膨胀螺栓如何计算
工程 2008-07-24 21:25:08 阅读1185 评论1 字
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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?ｗ
O
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
＝1.33 KN／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25 KN
／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?Ｗ
O
=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/mm
2
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
＝2.537 KN／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27 KN
／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?Ｗ
O
=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。