預埋件後置錨栓計算在埋件內嗎
壹、設計說明
與本部分預埋件對應的主體結構采用混凝土強度等級為C30。在工程中盡量采用預埋件，但當實際工程中需要采用後置埋件，需對後置埋件進行補埋計算。本部分後置埋件由4-M12×110mm膨脹、擴孔錨栓，250×200×10mm鍍鋅鋼板組成，形式如下：
埋件示意圖
當前計算錨栓類型：後擴底機械錨栓；
錨栓材料類型：A2-70；
螺栓行數：2排；
螺栓列數：2列；
最外排螺栓間距：H=100mm；
最外列螺栓間距：B=130mm；
螺栓公稱直徑：12mm；
錨栓底板孔徑：13mm；
錨栓處混凝土開孔直徑：14mm；
錨栓有效錨固深度：110mm；
錨栓底部混凝土級別：C30；
二、荷載計算
Vx：水平方軸剪力；
Vy：垂直方軸剪力；
N：軸向拉力；
Dx：水平方軸剪力作用點到埋件距離，取100 mm；
Dy：垂直方軸剪力作用點到埋件距離，取200 mm；
Mx：繞x軸彎矩；
My：繞y軸彎矩；
T：扭矩設計值T=500000 N·mm；
Vx =2000 N
Vy=4000 N
N=6000 N
Mx1=300000 N·mm
Mx2= VyDx=4000×100=400000 N·mm
Mx=Mx1+Mx2=700000 N·mm
My= 250000 N·mm
My2= VxDy=2000×200=400000 N·mm
My=My1+My2=650000 N·mm
三、錨栓受拉承載力計算
(壹)、單個錨栓最大拉力計算
1、在軸心拉力作用下，群錨各錨栓所承受的拉力設計值：
N_{sd}=k_{1}N/n
N
sd
=k
1
N/n
；(依據《混凝土結構後錨固技術規程》JGJ145-2013 第5.2.1條)
式中，
N_{sd}
N
sd
：錨栓所承受的拉力設計值；
N
N
：總拉力設計值；
n
n
：群錨錨栓個數；
k_{1}
k
1
：錨栓受力不均勻系數，取1.1。
2、在拉力和繞y軸彎矩***同作用下，錨栓群有兩種可能的受力形式，具體如下所示；(依據《混凝土結構後錨固技術規程》JGJ145-2013 第5.2.2條)
假定錨栓群繞自身的中心進行轉動，經過分析得到錨栓群形心坐標為(125，100)，各錨栓到錨栓形心點的x向距離平方之和為：∑x2=4×652=16900 mm2；
x坐標最高的錨栓為4號錨栓，該點的x坐標為190，該點到形心點的x軸距離為：x1= 190-125=65mm；
x坐標最低的錨栓為1號錨栓，該點的x坐標為60，該點到形心點的x軸距離為：x2= 60-125=-65mm；
錨栓群的最大和最小受力分別為：
由於Nmin<0，說明連接下部受壓，在彎矩作用下構件繞最左排錨栓轉動，此時，分析計算得到各錨栓到左排錨栓的x軸距離平方之和為：∑xd2=33800 mm2；
最右錨栓點到最左錨栓點的x軸距離為：xd=190-60=130 mm；
Ly：軸力N作用點至受壓壹側最外棑錨栓的垂直距離，取65 mm；
那麽，錨栓所受最大拉力實際為：
綜上，錨栓群在拉力和垂直彎矩***同作用下，錨栓的最大拉力設計值為4000 N。
3、在拉力和繞x軸彎矩***同作用下，錨栓群有兩種可能的受力形式，具體如下所示；(依據《混凝土結構後錨固技術規程》JGJ145-2013 第5.2.2條)
假定錨栓群繞自身的中心進行轉動，各錨栓到錨栓形心點的y向距離平方之和為：∑y2=4×502=10000 mm2；
y坐標最高的錨栓為4號錨栓，該點的y坐標為150，該點到形心點的y軸距離為：y1= 150-100 = 50mm；
y坐標最低的錨栓為1號錨栓，該點的y坐標為50，該點到形心點的y軸距離為：y2= 50-100 = -50mm；
錨栓群的最大和最小受力分別為：
由於Nhmin<0，說明連接下部受壓，在彎矩作用下構件繞最下排錨栓轉動，此時，分析計算得到各錨栓到下排錨栓的y軸距離平方之和為：∑yd2=20000；
最上錨栓點到最下錨栓點的y軸距離為：yd= 150-50 = 100mm；
Lx：軸力N作用點至受壓壹側最外棑錨栓的垂直距離，取50mm；
因此，錨栓所受最大拉力實際為：
綜上，錨栓群在拉力和水平彎矩***同作用下，錨栓的最大拉力設計值為5000 N。
(二)、錨栓受拉區總拉力計算
計算依據：
N_{sd}^{g}=\sum{N_{si}}
N
sd
g
=∑N
si
N_{si}=N_{d}^{h}y_{i}^{/}/y_{1}^{/}
N
si
=N
d
h
y
i
/
/y
1
/
；(依據《混凝土結構後錨固技術規程》JGJ145-2013 第5.2.3條)
式中，
N_{sd}^{g}
N
sd
g
：錨栓受拉區總拉力設計值；
N_{si}
N
si
：錨栓中受拉錨栓i的拉力設計值；
N_{sd}^{h}
N
sd
h
：錨栓中最大錨栓的拉力設計值；
y_{1}^{/}
y
1
/
：錨栓1至受壓壹側最外排錨栓的垂直距離；
y_{i}^{/}
y
i
/
：錨栓i至受壓壹側最外排錨栓的垂直距離。
N_{sd}^{g}=\sum{N_{si}}
N
sd
g
=∑N
si
N_{si}=N_{d}^{h}y_{i}^{/}/y_{1}^{/}
N
si
=N
d
h
y
i
/
/y
1
/
四、混凝土錐體受拉承載力計算
計算依據：
N_{Rd,c}=N_{Rk,c}/γ_{Rc,N}
N
Rd,c
=N
Rk,c
/γ
Rc,N
N_{Rk,c}=N_{Rk,c}^{0}\frac{A_{c,N}}{A_{c,N}^{0}}ψ_{s,N}ψ_{re,N}ψ_{ec,N}
N
Rk,c
=N
Rk,c
0
A
c,N
0
A
c,N
ψ
s,N
ψ
re,N
ψ
ec,N
；(依據《混凝土結構後錨固技術規程》JGJ145-2013 第6.1.3條)
對於開裂混凝土：
N_{_{Rd,c}}^{0}=7.0\sqrt{f_{cu,k}}h_{ef}^{1.5}
N
Rd,c
0
=7.0
f
cu,k
h
ef
1.5
對於不開裂混凝土：
N_{_{Rd,c}}^{0}=9.8\sqrt{f_{cu,k}}h_{ef}^{1.5}
N
Rd,c
0
=9.8
f
cu,k
h
ef
1.5
式中，
N_{Rk,c}
N
Rk,c
：混凝土錐體破壞受拉承載力標準值；
N_{Rk,c}^{0}
N
Rk,c
0
：單根錨栓受拉時，混凝土理想錐體破壞受拉承載力標準值；
γ_{Rc,N}
γ
Rc,N
：混凝土錐體破壞受拉承載力分項系數，根據《混凝土結構後錨固技術規程》JGJ145-2013 第條，取3.0；
f_{cu,k}
f
cu,k
：混凝土立方體抗壓強度標準值。當
f_{cu,k}
f
cu,k
不小於45 N/mm2且不大於60 N/mm2時，應乘以降低系數0.95；
h_{ef}
h
ef
：錨栓有效錨固深度。對於膨脹型螺栓及擴底型錨栓，為膨脹錐體與孔壁最大擠壓點的深度；
A_{c,N}^{0}
A
c,N
0
：根錨栓受拉且無間距、邊距影響時，混凝土理想錐體破壞投影面面積；
A_{c,N}^{}
A
c,N
：單根錨栓或群錨受拉時，混凝土實際錐體破壞投影面面積；
ψ_{s,N}
ψ
s,N
：邊距c對受拉承載力的影響系數；
ψ_{re,N}
ψ
re,N
：表層混凝土因密集配筋的剝離作用對受拉承載力的影響系數；
ψ_{ec,N}
ψ
ec,N
：荷載偏心eN對受拉承載力的影響系數。
另外，根據《混凝土結構後錨固技術規程》JGJ145-2013 第6.1.9條規定：群栓有三個及以上邊緣且錨栓的最大邊距
c_{\max }
c
max
不大於
c_{cr,N}
c
cr,N
(見下圖)，計算混凝土錐體受拉破壞的受拉承載力設計值
N_{Rd,c}
N
Rd,c
時，應取
h_{_{ef}}^{/}
h
ef
/
代替
h_{ef}
h
ef
、
s_{cr,N}^{/}
s
cr,N
/
代替
s_{cr,N}
s
cr,N
、
c_{cr,N}^{/}
c
cr,N
/
代替
c_{cr,N}
c
cr,N
用於計算
N_{Rk,c}^{0}
N
Rk,c
0
、
A_{c,N}^{0}
A
c,N
0
、
A_{c,N}^{}
A
c,N
、
ψ_{s,N}
ψ
s,N
及
ψ_{ec,N}
ψ
ec,N
1、
A_{c,N}^{0}
A
c,N
0
計算過程：(依據《混凝土結構後錨固技術規程》JGJ145-2013 第6.1.4條)
計算公式：
A_{c,N}^{0}=s_{cr,N}^{2}
A
c,N
0
=s
cr,N
2
式中，
s_{cr,N}^{2}
s
cr,N
2
：混凝土錐體破壞且無間距效應和邊緣效應情況下，每根錨栓達到受拉承載力標準值的臨界間距，應取為
3h_{ef}
3h
ef
2、
A_{c,N}^{}
A
c,N
計算過程：(依據《混凝土結構後錨固技術規程》JGJ145-2013 第6.1.5條)
(1)、單根錨栓，靠近構件邊緣布置，且c1不大於
c_{cr,N}
c
cr,N
時(下左圖)：
計算公式：
A_{c,N}=(c_{1}+0.5s_{cr,N})s_{cr,N}
A
c,N
=(c
1
+0.5s
cr,N
)s
cr,N
(2)、雙栓，垂直於構件邊緣布置，且c1不大於
c_{cr,N}
c
cr,N
，s1不大於
s_{cr,N}
s
cr,N
時(上右圖)：
計算公式：
A_{c,N}=(c_{1}+s_{1}+0.5s_{cr,N})s_{cr,N}
A
c,N
=(c
1
+s
1
+0.5s
cr,N
)s
cr,N
(3)、雙栓，平行於構件邊緣布置，且c2不大於
c_{cr,N}
c
cr,N
，s1不大於
s_{cr,N}
s
cr,N
時(下左圖)：
計算公式：
A_{c,N}=(c_{2}+0.5s_{cr,N})(s_{1}+s_{cr,N})
A
c,N
=(c
2
+0.5s
cr,N
)(s
1
+s
cr,N
)
(4)、四栓，位於構件角部，且c1不大於
c_{cr,N}
c
cr,N
，c2不大於
c_{cr,N}
c
cr,N
，s1不大於
s_{cr,N}
s
cr,N
，s2不大於
s_{cr,N}
s
cr,N
時（下右圖）
計算公式：
A_{c,N}=(c_{1}+s_{1}+0.5s_{cr,N})(c_{2}+s_{2}+0.5s_{cr,N})
A
c,N
=(c
1
+s
1
+0.5s
cr,N
)(c
2
+s
2
+0.5s
cr,N
)
式中，