16.3.1 基材混凝土的承載力驗(yàn)算，應(yīng)考慮三種破壞模式：混凝土呈錐形受拉破壞(圖16.3.1-1)、混凝土邊緣呈楔形受剪破壞(圖16.3.1-2)以及同時(shí)受拉、剪作用破壞。對混凝土剪撬破壞(圖16.3.1-3)、混凝土劈裂破壞，以及特殊倒錐形膠粘錨栓的組合破壞，應(yīng)通過采取構(gòu)造措施予以防止，不參與驗(yàn)算。
圖16.3.1-1 混凝土呈錐形受拉破壞
圖16.3.1-2 混凝土邊緣呈楔形受剪破壞
圖16.3.1-3 混凝土剪撬破壞 1—混凝土錐體 16.3.2 基材混凝土的受拉承載力設(shè)計(jì)值，應(yīng)按下列公式進(jìn)行驗(yàn)算： 1 對后擴(kuò)底錨栓
2 對本規(guī)范采用的膠粘型錨栓
式中：Nct——錨栓連接的基材混凝土受拉承載力設(shè)計(jì)值(kN)；
ƒcu,k——混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm2)，按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50010的規(guī)定采用；
hef——錨栓的有效錨固深度(mm)；應(yīng)按錨栓產(chǎn)品說明書標(biāo)明的有效錨固深度采用；
ψa——基材混凝土強(qiáng)度等級對錨固承載力的影響系數(shù)；當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級不大于C30時(shí)，取ψa＝0.90；當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級大于C30時(shí)，對機(jī)械錨栓，取ψa＝1.00；對膠粘型錨栓，仍取ψa＝0.90；
ψb——膠粘型錨栓對粘結(jié)強(qiáng)度的影響系數(shù)；當(dāng)d0≤16mm時(shí)，取ψb＝0.90；當(dāng)d0≥24mm時(shí)，取ψb＝0.80；介于兩者之間的ψb值，按線性內(nèi)插法確定；
ψN——考慮各種因素對基材混凝土受拉承載力影響的修正系數(shù)，按本規(guī)范第16.3.3條計(jì)算。 16.3.3 基材混凝土受拉承載力修正系數(shù)ψN值應(yīng)按下列公式計(jì)算：
式中：ψs,h——構(gòu)件邊距及錨固深度等因素對基材受力的影響系數(shù)，取ψs,h＝0.95；
ψe,N——荷載偏心對群錨受拉承載力的影響系數(shù)；
AcN/A0c,N——錨栓邊距和間距對錨栓受拉承載力影響的系數(shù)，按本規(guī)范第16.3.4條確定；
c——錨栓的邊距(mm)；
scr,N、ccr,N——混凝土呈錐形受拉時(shí)，確保每一錨栓承載力不受間距和邊距效應(yīng)影響的最小間距和最小邊距(mm)，按本規(guī)范表16.4.4的規(guī)定值采用；
eN——拉力(或其合力)對受拉錨栓形心的偏心距(mm)。 16.3.4 當(dāng)錨栓承載力不受其間距和邊距效應(yīng)影響時(shí)，由單個(gè)錨栓引起的基材混凝土呈錐形受拉破壞的錐體投影面積基準(zhǔn)值A(chǔ)0c,N(圖16.3.4)可按下式確定：
式中：Vc——錨栓連接的基材混凝土受剪承載力設(shè)計(jì)值(kN)；
ψv——考慮各種因素對基材混凝土受剪承載力影響的修正系數(shù)，應(yīng)按本規(guī)范第16.3.7條計(jì)算；
c1——平行于剪力方向的邊距(mm)；
d0——錨栓外徑(mm)；
hef——錨栓的有效錨固深度(mm)。 16.3.7 基材混凝土受剪承載力修正系數(shù)ψv值，應(yīng)按下列公式計(jì)算：
圖16.3.5 近構(gòu)件邊緣混凝土錐形受拉破壞實(shí)際錐體投影面積
圖16.3.7 剪切角αv
ψe,v——荷載偏心對群錨受剪承載力的影響系數(shù)；
ψu,v——構(gòu)件錨固區(qū)配筋對受剪承載力的影響系數(shù)；
Acv/A0c,v——錨栓邊距、間距等幾何效應(yīng)對受剪承載力的影響系數(shù)，按本規(guī)范第16.3.8條及第16.3.9條確定；
c2——垂直于c1方向的邊距(mm)；
h——構(gòu)件厚度(基材混凝土厚度)(mm)；
ev——剪力對受剪錨栓形心的偏心距(mm)。 16.3.8 當(dāng)錨栓受剪承載力不受其邊距、間距及構(gòu)件厚度的影響時(shí)，其基材混凝土呈半錐體破壞的側(cè)向投影面積基準(zhǔn)值A(chǔ)0c,v可按下式計(jì)算(圖16.3.8)：
16.3.9 當(dāng)單錨或群錨受剪時(shí)，若錨栓間距s≥3c1、邊距c2≥1.5c1，且構(gòu)件厚度h≥1.5c時(shí)，混凝土破壞錐體的側(cè)向?qū)嶋H投影面積Ac,v，可按下式計(jì)算：
圖16.3.8 近構(gòu)件邊緣的單錨受剪混凝土楔形投影面積
式中：n——參與受剪工作的錨栓個(gè)數(shù)。
16.3.10 當(dāng)錨栓間距、邊距或構(gòu)件厚度不滿足本規(guī)范第16.3.9條要求時(shí)，側(cè)向?qū)嶋H投影面積Ac,v應(yīng)按下列公式的計(jì)算方法進(jìn)行確定(圖16.3.10)。
圖16.3.10 剪力作用下混凝土楔形破壞側(cè)向投影面積
1 當(dāng)h＞1.5c1，c2≤1.5c1時(shí)：Ac,v＝1.5c1(1.5c1＋c2) (16.3.10-1)
2 當(dāng)h≤1.5c1，s2≤3c1，時(shí)：Ac,v＝(3c1＋s2)h (16.3.10-2)
3 當(dāng)h≤1.5c1，s2≤3c1，c2≤1.5c1時(shí)：Ac,v＝1.5(3c1＋s2＋c2)h (16.3.10-3) 16.3.11 對基材混凝土角部的錨固，應(yīng)取兩個(gè)方向計(jì)算承載力的較小值(圖16.3.11)。
圖16.3.11 剪力作用下的角部群錨
16.3.12 當(dāng)錨栓連接承受拉力和剪力復(fù)合作用時(shí)，混凝土承載力應(yīng)符合下式的規(guī)定：
式中：βN——拉力作用設(shè)計(jì)值與混凝土抗拉承載力設(shè)計(jì)值之比；
βv——剪力作用設(shè)計(jì)值與混凝土抗剪承載力設(shè)計(jì)值之比；
α——指數(shù)，當(dāng)兩者均受錨栓鋼材破壞模式控制時(shí)，取α＝2.0；當(dāng)受其他破壞模式控制時(shí)，取α＝1.5。
條文說明
16.3 基材混凝土承載力驗(yàn)算 16.3.1、16.3.2 本規(guī)范對基材混凝土的承載力驗(yàn)算，在破壞模式的考慮上與歐洲標(biāo)準(zhǔn)及ACI標(biāo)準(zhǔn)完全一致。但在其受拉承載力的計(jì)算上，根據(jù)我國試驗(yàn)資料和工程使用經(jīng)驗(yàn)作了偏于安全的調(diào)整。計(jì)算表明，可以更好地反映當(dāng)前我國錨栓連接的受力性能和質(zhì)量情況。 16.3.3 這次修訂規(guī)范，參照國外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和6年多來國內(nèi)實(shí)施原規(guī)范反饋的信息，對參數(shù)ψS,N和ψh,N重新作了調(diào)整，并合并為一個(gè)參數(shù)ψs,h，調(diào)整后的效果是使混凝土基材的受拉承載力稍有提高。試設(shè)計(jì)表明，修訂后的混凝土基材的承載力居于原規(guī)范與歐美標(biāo)準(zhǔn)之間，較為符合我國施工質(zhì)量狀況，且穩(wěn)健、可行。 16.3.4 與歐洲標(biāo)準(zhǔn)相同，均采用圖例方式給出各幾何參數(shù)的確定方法，供錨栓連接的設(shè)計(jì)計(jì)算使用。 16.3.5～16.3.10 關(guān)于基材混凝土受剪承載力的計(jì)算方法以及計(jì)算所需幾何參數(shù)的確定方法，均參照ETAG標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制定。
圖16.3.1-1 混凝土呈錐形受拉破壞
圖16.3.1-2 混凝土邊緣呈楔形受剪破壞
圖16.3.1-3 混凝土剪撬破壞 1—混凝土錐體 16.3.2 基材混凝土的受拉承載力設(shè)計(jì)值，應(yīng)按下列公式進(jìn)行驗(yàn)算： 1 對后擴(kuò)底錨栓
2 對本規(guī)范采用的膠粘型錨栓
式中：Nct——錨栓連接的基材混凝土受拉承載力設(shè)計(jì)值(kN)；ƒcu,k——混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm2)，按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50010的規(guī)定采用；
hef——錨栓的有效錨固深度(mm)；應(yīng)按錨栓產(chǎn)品說明書標(biāo)明的有效錨固深度采用；
ψa——基材混凝土強(qiáng)度等級對錨固承載力的影響系數(shù)；當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級不大于C30時(shí)，取ψa＝0.90；當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級大于C30時(shí)，對機(jī)械錨栓，取ψa＝1.00；對膠粘型錨栓，仍取ψa＝0.90；
ψb——膠粘型錨栓對粘結(jié)強(qiáng)度的影響系數(shù)；當(dāng)d0≤16mm時(shí)，取ψb＝0.90；當(dāng)d0≥24mm時(shí)，取ψb＝0.80；介于兩者之間的ψb值，按線性內(nèi)插法確定；
ψN——考慮各種因素對基材混凝土受拉承載力影響的修正系數(shù)，按本規(guī)范第16.3.3條計(jì)算。 16.3.3 基材混凝土受拉承載力修正系數(shù)ψN值應(yīng)按下列公式計(jì)算：
式中：ψs,h——構(gòu)件邊距及錨固深度等因素對基材受力的影響系數(shù)，取ψs,h＝0.95；ψe,N——荷載偏心對群錨受拉承載力的影響系數(shù)；
AcN/A0c,N——錨栓邊距和間距對錨栓受拉承載力影響的系數(shù)，按本規(guī)范第16.3.4條確定；
c——錨栓的邊距(mm)；
scr,N、ccr,N——混凝土呈錐形受拉時(shí)，確保每一錨栓承載力不受間距和邊距效應(yīng)影響的最小間距和最小邊距(mm)，按本規(guī)范表16.4.4的規(guī)定值采用；
eN——拉力(或其合力)對受拉錨栓形心的偏心距(mm)。 16.3.4 當(dāng)錨栓承載力不受其間距和邊距效應(yīng)影響時(shí)，由單個(gè)錨栓引起的基材混凝土呈錐形受拉破壞的錐體投影面積基準(zhǔn)值A(chǔ)0c,N(圖16.3.4)可按下式確定：
16.3.5 混凝土呈錐形受拉破壞的實(shí)際錐體投影面積Ac,N，可按下列公式計(jì)算：
1 當(dāng)邊距c＞ccr,N，且間距s＞scr,N時(shí)
Ac,N＝nA0c,N (16.3.5-1)
式中：n——參與受拉工作的錨栓個(gè)數(shù)。
2 當(dāng)邊距c≤ccr,N(圖16.3.5)時(shí)
1)對c1≤ccr,N(圖16.3.5a)的單錨情形
2)對c1≤ccr,N，且s1≤scr,N(圖16.3.5-2b)的雙錨情形
Ac,N＝(c1＋s1＋0．5scr,N)scr,N (16.3.5-3)
3)對c1、c2≤ccr,N，且s1、s2≤scr,N時(shí)(圖16.3.5c)的角部四錨情形
Ac,N＝(c1＋s1＋0．5scr,N)(c2＋s2＋0.5scr,N) (16.3.5-4)
16.3.6 基材混凝土的受剪承載力設(shè)計(jì)值，應(yīng)按下式計(jì)算：
式中：Vc——錨栓連接的基材混凝土受剪承載力設(shè)計(jì)值(kN)；ψv——考慮各種因素對基材混凝土受剪承載力影響的修正系數(shù)，應(yīng)按本規(guī)范第16.3.7條計(jì)算；
c1——平行于剪力方向的邊距(mm)；
d0——錨栓外徑(mm)；
hef——錨栓的有效錨固深度(mm)。 16.3.7 基材混凝土受剪承載力修正系數(shù)ψv值，應(yīng)按下列公式計(jì)算：
圖16.3.5 近構(gòu)件邊緣混凝土錐形受拉破壞實(shí)際錐體投影面積
式中：ψs,v——邊距比c2/c1對受剪承載力的影響系數(shù)；
ψh,v——邊距厚度比c1/h對受剪承載力的影響系數(shù)；
ψα,v——剪力與垂直于構(gòu)件自由邊的軸線之間的夾角αv(圖16.3.7)對受剪承載力的影響系數(shù)；
圖16.3.7 剪切角αv
ψe,v——荷載偏心對群錨受剪承載力的影響系數(shù)；
ψu,v——構(gòu)件錨固區(qū)配筋對受剪承載力的影響系數(shù)；Acv/A0c,v——錨栓邊距、間距等幾何效應(yīng)對受剪承載力的影響系數(shù)，按本規(guī)范第16.3.8條及第16.3.9條確定；
c2——垂直于c1方向的邊距(mm)；
h——構(gòu)件厚度(基材混凝土厚度)(mm)；
ev——剪力對受剪錨栓形心的偏心距(mm)。 16.3.8 當(dāng)錨栓受剪承載力不受其邊距、間距及構(gòu)件厚度的影響時(shí)，其基材混凝土呈半錐體破壞的側(cè)向投影面積基準(zhǔn)值A(chǔ)0c,v可按下式計(jì)算(圖16.3.8)：
16.3.9 當(dāng)單錨或群錨受剪時(shí)，若錨栓間距s≥3c1、邊距c2≥1.5c1，且構(gòu)件厚度h≥1.5c時(shí)，混凝土破壞錐體的側(cè)向?qū)嶋H投影面積Ac,v，可按下式計(jì)算：
圖16.3.8 近構(gòu)件邊緣的單錨受剪混凝土楔形投影面積
式中：n——參與受剪工作的錨栓個(gè)數(shù)。
16.3.10 當(dāng)錨栓間距、邊距或構(gòu)件厚度不滿足本規(guī)范第16.3.9條要求時(shí)，側(cè)向?qū)嶋H投影面積Ac,v應(yīng)按下列公式的計(jì)算方法進(jìn)行確定(圖16.3.10)。
圖16.3.10 剪力作用下混凝土楔形破壞側(cè)向投影面積
1 當(dāng)h＞1.5c1，c2≤1.5c1時(shí)：Ac,v＝1.5c1(1.5c1＋c2) (16.3.10-1)2 當(dāng)h≤1.5c1，s2≤3c1，時(shí)：Ac,v＝(3c1＋s2)h (16.3.10-2)
3 當(dāng)h≤1.5c1，s2≤3c1，c2≤1.5c1時(shí)：Ac,v＝1.5(3c1＋s2＋c2)h (16.3.10-3) 16.3.11 對基材混凝土角部的錨固，應(yīng)取兩個(gè)方向計(jì)算承載力的較小值(圖16.3.11)。
圖16.3.11 剪力作用下的角部群錨
16.3.12 當(dāng)錨栓連接承受拉力和剪力復(fù)合作用時(shí)，混凝土承載力應(yīng)符合下式的規(guī)定：
式中：βN——拉力作用設(shè)計(jì)值與混凝土抗拉承載力設(shè)計(jì)值之比；
βv——剪力作用設(shè)計(jì)值與混凝土抗剪承載力設(shè)計(jì)值之比；
α——指數(shù)，當(dāng)兩者均受錨栓鋼材破壞模式控制時(shí)，取α＝2.0；當(dāng)受其他破壞模式控制時(shí)，取α＝1.5。條文說明
16.3 基材混凝土承載力驗(yàn)算 16.3.1、16.3.2 本規(guī)范對基材混凝土的承載力驗(yàn)算，在破壞模式的考慮上與歐洲標(biāo)準(zhǔn)及ACI標(biāo)準(zhǔn)完全一致。但在其受拉承載力的計(jì)算上，根據(jù)我國試驗(yàn)資料和工程使用經(jīng)驗(yàn)作了偏于安全的調(diào)整。計(jì)算表明，可以更好地反映當(dāng)前我國錨栓連接的受力性能和質(zhì)量情況。 16.3.3 這次修訂規(guī)范，參照國外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和6年多來國內(nèi)實(shí)施原規(guī)范反饋的信息，對參數(shù)ψS,N和ψh,N重新作了調(diào)整，并合并為一個(gè)參數(shù)ψs,h，調(diào)整后的效果是使混凝土基材的受拉承載力稍有提高。試設(shè)計(jì)表明，修訂后的混凝土基材的承載力居于原規(guī)范與歐美標(biāo)準(zhǔn)之間，較為符合我國施工質(zhì)量狀況，且穩(wěn)健、可行。 16.3.4 與歐洲標(biāo)準(zhǔn)相同，均采用圖例方式給出各幾何參數(shù)的確定方法，供錨栓連接的設(shè)計(jì)計(jì)算使用。 16.3.5～16.3.10 關(guān)于基材混凝土受剪承載力的計(jì)算方法以及計(jì)算所需幾何參數(shù)的確定方法，均參照ETAG標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制定。
鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 GB149
