膨胀螺栓抗拔力计算.docx
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膨胀螺栓抗拔力计算
膨胀螺栓如何计算
工程2008-07-2421:
25:
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要对膨胀螺栓进行拉拔试验,可按下列公式验算:
N拔=[(N/2+M/Z)/n]*B≤N拔试/1.5
式中:
N拔--单个膨胀螺栓承载能力设计值
N--拉力
M--弯矩
Z--上下两排螺栓中距
n--每排螺栓个数
B--调整系数,每处4个取1.25、6个取1.30、8个取1.32
N拔试--单个膨胀螺栓拉拔试验结果一、建筑概况
建筑物总高度约为120米,总宽度为150米,共26层,按8度抗震设计,基本风压w0=0.35KN/M2,每个200×300埋件用4个M12×110膨胀螺栓固定,膨胀螺栓基孔内加注环氧树脂。
膨胀螺栓使用时应严格遵守有关工艺要求。
二、荷载
⑴ 作用在幕墙上的风荷载标准值按下式计算:
wk=βZ?
μS?
μZ?
wO
式中:
wk-作用在幕墙上的风荷载标准值(KN/M2);
βZ-考虑瞬时风压的阵风系数,取2.25;
μS-风荷载体型系数,取1.5;
μZ-风压高度变化系数;
wO-基本风压,取0.35KN/M2。
故 wk=βZ?
μS?
μZ?
wO
⑵ 地震作用按下式计算
QE=βE?
αmax?
G
式中:
QE?
?
作用于幕墙平面外水平地震作用(KN);
G?
?
幕墙构件的重量(KN);
αmax?
?
水平地震影响系数最大值,8度抗震设计取0.16;
βE?
?
动力放大系数,取3.0。
⑶ 荷载分项系数和组合系数的确定
根据《建筑结构荷载规范》(GBJ9-87)及《玻璃幕墙工程技术规范》之精神,结合本工程的地区地理环境,建筑特点以及幕墙的受力情况,各分项系数和组合系数选择如下:
分项系数 组合系数
重力荷载,γg取1.2
风荷载 ,γw取1.4 风荷载, ψw取1.0
地震作用,γE取1.3 地震作用,ψE取0.6
温度作用,γT取1.2 温度作用,ψT取0.2
荷载和作用效应按下式进行组合:
S=γgSg+ψwγwSw+ψEγESE+ψTγTST
式中:
S?
?
荷载和作用效应组合后的设计值;
Sg?
?
重力荷载作为永久荷载产生的效应;
Sw,SE,ST?
?
分别为风荷载,地震作用和温度作用作为可变荷载和作用产生的效应;
γg,γ_w,γE,γT?
?
各效应的分项系数;
ψw,ψE,ψT?
?
分别为风荷载,地震作用和温度作用效应的组合系数。
在这里,由于温度变化对膨胀螺栓的作用很微小,计算时不与考虑。
三.膨胀螺栓受力计算
在东裙楼主入口处
1)荷载计算
a.风荷载标准值的计算
Wk=βZ?
μS?
μZ?
WO
式中:
μZ取0.94
则Wk=2.25×1.5×0.94×0.35×1.2
=1.33KN/m2
b.y轴方向(垂直于幕墙表面)的地震作用为
qey=βE?
αmax?
G/A
式中:
qey?
?
作用于幕墙平面外水平分布地震作用(KN/m2);
G?
?
幕墙构件的重量(KN);
A?
?
幕墙构件的面积(m2);
αmax?
水平地震影响系数最大值,取0.16;
βE?
?
动力放大系数,取3.0。
其中:
G=γ石×H×B×t×1.05+G框架自重
=25×4500×1200×10-9×25×1.05+0.426
=4.31KN
式中:
B?
?
槽钢间距 m;
t?
?
石材厚度 m;
γ石?
石材的密度,取25KN/m3
A=L×B=4.5×1.2
=5.4m2
则 qey=βE?
αmax?
G/A
=3×0.16×2.35/5.4
=0.705KN/M2
c.x轴方向(幕墙平面内)的地震作用
qex=βE?
αmax?
G/L
=3×0.16×4.31/4.5
=0.46KN/M2
膨胀螺栓在负风压及地震力的作用下的抗拔力计算:
Wk=βZ?
μS?
μZ?
WO
=2.25×1.5×0.94×0.35
=1.11KN/M2
q1=1.4×Wk×1+1.3×0.6qey
=1.4×1.11+1.3×0.6×0.705
=2.10KN/M2
q=q1×S
=2.10×4.5×1.2
=11.34KN
每根竖框上有二个埋件,每个埋件上有4个膨胀螺栓
所以,每个膨胀螺栓受拉拔力最大为11.34/8=1.417KN,
膨胀螺栓在重力和地震力作用下剪切力计算。
q=1.2×G×1.0+1.3×qex×B×0.6
=1.2×2.35×1.0+1.3×0.46×1.2×0.6
=4.485KN
每个膨胀螺栓受剪切力为
4.485/8=0.56KN
螺栓的剪应力为
σ=0.56×103/3.14×62=4.951N/mm2<144N/mm2
所以膨胀螺栓剪切力满足强度要求。
二.在塔楼部分(FG12a)107.55米处的计算
1)荷载计算
a.风荷载标准值的计算
Wk=βZ?
μS?
μZ?
WO
式中:
μZ取1.79
则Wk=2.25×1.5×1.79×0.35×1.2
=2.537KN/m2
b.y轴方向(垂直于幕墙表面)的地震作用为
qey=βE?
αmax?
G/A
式中:
qey?
?
作用于幕墙平面外水平分布地震作用(KN/m2);
G?
?
幕墙构件的重量(KN);
A?
?
幕墙构件的面积(m2);
αmax?
水平地震影响系数最大值,取0.16;
βE?
?
动力放大系数,取3.0。
其中:
G=γ玻×H×B×t×1.05+G框架自重
=27×4173×913×10-9×11×1.05+0.15G玻
=1.36KN
式中:
B?
?
铝竖框间距 m;
t?
?
玻璃厚度 m;
γ石?
玻璃的密度,取27KN/m3
A=L×B=4.173×0.913
=3.81m2
则 qey=βE?
αmax?
G/A
=3×0.16×1.36/3.81
=0.171KN/M2
c.x轴方向(幕墙平面内)的地震作用
qex=βE?
αmax?
G/L
=3×0.16×1.36/4.173
=0.156KN/M2
膨胀螺栓在负风压及地震力的作用下的抗拔力计算:
Wk=βZ?
μS?
μZ?
WO
=2.25×1.5×1.79×0.35
=2.11KN/M2
q1=1.4×Wk×1+1.3×0.6qey
=1.4×2.11+1.3×0.6×0.171 =3.08KN/M2
q=q1×S
=3.18×4.173×0.913
=12.12KN
每根竖框上有二个埋件,每个埋件上有4个膨胀螺栓
所以,每个膨胀螺栓受拉拔力最大为12.12/8=1.514KN,
膨胀螺栓在重力和地震力作用下剪切力计算。
q=1.2×G×1.0+1.3×qex×B×0.6
=1.2×1.36×1.0+1.3×0.156×1.2×0.6
=1.778KN
每个膨胀螺栓受剪切力为
1.778/8=0.22KN
螺栓的剪应力为
σ=0.22×103/3.14×62=1.946/mm2<144N/mm2
所以膨胀螺栓剪切力满足强度要求
产品参数:
产品特性:
*本体材质:
一般碳钢和不锈钢等金属材料。
*适合用于各种钢结构,电缆线路,托架,锚固轨道,管道,管夹,大门,楼梯,栏杆,机器,电梯,钢梯,工作架,承震动重负荷的建筑构件。
*适用基材:
混凝土和致密天然石材。
*抗震性和耐用性及具有可靠的后膨胀功能。
*组装迅速和安装快速。
由于适用坚固的套管,及配合大型华司、弹垫使其具有强大的紧固力,通常被用于重负荷设施。
*标定拉力值均在水泥强度260—300㎏s/C㎡的条件下测试所得,安全荷重的最大值不得超过标定值得25%。
.
BA-650
M6(1/4-20WT)*50
9.5
30
9.5
890
865
M8(5/16-18WT)*65
12.0
35
12.0
1390
870
*70
12.0
35
12.0
1070
M10*70
14.0
40
14.5
1600
1080
(3/8-16WT)*80
14.0
40
14.5
1010
*100
14.0
40
14.5
1012
*120
14.0
40
14.5
1210
M12*100
17.3
50
18.0
2540
1212
(1/2-12WT)*120
17.3
50
18.0
1215
*150
17.3
50
18.0
1220
*200
17.3
50
18.0
1610
M16*100
21.7
50
22.0
3300
1612
(5/8-11WT)*120
21.7
60
22.0
1615
*150
21.7
60
22.0
1620
*200
21.7
60
22.0
2016
M20(3/4-10WT)*160
25.4
80
26.0
4950
2020
*200
25.4
80
26.0
2220
M22(7/8-9WT)*160
28.6
90
29.0
6400
2420
M24(1"-8WT)*200
31.8
110
33.1
8640
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