关于膨胀螺栓抗拉拔承载力的计算

duxueke2013

问下论坛里面的朋友老师，关于玻璃幕墙所用的膨胀螺栓需要做拉拔试验，单根的抗拉拔承载力怎么计算呢？

资深民工

一、膨胀螺丝之固定原理
膨胀螺丝之固定乃是利用挈形斜度来促使膨胀产生摩擦握裹力，达到锚定效果。
二、膨胀螺丝之埋进深度
一般膨胀螺丝之埋进深度以其固定用螺栓径之4倍为计算基准，当然埋进越深其所能承受之拉力、剪力也越大，但因厂家设计时需要考虑因素含材质及锚定等题目。
三、膨胀螺丝使用之参考依据
（一）混凝土之强度
（二）固定螺丝之强度（依材质计算之）
（三）膨胀螺丝之强度（厂家设计）
四、膨胀螺丝的强度
膨胀螺丝的强度测试，以往均以油压器加压，在拉出膨胀螺丝的最大力为其抗拉强度，这种测试方法的缺点就是未能测知螺丝离开水泥的变位情况，也就是说，我们无法知道膨胀本身材料的弹性应力是在几牛顿之内，因此新型的测试仪器，是把拉力与变位以坐标图画出，Y轴为拉力，X轴为变位（如图）当拉力上升时，变位随之增大，直到水泥破裂或膨胀螺丝，拔出或拉断。此一曲线的最高点，即为极限抗拉力，另外当拉力上升到某一点，如往除拉力后，变位仍能回到原处者，这一点正是膨胀螺丝本身材料的降伏点，也正是我们设计上所要的比例荷重。
常用膨胀螺丝的变位曲线，约可分为5钟。
1、化学锚栓，SB高拉力膨胀螺丝
2、NC型锤钉式.H型.DR型
3、SH型套管式SHF型
4、尼龙套
5、木塞
五、安全率之采用
一般安全采用方向有二：
（一）极限强度法：此法乃是将膨胀打进混凝土内拉出，以其破坏点为基准，再以4-5倍之安全率为可用强度。此法于国外之采用已有数十年之历史。
（二）比例强度法：此法测试方法用（一），但重点为求出变形点（即为比例荷重），以此为采用基准，再考虑以安全率2倍为可用强度，因其可为路德线(Luder＇＇s Line)观知“应力一应变”情形，故较为精确及便捷，但因其欲求出变点（比例荷重），较极限强度法复难，且须使用而较精准之仪器，故一般为研究上采用，此法亦符合ASTME488-88规定。
极限强度安全法之安全率，以目前国内大都采用4倍为主（依建筑技术规则之规定，吊装件重量四倍强度）但因考虑地震等因素，对于较重要之工程或建物，需顾及其安全性、生命性等因素时，应考虑5倍以上。而动荷重因其加力于物体上之动力条件使材料产生棒内阻力(resiting force of bar)最大为逐渐返加外力之两倍，故动荷重之安全率考虑为8倍以上，若已考虑突发加力或震动力时，当可按一般之安全率考虑使用4-5倍，上述棒内应力系限定于比例限度之内。事实上，安全率之考虑，应由设计者或工程师依据设计实际需要加以研判考虑。
比例强度法之安全率较为单纯，因其已求出比例荷重，故一般以比例荷重之40%-60%为安全率，建议采用之一般长期荷重为比例强度之50%。
六、水泥强度之考虑
水泥在灌浆过程中，由于沉沙或出水题目，往往造成水泥本身上下强度不均的事实现象，这也是必须现场测试的主要原因，另外也就是要把实验室中所测试的结果加以修正以应用到实际的工程位置上，因此修正系数如下：
●天花板及墙壁之施工修正系数为0.8—0.9
●地面施工，修正系数为0.7—0.8
（1）长期静荷重 一般长期荷重为比例荷重之修正值的1/2
长期荷重=比例荷重×K/2
（K：修正系数； 2：安全率）
（2）短期静荷重 一般短期荷重为比例荷重之修正值
短期荷重=比例荷重×修正系数
设计者或工程师应多方考虑研判应用之安全率
七、两支间距及边距之考虑
　 两支间距 标准间距 最小边距（最靠边间隔）
金属膨胀螺丝 埋进深度3.5倍以上 埋进深度3.5倍以上 埋进深度3.5倍以上
（拉力会减低）
化学锚栓 2倍 1.2倍 0.5倍（拉力会减低）
八、其它
膨胀螺丝之使用常因其它配合因素（如混凝土强度，施工偏差等）影响品质，故能于现场以仪器测试取得数据，当更以正确。有测试仪器可供现场以破坏或非破坏性两种方式之测试，取得应力—应变数据，以供设计及使用参考。
膨胀螺栓相关技术(如图)

资深民工

很难吗？我也感觉有些难。

duxueke2013

这么久都没有人给个答案

不在路上

根据螺栓等级选用屈服强度，截面积根据3098.1中粗牙螺纹中按规格选取

加藤小新

玻璃幕墙是用的化学螺栓吧

wind峻峰

螺栓承载拉力抗拔值，一般需要设计方提供拉力值，检测单位不需要计算。