地脚锚栓长度计算

佚名 钢结构知识 2023-11-21 171

摘要:地脚螺栓埋入基础中的的锚固长度属于混凝土结构范畴,地脚螺栓的有小直径面积及地脚螺栓的强度设计值属于钢结构范畴,因此地脚螺栓的锚固长度可根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2002与《钢结构设计规范》GB50017-2003进行分析计算:...

《混凝土结构施工手册》

地脚螺栓的锚固长度可按《混凝土结构设计规范》GB50010-2002(第114页)中规定的公式计算:

la=α*fy /ft *d(1)

式中:la——地脚螺栓的锚固长度;

fy——地脚螺栓抗拉强度设计值

ft——混凝土轴向抗拉强度设计值

d——钢筋公称直径

α——锚栓形状系数

当锚栓直径大于25mm时,锚固长度应乘以修正系数1.1

钢筋形状系数

混凝土强度设计值

强度 一般混凝土强度等级

C15C20C25C30C35 C40

英尺 0.91 1.11.271.431.57 1.71

根据《钢结构设计标准》GB50017-2017所列数据,Q235的地脚螺栓抗拉强度设计值为140N/mm2钢结构设计手册 锚栓,Q345的地脚螺栓抗拉强度设计值为180N/mm2。

类型 I 类型 II

混凝土强度C15:

Q235 24.9d(实际25d)0.16*140/0.91

Q345 31.6d(实际30d)0.16*180/0.91太小

混凝土强度C20:

Q235 20.36d(实际20d)0.16*140/1.1太小

Q345 26.2d(实际25d)0.16*180/1.1太小

下列规定不予考虑: (1)混合规定 9.3.1.4 当保护层厚度大于钢筋直径3倍并设有箍筋时,锚固长度可按0.8倍减少。 (2)混合规定 9.3.1.1 当HRB335、HRB400、RRB400钢筋直径大于25mm时,锚固长度应乘以修正系数1.1。 (3)混合规定 9.3.2机械锚固措施按锚固长度的0.7倍计算

III型取II型的0.6倍

混凝土强度C15:

Q235 15天

Q345 18天

混凝土强度C20:

Q235 12d

Q345 15天

《地脚螺栓》HG/T 21545-2006

公式与式(1)相同,但钢筋的形状系数为0.16,即光面钢筋。

当抗震设防烈度为7度和8度时,系数需分别乘以1.05和1.1。 。

《灯塔钢结构应用技术手册》P67

柱脚地脚螺栓宜采用Q235或Q345钢材。 地脚螺栓的锚固长度应符合现行混凝土结构设计规范的规定,地脚螺栓端部应按规定设置4d挂钩。 地脚螺栓的长度不应小于地脚螺栓直径的25倍(不包括吊钩)。 当埋深有限时,应将地脚螺栓牢固地固定在锚板或锚梁上,以传递地脚螺栓的全部拉力。 不考虑地脚螺栓与混凝土之间的粘结。 地脚螺栓直径不应小于24mm,宜采用双螺母。 计算地脚螺栓直径时,应乘以设计内力不小于1.3的系数。

分析计算

计算方法一:

埋入基础的地脚螺栓的锚固长度属于混凝土结构的范畴。 地脚螺栓小直径区域和地脚螺栓强度设计值均属于钢结构范畴。 因此,地脚螺栓的锚固长度可根据《混凝土结构设计规范》确定。 根据《钢结构设计规范》GB50010-2002和《钢结构设计规范》GB50017-2003分析计算:

la=α×fy/ft×d(《混凝土结构设计规范》GB50010-2002 9.3.1-1)

α取0.16(《混凝土结构设计规范》GB50010-2002表9.3.1)

ft取1.1N/mm2(《混凝土结构设计规范》GB50010-2002表4.14)

fy取140 N/mm2(《钢结构设计规范》GB50017-2003表3.4.1-4)

la=0.16×140N/mm2 / 1.1N/mm2×20mm=408mm

计算方法二:

根据两力平衡原理,可得出:

理论公式:fy·Ae=2πr·la·ft

根据上述计算方法,可得下表:

钢结构设计手册 锚栓_钢结构锚栓长度_锚栓设计规范

分析上表数据钢结构设计手册 锚栓,我们可以得出以下结论:

《地脚螺栓总图(锚栓)》HG/T21545-2006中地脚螺栓的锚固长度与计算结果几乎完全一致。

《钢结构节点设计手册》(第二版)中给出的锚杆长度与计算结果存在10%~20%左右的偏差。

《钢结构设计手册第一卷(第三版)》给出的锚杆长度比计算结果小2%~10%左右。

对比以上三本手册和图册中的锚固长度,理论公式得出的值是比较安全的。

总结

当我们设计地脚螺栓的锚固长度时,可直接应用《地脚螺栓总图(锚栓)》HG/T21545-2006中给出的锚固长度。 因此,我们可以根据工程的实际抗震设防烈度,适当增加或减少锚栓的锚固长度。

(1)《钢结构节点设计手册》按《混凝土结构设计规范》GB50010-2002提供的公式(第114页)计算并舍入(钢筋的形状系数均取0.16,即是光滑的钢筋)。

不考虑:

9.3 混合规定 9.3.1 当HRB335、HRB400、RRB400级钢筋直径大于25mm时,锚固长度应乘以修正系数1.1。

混合规定 9.3.2 机械锚固措施按锚固长度的0.7倍计算

(2)《锚栓(锚栓)总图》HG/T21545-2006按《混凝土结构设计规范》GB50010-2002提供的公式(第114页)计算,但钢材的形状系数条形为 0.16。 表面加固。 当抗震设防烈度为7度和8度时,系数需分别乘以1.05和1.1。

不考虑:

9.3 混合规定 9.3.1 当HRB335、HRB400、RRB400级钢筋直径大于25mm时,锚固长度应乘以修正系数1.1。

混合规定 9.3.2 机械锚固措施按锚固长度的0.7倍计算

(3)《钢结构节点设计手册》(第二版)或《钢结构设计手册第一卷》(第三版)中锚固长度设计时,未考虑根据不同抗震设防烈度对锚固长度的划分。

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