新增钢梁与混凝土铰接时，端部节点设计

改造项目会经常会碰到新增钢梁的情况，本文介绍新增钢梁端部节点计算，内容包括钢梁的高强螺栓计算、化学锚栓计算、高强螺栓构造要求、锚杆构造要求、化学锚栓构造要求。  

高强螺栓计算

新增钢梁（Q235B）跨度6米，梁端与原混凝土铰接，梁上线荷载设计值为10KN/m，摩擦面为1个，处理方法为抛丸（喷砂），摩擦面的抗滑移系数为0.4，设置2个高强螺栓，求需要的高强螺栓大小。

高强螺栓承受的剪力为V=6x10/2=30KN。

根据《钢结构设计标准》GB50017-2017式11.4.2-1，   P=30/(0.9x1x1x0.4)/2=41.7KN。

根据   《钢结构设计标准   》GB   5   0017-2   01   7表11.4.2-2，高强螺栓采用性能等级8.8的M16即可，提高一个规格采用M20螺栓。

化学锚栓计算

化学锚栓除承受新增钢梁传递的剪力外，还承受偏心引起的弯矩。

根据《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-2015第8.3.9条规定：当采用现浇钢筋混凝土楼板将主梁和次梁练成整体时，可不计算偏心弯矩的影响。

注：当采用现浇钢筋混凝土楼板将主梁与次梁连成一体时，偏心弯矩将由混凝土楼板承担，次梁端部的连接计算可忽略偏心弯矩的作用。

新增钢梁与原混凝土采用化学锚栓以及胶粘剂使其结合紧密，因此化学锚栓可以按仅承受剪力设计。  

以下图为例，   化学锚栓选用FHB-A M16x125，   h   ef   =125mm,单根   抗剪承载力为41.76KN（   开裂混凝土   ），混凝土强度等级为C30， 计算化学锚栓是否满足抗剪要求。  

有的设计师可能只计算锚栓钢材的受剪破坏，每根化学锚栓承受的剪力为   30/4=7.5KN＜41.76KN（ 满足要 求 ），   而忽略了边   距c=200mm＜ 10 h ef （1250mm）或60d(960mm)时的混凝土边缘破坏。

混凝土边缘破坏时锚栓承受剪力

根据   《混凝土后锚固技术规范》JGJ145-2013第5.3.1.2条：混凝土边缘破坏，剪力方向垂直于基材边缘时，应按部分锚栓承受剪力进行设计。

根据图5.3.1-2考虑底部两个锚栓抗剪：30/2=15KN＜ 41.76KN，满足要求。

混凝土边缘破坏时混凝土楔形破坏受剪承载力

根据《混凝土后锚固技术规范》JGJ145-2013第6.2.18条：  

V   Rk,c（   A   ψ   ψ   ψ   γ   Rc,V   =22.3kN＜30KN，   不满足要求  

高强螺栓构造要求

《钢结构设计标准》GB50017-2017第11.5.2条：

锚板构造要求

《混凝土后锚固技术规范》JGJ145-2013第5.1.4条：

化学锚栓构造要求 

《混凝土后锚固技术规范》JGJ145-2013第7.1.2条：

《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013第16.4. 3及16.4.4 条 ：

总结

新增钢梁大部分是固定在梁上，化学锚栓边距远   小于10hef或60d，化学锚栓抗剪计算都是由混凝土边缘破坏控制，设计时不能仅计算锚栓钢材破坏。

来源：结构随手笔记 公众号，如有侵权请联系我们。

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