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最近厂里接了一批设备底座的单子,用到不少L型和J型地脚螺栓。客户那边审图的时候非让我出个受力说明,我就有点拿不准了。
地脚螺栓埋在混凝土里,拉拔的时候到底靠啥受力?是螺栓杆跟混凝土之间的粘结力(摩擦力),还是底部那个弯钩提供的机械锚固力?如果弯钩那块混凝土被压碎或者弯钩被拉直了,这螺栓是不是就彻底废了?有没有人能从力学原理上拆解一下,别光给经验数值,我想知道具体的传力路径。
L型和J型这种死地脚螺栓,受力主要分两段。直杆段确实靠粘结力,但占比很小,一般C30混凝土里,光靠粘结力每平方厘米撑死几十公斤。大头在底部的弯钩,这是纯粹的机械锚固。弯钩里面那块混凝土相当于受压,螺栓拉拔时弯钩对周围混凝土产生一个很高的局部挤压力。按照规范算,弯钩提供的抗拔力能占到总承载力的80%甚至90%以上。你出说明的话就写:正常工作状态下是杆体粘结与弯钩机械锚固的共同作用,极限破坏状态是由弯钩处混凝土的冲切剪切破坏或者螺栓杆被拉断控制的。
别把粘结力想得太管用,现场浇筑如果振捣不密实,底部或者杆体旁边有蜂窝麻面,粘结力基本等于零。这时候全靠弯钩死撑,一旦弯钩处混凝土截面不够,直接就拔出来了。你算传力路径没用,得看现场工人的手艺。
你那批螺栓埋深比是多少?材质是Q235还是45号钢调质?如果是短粗型的,弯钩根本来不及发挥作用,杆体就被拉脱了,这种情况下受力模型又不一样。