请教地脚螺栓锚固长度问题
烦的一比
2010年11月03日 12:00:19
只看楼主

《钢结构设计手册上册》(第三版)、《钢结构节点设计手册》(第二版)、《地脚螺栓(锚栓)通用图》HG/T21545-2006中的钢锚栓锚固长度有较大差异。请教各位前辈《钢结构设计手册上册》(第三版)、《钢结构节点设计手册》(第二版)是根据什么的出的锚固长度。本人的计算方法上有何错误以下是本人写的一个分析总结:锚栓锚固长度取值分析一、 问题的提出《钢结构设计手册上册》(第三版)、《钢结构节点设计手册》(第二版)、《地脚螺栓(锚栓)通用图》HG/T21545-2006中的钢锚栓锚固长度有较大差异。

《钢结构设计手册上册》(第三版)、《钢结构节点设计手册》(第二版)、《地脚螺栓(锚栓)通用图》HG/T21545-2006中的钢锚栓锚固长度有较大差异。
请教各位前辈《钢结构设计手册上册》(第三版)、《钢结构节点设计手册》(第二版)是根据什么的出的锚固长度。
本人的计算方法上有何错误
以下是本人写的一个分析总结:锚栓锚固长度取值分析
一、 问题的提出
《钢结构设计手册上册》(第三版)、《钢结构节点设计手册》(第二版)、《地脚螺栓(锚栓)通用图》HG/T21545-2006中的钢锚栓锚固长度有较大差异。

结合具体工程实例:山东富伦钢厂余热回收锅炉框架,抗震设防烈度7度0.1g。经过计算地脚螺栓选用M20 Q235B,锚栓类型采用直钩锚栓。基础混凝土等级C20。
根据《钢结构设计手册上册》(第三版)表10-6 锚栓锚固长度为400mm。
根据《钢结构节点设计手册》(第二版)表9-75 锚栓锚固长度为520mm
根据《地脚螺栓(锚栓)通用图》HG/T21545-2006锚栓锚固长度为410×1.05=430mm
因此按哪本手册(图集)进行设计的问题就产生了。
二、 分析计算
计算方法一:
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,
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=0.16×140 N/mm2 / 1.1N/mm2×20mm=408mm
根据《建筑抗震设防分类标准》GB50223-95 7.04条 余热锅炉框架为丙类建筑。
抗震等级三级(《混凝土结构设计规范》GB50010-2002 表11.1.4)
laE=1.05 la=408×1.05=429mm
计算方法二:
根据二力平衡原理得出
理论公式:
根据上述计算方法可得出下表:
抗震设防等级6度基础混凝土等C20
地脚螺栓型号 材质 方法一计算结果 节点手册 结构手册 图集 理论公式
M20 Q235B(Q345B) 408mm(525mm) 520mm(700mm) 400mm(500mm) 410mm(530mm) 496mm(638mm)
M22 Q235B(Q345B) 448mm(576mm) 570mm(770mm) 440mm(550mm) 450mm(580mm) 559mm(719mm)
M24 Q235B(Q345B) 489mm(629mm) 620mm(840mm) 480mm(600mm) 490mm(630mm) 596mm(766mm)
抗震设防等级7度基础混凝土等C20
地脚螺栓型号 材质 方法一计算结果 节点手册 结构手册 图集 理论公式
M20 Q235B(Q345B) 429mm(551mm) 520mm(700mm) 400mm(500mm) 431mm(557mm) 496mm(638mm)
M22 Q235B(Q345B) 471mm(605mm) 570mm(770mm) 440mm(550mm) 473mm(609mm) 559mm(719mm)
M24 Q235B(Q345B) 514mm(661mm) 620mm(840mm) 480mm(600mm) 515mm(662mm) 596mm(766mm)
抗震设防等级8度基础混凝土等C20
地脚螺栓型号 材质 方法一计算结果 节点手册 结构手册 图集 理论公式
M20 Q235B(Q345B) 449mm(578mm) 520mm(700mm) 400mm(500mm) 451mm(583mm) 496mm(638mm)
M22 Q235B(Q345B) 493mm(634mm) 570mm(770mm) 440mm(550mm) 495mm(638mm) 559mm(719mm)
M24 Q235B(Q345B) 538mm(692mm) 620mm(840mm) 480mm(600mm) 539mm(693mm) 596mm(766mm)

分析上表中的数据可以得出:
《地脚螺栓(锚栓)通用图》HG/T21545-2006中的锚栓锚固长度和计算过的结果几乎完全一致。
《钢结构节点设计手册》(第二版)中给出的锚固长度比计算结果偏大约10%~20%。
《钢结构设计手册上册》(第三版)中给出的锚固长度比计算结果偏小约2%~10%
理论公式得出得值比较以上3本手册与图集的锚固长度还是比较偏于安全的。
三、 结论
当我们在设计锚栓的锚固长度时,可以直接套用《地脚螺栓(锚栓)通用图》HG/T21545-2006中给出的锚固长度。在使用《钢结构节点设计手册》(第二版)或《钢结构设计手册上册》(第三版)设计锚固长度时,由于两本设计手册都未考虑根据抗震设防烈度的不同划分锚固长度,因此我们可以根据工程实际的抗震设防烈度适当增减锚栓的锚固长度。
免费打赏
shejilulu
2011年04月27日 18:01:09
22楼
相当欣赏像楼主这样有概念设计不一味查图籍的人
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lgq3312
2011年05月31日 16:25:54
23楼
楼主分析的太好了,建议加分。好久没见到这么仔细和透彻的解释了。
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june04
2011年05月31日 21:17:18
24楼
感谢楼主 给出如此有参考意见的对比
作为一个钢结构新手 以后长期会以
地脚螺栓(锚栓)通用图 上的数据 设计锚栓。。
谢谢
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dfyliyuchun
2011年06月15日 12:05:07
25楼
楼主,太感谢了!!!谢谢啊
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dfyliyuchun
2011年06月15日 12:06:33
26楼
柳岸花明又一村,谢谢
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xialu080808
2011年08月05日 22:42:54
27楼
版主专研的真细,值得学习,
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emma1981
2012年09月27日 19:51:06
28楼
Mark Here, thank u very much for sharing
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br020333
2012年11月01日 16:13:58
29楼
楼主乃高人也。。。。
学习中
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whthllj123
2012年11月03日 13:17:57
30楼
一般取20d的锚固长度
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萧剑
2012年11月05日 00:47:58
31楼
图集上的锚栓大都针对的是一些机械或者其他特殊的钢结构,对于轻钢结构我认为取手册上是没问题的,我们做设备基础一般都是取的图集上的。具体楼主给出了这么多算锚固长度的方法啊什么的,没必要这么深究,专家们给出了你这个结果,他们是做过实验的,如果要真搞透那就需要时间了。图集和手册到底选哪个,我还有一个观点就是你看看这两个的出版年限,取最新的应该是比较好的吧,呵呵,我上次做个重钢结构,锚栓长度开始是取的钢结构手册上的,后来跟我们公司审图前辈商量了一下,觉得取图集偏安全,只是浪费了一些,因为图集是比手册后出嘛。至于锚固长度,我们也看了下都是满足规范要求的,所以我没有去深究这个,至于楼主的钻研精神很值得学习。
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