fyk:锚栓屈服强度标准值; γRS,N=1.2fstk/fyk
=1.2×800 /640 =1.5
取:γRS,N=1.5 NRd,s=kNRk,s/γRS,N
=1×90480/1.5
=60320N≥Nsdh=5903.563N
锚栓或植筋钢材受拉破坏承载力满足设计要求!
8.5 混凝土锥体受拉破坏承载力计算:
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。混凝土锥体受拉破坏时的受拉承载力设计值NRd,c应按下列公式计算: NRd,c=kNRk,c/γRc,N
NRk,c=NRk,c0×Ac,N/Ac,N0×ψs,Nψre,Nψec,Nψucr,N 在上面公式中:
NRd,c:混凝土锥体破坏时的受拉承载力设计值; NRk,c:混凝土锥体破坏时的受拉承载力标准值;
k:地震作用下锚固承载力降低系数,按表7.0.5[JGJ145-2004]选取;
γRc,N:混凝土锥体破坏时的受拉承载力分项系数,按表4.2.6[JGJ145-2004]采用,取2.15;
NRk,c0:开裂混凝土单锚栓受拉,理想混凝土锥体破坏时的受拉承载力标准值; NRk,c0=7.0×fcu,k0.5×hef1.5(膨胀及扩孔型锚栓) 6.1.4[JGJ145-2004]
NRk,c0=3.0×fcu,k0.5×(hef-30)1.5(化学锚栓) 6.1.4条文说明[JGJ145-2004] 其中:
fcu,k:混凝土立方体抗压强度标准值,当其在45-60MPa间时,应乘以降低系数0.95; hef:锚栓有效锚固深度; NRk,c0=3.0×fcu,k0.5×(hef-30)1.5 =10394.47N
Ac,N0:混凝土破坏锥体投影面面积,按6.1.5[JGJ145-2004]取;
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矩。 scr,N=3hef =3×100 =300mm Ac,N0=scr,N2
2
=300 =90000mm2
Ac,N:混凝土实有破坏锥体投影面积,按6.1.6[JGJ145-2004]取:
N个锚栓1M M个锚栓n
Ac,N =(c1+s1+0.5×scr,N)×(c2+s2+0.5×scr,N) 其中:
c1、c2:方向1及2的边矩; s1、s2:方向1及2的间距;
ccr,N:混凝土锥体破坏时的临界边矩,取ccr,N=1.5hef=1.5×100=150mm; c1≤ccr,N c2≤ccr,N s1≤scr,N s2≤scr,N
Ac,N=(c1+s1+0.5×scr,N)×(c2+s2+0.5×scr,N)
=(150+200+0.5×300)×(75+100+0.5×300) =162500mm2
ψs,N:边矩c对受拉承载力的降低影响系数,按6.1.7[JGJ145-2004]采用: ψs,N=0.7+0.3×c/ccr,N≤1 (膨胀及扩孔型锚栓) 6.1.7[JGJ145-2004] ψs,N=1 (化学锚栓) 6.1.7条文说明[JGJ145-2004]
其中c为边矩,当为多个边矩时,取最小值,且需满足cmin≤c≤ccr,N,按6.1.11[JGJ145-2004]:
对于膨胀型锚栓(双锥体) cmin=3hef 对于膨胀型锚栓 cmin=2hef 对于扩孔型锚栓 cmin=hef ψs,N=0.7+0.3×c/ccr,N≤1 =0.7+0.3×150/150 =1
所以,ψs,N取1。
ψre,N:表层混凝土因为密集配筋的玻璃作用对受拉承载力的降低影响系数,按6.1.8[JGJ145-2004]采用,当锚固区钢筋间距s≥150mm或钢筋直径d≤10mm且s≥100mm时,取1.0; ψre,N=0.5+hef/200≤1 =0.5+100/200 =1
所以,ψre,N取1。
ψec,N:荷载偏心eN对受拉承载力的降低影响系数,按6.1.9[JGJ145-2004]采用; ψec,N=1/(1+2eN/scr,N)=1
ψucr,N:未裂混凝土对受拉承载力的提高系数,按规范对于非化学锚栓取1.4,对化学锚
栓取2.44;
把上面所得到的各项代入,得:
NRk,c=NRk,c0×Ac,N/Ac,N0×ψs,Nψre,Nψec,Nψucr,N
=10394.47×162500/90000×1×1×1×2.44 =45793.415N NRd,c=kNRk,c/γRc,N
=1×45793.415/2.15
=21299.263N≥Nsdg=18070.252N
所以,群锚混凝土锥体受拉破坏承载力满足设计要求!
8.6 锚栓或植筋钢材受剪破坏承载力计算:
VRd,s=kVRk,s/γRs,V 6.2.2-1[JGJ145-2004] 其中:
VRd,s:钢材或植筋破坏时的受剪承载力设计值; VRk,s:钢材或植筋破坏时的受剪承载力标准值;
k:地震作用下锚固承载力降低系数,按表7.0.5[JGJ145-2004]选取;
γRs,V:钢材或植筋破坏时的受剪承载力分项系数,按表4.2.6[JGJ145-2004]选用: γRs,V=1.2fStk/fYk 表4.2.6[JGJ145-2004] 按规范,该系数要求不小于1.25、fstk≤800MPa、fyk/fstk≤0.8; 对本例,
γRs,V=1.2fstk/fyk 表4.2.6[JGJ145-2004] =1.2×800/640 =1.5
实际选取γRs,V=1.5;
VRk,s=0.5Asfstk 6.2.2-2[JGJ145-2004] =0.5×113.1×800 =45240N VRd,s=kVRk,s/γRs,V =1×45240/1.5
=30160N≥Vsdg=5040N
所以,锚栓或植筋钢材受剪破坏承载力满足设计要求!
8.7 混凝土楔形体受剪破坏承载力计算:
VRd,c=kVRk,c/γRc,V 6.2.3-1[JGJ145-2004]
VRk,c=VRk,c0×Ac,V/Ac,V0×ψs,Vψh,Vψa,Vψec,Vψucr,V 6.2.3-2[JGJ145-2004] 在上面公式中:
VRd,c:构件边缘混凝土破坏时的受剪承载力设计值; VRk,c:构件边缘混凝土破坏时的受剪承载力标准值;
k:地震作用下锚固承载力降低系数,按表7.0.5[JGJ145-2004]选取;
γRc,V:构件边缘混凝土破坏时的受剪承载力分项系数,按表4.2.6[JGJ145-2004]采用,取1.8;
VRk,c0:混凝土理想楔形体破坏时的受剪承载力标准值,按6.2.4[JGJ145-2004]采用; Ac,V0:单锚受剪,混凝土理想楔形体破坏时在侧向的投影面积,按6.2.5[JGJ145-2004]采用;
Ac,V:群锚受剪,混凝土理想楔形体破坏时在侧向的投影面积,按6.2.6[JGJ145-2004]采用;
ψs,V:边距比c2/c1对受剪承载力的影响系数,按6.2.7[JGJ145-2004]采用;
ψh,V:边厚比c1/h对受剪承载力的影响系数,按6.2.8[JGJ145-2004]采用; ψa,V:剪切角度对受剪承载力的影响系数,按6.2.9[JGJ145-2004]采用;
ψec,V:偏心荷载对群锚受剪承载力的降低影响系数,按6.2.10[JGJ145-2004]采用; fucr,V:未裂混凝土级锚区配筋对受剪承载力的提高影响系数,按6.2.11[JGJ145-2004]采用;
下面依次对上面提到的各参数计算: c1=150mm c2=75mm
ψs,V=0.7+0.3×c2/1.5c1≤1 6.2.7[JGJ145-2004] =0.7+0.3×75/1.5/150 =0.8<1 取:
ψs,V=0.8
00.50.20.51.5
VRk,c=0.45×(dnom)(lf/dnom)(fcu,k)c1 6.2.4[JGJ145-2004] 其中:
dnom:锚栓外径(mm);
lf:剪切荷载下锚栓有效长度,取lf≤hef,且lf≤8d,本处取96mm;
00.50.20.51.5
VRk,c=0.45×(dnom)(lf/dnom)(fcu,k)c1 =0.45×(12)0.5(96/12)0.2(35)0.5×1501.5 =25679.824N
Ac,V0=4.5c12 6.2.5[JGJ145-2004] =4.5×1502 =101250mm2
Ac,V=(1.5c1+s2+c2)×h 6.2.6-3[JGJ145-2004] =(1.5×150+100+75)×240 =96000
ψh,V=(1.5c1/h)1/3≥1 6.2.8[JGJ145-2004] =(1.5×150/240)1/3 =0.979<1 取:
ψh,V=1 ψa,V=1.0
ψec,V=1/(1+2eV/3c1)≤1 =1/(1+2×0/3/150) =1=1 取ψec,V=1
按规范6.2.11[JGJ145-2004]要求,根据锚固区混凝土和配筋情况,ψucr,V=1.4 把上面各结果代入,得到群锚砼楔形体破坏时的受剪承载能力标准值为: VRk,c=VRk,c0×Ac,V/Ac,V0×ψs,Vψh,Vψa,Vψec,Vψucr,V
=25679.824× 96000/101250×0.8×1×1×1×1.4 =27270.071N VRd,c=kVRk,c/γRc,V
=1×27270.071/1.8
=15150.039N≥Vsdg=5040N
所以,群锚砼楔形体破坏时的受剪承载能力满足计算要求!
8.8 混凝土剪撬破坏承载能力计算:
VRd,cp=kVRk,cp/γRc,p 6.2.12-1[JGJ145-2004] VRk,cp=kNRk,c 6.2.12-2[JGJ145-2004] 在上面公式中:
K:地震作用下承载力降低系数;
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;
γRc,p:混凝土剪撬破坏时的受剪承载力分项系数,按表4.2.6[JGJ145-2004]取1.8; k:锚固深度hef对VRk,cp的影响系数,当hef<60mm时取1.0,否则取2.0。 VRk,cp=KNRk,c
=1×45793.415 =45793.415N VRd,cp=kVRk,cp/γRc,p
=2×45793.415/1.8
=50881.572N≥Vsdg=5040N
所以,混凝土剪撬破坏承载能力满足计算要求!
8.9 拉剪复合受力承载力计算:
钢材破坏时要求:
(NSdh/NRd,s)2+(VSdh/VRd,s)2≤1 6.3.1[JGJ145-2004] 混凝土破坏时要求:
(NSdg/NRd,c)1.5+(VSdg/VRd,c)1.5≤1 6.3.2[JGJ145-2004] 分别代入上面计算得到的参数计算如下: (NSdh/NRd,s)2+(VSdh/VRd,s)2
=(5903.563/60320)2+(2520/30160)2 =0.017≤1.0
所以,该处计算满足设计要求! (NSdg/NRd,c)1.5+(VSdg/VRd,c)1.5
=(18070.252/21299.263)1.5+(5040/15150.039)1.5 =0.973≤1.0
所以,该处计算满足设计要求!
9 幕墙焊缝计算
基本参数:
1:焊缝形式:三边围焊; 2:其它参数同埋件部分;
9.1 受力分析:
根据前面埋件的计算结果,有: V:剪力(N)
N:轴向拉力(N) M:弯矩(N·mm) V=5040N
N=18070.252N