..k0.5×hef1.5=7.0×350.5×401.5=10477NNRK·C=N0RK·C(AC·N/A0C·N)ψS·N·ψre·N·ψec·N·ψucr·N=10477×(83200/25600)×1.0×0.7×1.0×1.0=23835NNRK·SP=NRK·C·ψh·SP=23835×1.5=35753NNRd·SP=NRK·SP/γRSP=35753/2.15=16629N＞Ngsd=0d.锚栓钢材受剪破坏承载力锚栓钢材受剪承载力标准值VRd·C=0.5ASfStK=0.5×20.1×800=8040N锚栓钢材受剪承载力分项系数γRV·S=1.2fStK/fYK1.2×800/640=1.5锚栓钢材受剪承载力设计值VRd·S=VRd·C/γRV·S=8040/1.5=5360N＞Vhsd=2772Ne.混凝土楔形体受剪破坏承载力取C1=C2=Ccr·N=60mmV0RK·C=0.45（dn0m)0.5（Lf/dn0m)0.2（fCu.K）0.5C11.5=0.45×60.5×(40/6)0.2×350.5×601.5=4429NψS·V=0.7+0.3(C2/1.5C1)=0.7+0.3×[60/（1.5×60）]=0.9ψh·V=(1.5C1/h)1/3=(1.5×60/400)1/3=0.61取1ψα·V=1.0eV=50mmψec·V=1/(1+2eV/3C1)=1/[1+2×50/(3×60)]=0.47ψucr·V=1.0A0C·V=4.5C12=4.5×602=16200mm2AC·V=(1.5C1+S2+C2)×h=(1.5×60+160+60)×400=124000mm2群锚砼楔形体破坏时的受剪承载能力标准值VRK·C=V0RK·C(AC·V/A0C·V)ψS·V·ψh·V·ψα·V·ψec·V·ψucr·V=4429×(124000/16200)×0.9×1.0×1.0×0.47×1.0=14340N砼楔形受剪承载能力分项系数γRe·V=1.8群锚砼楔形破坏时的受剪承载能力设计值VRd·C=VRK·C/γRC·V=14340/1.8=7967N＞Vgsd=5544Nf.砼剪撬破坏承载能力hef=40mm＜60mm取K=1砼剪撬破坏承载能力标准值VRK·CP=KNRK·C=1×26891=26891N砼剪撬破坏承载能力分项系数γRCP=1.8砼剪撬破坏承载能力设计值VRd·CP=VRK·CP/γRCP=26891/1.8=14939N＞Vgsd=5544Ng.拉剪复合受力承载力钢材破坏时:(NhSd/NRd·S)2+(VhSd/VRd·S)2=(3771/10720)2+(2772/5630)2=0.37＜1砼破坏时:(NgSd/NRd·C)1.5+(VgSd/VRd·C)1.5=0+(5544/7967)1.5=0.58＜1二．锚板设梁侧面（张芹计算）-后置埋件计算方法Ngsd=5544NVgsd=2074NM=2074×80=165920N-mmA．锚栓内力分析a．受力最大锚栓拉力Ngsd=5544N∵N/n-My1/Σyi2=5544/4-(165920×50)/(4×502)=1386-830=556N＞0∴Nhsd=N/n+My/1/Σy/i2=5544/4+（165920×100)/(2×1002)=1386+830=2216Nb．锚栓剪力螺杆C1=150mm＜10hef=10×40=400mm所以四个锚栓中只有边缘2个锚栓承受剪力，每个锚栓所受剪力为：Vhsd=Vgsd/2=2074/2=1037N。B．锚固承载力计算a．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NRK·S=ASfStK=20.1×800=16080N锚栓钢材受拉破坏承载力分项系数γRS·N=1.2fStK/fYK=1.2×800/640=1.50锚栓钢材受拉破坏承载力设计值NRd·S=NRK·S/γRS·N=16080/1.5=10720N＞Nhsd=2216Nb．混凝土锥体受拉破坏承载力因锚固点位于结构受拉面，而该结构为普通混凝土结构，故锚固区基材应判定为开裂混凝土。单根锚栓理想混凝土锥体受拉破坏承载能力标准值：N0RK·C=7.0（fCU·K）0.5hef1.5=7.0×350.5×401.5=10477NSCr·N=3hef=3×40=120mmCCr·N=1.5hef=1.5×40=60mmCCr·SP=2hef=2×40=80mmC1=150mm＞Ccr·N=60mm取C1=Ccr·N=60mmψS·N=0.7+0.3(C1/CCr·N)=0.7+0.3×60/60=1.0ψre·N=0.5+hef/200=0.5+40/200=0.7偏心距eN=0ψec·N=1/(1+2eN)=1/(1+2×0)=1.0开裂混凝土ψucr·N取1.0A0C·N=SCr·N2=1202=14400mm2S1=100mm＜Scr·N=120mm取S1=100mmS2=200mm＞Scr·N=120mm取S2=Scr·N=120mmC1=150mm＞Ccr·N=60mm取C1=Ccr·N=60mm取C2=Ccr·N=60mmAC·N=(C1+S1+0.5×Scr·N)×(C2+S2+0.5×Scr·N)=(60+100+0.5×120)×(60+120+0.5×120)=52800mm2群锚混凝土锥体受拉承载力标准值NRK·C=N0RK·C(AC·N/A0C·N)ψS·N·ψre·N·ψec·N·ψucr·N=10477×(52800/14400)×1.0×0.7×1.0×1.0=26891N混凝土锥体受拉破坏承载力分项系数γRC·N=2.15群锚混凝土锥体受拉破坏承载力设计值NRd·C=NRK·C/γRC·N=26891/2.15=12507N＞Ngsd=5544NC.混凝土劈裂破坏承载力Ccr·SP=2hef=2×40=80mmC1=150mm＞Ccr·SP=80mm取C1=Ccr·SP=80mm取C2=Ccr·SP=80mmScr·SP=2Ccr·SP=2×80=160mmS1=100mm＜Scr·SP=160mm取S1=100mmS2=200mm＞Scr·SP=160mm取S2=Scr·SP=160mmA0C·N=Scr·SP2=1602=25600mm2AC·N=(C1+S1+0.5×Scr·SP)×(C2+S2+0.5×Scr·SP)=(80+100+0.5×160)×(80+160+0.5×160)=83200mm2ψh·SP=h/2hef=(400/80)2/3=2.92＞1.5采用1.5N0RK·C=7.0×fcu..k0.5×hef1.5=7.0×