4.4 支撑构件及地脚锚栓
4.4.1 设备顶部支撑构件与建筑结构联结时,支撑构件轴向力、支撑构件截面、支撑构件锚栓和设备地脚锚栓的规格尺寸,应符合下列规定:
1 设备顶部支撑构件的轴向力计算简图应符合图4.4.1要求,其轴向力应按下式计算:
图4.4.1 有支撑构件的设备计算简图
1—支撑构件;2—连接螺栓;3—抗震底座;4—地脚锚栓
式中:N——支撑构件轴向力设计值(N);
γEh——水平地震作用分项系数,取1.3;
FH——水平地震作用标准值(N);
hG——设备重心高度(mm);
m——支撑构件的数量;
he——设备总高度(mm)。
2 选择支撑构件截面时,应符合下列要求:
1)可近似地按轴心受压构件验算支撑构件整体稳定性,其长细比限值应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017受压构件容许长细比的规定。
式中:N——支撑构件轴向力设计值(N);
φ——轴心受压构件的稳定系数(取截面两主轴稳定系数中的较小者),应根据构件的长细比,钢材屈服强度,按现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017采用;
A——支撑构件的毛截面面积(mm2);
f——钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值(N/mm2)。
2)支撑构件截面抗震验算,应采用下式的设计表达式:
式中:S——结构构件内力组合的设计值,包括组合的弯矩、轴向力和剪力设计值等;
R——支撑构件承载力设计值;
γRE——承载力抗震调整系数,非结构构件取1.0。
3 支撑构件锚固基材混凝土的受拉、受剪承载力设计值应符合现行国家标准《混凝土结构加固设计规范》GB 50367基材混凝土承载力验算公式的要求,支撑构件锚固基材混凝土强度等级不应低于C20。
4 支撑构件锚栓、设备地脚锚栓应符合现行国家标准《混凝土结构加固设计规范》GB 50367的设计规定,并符合下列规定:
1)支撑构件锚栓拉力按下式计算:
式中:Nt——锚栓拉力(N);
N——支撑构件轴向力设计值(N);
n——锚栓数量。
2)设备地脚锚栓的剪力,应按下式计算:
式中:Nv——锚栓剪力(N)。
3)锚栓受拉、受剪以及同时受拉、受剪时应符合现行国家标准《混凝土结构加固设计规范》GB 50367中锚栓钢材承载力验算规定。
式中:——锚栓钢材受拉承载力设计值(N);
Va——锚栓钢材受剪承载力设计值(N)。
4.4.2 自立式设备的地脚锚栓规格尺寸,应根据其所承受的拉力和剪力计算确定(图4.4.2),并应符合下列规定:
1 锚栓拉力,应按下式计算:
式中:nt——设备倾倒时,承受拉力一侧的锚栓总数;
l——锚栓最小间距(mm)。
2 锚栓剪力,应按下式计算:
3 根据以上公式计算出的Nt 和Nv 值,还应符合第4.4.1条第4款第3项的要求。
图4.4.2 自立式设备地脚锚栓计算简图
1—连接螺栓;2—抗震底座;3—地脚锚栓
4.4.3 通信设备采用下送风方式安装,当抗震底座高度小于或等于900mm(抗震底座高度大于900mm 时应专门研究),且顶部无联结构件支撑锚固时,带抗震底座设备对地锚固的锚栓规格尺寸,按本标准第4.4.2条规定确定。设备与抗震底座间连接螺栓规格尺寸,应根据其所承受的拉力和剪力按下列公式确定。
1 设备相对于抗震底座的水平地震作用应按下式计算:
式中符号同公式(4.2.1-1)。
2 连接螺栓的拉力和剪力应分别按公式(4.4.2-1)和(4.4.2-2)确定,并满足下列要求:
1)螺栓拉力验算应满足下式要求:
式中:——螺栓受拉承载力设计值(N);
de——螺栓在螺纹处的有效直径(mm);
——螺栓的抗拉强度设计值(N/mm2)。
2)螺栓剪力验算应满足公式(4.4.3-4)、(4.4.3-5)的要求:
式中:——螺栓的受剪和承压承载力设计值(N);
nv——螺栓受剪面数目;
d——螺栓杆直径(mm);
——螺栓的抗剪和承压强度设计值(N/mm2);
∑t——在不同受力方向中一个受力方向承压构件总厚度的较小值(mm)。
3)同时承受剪力和拉力的螺栓,还应符合公式(4.4.3-8)的要求: