膨胀螺栓抗拔力计算 精品.docx
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膨胀螺栓如何计算
工程2008-07-2421:
25:
08阅读1185评论1 字号：
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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%。
.
品名代号
产品规格
产品直径
套管外度
钻孔径
最大抗拉力（KGS）
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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