预埋地脚螺栓设计的总结

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预埋地脚螺栓设计的总结

预埋地脚螺栓设计的总结

预埋地脚螺栓设计的总结预埋地脚螺栓设计的总结摘要:根据美国标准ACI318-05 APPENDIX D混凝土锚固的普通预埋式地脚螺栓的计算关键词:混凝土锚固,预埋式地脚螺栓一、简述:锚固在混凝土上的地脚螺栓其整体的抗力水平不仅仅取决于地脚螺栓本身的材料强度,而且也取决于螺栓与混凝土之间的锚固强度,包括拔出、破碎和侧向劈裂等,目前国内设计普遍缺失的计算就是螺栓与混凝土的锚固强度计算。

从这一点来看,设计院钢结构设计专业提供固定钢结构的地脚螺栓设计是值得商榷的,因为其仅仅考虑地脚螺栓的材料强度,也就是说其仅仅能计算出螺栓的材质和最大应力,进而确定螺栓的材质,但无法科学计算出其需要螺栓的准确的锚固长度,因为其不负责基础钢筋混凝土的设计,而正是这一块决定了锚栓的长度。

从这一点来看,锚固在混凝土上的地脚螺栓设计应该由混凝土结构设计专业承担才更为科学和严谨,并以此类推,设备厂家提供的地脚螺栓设计应该由设计院对其锚固长度进行审核和确认,之后才能作为正式工程用的设计。

美国的ACI318-11混凝土规范中就专门针对锚固在混凝土中的地脚螺栓设计在其附录D中做了完整的表述,系统的分析了不同种类地脚螺栓的各种破坏模式,并基于大量试验的基础上针对每种破坏模式进行了深入阐述,提供了工程设计用的计算公式和要求,且通过ACI3553-11对计算及配筋设计进行了详细的举例说明,科学地解决了笔者上述的在国内地脚螺栓设计中存在的漏洞。

在这里,作者仅仅对电厂项目上普遍采用的预埋式地脚螺栓进行针对性的介绍,定义为:预埋式cast-in type + 带六角头螺母及垫板的锚栓headed bolt+ 锚栓直径不大于2-in(50mm). 对于后置式和其他形式,作者将在其余技术总结中进行专门分析。

另外需要说明的是,针对地脚螺栓的设计,国内一般只考虑其在弯矩作用下受拉力作用,不考虑其抗剪抗力,美国规范钢结构规范中也有类似的规定,剪力一般通过抗剪键来实现,但是美国ACI混凝土规范中是允许锚栓抗剪的,而且对抗剪和抗拉组合受力的锚栓进行了专门的规定。

钢结构地脚螺栓预埋方法和偏差处理措施

钢结构地脚螺栓预埋方法和偏差处理措施

钢结构地脚螺栓预埋方法和偏差处理措施现在,随着社会的进步,科技的发展,由于安装简便,施工快速等优点,水泥厂使用钢结构的情况越来越普遍,尤其是轻钢结构厂房。

在钢结构施工的时候,最基础的工作就是地脚螺栓的位置,标高是否正确直接决定着整个厂房的能否正常使用及使用年限。

1、地脚螺栓的埋设方法地脚螺栓的埋设方法,根据与基础混泥土施工的前后关系分为直埋和后埋。

直埋是混泥土浇筑前,将螺栓定位,混泥土浇筑后成型;后埋是浇筑砼时,预留埋设螺栓孔洞,待混泥土达到一定强度后,插入螺栓二次浇筑混泥土。

直埋地脚螺栓的优点是混泥土一次浇筑成型,混泥土强度均匀,整体性强,抗剪强度高;缺点是螺栓无固定支撑点,如果螺栓定位出现误差,则处理相当繁琐。

后埋地脚螺栓的优点是螺栓有可靠的支撑点(已达到一定强度的基础混泥土),定位准确,不容易出现误差;缺点是预留孔洞部分混泥土浇筑后硬化收缩,容易与原混泥土之间产生裂缝降低了整体的抗剪强度,使结构的整体耐久性受到影响,现通常采用直埋地脚螺栓的方法。

在埋设地脚螺栓时,先根据螺栓的位置制作模具,为了精确定位,先准确基准定位,一般取柱子的形心为定位点,在根据柱子形心与螺栓的位置关系以及螺栓直径在模具上面定位钻孔,钻孔直径比螺丝直径大2MM,模具比螺丝扭外边缘大50MM,为了确保垂直度,可根据找平层的厚度做两块相同的模具,制作成一个具备一定厚度的盒子,这样螺栓穿入模具后不会左右摇晃,螺栓穿入模具后。

上部拧一个螺帽固定,可以调节螺栓预留高度,具体做法见图在基础短柱模板支好后,要确定模板牢固。

然后将地脚螺栓模具基准点与柱子形心定位一致,校正标高后将模具与短柱固定。

然后将螺栓用钢筋与短柱钢筋可靠连接,防止钢筋位置移动,并宜事先在螺栓下部焊接一截短钢筋,让短钢筋支撑在短柱基础的混泥土上,防止螺栓的垂直位移。

将螺栓加固之后就可以取下模具进行下扭地脚螺栓的安装。

地脚螺栓的固定如图21—短柱基础混泥土2—短柱主筋3—短柱箍筋4—地脚螺栓5—地脚螺栓与短柱连接钢筋6—螺栓连接钢筋7—钢筋浇筑混泥土前,螺栓上部的螺杆及螺母须抹上固体黄油后用塑料布包裹,并用铁丝扎紧。

地脚螺栓预埋方案

地脚螺栓预埋方案

地脚螺栓预埋方案
一、简介
1.首先,根据图纸,确定建筑重要节点处预埋螺栓的位置;
2.分析建筑结构支撑状况,并根据各种结构的组合情况,确定预埋螺栓的直径和深度;
3.将安装位置确定好后,使用硬质喷淋枪进行防水处理,以防止螺栓受潮受腐蚀;
4.然后,对预埋螺栓的安装位置进行锤打定位,定位数量应与图纸上标明的数量一致;
5.按照螺栓位置打开混凝土洞口,深度和螺栓长度一致;
6.安装地脚螺栓,并做上防止螺栓拔出的锁紧件;
7.将混凝土填平,并进行平整,使表面平整光滑。

三、地脚螺栓预埋施工注意事项
1.安装螺栓前,应对所选螺栓进行检查,确定螺栓的质量符合要求;
2.螺栓预埋前,应将安装地段的混凝土孔内除去杂物,如砖瓦残屑、泥浆等;
3.在预埋螺栓的安装位置确定好时,应用活塞锤对螺栓安装点加以锤击。

预埋工作总结

预埋工作总结

预埋工作总结
预埋工作是指在工程施工前,在混凝土浇筑之前,将各种设备、管道、电缆等
预先埋设在混凝土中的工作。

预埋工作的质量直接影响到工程的整体质量和后续施工进度,因此对于预埋工作的总结和评估显得尤为重要。

首先,预埋工作的总结需要对预埋设备、管道、电缆等材料进行全面的检查和
评估。

这包括材料的质量、规格、尺寸等方面的检查,以保证预埋设备能够符合工程设计要求,并且能够在混凝土浇筑后正常使用。

其次,预埋工作的总结需要对施工过程中的工艺和操作进行详细的分析和总结。

这包括预埋设备的安装位置、固定方式、连接方式等方面的工艺操作,以及施工人员的操作流程、安全措施等方面的总结,以确保预埋工作的施工过程符合相关标准和规范。

另外,预埋工作的总结还需要对施工过程中出现的问题和难点进行总结和分析。

这包括施工中可能出现的质量问题、安全隐患、工期延误等方面的问题,以及解决这些问题的方法和经验教训的总结,以便在今后的工程中避免类似问题的发生。

最后,预埋工作的总结需要对工程的整体质量和进度进行评估。

这包括对预埋
工作的质量和施工进度进行全面的评估,以及对工程后续施工的影响进行分析和评估,以便为今后类似工程的施工提供参考和借鉴。

总之,预埋工作的总结是对工程施工中预埋工作的全面总结和评估,对于提高
工程质量、保证工程安全、加快工程进度具有重要的意义。

希望通过对预埋工作的总结,能够为今后的工程施工提供更好的参考和借鉴,为工程的顺利进行提供保障。

钢筋结构厂房地脚螺栓预埋方案

钢筋结构厂房地脚螺栓预埋方案

钢筋结构厂房地脚螺栓预埋方案钢筋结构厂房地脚螺栓预埋方案是指在施工之前,将螺栓预埋于地基中,以提供连接厂房结构和地基的支撑力量。

螺栓的预埋是厂房结构施工的重要环节,直接关系到厂房的安全和稳定性。

下面是一个钢筋结构厂房地脚螺栓预埋方案的详细设计。

1.螺栓的选择和设计螺栓的材料应选用高强度合金钢,具有耐腐蚀、耐磨损和抗老化的特性。

根据厂房的载荷和结构设计要求,确定螺栓的直径和长度。

2.混凝土基础的准备工作在开始埋设螺栓之前,需要先进行混凝土地基的准备工作。

具体步骤包括地面的铲平和压实、基础的浇筑和养护等。

3.螺栓的预埋在混凝土地基准备完成后,根据钢筋结构厂房的设计图纸确定螺栓的位置和布置。

使用砌筑线和其他辅助工具,确保螺栓的位置和间距符合设计要求。

4.螺栓的固定和连接螺栓预埋完成后,需要进行固定和连接。

根据具体的设计要求和施工规范,使用合适的紧固件,如螺母和垫片,将螺栓与厂房结构进行连接。

5.螺栓的质量控制在螺栓预埋的过程中,需要进行质量控制,确保螺栓的质量和连接稳定。

包括螺栓材料的验收、预埋位置和布置的测量与调整、固定和连接的质量检查等。

6.螺栓的防腐处理为了增加螺栓的使用寿命和耐腐蚀性能,在预埋完成后,可以进行螺栓的防腐处理。

根据具体的要求和环境条件,选择合适的防腐涂料和材料进行涂覆和保护。

7.螺栓的标识和记录在预埋螺栓的过程中,需要对螺栓进行标识和记录,以便于后期的监测和管理。

标识可以使用永久性的刻字或铭牌,记录可以包括螺栓的编号、位置和质量等信息。

总结:钢筋结构厂房地脚螺栓预埋方案是一个重要的施工环节,直接关系到厂房的安全和稳定性。

通过合理选择和设计螺栓、做好混凝土基础的准备工作、准确布置和连接螺栓、进行质量控制、做好防腐处理和标识记录等措施,可以确保螺栓的质量和连接稳定。

这将为钢筋结构厂房的施工和使用提供可靠的支持。

地脚螺栓埋设方法

地脚螺栓埋设方法

钢结构地脚螺栓预埋方法和偏差处理措施现在,随着社会的进步,科技的发展,由于安装简便、施工快速等有点,水泥厂使用钢结构的情况越来越普遍,尤其是轻钢结构厂房。

在钢结构施工的时候,最基础的工作就是地脚螺栓的预埋。

因为地脚螺栓预埋的位置、标高是否正确直接决定着整个厂房的能否正常使用及使用年限。

1.地脚螺栓的埋设方法地脚螺栓的埋设方法,根据与基础混凝土施工的前后关系,分为直埋和后埋。

直埋是浇筑混凝土前,将螺栓定位,混凝土浇筑成型后,螺栓埋设好;后埋是浇筑混凝土时,预留埋设螺栓孔洞,待混凝土达到一定强度后,插入螺栓,二次浇筑混凝土。

直埋地脚螺栓的优点是混凝土一次浇筑成型,混凝土强度均匀,整体性强,抗剪强度高;缺点是螺栓无固定支撑点,如果螺栓定位出现误差,则处理相当繁琐。

后埋地脚螺栓的优点是螺栓有可靠的支撑点(已达到一定强度的基础混凝土),定位准确,不容易出现误差;缺点是预留孔洞部分混凝土浇筑后硬化收缩,容易与原混凝土之间产生裂缝,降低了整体的抗剪强度,使结构的整体耐久性受到影响。

现在水泥厂通常采用的是直埋地脚螺栓法。

在埋设地脚螺栓时,先根据螺栓的位置制作模具,为了精确定位,先确定基准定位,一般取柱子的形心为定位点,根据柱子形心与螺栓的位置关系以及螺栓直径在模具上面定位钻孔,钻孔直径比螺栓直径大2mm,模具比螺栓组外边缘大50mm,为了保证垂直度,可根据找平层的厚度做两块相同的模具,制作成一个具备一定厚度的盒子。

这样,螺栓穿入模具后,不会左右摇晃。

螺栓穿入模具后,上部拧一个螺帽固定,可以调节螺栓预留高度。

具体做法见图1。

D——螺栓孔直径,d——螺栓直径,L——螺栓组的螺栓间距,h——同找平层厚度图1 地脚螺栓模具图在基础短柱模板支好后,要确定模板牢固。

然后将地脚螺栓模具基准点与柱子形心定位一致,校正标高后可将模具与短柱模板固定。

然后将螺栓用钢筋与短柱钢筋可靠连接,防止钢筋位置移动,并宜事先在螺栓下部焊接一截短钢筋,让短钢筋支撑在短柱基础的混凝土上,防止螺栓的垂直位移。

钢结构地脚螺栓预埋方法

钢结构地脚螺栓预埋方法

钢结构地脚螺栓预埋方法钢结构是一种广泛应用于建筑、桥梁、机械等领域的结构形式,其具有轻质、高强、耐腐蚀等优点,因此在现代建筑中得到了广泛的应用。

而钢结构地脚螺栓预埋方法则是钢结构建筑中常用的一种连接方式,本文将对其进行详细介绍。

一、钢结构地脚螺栓预埋方法的定义钢结构地脚螺栓预埋方法是指在混凝土基础中预埋螺栓,以便于将钢结构与混凝土基础连接起来的一种方法。

这种方法可以使钢结构与混凝土基础紧密结合,从而提高整个建筑的稳定性和安全性。

二、钢结构地脚螺栓预埋方法的优点1. 提高连接强度:钢结构地脚螺栓预埋方法可以使钢结构与混凝土基础之间的连接更加牢固,从而提高整个建筑的稳定性和安全性。

2. 简化施工工序:采用钢结构地脚螺栓预埋方法可以避免在现场进行钢结构与混凝土基础的连接工作,从而简化施工工序,提高施工效率。

3. 节约材料:钢结构地脚螺栓预埋方法可以减少连接件的使用,从而节约材料成本。

4. 提高美观度:钢结构地脚螺栓预埋方法可以使钢结构与混凝土基础之间的连接更加隐蔽,从而提高建筑的美观度。

三、钢结构地脚螺栓预埋方法的施工步骤1. 确定预埋螺栓的位置和数量:在进行钢结构地脚螺栓预埋方法之前,需要根据设计要求确定预埋螺栓的位置和数量。

2. 预埋螺栓孔的施工:在确定好预埋螺栓的位置之后,需要在混凝土基础中钻孔,孔的直径和深度需要根据预埋螺栓的尺寸和长度来确定。

3. 清理孔内杂物:在钻好孔之后,需要清理孔内的杂物,以便于预埋螺栓的安装。

4. 安装预埋螺栓:在清理好孔内杂物之后,需要将预埋螺栓安装到孔内,并用螺母将其固定。

5. 防锈处理:在预埋螺栓安装完成之后,需要对其进行防锈处理,以保证其长期使用不会出现腐蚀现象。

四、钢结构地脚螺栓预埋方法的注意事项1. 预埋螺栓的位置和数量需要根据设计要求进行确定,不得随意更改。

2. 钻孔时需要注意孔的直径和深度,以保证预埋螺栓的安装质量。

3. 安装预埋螺栓时需要注意螺栓的长度和尺寸,以保证其与钢结构的连接质量。

高大型设备基础地脚螺栓预埋施工技术管理总结

高大型设备基础地脚螺栓预埋施工技术管理总结

高大型设备基础地脚螺栓预埋施工技术管理总结[摘要]为保证高大型设备安装位置准确,不影响后期设备配管及进出检修人孔位置、钢平台安装等工作,本工程对于高大型设备基础需要预埋地脚螺栓的采用定位环进行定位,本次主要总结预埋地脚螺栓数量为16根M42×4.5、24根M48×5和28根M56×5.5的设备基础。

[关键词]地脚螺栓;定位环;定位钢筋;轴线平行线。

引言随着设备的发展,社会的需要,管理信息化成为了工业管理的主流,设备慢慢趋于高大化,越来越多的高大型一体式和组装式设备被引入工业建筑,必定会导致需要更多的高大型设备基础安放设备,设备的变化导致设备基础需要更加细化的操作、预埋,为使高大型设备安装牢靠,设备基础在混凝土浇筑时就需要预埋好地脚螺栓用来固定高大型的设备。

1高大设备基础工程概况本工程为白银XXX项目,属于军工保密项目,该项目管理主要为信息化管理,工房内及周边设备需求量众多,本工程设备主要分为坐落式(设备直接安装在设备基础上)和悬挂式(设备直接安装在楼板的预留洞口或钢平台的预留洞口)两种,大型设备安装主要以坐落式为主,设备固定主要分为预留螺栓安装孔洞或预埋地脚螺栓两种固定形式,预留的螺栓孔洞需要待设备安装完成后,对预留的螺栓安装孔洞用浇筑设备基础同一等级的微膨胀混凝土灌注,对于耐酸、耐碱腐蚀的设备基础需要对面层进行特殊化的施工,不再是以往的混凝土面层,而更多的是耐酸砖面层,环氧玻璃钢防腐层。

2总结对象本次施工总结对象为外径3300mm、3700mm和2500mm的需要在浇筑混凝土过程中预埋地脚螺栓的设备基础,直径3300mm的设备基础地脚螺栓长500+35d (mm),地脚螺栓直径48mm,直径3700mm的设备基础地脚螺栓长550+35d (mm),地脚螺栓直径56m,直径2500mm的设备基础地脚螺栓长200+35d(mm),地脚螺栓直径42mm,地脚螺栓材质均为Q355,以上设备基础上需要承载30m以上容积不小于30m³的储蓄罐,地脚螺栓分布图如下所示:3总结内容1、定位环板和地脚螺栓加工质量的控制;2、本论文主要以研究定位环板的精确定位为主;3、第一根地脚螺栓精确定位;4、螺栓安装过程中的垂直度控制,以保证设备安装和定位环板可以顺利取出;5、防止在混凝土浇筑过程中定位环板移位致使地脚螺栓安装不准、垂直度偏差过大。

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预埋地脚螺栓设计的总结发表时间:2016-10-14T15:12:04.743Z 来源:《电力设备》2016年第14期作者:葛前进[导读] 根据美国标准ACI318-05 APPENDIX D混凝土锚固的普通预埋式地脚螺栓的计算。

(山东电力建设第三工程公司山东青岛邮编266100) 摘要:根据美国标准ACI318-05 APPENDIX D混凝土锚固的普通预埋式地脚螺栓的计算关键词:混凝土锚固,预埋式地脚螺栓一、简述:锚固在混凝土上的地脚螺栓其整体的抗力水平不仅仅取决于地脚螺栓本身的材料强度,而且也取决于螺栓与混凝土之间的锚固强度,包括拔出、破碎和侧向劈裂等,目前国内设计普遍缺失的计算就是螺栓与混凝土的锚固强度计算。

从这一点来看,设计院钢结构设计专业提供固定钢结构的地脚螺栓设计是值得商榷的,因为其仅仅考虑地脚螺栓的材料强度,也就是说其仅仅能计算出螺栓的材质和最大应力,进而确定螺栓的材质,但无法科学计算出其需要螺栓的准确的锚固长度,因为其不负责基础钢筋混凝土的设计,而正是这一块决定了锚栓的长度。

从这一点来看,锚固在混凝土上的地脚螺栓设计应该由混凝土结构设计专业承担才更为科学和严谨,并以此类推,设备厂家提供的地脚螺栓设计应该由设计院对其锚固长度进行审核和确认,之后才能作为正式工程用的设计。

美国的ACI318-11混凝土规范中就专门针对锚固在混凝土中的地脚螺栓设计在其附录D中做了完整的表述,系统的分析了不同种类地脚螺栓的各种破坏模式,并基于大量试验的基础上针对每种破坏模式进行了深入阐述,提供了工程设计用的计算公式和要求,且通过ACI3553-11对计算及配筋设计进行了详细的举例说明,科学地解决了笔者上述的在国内地脚螺栓设计中存在的漏洞。

在这里,作者仅仅对电厂项目上普遍采用的预埋式地脚螺栓进行针对性的介绍,定义为:预埋式cast-in type + 带六角头螺母及垫板的锚栓headed bolt+ 锚栓直径不大于2-in(50mm). 对于后置式和其他形式,作者将在其余技术总结中进行专门分析。

另外需要说明的是,针对地脚螺栓的设计,国内一般只考虑其在弯矩作用下受拉力作用,不考虑其抗剪抗力,美国规范钢结构规范中也有类似的规定,剪力一般通过抗剪键来实现,但是美国ACI混凝土规范中是允许锚栓抗剪的,而且对抗剪和抗拉组合受力的锚栓进行了专门的规定。

ACI318规范中该类别地脚螺栓的破坏模式分为两大类,即拉力破环和剪力破坏。

拉力破坏又分为:钢件抗拉破坏Steel Strength Failure in Tension,混凝土锚固区崩裂破坏Breakout in Tension, 拔出破坏Pullout in Tension,边缘混凝土侧向劈裂破坏Side-face Blowout in Tension。

剪力破坏则分为:钢件抗剪破坏Steel Strength Failure in Shear, 混凝土锚固区崩裂破坏Breakout in Shear,混凝土撬出破坏Pryout in Shear。

二、计算原理介绍:(1)锚栓受力的计算:轴力Pu(拉为正,压为负),弯矩Mu(柱底板宽度方向),锚栓拉力Tu,锚栓中心距板边Bedge, 柱底板宽度B,长度N,H型柱的高H,翼缘宽W,常规中心布置,拉力计算假设:在设计柱底板厚底时,保守考虑可以看作整个柱底板为刚性(rigid body),但这此理论对于锚栓拉力计算是偏于不安全的,因为其力臂变长了,所以基于保守考虑,需要考虑柱底板的柔性(Flexible),则与柱底板连接的柱边缘为作用点,对其取弯矩并不考虑混凝土受压,则锚栓总拉力Tu=M/(jd)+2*Pu/(N-H), 其中jd=(N/2-Bedge+H/2)。

注意此处的锚栓拉力计算不同于钢结构规范设计柱底板计算原理,原因在上述已经论述。

(2)拉力极限状态承载力的计算:a) 钢件抗拉承载力计算Steel Strength in Tension:Nsa=Ase,N*futa,其中futa<=Min{1.9*fya,125,000psi} b) 混凝土锚固区崩裂承载力Concrete Breakout Strength in Tension:单个锚栓:Ncb=(ANc/ANco)*Ψed,N*Ψc,N*Ψcp,N*Nb 多个锚栓组:Ncbg=(ANc/ANco)*Ψec,N*Ψed,N*Ψc,N*Ψcp,N*Nb 其中:Ψec,N为拉力偏心修正系数=1/[1+2*eN’/(3*hef)]<=1 Ψed,N为边界效应修正系数={if Ca,min>=1.5*hef,Ψed,N=1.0;Otherwise Ψed,N=0.7+0.3*Ca,min/(1.5*hef)} Ψc,N为裂缝效应修正系数={在长期荷载下Service Load下开裂的钢筋混凝土取1.0;否则对预埋螺栓取1.25后置式取1.40} Ψcp,N为后置式螺栓在无裂缝混凝土上的修正系数={一般1.0} ANco=9*hef2-基于35度崩裂角度理论得出的单个锚栓锚固区面积 ANc为在四个方向上每个螺栓最大延伸1.5*hef得出的螺栓组锚固区总面积Nb=kc*√fc’*hef1.5*λa 其中kc=24对预埋式螺栓;或者对headed stud 和headed bolt且11-in<=hef<=25-in时,可以以下式计算Nb=16*√fc’*hef5/3*λahef为锚栓有效锚固深度,如果锚栓三面及以上的边缘距离均小于1.5*hef,则应该用Ca,max>S/3(锚栓间距)代替hef c) 混凝土抗拔承载力Pullout Strength in Tension Npn=Ψc,p*Np 对headed stud 和headed bolt,Np=8*Abrg*fc’ d) 边缘混凝土侧向劈裂承载力Side-face Blowout in Tension 如果Ca1<hef/2.5, 则单个锚栓Nsb=1600*Ca1*√Abeg*λa*√fc’,且若1<=Ca2/Ca1<=3.0,应乘以修正系数(1+Ca2/Ca1)/4;锚栓组,如果Ca1<hef/2.5且S<=6*Ca1,则Nsb=[1+S/(6*Ca1)]*Nsb S-沿边缘的锚栓间距(3)剪力极限状态承载力的计算:a) 钢件抗剪承载力计算Steel Strength in Shear:Vsa=Ase,V*futa,其中futa<=Min{1.9*fya,125,000psi} —适用于cast-in Headed Stud;Vsa=0.6*Ase,V*futa,其中futa<=Min{1.9*fya,125,000psi} —适用于cast-in Headed Bolt,如果有灌浆层则改为0.8系数;b) 混凝土锚固区崩裂承载力Concrete Breakout Strength in Shear:单个锚栓:Vcb=(AVc/AVco)*Ψed,V*Ψc,V*Ψh,V*Vb 多个锚栓组:Vcbg=(AVc/AVco)*Ψec,V*Ψed,V*Ψc,V*Ψh,V*Vb 其中:Ψec,V为剪力偏心修正系数=1/[1+2*ev’/(3*Ca1)]<=1 Ψed,V为边界效应修正系数={if Ca2>=1.5*Ca1,Ψed,N=1.0;Otherwise Ψed,N=0.7+0.3*Ca2/(1.5*Ca1)} Ψc,V为裂缝效应修正系数={在长期荷载下Service Load下开裂的钢筋混凝土取1.0,若存在不小于No.4的附加钢筋可取1.2,若再加上间距不大于4in的箍筋可取1.4;不开裂混凝土取1.40} Ψh,V为埋深修正系数,若Ca1<ha/1.5,取1.0;否则取√(1.5*Ca1/ha) AVco=4.5*Ca12-基于35度崩裂角度理论得出的单个锚栓锚固区面积AVc为在四个方向上每个螺栓最大延伸1.5*hef得出的螺栓组锚固区总面积Vb=Min{7*(le/da)0.2*√da*√fc’*λa*Ca11.5,9*√fc’*Ca11.5*λa} Ca1为与剪力方向垂直的边缘距螺栓中心距离,若Ca2和ha<=1.5*Ca1,则Ca1=max{Ca2/1.5,ha/1.5,S/3} S为垂直于剪力方向的螺栓排间距 c) 混凝土撬出破坏Concrete Pryout Strength in Shear 单个锚栓:Vcp=kcp*Ncp, Ncp=Ncb 锚栓组: Vcpg=kcp*Ncpg, Ncpg=Ncbg 对hef<2.5-in,kcp=1.0;对hef>=2.5-in,kcp=2.0 (4)拉力和剪力组合状态下极限承载力的计算 Interaction of Tensile and Shear Forcesa) 如果Vua<=0.2*Ψ*Vn,则拉力Ψ*Nn>=Nua;b) 如果Nua<=0.2*Ψ*Nn,则拉力Ψ*Vn>=Vua;c) 上述情况以外,即Vua>0.2*Ψ*Vn和Nua>0.2*Ψ*Nn,则Nua/(Ψ*Nn)+Vua/(Ψ*Vn)<=1.2 (5)附加加强钢筋的设置Supplementary Reinforcement Set 附加钢筋仅仅对受拉和受剪情况下混凝土锚固区崩裂承载力(Pullout Strength)起作用。

二、抗震条件下锚栓承载力的计算要求:在上述的破坏模式中,仅仅是钢件的承载力破坏为延性破坏,根据抗震设计中的延性破坏要求,在所有破坏模式中的极限承载力中钢件的承载力应起控制作用,即钢件承载力应该是所有极限承载力中最小值,这一方面要求锚栓的钢件设计不能过于保守,并不是锚栓的直径取得越大越好,另一方面要求对于涉及到脆性破坏的钢筋混凝土设计要特别予以重视,应保证有充足的安全裕量。

三、应用推广:根据美标ACI规范的锚栓设计,可以在根据国内常规计算和选用钢结构锚栓的基础上对基础混凝土设计和锚栓长度设计进行校核。

鉴于目前国内设计院已经普遍能够按照美标AISC规范使用staad软件进行钢结构的设计,故其得到的柱脚反力是以美标ASCE07荷载规范规定的荷载组合为基础的,采用美标ACI规范设计钢结构的地脚螺栓技术上是合理的,并可以在海外项目中予以推广。

参考文献[1]ACI318-05 Building Code Requirements for Structural Concrete 作者简介姓名:葛前进工作单位:山东电力建设第三工程公司职务:项目副经理。

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