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根据澳大利亚标准对锚栓进行规范校核

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锚栓中的力（包括撬力）由有限单元法分析确定，但承载力按 AS 5216 的规范条款进行校核。

锚栓校核依据 AS 5216:2018 进行。尽管该规范未专门针对现浇锚栓提供某些公式，但相关公式与 SA TS 101:2015 中明确提及现浇锚栓的公式相同。可在规范设置中选择开裂或非开裂混凝土。默认保守地假定为开裂混凝土。可在规范设置中忽略受拉和受剪时的混凝土锥体破坏校核，这意味着假定力通过钢筋传递。软件将向用户提供该力的大小。由于混凝土撬出破坏校核公式中使用了混凝土锥体破坏承载力，该校核也一并忽略。

以下受拉锚栓校核未予提供，应根据相关技术产品规范中的信息进行校核（依据 AS 5216:2018：附录 A 进行测试）：

$紧固件拔出破坏（适用于后锚固机械锚栓）——AS 5216:2018：6.2.4，$
$拔出与混凝土锥体组合破坏（适用于后锚固粘结锚栓）——AS 5216:2018：6.2.5，$
$混凝土劈裂破坏——AS 5216:2018：6.2.6。$

混凝土侧向爆裂破坏仅对带锚板的锚栓进行校核。

受拉钢材破坏

受拉钢材破坏依据第 6.2.2 条进行校核：

ϕ_{Ms} N_{tf} = ϕ_{Ms} A_s f_{uf}

其中：

$ϕ_{Ms} = \frac{5 f_{yf}}{6 f_{uf}} \le 1/1.4$
$A s ——按 AS 1275 规定的螺栓受拉应力面积$
$f uf ——按 AS 4100 表 9.3.1 规定的螺栓最小抗拉强度$

混凝土锥体破坏

混凝土锥体破坏依据第 6.2.3 条进行校核，适用于锚栓群（如适用）。受拉紧固件群或单个紧固件的特征承载力为：

ϕ_{Mc} N_{Rk,c} = ϕ_{Mc} N_{Rk,c}^0 \left ( \frac{A_{c,N}}{A^0_{c,N}} \right ) \psi_{s,N} \psi_{re,N} \psi_{ec,N} \psi_{M,N}

其中：

$ϕ Mc ——与混凝土相关的锚栓破坏模式承载力系数，可在规范设置中编辑；推荐值为 1/1.5（表 3.2.4）$
$N_{Rk,c}^0 = k_1 \sqrt{f'_c} h_{ef}^{1.5}$
$A c,N ——受相邻紧固件及混凝土构件边缘限制的紧固件破坏锥体实际投影面积——第 6.2.3.3 条$
$A c,N 0 = s cr,N 2 ——边距至少等于 1.5 h ef 的单个紧固件参考投影面积——第 6.2.3.3 条$
$\psi_{s,N} = 0.7 + 0.3 \frac{c}{c_{cr,N}} \le 1$
$\psi_{re,N} = 0.5 + \frac{h_{ef}}{200} \le 1$
$\psi_{ec,N} = \frac{1}{1+2 e_N / s_{cr,N}} \le 1$
$\psi_{M,N} = 2- \frac{2 z}{3 h_{ef}} \ge 1$
$\item k1 ——参数；对于现浇锚栓（锚栓类型——锚板），开裂混凝土取 k1 = kcr,N = 8.9，非开裂混凝土取 k1 = kucr,N = 12.7；对于后锚固锚栓（锚栓类型——直杆），开裂混凝土取 k1 = kcr,N = 7.7，非开裂混凝土取 k1 = kucr,N = 11.0$
$s cr,N = 2 c cr,N = 3 h ef ——紧固件间距$
$c cr,N = 1.5 h ef ——特征边距$
$h'_{ef} = \max \left ( \frac{c_{max}}{c_{cr,N}}h_{ef}; \, \frac{s_{max}}{s_{cr,N}}h_{ef} \right )$
$z ——内力臂$
$c ——最小边距$

受拉锚栓群形成共同混凝土锥体时的混凝土锥体破坏面积 A c,N 以红色虚线表示。

依据第 6.2.8 条，可使用附加钢筋传递引起混凝土锥体破坏的力。此类钢筋应按 AS 3600 进行设计。

拔出破坏

拔出破坏依据 SA TS 101:2015 第 6.2.3 条对现浇带头紧固件（锚栓类型——锚板）进行校核：

ϕ_{Mc} N_{Rk,p} = k_1 A_h f'_c

$ϕ Mc ——与混凝土相关的锚栓破坏模式承载力系数，可在规范设置中编辑；推荐值为 1/1.5（表 3.2.4）$
$k 1 ——与混凝土状态相关的参数；开裂混凝土取 k 1 = 8.0，非开裂混凝土取 k 1 = 11.2$
$A_h = a_{wp}^2 - \frac{\pi}{4} d^2$
$d h \leq 6 t h + d ——紧固件头部直径$
$t h ——带头紧固件头部厚度$
$d ——紧固件杆部直径$
$a wp ——矩形锚板边长$
$f' c ——混凝土特征抗压强度$

非现浇带头锚栓的拔出破坏不予计算，其承载力应由制造商保证，或依据附录 A 通过测试和评估确定。

安装时的劈裂破坏承载力（第 6.2.6.1 条）及荷载作用下的劈裂破坏承载力（第 6.2.6.2 条）均不予提供，应由制造商保证，或依据附录 A 通过测试和评估确定。

侧向爆裂破坏

侧向爆裂破坏依据第 6.2.7 条对边距 c \leq 0.5 h ef 的带头锚栓（锚栓类型——锚板）进行校核。若锚栓靠近边缘的间距 s \leq 4 c 1 ，则视为锚栓群。底切锚栓可采用相同方式校核，但软件中 A h 值未知。底切锚栓的侧向爆裂破坏可通过选择相应尺寸的锚板来确定。

ϕ_{Mc} N_{Rk,cb} = ϕ_{Mc} N_{Rk,cb}^0 \frac{A_{c,Nb}}{A_{c,Nb}^0} \psi_{s,Nb} \psi_{g,Nb} \psi_{ec,Nb}

其中：

$ϕ Mc ——与混凝土相关的锚栓破坏模式承载力系数，可在规范设置中编辑；推荐值为 1/1.5（表 3.2.4）$
$N_{Rk,cb}^0 = k_5 c_1 \sqrt{A_h} \sqrt{f'_c}$
$A c,Nb ——受混凝土构件边缘（ c 2 \leq 2 c 1 ）、相邻紧固件（ s \leq 4 c 1 ）或构件厚度限制的紧固件实际投影面积——第 6.2.7.3 条$
$A c,Nb 0 = (4 c 1) 2 ——边距等于 c 1 的单个紧固件参考投影面积——第 6.2.7.3 条$
$\psi_{s,Nb} = 0.7+0.3 \frac{c_2}{2 c_1} \le 1$
$\psi_{g,Nb} = \sqrt{n} + (1-\sqrt{n}) \frac{s_2}{4c_1} \ge 1$
$\psi_{ec,Nb} = \frac{1}{1+2 e_N / s_{cr,Nb}} \le 1$
$k 5 ——与混凝土状态相关的参数；开裂混凝土取 k 5 = 8.7，非开裂混凝土取 k 5 = 12.2$
$c 1 ——紧固件朝向最近边缘方向 1 的边距$
$c 2 ——垂直于方向 1 的紧固件边距，即多边距窄构件中最小的边距$
$A_h = a_{wp}^2 - \frac{\pi}{4} d^2$
$f' c ——混凝土特征抗压强度$
$n ——平行于混凝土构件边缘的一排紧固件数量$
$s 2 ——群中紧固件垂直于方向 1 的间距$
$s cr,Nb = 4 c 1 ——紧固件发挥其抗侧向爆裂破坏特征受拉承载力所需的间距$

受剪钢材破坏

受剪钢材破坏依据第 7.2.2 条确定。假定锚栓由螺纹杆制成，其材料性能与螺栓相同。

无力臂剪力

选择直接支承时，假定为无力臂剪力。假定紧固件由延性钢材制成，系数 k 7 = 1。每个紧固件单独校核。承载力依据 AS 5216 第 7.2.2.2 条及 AS 4100 第 9.2.2.1 条确定：

ϕ_{Ms} V_{Rk,s} = ϕ_{Ms} 0.62 f_{uf} A

其中：

$ϕ_{Ms} = f_{yf} / f_{uf} \le 0.8$
$f uf ——按 AS 4100 表 9.2.1 规定的螺栓最小抗拉强度$
$A ——螺栓面积，等于 A c 或 A o ，分别为按 AS 1275 定义的螺栓小径面积或螺栓公称光杆截面面积$

对于 f' c < 20 MPa 的混凝土中 h ef / d < 5 的紧固件， V Rk,s 乘以系数 0.8。

有力臂剪力

有力臂受剪钢材承载力依据第 7.2.2.3 条计算：

ϕ_{Ms} V_{Rk,s,M} = ϕ_{Ms} \frac{\alpha_M M_{Rk,s}}{l_a}

其中：

$ϕ_{Ms} = f_{yf} / f_{uf} \le 0.8$
$α M = 2 ——考虑约束程度的参数，假定锚固件不能转动——第 4.2.2.4 条$
$M_{Rk,s} = M_{Rk,s}^0 \left ( 1- \frac{N^*}{ϕ_{Ms} N_{Rk,s}} \right )$
$l a = a 3 + e 1 ——力臂长度$
$a 3 = 0.5 d ——受剪紧固件假定约束点与混凝土表面之间的距离$
$e 1 = t g + t fix / 2 ——施加剪力相对于混凝土表面的偏心距，忽略找平砂浆或灰浆的厚度$
$t g ——灌浆层厚度$
$t fix ——底板厚度$
$d ——紧固件公称直径$
$N * ——受拉设计值$
$ϕ Ms N Rk,s ——紧固件钢材破坏受拉承载力$
$M Rk,s 0 = 1.2 W el f uf ——紧固件特征抗弯承载力——ETAG 001 附录 C$
$d_s = \sqrt{\frac{4 A_s}{\pi}}$

混凝土边缘破坏

混凝土边缘破坏依据第 7.2.3 条进行校核。若紧固件的混凝土锥体相互交叉，则作为群体进行校核。校核剪力方向上的边缘。底板上的全部荷载假定由靠近被校核边缘的紧固件传递。

ϕ_{Mc} V_{Rk,c} = ϕ_{Mc} V_{Rk,c}^0 \frac{A_{c,V}}{A_{c,V}^0} \psi_{s,V} \psi_{h,V} \psi_{ec,V} \psi_{\alpha,V} \psi_{re,V}

其中：

$ϕ Mc ——与混凝土相关的锚栓破坏模式承载力系数，可在规范设置中编辑；推荐值为 1/1.5（表 3.2.4）$
$V_{Rk,c}^0 = k_9 d^{\alpha} l_f^{\beta} \sqrt{f'_c} c_1^{1.5}$
$A c,V ——理想化混凝土破坏体的实际面积——第 7.2.3.3 条$
$A c,V 0 = 4.5 c 12 ——破坏锥体参考投影面积——第 7.2.3.3 条$
$psi_{s,V} = 0.7 + 0.3 \frac{c_2}{1.5 c_1} \le 1$
$\psi_{h,V} = \left ( \frac{1.5 c_1}{h} \right ) ^{0.5} \ge 1$
$\psi_{ec,V} = \frac{1}{1+2 e_V / (3c_1)} \le 1$
$\psi_{\alpha,V} = \sqrt{\frac{1}{(\cos \alpha_V)^2 + (0.5 \sin \alpha_V)^2}} \ge 1$
$ψ re,V = 1 ——考虑混凝土保护层剥落效应的参数——第 7.2.3.8 条，假定无边缘钢筋或箍筋$
$k 9 ——考虑混凝土状态的参数；开裂混凝土取 k 9 = 1.7，非开裂混凝土取 k 9 = 2.4$
$d ——紧固件公称直径$
$\alpha = 0.1 \left ( \frac{l_f}{c_1} \right ) ^{0.5}$
$\beta = 0.1 \left ( \frac{d}{c_1} \right ) ^{0.2}$
$l f = h ef \leq 12 d （ d \leq 24 mm 时）； l f = h ef \leq max (8 d, 300 mm)（ d > 24 mm 时）——与紧固件长度相关的参数$
$f' c ——混凝土 28 天特征抗压圆柱体强度$
$c 1 ——紧固件至被校核边缘的边距；依据第 7.2.3.9 条，对于 c 2,max < 1.5 c 1 的窄构件且同时满足 h < 1.5 c 1 的薄构件，前述公式中以 c' 1 代替 c 1 ；折减后的 c' 1 = max (c 2,max / 1.5, h / 1.5, s c,max / 3)$
$c 2 ——紧固件垂直于被校核边缘方向的较小边距$
$h ——混凝土构件厚度$
$e V ——作用于紧固件群的合剪力相对于受剪紧固件重心的偏心距$
$α V ——施加于紧固件或紧固件群的荷载与垂直于被考虑自由边方向之间的夹角，0° < α V < 90°$
$h ef ——紧固件有效埋置深度$

依据第 6.2.8 条，可使用附加钢筋传递引起混凝土边缘破坏和/或混凝土撬出破坏的力。此类钢筋应按 AS 3600 进行设计。

混凝土撬出破坏

混凝土撬出破坏依据第 7.2.4 条进行校核。假定一块底板上的所有锚栓均承受剪力，计算中使用的混凝土锥体破坏承载力 N Rk,c 按所有锚栓无偏心受拉的假定计算。假定无附加钢筋。

ϕ_{Mc} V_{Rk,cp} = ϕ_{Mc} k_8 N_{Rk,c}

其中：

$ϕ Mc ——与混凝土相关的锚栓破坏模式承载力系数，可在规范设置中编辑；推荐值为 1/1.5（表 3.2.4）$
$k 8 ——评估报告中公布的参数，依据 ETAG 001 附录 C， h ef < 60 mm 时取 k 8 = 1， h ef \geq 60 mm 时取 k 8 = 2$
$N Rk,c ——单个紧固件或紧固件群的混凝土锥体特征承载力$

拉剪组合受力

拉剪组合受力下紧固件的承载力依据第 8 章确定。

钢材破坏

紧固件在拉剪组合受力下的性能评估依据 AS 4100：

\left ( \frac{N^*}{ϕ_{Ms} N_{Rk,s}} \right ) ^2 + \left ( \frac{V^*}{ϕ_{Ms} V_{Rk,s}} \right ) ^2 \le 1.0

混凝土破坏

钢材破坏以外的破坏模式依据第 8.2.1 条进行校核：

\left ( \frac{N^*}{ϕ_{Mc} N_{Rk,i}} \right ) ^{1.5} + \left ( \frac{V^*}{ϕ_{Mc} V_{Rk,i}} \right ) ^{1.5} \le 1.0

其中：

$N* ——作用于单个紧固件或紧固件群的受拉设计值$
$V* ——作用于单个紧固件或紧固件群的受剪设计值$
$N Rk,i ——紧固件或紧固件群对破坏模式"i"的特征受拉承载力$
$V Rk,i ——紧固件或紧固件群对破坏模式"i"的特征受剪承载力$
$ϕ_{Ms} = \frac{5 f_{yf}}{6 f_{uf}}$
$ϕ Ms = f yf / f uf \leq 0.8（当 f uf \leq 800 MPa 且 f yf / f uf \leq 0.8 时）；否则 ϕ Ms = 2/3 ——受剪钢材破坏承载力系数（表 3.2.4）$
$ϕ Mc ——与混凝土相关的锚栓破坏模式承载力系数，可在规范设置中编辑；推荐值为 1/1.5（表 3.2.4）$

架空锚栓

架空锚栓按 AS 4100 以螺栓承载力系数作为梁构件进行设计。构件假定长度为间隙高度、公称直径的一半与底板厚度的一半之和。架空锚栓通常作为灌浆前的施工阶段进行校核。

抗弯承载力

抗弯承载力依据 AS 4100 第 5.1 条确定。

M* \leq ϕ M s

其中：

$M* ——由有限单元法确定的作用于锚栓的弯矩$
$ϕ = 0.8 ——螺栓承载力系数$
$M s = f y Z e ——截面抗弯承载力$
$f y ——锚栓屈服强度$
$Z e = min {S, 1.5 \cdot Z} ——有效截面模量——第 5.2.3 条$
$S = \frac{d^3}{6}$
$Z = \frac{1}{32} \pi d^3$

抗剪承载力

抗剪承载力依据 AS 4100 第 5.11 条确定。

V* \leq ϕ V w

其中：

$V* ——受剪设计值$
$ϕ = 0.8 ——螺栓承载力系数$
$V w = 0.6 f y A w ——名义剪切屈服承载力——第 5.11.4 条$
$f y ——锚栓屈服强度$
$A w = 0.844 A s ——受剪面积$
$A s ——按 AS 1275 定义的螺栓受拉应力面积$

轴向受压承载力

轴向受压承载力依据 AS 4100 第 6 条确定。屈曲按第 6.3 条考虑：

N* \leq ϕ N c

其中：

$N* ——受压设计值$
$ϕ = 0.8 ——螺栓承载力系数$
$N c = α c N s \leq N s ——构件名义承载力——第 6.3.3 条$
$N s = k f A s f y ——截面名义承载力——第 6.2 条$
$f y ——锚栓屈服强度$
$l e = k e l ——有效长度——第 6.3.2 条$
$k e = 2 ——构件有效长度系数，保守地假定锚栓底部固定、顶部铰接的有侧移构件$
$l = l gap + d / 2 + t p / 2 ——构件假定长度$
$l gap ——间隙高度$
$d ——螺栓公称直径$
$t p ——底板厚度$
$\alpha_c = \xi \left \{ 1 - \sqrt{1- \left ( \frac{90}{\xi \lambda} \right )^2 } \right \}$
$\xi = \frac{\left( \frac{\lambda}{90} \right)^2 + 1 + \eta}{2 \left( \frac{\lambda}{90} \right)^2}$
$\lambda = \lambda_n + \alpha_a \alpha_b$
$\eta = 0.00326 (\lambda-13.5)$
$\lambda_n = \frac{l_e}{r} \sqrt{k_f} \sqrt{\frac{f_y}{250}}$
$k f = 1 ——形状系数——第 6.2.2 条$
$r = \sqrt{\frac{I_s}{A_s}}$
$I_s = \frac{1}{64} \pi d_s^4$
$A s ——按 AS 1275 定义的螺栓受拉应力面积$
$d_s = \sqrt{\frac{4 A_s}{\pi}}$
$\alpha_a = \frac{2100 (\lambda_n - 13.5)}{\lambda_n^2 - 15.3 \lambda_n + 2050}$
$α b = 0.5 ——受压构件截面常数——表 6.3.3$

轴向受拉承载力

轴向受拉承载力依据 AS 4100 第 7 条确定：

N* \leq ϕ N t

其中：

$N* ——受拉设计值$
$ϕ = 0.8 ——螺栓承载力系数$
$N t = A s f y ——螺栓受拉截面名义承载力——第 7.2 条$
$A s ——按 AS 1275 规定的螺栓受拉应力面积$
$f y ——锚栓屈服强度$

荷载组合相关性

若架空锚栓同时承受剪力和压力，则进行荷载组合相关性校核：

\frac{N^*}{\phi N_c} + \frac{M^*}{\phi M_s} \le 1

其中：

$N* ——受压设计值$
$ϕ = 0.8 ——螺栓承载力系数$
$N c ——受压承载力$
$M* ——由力臂上剪力引起的弯矩设计值$
$M s ——抗弯承载力$

此外，还进行受剪钢材破坏及混凝土受剪破坏（混凝土边缘破坏、混凝土撬出破坏）的校核。

若架空锚栓同时承受剪力和拉力，则进行荷载组合相关性校核：

\frac{N_{tf}^*}{\phi N_{t}} + \frac{M^*}{\phi M_s} \le 1

其中：

$N* tf ——受拉设计值$
$ϕ = 0.8 ——螺栓承载力系数$
$N t ——受拉承载力$
$M* ——由力臂上剪力引起的弯矩设计值$
$M s ——抗弯承载力$

此外，还进行受剪钢材破坏及受拉和受剪引起的混凝土破坏校核。

钢铁
AS (Australia)
Connection
CBFEM
Concrete block
Steel-to-concrete
Anchoring

Knowledge base

根据澳大利亚标准对混凝土块进行规范校核

钢铁
Connection
Anchoring
CBFEM
Bolts
Welds
AS (Australia)

Knowledge base

根据澳大利亚标准进行螺栓、焊缝和锚栓的构造设计

钢铁
Connection
Geometry
Anchoring
Concrete block
Plates
Steel-to-concrete
Hilti

Knowledge base

常规锚固形状与选项

Connection designSteelKnowledge baseConnectionAnchoring

根据澳大利亚标准对锚栓进行规范校核

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AI从英语翻译

锚栓中的力（包括撬力）由有限单元法分析确定，但承载力按 AS 5216 的规范条款进行校核。

锚栓校核依据 AS 5216:2018 进行。尽管该规范未专门针对现浇锚栓提供某些公式，但相关公式与 SA TS 101:2015 中明确提及现浇锚栓的公式相同。可在规范设置中选择开裂或非开裂混凝土。默认保守地假定为开裂混凝土。可在规范设置中忽略受拉和受剪时的混凝土锥体破坏校核，这意味着假定力通过钢筋传递。软件将向用户提供该力的大小。由于混凝土撬出破坏校核公式中使用了混凝土锥体破坏承载力，该校核也一并忽略。

以下受拉锚栓校核未予提供，应根据相关技术产品规范中的信息进行校核（依据 AS 5216:2018：附录 A 进行测试）：

$紧固件拔出破坏（适用于后锚固机械锚栓）——AS 5216:2018：6.2.4，$
$拔出与混凝土锥体组合破坏（适用于后锚固粘结锚栓）——AS 5216:2018：6.2.5，$
$混凝土劈裂破坏——AS 5216:2018：6.2.6。$

混凝土侧向爆裂破坏仅对带锚板的锚栓进行校核。

受拉钢材破坏

受拉钢材破坏依据第 6.2.2 条进行校核：

ϕ_{Ms} N_{tf} = ϕ_{Ms} A_s f_{uf}

其中：

$ϕ_{Ms} = \frac{5 f_{yf}}{6 f_{uf}} \le 1/1.4$
$A s ——按 AS 1275 规定的螺栓受拉应力面积$
$f uf ——按 AS 4100 表 9.3.1 规定的螺栓最小抗拉强度$

混凝土锥体破坏

混凝土锥体破坏依据第 6.2.3 条进行校核，适用于锚栓群（如适用）。受拉紧固件群或单个紧固件的特征承载力为：

ϕ_{Mc} N_{Rk,c} = ϕ_{Mc} N_{Rk,c}^0 \left ( \frac{A_{c,N}}{A^0_{c,N}} \right ) \psi_{s,N} \psi_{re,N} \psi_{ec,N} \psi_{M,N}

其中：

$ϕ Mc ——与混凝土相关的锚栓破坏模式承载力系数，可在规范设置中编辑；推荐值为 1/1.5（表 3.2.4）$
$N_{Rk,c}^0 = k_1 \sqrt{f'_c} h_{ef}^{1.5}$
$A c,N ——受相邻紧固件及混凝土构件边缘限制的紧固件破坏锥体实际投影面积——第 6.2.3.3 条$
$A c,N 0 = s cr,N 2 ——边距至少等于 1.5 h ef 的单个紧固件参考投影面积——第 6.2.3.3 条$
$\psi_{s,N} = 0.7 + 0.3 \frac{c}{c_{cr,N}} \le 1$
$\psi_{re,N} = 0.5 + \frac{h_{ef}}{200} \le 1$
$\psi_{ec,N} = \frac{1}{1+2 e_N / s_{cr,N}} \le 1$
$\psi_{M,N} = 2- \frac{2 z}{3 h_{ef}} \ge 1$
$\item k1 ——参数；对于现浇锚栓（锚栓类型——锚板），开裂混凝土取 k1 = kcr,N = 8.9，非开裂混凝土取 k1 = kucr,N = 12.7；对于后锚固锚栓（锚栓类型——直杆），开裂混凝土取 k1 = kcr,N = 7.7，非开裂混凝土取 k1 = kucr,N = 11.0$
$s cr,N = 2 c cr,N = 3 h ef ——紧固件间距$
$c cr,N = 1.5 h ef ——特征边距$
$h'_{ef} = \max \left ( \frac{c_{max}}{c_{cr,N}}h_{ef}; \, \frac{s_{max}}{s_{cr,N}}h_{ef} \right )$
$z ——内力臂$
$c ——最小边距$

受拉锚栓群形成共同混凝土锥体时的混凝土锥体破坏面积 A c,N 以红色虚线表示。

依据第 6.2.8 条，可使用附加钢筋传递引起混凝土锥体破坏的力。此类钢筋应按 AS 3600 进行设计。

拔出破坏

拔出破坏依据 SA TS 101:2015 第 6.2.3 条对现浇带头紧固件（锚栓类型——锚板）进行校核：

ϕ_{Mc} N_{Rk,p} = k_1 A_h f'_c

$ϕ Mc ——与混凝土相关的锚栓破坏模式承载力系数，可在规范设置中编辑；推荐值为 1/1.5（表 3.2.4）$
$k 1 ——与混凝土状态相关的参数；开裂混凝土取 k 1 = 8.0，非开裂混凝土取 k 1 = 11.2$
$A_h = a_{wp}^2 - \frac{\pi}{4} d^2$
$d h \leq 6 t h + d ——紧固件头部直径$
$t h ——带头紧固件头部厚度$
$d ——紧固件杆部直径$
$a wp ——矩形锚板边长$
$f' c ——混凝土特征抗压强度$

非现浇带头锚栓的拔出破坏不予计算，其承载力应由制造商保证，或依据附录 A 通过测试和评估确定。

安装时的劈裂破坏承载力（第 6.2.6.1 条）及荷载作用下的劈裂破坏承载力（第 6.2.6.2 条）均不予提供，应由制造商保证，或依据附录 A 通过测试和评估确定。

侧向爆裂破坏

侧向爆裂破坏依据第 6.2.7 条对边距 c \leq 0.5 h ef 的带头锚栓（锚栓类型——锚板）进行校核。若锚栓靠近边缘的间距 s \leq 4 c 1 ，则视为锚栓群。底切锚栓可采用相同方式校核，但软件中 A h 值未知。底切锚栓的侧向爆裂破坏可通过选择相应尺寸的锚板来确定。

ϕ_{Mc} N_{Rk,cb} = ϕ_{Mc} N_{Rk,cb}^0 \frac{A_{c,Nb}}{A_{c,Nb}^0} \psi_{s,Nb} \psi_{g,Nb} \psi_{ec,Nb}

其中：

$ϕ Mc ——与混凝土相关的锚栓破坏模式承载力系数，可在规范设置中编辑；推荐值为 1/1.5（表 3.2.4）$
$N_{Rk,cb}^0 = k_5 c_1 \sqrt{A_h} \sqrt{f'_c}$
$A c,Nb ——受混凝土构件边缘（ c 2 \leq 2 c 1 ）、相邻紧固件（ s \leq 4 c 1 ）或构件厚度限制的紧固件实际投影面积——第 6.2.7.3 条$
$A c,Nb 0 = (4 c 1) 2 ——边距等于 c 1 的单个紧固件参考投影面积——第 6.2.7.3 条$
$\psi_{s,Nb} = 0.7+0.3 \frac{c_2}{2 c_1} \le 1$
$\psi_{g,Nb} = \sqrt{n} + (1-\sqrt{n}) \frac{s_2}{4c_1} \ge 1$
$\psi_{ec,Nb} = \frac{1}{1+2 e_N / s_{cr,Nb}} \le 1$
$k 5 ——与混凝土状态相关的参数；开裂混凝土取 k 5 = 8.7，非开裂混凝土取 k 5 = 12.2$
$c 1 ——紧固件朝向最近边缘方向 1 的边距$
$c 2 ——垂直于方向 1 的紧固件边距，即多边距窄构件中最小的边距$
$A_h = a_{wp}^2 - \frac{\pi}{4} d^2$
$f' c ——混凝土特征抗压强度$
$n ——平行于混凝土构件边缘的一排紧固件数量$
$s 2 ——群中紧固件垂直于方向 1 的间距$
$s cr,Nb = 4 c 1 ——紧固件发挥其抗侧向爆裂破坏特征受拉承载力所需的间距$

受剪钢材破坏

受剪钢材破坏依据第 7.2.2 条确定。假定锚栓由螺纹杆制成，其材料性能与螺栓相同。

无力臂剪力

选择直接支承时，假定为无力臂剪力。假定紧固件由延性钢材制成，系数 k 7 = 1。每个紧固件单独校核。承载力依据 AS 5216 第 7.2.2.2 条及 AS 4100 第 9.2.2.1 条确定：

ϕ_{Ms} V_{Rk,s} = ϕ_{Ms} 0.62 f_{uf} A

其中：

$ϕ_{Ms} = f_{yf} / f_{uf} \le 0.8$
$f uf ——按 AS 4100 表 9.2.1 规定的螺栓最小抗拉强度$
$A ——螺栓面积，等于 A c 或 A o ，分别为按 AS 1275 定义的螺栓小径面积或螺栓公称光杆截面面积$

对于 f' c < 20 MPa 的混凝土中 h ef / d < 5 的紧固件， V Rk,s 乘以系数 0.8。

有力臂剪力

有力臂受剪钢材承载力依据第 7.2.2.3 条计算：

ϕ_{Ms} V_{Rk,s,M} = ϕ_{Ms} \frac{\alpha_M M_{Rk,s}}{l_a}

其中：

$ϕ_{Ms} = f_{yf} / f_{uf} \le 0.8$
$α M = 2 ——考虑约束程度的参数，假定锚固件不能转动——第 4.2.2.4 条$
$M_{Rk,s} = M_{Rk,s}^0 \left ( 1- \frac{N^*}{ϕ_{Ms} N_{Rk,s}} \right )$
$l a = a 3 + e 1 ——力臂长度$
$a 3 = 0.5 d ——受剪紧固件假定约束点与混凝土表面之间的距离$
$e 1 = t g + t fix / 2 ——施加剪力相对于混凝土表面的偏心距，忽略找平砂浆或灰浆的厚度$
$t g ——灌浆层厚度$
$t fix ——底板厚度$
$d ——紧固件公称直径$
$N * ——受拉设计值$
$ϕ Ms N Rk,s ——紧固件钢材破坏受拉承载力$
$M Rk,s 0 = 1.2 W el f uf ——紧固件特征抗弯承载力——ETAG 001 附录 C$
$d_s = \sqrt{\frac{4 A_s}{\pi}}$

混凝土边缘破坏

混凝土边缘破坏依据第 7.2.3 条进行校核。若紧固件的混凝土锥体相互交叉，则作为群体进行校核。校核剪力方向上的边缘。底板上的全部荷载假定由靠近被校核边缘的紧固件传递。

ϕ_{Mc} V_{Rk,c} = ϕ_{Mc} V_{Rk,c}^0 \frac{A_{c,V}}{A_{c,V}^0} \psi_{s,V} \psi_{h,V} \psi_{ec,V} \psi_{\alpha,V} \psi_{re,V}

其中：

$ϕ Mc ——与混凝土相关的锚栓破坏模式承载力系数，可在规范设置中编辑；推荐值为 1/1.5（表 3.2.4）$
$V_{Rk,c}^0 = k_9 d^{\alpha} l_f^{\beta} \sqrt{f'_c} c_1^{1.5}$
$A c,V ——理想化混凝土破坏体的实际面积——第 7.2.3.3 条$
$A c,V 0 = 4.5 c 12 ——破坏锥体参考投影面积——第 7.2.3.3 条$
$psi_{s,V} = 0.7 + 0.3 \frac{c_2}{1.5 c_1} \le 1$
$\psi_{h,V} = \left ( \frac{1.5 c_1}{h} \right ) ^{0.5} \ge 1$
$\psi_{ec,V} = \frac{1}{1+2 e_V / (3c_1)} \le 1$
$\psi_{\alpha,V} = \sqrt{\frac{1}{(\cos \alpha_V)^2 + (0.5 \sin \alpha_V)^2}} \ge 1$
$ψ re,V = 1 ——考虑混凝土保护层剥落效应的参数——第 7.2.3.8 条，假定无边缘钢筋或箍筋$
$k 9 ——考虑混凝土状态的参数；开裂混凝土取 k 9 = 1.7，非开裂混凝土取 k 9 = 2.4$
$d ——紧固件公称直径$
$\alpha = 0.1 \left ( \frac{l_f}{c_1} \right ) ^{0.5}$
$\beta = 0.1 \left ( \frac{d}{c_1} \right ) ^{0.2}$
$l f = h ef \leq 12 d （ d \leq 24 mm 时）； l f = h ef \leq max (8 d, 300 mm)（ d > 24 mm 时）——与紧固件长度相关的参数$
$f' c ——混凝土 28 天特征抗压圆柱体强度$
$c 1 ——紧固件至被校核边缘的边距；依据第 7.2.3.9 条，对于 c 2,max < 1.5 c 1 的窄构件且同时满足 h < 1.5 c 1 的薄构件，前述公式中以 c' 1 代替 c 1 ；折减后的 c' 1 = max (c 2,max / 1.5, h / 1.5, s c,max / 3)$
$c 2 ——紧固件垂直于被校核边缘方向的较小边距$
$h ——混凝土构件厚度$
$e V ——作用于紧固件群的合剪力相对于受剪紧固件重心的偏心距$
$α V ——施加于紧固件或紧固件群的荷载与垂直于被考虑自由边方向之间的夹角，0° < α V < 90°$
$h ef ——紧固件有效埋置深度$

依据第 6.2.8 条，可使用附加钢筋传递引起混凝土边缘破坏和/或混凝土撬出破坏的力。此类钢筋应按 AS 3600 进行设计。

混凝土撬出破坏

混凝土撬出破坏依据第 7.2.4 条进行校核。假定一块底板上的所有锚栓均承受剪力，计算中使用的混凝土锥体破坏承载力 N Rk,c 按所有锚栓无偏心受拉的假定计算。假定无附加钢筋。

ϕ_{Mc} V_{Rk,cp} = ϕ_{Mc} k_8 N_{Rk,c}

其中：

$ϕ Mc ——与混凝土相关的锚栓破坏模式承载力系数，可在规范设置中编辑；推荐值为 1/1.5（表 3.2.4）$
$k 8 ——评估报告中公布的参数，依据 ETAG 001 附录 C， h ef < 60 mm 时取 k 8 = 1， h ef \geq 60 mm 时取 k 8 = 2$
$N Rk,c ——单个紧固件或紧固件群的混凝土锥体特征承载力$

拉剪组合受力

拉剪组合受力下紧固件的承载力依据第 8 章确定。

钢材破坏

紧固件在拉剪组合受力下的性能评估依据 AS 4100：

\left ( \frac{N^*}{ϕ_{Ms} N_{Rk,s}} \right ) ^2 + \left ( \frac{V^*}{ϕ_{Ms} V_{Rk,s}} \right ) ^2 \le 1.0

混凝土破坏

钢材破坏以外的破坏模式依据第 8.2.1 条进行校核：

\left ( \frac{N^*}{ϕ_{Mc} N_{Rk,i}} \right ) ^{1.5} + \left ( \frac{V^*}{ϕ_{Mc} V_{Rk,i}} \right ) ^{1.5} \le 1.0

其中：

$N* ——作用于单个紧固件或紧固件群的受拉设计值$
$V* ——作用于单个紧固件或紧固件群的受剪设计值$
$N Rk,i ——紧固件或紧固件群对破坏模式"i"的特征受拉承载力$
$V Rk,i ——紧固件或紧固件群对破坏模式"i"的特征受剪承载力$
$ϕ_{Ms} = \frac{5 f_{yf}}{6 f_{uf}}$
$ϕ Ms = f yf / f uf \leq 0.8（当 f uf \leq 800 MPa 且 f yf / f uf \leq 0.8 时）；否则 ϕ Ms = 2/3 ——受剪钢材破坏承载力系数（表 3.2.4）$
$ϕ Mc ——与混凝土相关的锚栓破坏模式承载力系数，可在规范设置中编辑；推荐值为 1/1.5（表 3.2.4）$

架空锚栓

架空锚栓按 AS 4100 以螺栓承载力系数作为梁构件进行设计。构件假定长度为间隙高度、公称直径的一半与底板厚度的一半之和。架空锚栓通常作为灌浆前的施工阶段进行校核。

抗弯承载力

抗弯承载力依据 AS 4100 第 5.1 条确定。

M* \leq ϕ M s

其中：

$M* ——由有限单元法确定的作用于锚栓的弯矩$
$ϕ = 0.8 ——螺栓承载力系数$
$M s = f y Z e ——截面抗弯承载力$
$f y ——锚栓屈服强度$
$Z e = min {S, 1.5 \cdot Z} ——有效截面模量——第 5.2.3 条$
$S = \frac{d^3}{6}$
$Z = \frac{1}{32} \pi d^3$

抗剪承载力

抗剪承载力依据 AS 4100 第 5.11 条确定。

V* \leq ϕ V w

其中：

$V* ——受剪设计值$
$ϕ = 0.8 ——螺栓承载力系数$
$V w = 0.6 f y A w ——名义剪切屈服承载力——第 5.11.4 条$
$f y ——锚栓屈服强度$
$A w = 0.844 A s ——受剪面积$
$A s ——按 AS 1275 定义的螺栓受拉应力面积$

轴向受压承载力

轴向受压承载力依据 AS 4100 第 6 条确定。屈曲按第 6.3 条考虑：

N* \leq ϕ N c

其中：

$N* ——受压设计值$
$ϕ = 0.8 ——螺栓承载力系数$
$N c = α c N s \leq N s ——构件名义承载力——第 6.3.3 条$
$N s = k f A s f y ——截面名义承载力——第 6.2 条$
$f y ——锚栓屈服强度$
$l e = k e l ——有效长度——第 6.3.2 条$
$k e = 2 ——构件有效长度系数，保守地假定锚栓底部固定、顶部铰接的有侧移构件$
$l = l gap + d / 2 + t p / 2 ——构件假定长度$
$l gap ——间隙高度$
$d ——螺栓公称直径$
$t p ——底板厚度$
$\alpha_c = \xi \left \{ 1 - \sqrt{1- \left ( \frac{90}{\xi \lambda} \right )^2 } \right \}$
$\xi = \frac{\left( \frac{\lambda}{90} \right)^2 + 1 + \eta}{2 \left( \frac{\lambda}{90} \right)^2}$
$\lambda = \lambda_n + \alpha_a \alpha_b$
$\eta = 0.00326 (\lambda-13.5)$
$\lambda_n = \frac{l_e}{r} \sqrt{k_f} \sqrt{\frac{f_y}{250}}$
$k f = 1 ——形状系数——第 6.2.2 条$
$r = \sqrt{\frac{I_s}{A_s}}$
$I_s = \frac{1}{64} \pi d_s^4$
$A s ——按 AS 1275 定义的螺栓受拉应力面积$
$d_s = \sqrt{\frac{4 A_s}{\pi}}$
$\alpha_a = \frac{2100 (\lambda_n - 13.5)}{\lambda_n^2 - 15.3 \lambda_n + 2050}$
$α b = 0.5 ——受压构件截面常数——表 6.3.3$

轴向受拉承载力

轴向受拉承载力依据 AS 4100 第 7 条确定：

N* \leq ϕ N t

其中：

$N* ——受拉设计值$
$ϕ = 0.8 ——螺栓承载力系数$
$N t = A s f y ——螺栓受拉截面名义承载力——第 7.2 条$
$A s ——按 AS 1275 规定的螺栓受拉应力面积$
$f y ——锚栓屈服强度$

荷载组合相关性

若架空锚栓同时承受剪力和压力，则进行荷载组合相关性校核：

\frac{N^*}{\phi N_c} + \frac{M^*}{\phi M_s} \le 1

其中：

$N* ——受压设计值$
$ϕ = 0.8 ——螺栓承载力系数$
$N c ——受压承载力$
$M* ——由力臂上剪力引起的弯矩设计值$
$M s ——抗弯承载力$

此外，还进行受剪钢材破坏及混凝土受剪破坏（混凝土边缘破坏、混凝土撬出破坏）的校核。

若架空锚栓同时承受剪力和拉力，则进行荷载组合相关性校核：

\frac{N_{tf}^*}{\phi N_{t}} + \frac{M^*}{\phi M_s} \le 1

其中：

$N* tf ——受拉设计值$
$ϕ = 0.8 ——螺栓承载力系数$
$N t ——受拉承载力$
$M* ——由力臂上剪力引起的弯矩设计值$
$M s ——抗弯承载力$

此外，还进行受剪钢材破坏及受拉和受剪引起的混凝土破坏校核。

钢铁
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Knowledge base

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钢铁
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Anchoring
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