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槽式预埋件节点的破坏模式与计算方法

来源:http://www.kwwjc.com/news/29.html
发布时间:2015-08-03

   还记得槽式镀锌预埋件在金属幕墙中的埋置形式及特点吗?今天我们依然以金属幕墙为例,金属幕墙对主体结构及墙面骨架的安装精度要求极高,其与主体结构的连接是关键所在。尤其是混凝土结构的外围护采用金属幕墙时,其与混凝土结构的连接是一个难点。下面,凯威预埋件厂家介绍槽式预埋件节点的破坏模式与计算方法。
一、槽式预埋件节点的破坏模式

   槽式预埋件节点的破坏通常为T螺栓的拉断、剪断及拉剪破坏,锚筋的拉断、剪断及拉剪破坏,混凝土锥体受拉破坏、受剪破坏及拉剪破坏,混凝土劈裂破坏和剪撬破坏,槽式预埋件节点破坏模式详见下图。幕墙预埋件厂家专家指出槽式预埋件抗拉试验中槽钢变形过大将会导致T形螺栓与槽钢连接面的拉脱破坏,哈芬预埋槽钢抗震试验中在拉拔作用下T形螺栓将槽钢卷边咬出缺口,T形螺栓从缺口被拔出。此破坏属于槽钢卷边的剪压复合破坏,而不是单纯的槽钢卷口的剪切破坏、受压破坏,不考虑该破坏模式可能会造成维护系统节点不安全,所以建议在芬槽镀锌预埋件节点设计时考虑槽钢卷边的剪压复合破坏。槽钢卷边破坏模式见下图(e)。

槽钢卷边破坏模式

二、槽式预埋件节点的计算方法
   结合槽式预埋件的破坏模式,下面给出槽式镀锌预埋件的计算方法。通常情况通过控制预埋件的最小混凝土边距和保护层厚度等构造措施防止混凝土的劈裂破坏和剪撬破坏。通过计算来防止T形螺栓的拉断、剪断及拉剪破坏,锚筋的拉断、剪断及拉剪破坏,混凝土锥体受拉破坏、受剪破坏及拉剪破坏。下面将重点介绍通过计算 防止槽钢的剪压复合破坏发生,由于槽钢的剪压复合破坏计算比较复杂,先考虑槽钢卷边的剪切破坏计算、受压破坏计算、最后考虑剪压复合破坏计算。
1、槽钢卷口的剪切破坏
   槽式预埋件在受拉时,槽型钢卷边有可能发生剪切破坏。忽视槽钢的剪切破坏,可能造成节点的不安全。通过下式来防止剪切破坏的发生。虽然每个T形螺栓每头与槽钢有两个受剪接触易发生剪切破坏,但考虑到受力、材质的不均匀,施工误差等因素,偏安全地认为每个T形螺栓每头与槽钢只有一个受剪接触。故可以通过下式防止槽钢卷口的剪切破坏 。
V=t*(tc+2t)*fv*n≥vc

   式中:t—槽型钢卡槽处的厚度;tc—T形螺栓T字头宽度;fv—槽型钢的抗剪设计值;n—T形螺栓的个数; vc—槽型钢所受的剪力设计值。

镀锌预埋件

2、槽钢卷口的受压破坏
   槽钢卷口的受压破坏通常是伴随剪切破坏发生的,受压破坏将加大剪切破坏程度。所以槽钢卷口的受压破坏不能忽略。镀锌预埋件槽钢卷口的受压破坏分为垂直于T形螺栓螺杆方向的受压和平行于T形螺栓螺杆方向的受压。因槽银卷边在垂直于T形螺栓螺杆方向的厚度较大,不会发生该方向上槽钢卷边受压破坏,所以在垂直于T形螺栓螺杆方向槽钢卷边的受压可以不验算。但在平行于T形螺栓螺杆方向槽钢的厚度相对较小,需要验算。虽然每个T形螺栓与槽钢有两个受压接触面发生受压破坏,但考虑到受力、材质的不均匀、施工误差等因素,偏安全地认为每个T形螺栓与槽钢只有一个受压接触面,故可以通过下式防止槽钢卷口的受压破坏。
tc*t1*f*n≥nc

   式中:t1—槽型预埋件卷边的长度;tc—T形螺栓T字头宽度;f-槽型钢的抗压设计值;n—T形螺栓的个数;nc—槽型钢所受的压力设计值。

槽式镀锌预埋件

3、槽钢卷口的剪压破坏
   预埋件厂家指出,因为单纯的考虑槽钢卷口的剪切破坏和受压破坏与工程实际具有一定差距,所以考虑槽钢卷口的剪压是比较合理的。可以通过下式防止槽钢卷口的剪压破坏。
   若(βva4)α4+(βna4)α4≤1.0,则槽钢剪压复合强度满足要求。
   式中:βna4—拉力作用设计值和材料抗拉强度设计值的比值;βva4—剪力作用设计值和材料抗剪强度设计值的比值;α4—指 数,当两者均为钢材破坏模式控制时取2.0,其他破坏模式控制时取1.5。

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