辉鱼化学锚栓群锚受扭工况：扭矩如何在各锚栓间分配？

#行业资讯 ·2026-09-09 16:02:52

设备支架、钢支座、管道托架的锚固节点经常遇到群锚承受平面内扭矩的情况。现场有个普遍误区：觉得扭矩作用下各锚栓平均分摊剪力。JGJ145说得清楚——群锚受扭不是平均分配，锚栓离群锚形心越远分配到的剪力越大，边角锚栓受力最大，设计要盯住它。

扭矩不是直接作用在锚栓螺母上。锚板有转动趋势，这个趋势转化成每根锚栓的剪切力。锚栓杆体只受剪，不受扭。

核心就几条。扭矩T转化成各锚栓的剪切力，锚栓只受剪。剪力大小和锚栓到形心的距离成正比，距离越远剪力越大，四角最不利，不能平均分。设计按弹性理论算，取剪力最大的那根锚栓验算承载力。全部锚栓都屈服了才允许考虑塑性重分布，化学锚栓胶体是脆性破坏，一般工程不能用塑性重分布。节点同时受外剪力V时，扭矩产生的剪力和直接剪力矢量叠加。

锚板受扭矩后绕形心转动。锚板刚度足够大时保持平面，只转一点。每根锚栓约束锚板转动，给锚板反向剪力来平衡扭矩。扭矩全变成各锚栓的水平剪力，杆身不受扭。剪力方向垂直于锚栓到形心的连线，沿圆周切线。化学锚栓靠胶体粘结传剪力，破坏模式有胶体界面剪切拔出、混凝土边缘破坏、锚栓钢材剪切破坏。胶体粘结是脆性破坏，内力不好重分布，所以JGJ145用弹性分配模型。

以群锚形心为原点，x_i、y_i是锚栓相对形心的坐标，T是扭矩，sum x_i^2+sum y_i^2是极惯性矩。V^{T}_{si,x}=T·y_i/(sum x_i^2+sum y_i^2)，V^{T}_{si,y}=T·x_i/(sum x_i^2+sum y_i^2)，V^{T}_{si}是这两个分量的矢量合成。算完所有锚栓，取最大的V^{T}_{si}去验算抗剪承载力。节点同时受剪力V（分解成Vx、Vy），每根锚栓要加上均匀分配的直接剪力：V_{si,x}=V^{T}_{si,x}+V_x/n，V_{si,y}=V^{T}_{si,y}+V_y/n，再矢量合成总剪力。

四根锚栓矩形布置，形心在中间，锚栓在四个角。扭矩作用下，角上四根离形心最远，剪力最大；靠近形心的剪力小。不少人直接把扭矩除以4来分，边角锚栓的实际受力被严重低估，隐患不小。

弹性计算有几个前提。锚板刚度要够，不能有明显翘曲，锚板太薄自身变形会改变受力分配。全部锚栓要同型号、同埋深、同基材。锚板孔径不能太大，不能用长圆孔，长圆孔会让对应锚栓失去该方向的传力能力。用了长圆孔，那个方向的锚栓就不参与抗剪，计算时要剔除。

化学锚栓不能用塑性内力重分布。机械锚栓屈服后可以重分布，化学锚栓不行。化学锚栓失效是胶体界面脆性剪切破坏，没有屈服阶段。最不利的那根一坏，荷载瞬间转移，群锚可能连锁失效。JGJ145要求化学锚栓群锚受扭按弹性算，用最大受力锚栓控制设计。边角锚栓如果离构件边缘太近，还会触发混凝土边缘剪切破坏，除了验算锚栓抗剪，还要复核混凝土边缘抗剪承载力。

几个常见错误。扭矩不是平均分给各锚栓的，只有轴向剪力才平均分。扭矩产生的剪力和距离成正比，边角最大，平均分不安全。扭矩不会让锚栓杆体扭转，它通过锚板变成横向剪力，锚栓只受剪，不用验算抗扭。锚板不能薄，薄了会变形，弹性分配模型就不成立了，受扭节点锚板要加厚。拉拔试验合格不代表抗剪够，拉拔验的是抗拉，受扭控制的是抗剪，重要项目要补做剪切验证。

JGJ145第5.3.5条给了群锚受扭的剪力弹性分配公式，辉鱼HY系列照这个算。公式的前提是刚性锚板、圆孔、全部锚栓参与抗剪。用了长圆孔、锚板薄或者锚栓规格埋深不一致，公式就不能直接用了。设计文件要列出各锚栓的剪力分配结果，边角最不利锚栓的剪力值要标出来，监理看计算书不能光核对规格和数量。

平面内扭矩作用下锚栓杆体不受扭，只受剪。剪力大小和到形心的距离成正比，边角最不利。按弹性公式算，取最大剪力的锚栓控制设计。化学锚栓不能用塑性重分布。有外剪力时矢量叠加。