[发明专利]一种预制混凝土构件的预埋吊装锚栓的受剪承载力分析方法

摘要

一种预制混凝土构件的预埋吊装锚栓的受剪承载力分析方法,它涉及建筑技术领域，具体涉及一种预制混凝土构件的预埋吊装锚栓的受剪承载力分析方法，它包含以下步骤：步骤一：确定吊装锚栓钢材破坏受剪承载力设计值VRd,s；步骤二：确定吊装锚栓在受剪工况下的混凝土抗崩裂破坏承载力设计值VRd,c；步骤三：确定吊装锚栓在受剪工况下的混凝土剪撬破坏承载力设计值VRd,cp；步骤四：判定吊装锚栓的受剪承载力设计值VRd。采用上述技术方案后，本发明有益效果为：它可以容易地确定出吊装锚栓在受剪工况下，钢材受剪破坏承载力、混凝土抗崩裂破坏承载力和混凝土剪撬裂破坏承载力，保证预埋吊装锚栓的设计质量的最优化。

主权项

1.一种预制混凝土构件的预埋吊装锚栓的受剪承载力分析方法，其特征在于：它包括以下步骤：步骤一：确定吊装锚栓钢材破坏受剪承载力设计值VRd,s：VRk,s＝0.5fstkAsVRk,s——锚栓钢材破坏受剪承载力标准值(N)；γRs,V——锚栓钢材破坏受拉承载力分项系数，《混凝土结构工程施工规范》(GB 50666‑2011)中第9.2.4条，对应普通预埋吊件的施工安全系数取4.0，可参照取分项系数为4.0；fstk——锚栓钢材极限抗拉强度标准值(N/mm2)；A_s——锚栓应力截面面积(mm2)，对于内埋式吊杆，n为吊杆根数，D为吊杆的螺杆直径；对于内埋式螺母，n为内埋式螺母根数，D为内埋式螺母外直径，d_nom为内埋式螺母内直径；步骤二：确定吊装锚栓在受剪工况下的混凝土抗崩裂破坏承载力设计值VRd,c：吊装锚栓受剪时，通过螺栓的螺杆将剪力转移给基材混凝土，预制混凝土基材可能会形成以锚栓螺杆为中心的崩裂锥体破坏形式(对应图2)；1)、侧边受剪当时，适用侧边受剪公式：吊装锚栓在受剪工况下的混凝土抗崩裂破坏承载力设计值VRd,c计算公式:VRk,c＝Vc1＝Vco1(CX1)(CY1)(Cev1)(Cvcr)式中：γRc,V——吊装锚栓在受剪工况下的混凝土抗崩裂破坏承载力安全系数。《混凝土结构后锚固技术规程》(JGJ 145‑2013)中第4.3.10条，对于结构件的混凝土边缘受剪破坏的分项系数取2.5，故可参照取分项系数为2.5；fcu,k——混凝土立方体(150×150×150mm)抗压强度标准值(N/mm2)；de1为边排锚栓到侧边缘距离，mm；D为锚栓的螺杆直径，或内埋式螺母外直径,mm；且1≤C_X1≤n_x；当x＝0时,C_X1＝1.0；对于Y向多排群锚邻近两个自由边界的情况(同时邻近de1和de2，且ny≥2)，CX1＝nxnx为沿X向的锚栓排数；ny为沿Y向的锚栓排数；x为沿X向的锚栓排距；nsides为影响X向的构件边距数量，仅邻近de1时，取nsides＝1；同时邻近de1和de2时，取nsides＝2；CY1——Y向锚栓间距影响系数，当ny＝1时,CY1＝1.0；当n_y＞1时,其中y1,y2,...＝锚栓沿Y向中心至中心排距，mm；Y＝∑yi，mmCev3——剪力偏心影响系数，可近似不考虑偏心，取Cev3＝1.0；Cvcr——可简化判定为不开裂混凝土，取Cvcr＝1.0；2)、前边受剪当时，适用前边受剪公式：吊装锚栓在受剪工况下的混凝土抗崩裂破坏承载力设计值VRd,c计算公式:VRk,c＝Vc3＝Vco3(CX3)(Ch3)(Cev3)(Cvcr)式中：γRc,V——吊装锚栓在受剪工况下的混凝土抗崩裂破坏承载力安全系数。《混凝土结构后锚固技术规程》(JGJ 145‑2013)中第4.3.10条，对于结构件的混凝土边缘受剪破坏的分项系数取2.5，故可参照取分项系数为2.5；fcu,k——混凝土立方体(150×150×150mm)抗压强度标准值(N/mm2)；BED＝de3+∑yi＝de3+Y，mm；de3为前排锚栓到前边缘距离，mm；y1,y2,...＝锚栓沿Y向中心至中心排距，mm；Y＝∑yi，mm；C_X3——X向锚栓间距影响系数，当X＝0时,C_X3＝1.0；其中x1,x2,...＝锚栓沿X向中心至中心排距，mm；X＝∑xi，mm；nstuds‑back锚栓总个数；C_h3——构件厚度h(mm)的影响系数，当h≤1.75BED时，取当h＞1.75BED时，取C_h3＝1.0；Cev3——剪力偏心影响系数，可近似不考虑偏心，取Cev3＝1.0；Cvcr——可简化判定为不开裂混凝土，取Cvcr＝1.0；3)、角部受剪当时，适用角部受剪公式：吊装锚栓在受剪工况下的混凝土抗崩裂破坏承载力设计值VRd,c计算公式:VRk,c＝Vc3＝Vco3(Cc3)(Ch3)(Cev3)(Cvcr)式中：γRc,V——吊装锚栓在受剪工况下的混凝土抗崩裂破坏承载力安全系数。《混凝土结构后锚固技术规程》(JGJ 145‑2013)中第4.3.10条，对于结构件的混凝土边缘受剪破坏的分项系数取2.5，故可参照取分项系数为2.5；fcu,k——混凝土立方体(150×150×150mm)抗压强度标准值(N/mm2)；BED＝de3+∑yi＝de3+Y，mm；de3为前排锚栓到前边缘距离，mm；y1,y2,...＝锚栓沿Y向中心至中心排距，mm；Y＝∑yi，mm；C_c3——角部影响系数，C_h3——构件厚度h(mm)的影响系数，当h≤1.75BED时，取当h＞1.75BED时，取C_h3＝1.0；Cev3——剪力偏心影响系数，可近似不考虑偏心，取Cev3＝1.0；Cvcr——可简化判定为不开裂混凝土，取Cvcr＝1.0；下表为吊装锚栓在受剪工况下的混凝土抗崩裂破坏承载力设计值VRd,c计算公式汇总：步骤三：确定吊装锚栓在受剪工况下的混凝土剪撬破坏承载力设计值VRd,cp：锚栓锚固深度较短时锚栓中心受剪时，可能发生基材混凝土沿反方向被锚栓撬坏(对应图3)；吊装锚栓在受剪工况下的混凝土剪撬裂破坏承载力设计值VRd,cp计算公式:当时式中：γRc,cp——吊装锚栓在受剪工况下的混凝土剪撬破坏承载力安全系数。《混凝土结构后锚固技术规程》(JGJ 145‑2013)中第4.3.10条，对于结构件的混凝土剪撬破坏的分项系数取2.5，故可参照取分项系数为2.5；fcu,k——混凝土立方体(150×150×150mm)抗压强度标准值(N/mm2)；ψy——锚栓间距影响系数，当时，取当y＝0时，取ψy＝0.2；当时，取ψ_y＝0.2；y——沿剪力作用方向的锚栓之间的中心距离，mm；n——锚栓个数；D——为锚栓的螺杆直径，mm；hef——锚栓有效锚固深度，mm。步骤四：判定吊装锚栓的受剪承载力设计值VRd：吊装锚栓的受剪承载力设计值VRd，取吊装锚栓钢材受剪破坏承载力设计值VRd,s、吊装锚栓在受剪工况下的混凝土抗崩裂破坏承载力设计值VRd,c和吊装锚栓在受剪工况下的混凝土剪撬破坏承载力设计值VRd,cp三者的最小值；VRd＝min(VRd,s,VRd,c,VRd,cp)。