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铝幕墙计算方法(第十三部分)

发布时间:2014/9/13 14:50:37    点击率:238   

 =87840.0N
   87840.0N > 12357.1N
   强度可以满足   
七、幕墙后锚固连接设计计算   
   幕墙与主体结构连接采用后锚固技术。
   本设计采用扩孔型锚栓作为后锚固连接件。
   本计算主要依据《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ 145-2004。
   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。本设计只考虑锚栓钢材抗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。
   本工程锚栓受拉力和剪力
   Vgsd: 总剪力设计值:
   Vgsd=N2
    =2.592KN
   Ngsd: 总拉力设计值:
   Ngsd=N1
    =12.082KN
   M: 弯矩设计值(N·mm):
   e2: 螺孔中心与锚板边缘距离: 70.0mm
   M=V×e2/1000
    =2.6×70.0/1000
    =0.18144KN·m
本设计的锚栓是在拉剪复合力的作用之下工作,所以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:

 式中
 ---- 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;
   γRs,N----锚栓钢材受拉破坏,锚固承载力分项系数=2.00;
   γRs,V----锚栓钢材受剪破坏,锚固承载力分项系数=2.00;
   γRc,N----混凝土锥体受拉破坏,锚固承载力分项系数=2.15;
   γRc,V----混凝土楔形体受剪破坏,锚固承载力分项系数=1.80;
   γRcp----混凝土剪撬受剪破坏,锚固承载力分项系数=1.80;
   γRsp----混凝土劈裂受拉破坏,锚固承载力分项系数=2.15;
锚栓的分布如下图所示:

锚板:
   X=200.0mm
   Y=300.0mm
锚栓设置:
   s11=100.0mm
   s21=2200.0mm
锚基边距:
   c12=80.0mm
A.锚栓钢材受拉破坏承载力
  h----混凝土基材厚度=200.0mm;
  混凝土基材等级:强度等级C30;
  d----锚栓杆、螺杆外螺纹公称直径及钢筋直径=12.0mm;
  do----钻孔直径=12.0mm;
  df----锚板钻孔直径=14.0mm;
  h1----钻孔深度=105.00mm;
  hef----锚栓有效锚固深度=80.00mm;
  Tinst----安装扭矩=80.00N.m;
  fstk----锚栓极限抗拉强度标准值=300.00Mpa;
  As----锚栓应力截面面积=84.622mm2;
  n----群锚锚栓个数=4;
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:

   式中
 ---- 弯矩设计值(N.m);
 ---- 群锚中受力最大锚栓的拉力设计值;
 ---- 锚栓1及i至群锚形心轴的垂直距离(mm);
 ---- 锚栓1及i至受压一侧最外排锚栓的垂直距离(mm);
 ---- 轴力N作用点至受压一侧最外排锚栓的垂直距离(mm)。
则   Nhsd=3.928KN;
     NRk,s=As×fstk
             =25.387KN;
     NRd,s=NRk,s/γRs,N
            =12.693KN;
     NRd,s>=Nhsd
   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
 
----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;
----单根锚栓或群锚受拉,混凝土实有破坏锥体投影面面积;
----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;
----边距c对受拉承载力的降低影响系数;
----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;
----荷载偏心对受拉承载力的降低影响系数;
----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=240.00;
  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=120.00;
  由于是开裂混凝土

NoRk,c=7.0×(fcu,k)0.5×(hef)1.5=27.4343KN;
    Aoc,N=(scr,N)2=57600.00mm2;
    Ac,N=144000.00mm2;
    Mss,N=0.90;
    Msre,N=0.90;
    Msec,N=1.00;
    Msucr,N=1.00;
    NRk,c=55.554KN;
    NRd,c=NRk,c/γRc,N
             =25.839KN;
    NRd,c>=Ngsd
   混凝土锥体受拉破坏承载力满足要求!   
C.混凝土劈裂破坏承载力
     NRd,sp----混凝土劈裂破坏受拉承载力设计值
     NRk,sp----混凝土劈裂破坏受拉承载力标准值
     NRk,c----进行混凝土劈裂破坏时的混凝土锥体破坏时的受拉承载力标准值
     Msh,sp----构件厚度h对劈裂承载力的影响系数
    Msh,sp=(h/(2×hef))2/3<=1.5;
             =1.160;
    NRk,C=47.221KN;
    NRk,sp=Msh,sp×NRk,c
             =54.795KN;
     NRd,sp=NRk,sp/γRsp
            =25.486KN;
    NRd,sp>=Ngsd
   混凝土劈裂破坏承载力满足要求!   
D.锚栓钢材受剪破坏承载力
   本设计考虑纯剪无杠杆臂状态,锚栓受剪承载力标准值VRk,s按下式计算:
螺杆c<10*hef,所以只有部分锚栓承受剪力,每个锚栓受剪力为
则   Vhsd=1.296KN;
     VRk,s=0.5×As×fstk
              =12.693KN;
     VRd,s=VRk,s/γRs,V
              =6.347KN;
则   Vhsd=1.296KN;
     VRd,s>=Vhsd
   锚栓钢材受剪破坏承载力满足要求!   
E.混凝土楔形体受剪破坏承载力

----开裂混凝土,单根锚栓垂直构件边缘受剪,理想混凝土楔形体破坏时的受剪承载力标准值;

 

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