符旭晨

（浙江中南建設(shè)集團(tuán)有限公司，杭州310052）

（續(xù)本刊上期37 頁(yè)）

5 關(guān)于預(yù)埋件雙向抗彎計(jì)算問(wèn)題

根據(jù)式（3）及式（4），承受剪力、壓力和彎矩的預(yù)埋件，可近似取M-0.4Nz=0 作為壓剪承載力和壓彎剪承載力計(jì)算的邊界條件。即埋件的偏向距e=M/N=0.4z＜0.5z。顯然，此時(shí)預(yù)埋件不會(huì)出現(xiàn)受拉屈服錨筋，此預(yù)埋件可以被理解為小偏心壓剪埋件，否則，埋件即為大偏心壓彎剪預(yù)埋件。但是，當(dāng)預(yù)埋件雙向受彎矩的時(shí)候，此條件的判斷變得復(fù)雜起來(lái)。若埋件在X 方向由于偏心距ex較小，為壓剪埋件，而在另外一個(gè)方向由于偏心距ey較大而為壓彎剪埋件。此時(shí)，埋件的計(jì)算原理就成為一個(gè)難以界定的問(wèn)題，需要我們進(jìn)行更為深入的研究。顯然，此時(shí)按照拓展式（7）、式（8）來(lái)進(jìn)行埋件的計(jì)算是不合適的。

下面根據(jù)規(guī)范埋件公式的計(jì)算原理來(lái)進(jìn)行分析，首先假定預(yù)埋件在X 向和Y 向的承載力是不相關(guān)的。這樣可以將雙向受力預(yù)埋件分解為2個(gè)分別承受X、Y 方向彎矩和剪力的預(yù)埋件。這樣，在考慮埋件的受壓剪和壓彎剪受力特性甄別的時(shí)候就簡(jiǎn)單容易了，可以根據(jù)規(guī)范式（1）～式（4）分別計(jì)算出單向受力埋件錨筋面積，然后進(jìn)行疊加，即為整合后埋件的所需配筋面積。即：

而式（36）中的Asx、Asy和AsN應(yīng)該根據(jù)規(guī)范規(guī)定的式（1）～式（4）來(lái)進(jìn)行計(jì)算，并且考慮了3.2節(jié)所推導(dǎo)的壓力作用下摩擦抗剪力分解因素后的確定，當(dāng)N 為壓力時(shí)，AsN=0。當(dāng)N 為拉力時(shí)，由于拉力計(jì)算Asx和Asy的時(shí)候分別計(jì)算過(guò)一次，所以，應(yīng)該在綜合考慮后的雙向埋件錨筋計(jì)算面積中將重復(fù)考慮的部分予以剔除。很顯然，這樣的計(jì)算方法是一個(gè)相對(duì)于式（5）～式（8）的計(jì)算思路更為符合現(xiàn)行規(guī)范預(yù)埋件計(jì)算原理雙向剪切和雙向彎曲作用下預(yù)埋件配筋計(jì)算方法。

6 預(yù)埋件計(jì)算算例

某預(yù)埋件的錨板尺寸和錨筋布置形式如圖4 所示，錨板厚T=16mm，錨筋采用D16mm（HRB335）螺紋鋼，基材為C30混凝土，構(gòu)造尺寸均滿(mǎn)足GB 50010—2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)GB 50010—2010）要求。

圖4 預(yù)埋件錨筋布置圖

預(yù)埋件承受柱腳力為：Vx=9kN、Vy=31.5kN、Mx=18kN·m、My=2.5kN·m、Nz=40kN（壓力）、Tz=9kN·m（順時(shí)針）。

對(duì)預(yù)埋件所承受的柱腳力進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算可得:

故此埋件在受力概念判斷上X 向?qū)儆谛∑膲杭袈窦琘 向?qū)儆诖笃膲簭澕袈窦?/p>

現(xiàn)計(jì)算過(guò)程如下：

1）因?yàn)槁窦惺芘ぞ?，故首先將扭矩轉(zhuǎn)換為扭轉(zhuǎn)剪力：

依次分別計(jì)算錨筋2～錨筋9 且考慮剪力方向后可得表1。

表1 各錨筋承受扭轉(zhuǎn)剪力表kN

2）埋件扭轉(zhuǎn)剪力與埋件剪切剪力進(jìn)行合成：

則將剪切剪力疊加進(jìn)表1 所計(jì)算的各錨筋扭轉(zhuǎn)剪力后，可得表2 各錨筋的總剪力值。

表2 各錨筋承受剪切/ 扭轉(zhuǎn)合剪力表kN

表2 中剪力為負(fù)值的錨筋剪力（同總剪切剪力方向相反）不參與總剪力的計(jì)算。這樣可得表3。

表3 參與總剪力計(jì)算的各錨筋承受合剪力表kN

3）剪切合剪力合成與剪切角度的計(jì)算：

4）預(yù)埋件配筋面積計(jì)算：

將初始荷載數(shù)據(jù)以及計(jì)算出來(lái)的總剪力數(shù)據(jù)代入式（37），可得：

計(jì)算過(guò)程的參數(shù):

則As/As實(shí)=931.104/1810=0.515＜1.0，埋件錨筋配筋滿(mǎn)足受力要求。

5）綜合扭剪作用下受最大剪力錨筋承載力校核：

結(jié)合圖4 和表2 可知，錨筋1 為承受剪力最大錨筋。

綜合可得，此預(yù)埋件滿(mǎn)足受力要求。

7 結(jié)論

本文通過(guò)關(guān)于現(xiàn)行GB 50010—2010 埋件計(jì)算原理與計(jì)算方法的討論，以及工程實(shí)踐中對(duì)雙剪和雙彎埋件計(jì)算的方法分析，得出了以GB 50010—2010 預(yù)埋件計(jì)算原理為基礎(chǔ)而拓展出來(lái)的合理實(shí)用的計(jì)算公式?？梢缘玫饺缦陆Y(jié)論：

1）現(xiàn)行規(guī)范關(guān)于預(yù)埋件計(jì)算方法有一定的局限性，本文所進(jìn)行的雙向剪切、雙向彎曲以及扭轉(zhuǎn)作用下的預(yù)埋件計(jì)算研究分析和完善是有必要的。

2）目前，常規(guī)通用的雙向剪力和雙向彎矩計(jì)算方法，存在嚴(yán)重的安全隱患。而本文所進(jìn)行的進(jìn)一步的完善和探索，包括對(duì)壓力有利作用的極值限制，以及雙向剪分作用時(shí)的壓力對(duì)抗剪有利作用的力學(xué)分析是有相當(dāng)工程實(shí)踐意義的。

3）本文是在埋件的雙向承載力不相關(guān)的前提條件下推導(dǎo)出來(lái)的預(yù)埋件拓展計(jì)算方法。雙向剪力，雙向彎矩以及拉力，扭矩作用下的埋件的6 種單項(xiàng)承載力，包括Rvx、RVy、RMx、RMy、RN、RTz彼此之間是否有相關(guān)性和耦聯(lián)特性，仍然存在著對(duì)預(yù)埋設(shè)計(jì)計(jì)算原理需要進(jìn)一步深入研究的必要。

（續(xù)完）