桁架计算
CALCULATION OF ANCHORAGE STRENGTH OF ELEVATOR GUIDE RAIL BRACKET
文 | 梁振湖
广东联合富士电梯有限公司
本文对电梯导轨支架安装的螺栓锚固从拉力、剪力及拉剪合力几方面分别对钢材及锚固基体作
受力核算，提出了锚固最易失效的是锚固基体，在安装中应该重点关注锚固基体的情况，选取合理的安装方式及位置，以改善锚栓对锚固基体的受力影响，提高导轨支架安全性能。 关键词：摘 要：导轨支架、锚固、承载力、失效
电梯导轨是电梯运行的轨道，具有运行导向、承受装
卸载、安全钳制动时的载荷等作用，因此导轨的选用除了符合受力要求外，还必须可靠固定在其支架上。而电梯支架一般都是通过底码锚固在混凝土梁（墙）或者通过穿墙螺栓固定在硬质砖上，底码固定 的情况与导轨支架的安装固定息息相关，只有底码可靠固定后，支架才能安装可靠。然而对于底码需要承受的力，其锚固强度是否足够？很少有相关规定提及，更缺乏计算资料。本文通过一个设定的受力值（每种电梯对支架施加的力可根据电梯的实际参数计算，最大受力为满载情况下安全钳制动时所施加的力）来对
锚固力进行验算，为电梯导轨支架安装时提供一些参考。影响锚固连接强度的因素很多，除了锚栓的强度外，
混凝土强度、锚栓间距、边距、锚固深度及基础状态都是重要的影响因素，外载荷的大小及作用方向的不同对锚固承载力的影响也不一样，并且以上因素是互相牵制的，即多
个参数共同对锚栓的承载能力起影响作用。
一、支架底码受力及相关参数：
二、锚栓承载力的计算
支架底码用3支锚栓紧固连接在正常配筋的C30混
凝土梁上，梁的厚度h=180mm，根据分析计算，单个支架底码最大受力的锚栓（安全钳制动时），其受轴向拉力N sd =1.8kN，横向剪力V sd =2.5kN，每个底码选择3个
FZA18×80M12/25后扩底螺杆锚栓，材质为电镀锌钢。
1、锚栓受拉承载力的验算机器人避障问题
N sd —锚中受拉程度最大的锚栓的拉力，kN；
V sd —锚中受剪程度最大的锚栓的剪力，kN；γMc (剪)—锚栓在剪力作用下混凝土失效时的材料分项φ—构件边缘对中心对称应力的影响系数；V Rd,cp —锚栓在沿剪力反向混凝土撬坏时的受剪承载力，kN；影响系数；γMc (拉)—锚栓在拉力作用下混凝土失效时的材料分项系数；N Rd,s —锚栓钢材失效时的受拉承载力，kN；V Rd,s —锚栓钢材失效时的受剪承载力，kN；
系数；
k—锚固深度h ef 对V Rd,cp 的影响系数。
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ψucr,N —混凝土基材状况影响系数；N 0Rd，c —混凝土锥体失效时的受拉承载力特征设计值，kN；
N Rd,c —锚栓在混凝土锥体失效时的受拉承载力，kN；V Rd,c —锚栓在混凝土楔形体失效时的受剪承载力，kN；
ψucr,v —未开裂混凝土及锚固区配筋对受剪承载力的提高V 0Rd，c —锚栓在混凝土楔形体失效时的受剪承载力特征设计值，kN；ψ1、ψ2、ψ3、ψ4—锚栓各边距c 1、c 2、c 3、c 4对混凝土锥体失效时的受拉承载力的影响系数；
根据受力情况，选取受力最大的锚栓对其承载力进行
验算。最大受力锚栓的受力及位置情况如图一所示。夏尔丹
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（2）混凝土锥体失效时的承载力为
（1）钢材失效时承载力由机械设计手册查得:N Rd,s =45 kN
由机械设计手册查得C25及C35的N 0Rd，c 值，再由线
性插值法求得C30的 N 0Rd，c 值，即
故N Rd,c =15.15×0.88×0.79×0.79×0.81×0.88×1.0=5.93 kN
由于轴向拉力N sd =1.8kN均小于N Rd,s （45kN）和
N Rd,c （5.93 kN），所以锚栓受拉时连接强度满足要求。
2、锚栓受剪承载力的验算
（1）钢材失效时承载力由机械设计手册查得：V Rd,s =27kN
（2）混凝土楔形体失效时的承载力为由机械设计手册查得C25及C35的V 0Rd，c 值，再由线性
插值法求得C30的V 0Rd，c 值，即
圈梁为正常配筋，ψucr,v =1.2，因为h=180＞1.5c 1，所以
取h=1.5c 1=135 mm，则
沿剪力方向混凝土反向撬坏的承载为
V Rd,cp =kN Rd,c γMc (拉)/γMc (剪)
由机械设计手册查得：k=2，γMc (拉)=1.8，γMc (剪)=1.8故 V Rd,cp =2×5.93×1.8/1.8=11.86 kN
由于横向剪力V sd =2.5 kN均小于V Rd,s （27 kN）和V Rd,c （4.14 kN），所以锚栓受剪时连接强度满足要求。
由机械设计手册查得：c 1=90mm时，ψ1=0.88；c 2=70mm 时，ψ2=0.79；
雷击次数
c 3=70mm时，ψ3=0.79；c 4=c cr,N =75mm时，ψ4=0.81；
最小边距c min =70mm时，φ=0.88；由于为开裂混凝土，ψucr,N =1.0。
3、锚栓受拉剪复合力验算
（1）相对钢材破坏：
（2）相对混凝土破坏：
因此锚栓对于受拉剪合力作用也满足受力要求。
上面是根据受力情况对锚栓的锚固强度进行验算，
通过计算得知，不管是受拉力、剪力还是拉剪合力的作用，锚栓钢材受力的余量都是较大的，即钢材失效的可
能性几乎不会发生，因此在锚栓的选型上可以适当选取规格小一些的锚栓；而对于混凝土基体受力而言，几种
受力情况的其余量都不是很大，特别是在最大受力的情况下拉剪合力作用时，已达到其不破坏条件允许值的75%，所以混凝土失效的几率还是较大的，因此在安装过程中就要特别注意混凝土的质量及锚栓的安装情况，尽量选用较大的混凝土梁、或者锚栓离梁边的距离尽量
取大一些，即增大锚固边距。还有就是选取合理的锚栓距离及锚固深度，这对提高锚栓的锚固强度、减小锚栓对基体的破坏有较好的作用。
（满足要求）
（满足要求）
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