預埋件計算方法存在的問題及解決方法（續二）

符旭晨

（浙江中南建設集團有限公司，杭州310052）

（續本刊上期37 頁）

5 關于預埋件雙向抗彎計算問題

根據式（3）及式（4），承受剪力、壓力和彎矩的預埋件，可近似取M-0.4Nz=0 作為壓剪承載力和壓彎剪承載力計算的邊界條件。即埋件的偏向距e=M/N=0.4z＜0.5z。顯然，此時預埋件不會出現受拉屈服錨筋，此預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埋件。但是，當預埋件雙向受彎矩的時候，此條件的判斷變得復雜起來。若埋件在X 方向由于偏心距ex較小，為壓剪埋件，而在另外一個方向由于偏心距ey較大而為壓彎剪埋件。此時，埋件的計算原理就成為一個難以界定的問題，需要我們進行更為深入的研究。顯然，此時按照拓展式（7）、式（8）來進行埋件的計算是不合適的。

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

而式（36）中的Asx、Asy和AsN應該根據規范規定的式（1）～式（4）來進行計算，并且考慮了3.2節所推導的壓力作用下摩擦抗剪力分解因素后的確定，當N 為壓力時，AsN=0。當N 為拉力時，由于拉力計算Asx和Asy的時候分別計算過一次，所以，應該在綜合考慮后的雙向埋件錨筋計算面積中將重復考慮的部分予以剔除。很顯然，這樣的計算方法是一個相對于式（5）～式（8）的計算思路更為符合現行規范預埋件計算原理雙向剪切和雙向彎曲作用下預埋件配筋計算方法。

6 預埋件計算算例

某預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，構造尺寸均滿足GB 50010—2010《混凝土結構設計規范》（以下簡稱GB 50010—2010）要求。

圖4 預埋件錨筋布置圖

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

對預埋件所承受的柱腳力進行簡單的計算可得:

故此埋件在受力概念判斷上X 向屬于小偏心壓剪埋件，Y 向屬于大偏心壓彎剪埋件。

現計算過程如下：

1）因為埋件承受扭矩，故首先將扭矩轉換為扭轉剪力：

依次分別計算錨筋2～錨筋9 且考慮剪力方向后可得表1。

表1 各錨筋承受扭轉剪力表kN

2）埋件扭轉剪力與埋件剪切剪力進行合成：

則將剪切剪力疊加進表1 所計算的各錨筋扭轉剪力后，可得表2 各錨筋的總剪力值。

表2 各錨筋承受剪切/ 扭轉合剪力表kN

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

表3 參與總剪力計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算：

4）預埋件配筋面積計算：

將初始荷載數據以及計算出來的總剪力數據代入式（37），可得：

計算過程的參數:

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

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，此預埋件滿足受力要求。

7 結論

本文通過關于現行GB 50010—2010 埋件計算原理與計算方法的討論，以及工程實踐中對雙剪和雙彎埋件計算的方法分析，得出了以GB 50010—2010 預埋件計算原理為基礎而拓展出來的合理實用的計算公式?？梢缘玫饺缦陆Y論：

1）現行規范關于預埋件計算方法有一定的局限性，本文所進行的雙向剪切、雙向彎曲以及扭轉作用下的預埋件計算研究分析和完善是有必要的。

2）目前，常規通用的雙向剪力和雙向彎矩計算方法，存在嚴重的安全隱患。而本文所進行的進一步的完善和探索，包括對壓力有利作用的極值限制，以及雙向剪分作用時的壓力對抗剪有利作用的力學分析是有相當工程實踐意義的。

3）本文是在埋件的雙向承載力不相關的前提條件下推導出來的預埋件拓展計算方法。雙向剪力，雙向彎矩以及拉力，扭矩作用下的埋件的6 種單項承載力，包括Rvx、RVy、RMx、RMy、RN、RTz彼此之間是否有相關性和耦聯特性，仍然存在著對預埋設計計算原理需要進一步深入研究的必要。

（續完）