
锚栓规程【沐风书屋】.doc
48页前 言 根据建设部建标[1998]58号文的要求,规程编制组经广泛调查研究,认真总结工程实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见基础上,制定了本规程本规程的主要技术内容是:总则,术语和符号,材料,设计基本规定,锚固连接内力分析,承载能力极限状态计算,锚固抗震设计,构造措施,锚固施工与验收及锚固承载力现场检验方法本规程由建设部建筑工程标准技术归口单位中国建筑科学研究院归口管理,授权由主编单位负责具体解释本规程主编单位是:中国建筑科学研究院(地址:北京市北三环东路30号;邮政编码:100013)本规程参加单位是:中科院大连化物所,河南省建筑科学研究院,慧鱼(太仓)建筑锚栓有限公司,喜利得(中国)有限公司本规程主要起草人是:万墨林、韩继云、邸小坛、贺曼罗、吴金虎、王稚、萧雯 目 次1 总则2 术语与符号3 材料3.1混凝土基材3.2锚栓3.3锚固胶4 设计基本规定4.1锚栓分类及适用范围4.2锚固设计原则5 锚固连接内力分析5.1一般规定5.2群锚受拉内力计算5.3群锚受剪内力计算6 承载能力极限状态计算6.1受拉承载力计算6.2受剪承载力计算6.3拉剪复合受力承载力计算7 锚固抗震设计8 构造措施9 锚固施工与验收9.1基本要求9.2锚孔9.3锚栓的安装与锚固9.4锚固质量检查与验收附录A 锚固承载力现场检验方法本规程用词用语说明条文说明1 总 则1.0.1 为使混凝土结构后锚固连接设计与施工做到技术先进、安全可靠、经济合理,制订本规程。
1.0.2 本规程适用于被连接件以普通混凝土为基材的后锚固连接设计、施工与验收,不适用以砌体或轻混凝土为基材的锚固1.0.3 后锚固连接设计应考虑被连接结构的类型(结构构件与非结构构件)、锚栓受力状况(受拉、受压、受弯、受剪、及其组合)、荷载类型及锚固连接的安全等级(重要与一般)等因素的综合影响1.0.4 后锚固连接设计、施工与验收,除满足本规程的规定外,尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定2 术语和符号2.1 术语2.1.1 后锚固Post-installed fastenings 通过相关技术手段在既有混凝土结构上的锚固2.1.2 锚栓Anchor 将被连接件锚固到混凝土基材上的锚固组件2.1.3 膨胀型锚栓 Expansion anchors 利用膨胀件挤压锚孔孔壁形成锚固作用的锚栓(图2.1.3-1,图2.1.3-2)2.1.4 扩孔型锚栓 Undercut anchors 通过锚孔底部扩孔与锚栓膨胀件之间的锁键形成锚固作用的锚栓(图2.1.4)2.1.5 化学植筋Bonded rebars 以化学粘结剂—锚固胶,将带肋钢筋及长螺杆等胶结固定于混凝土基材锚孔中的一种后锚固生根钢筋(图2.1.5)。
图2.1.5 化学植筋2.1.6 基材Base material 承载锚栓的母体结构材料,本规程指混凝土2.1.7 群锚Anchor group 共同工作的多个锚栓2.1.8 被连接件Fixture 被锚固到混凝土基材上的物件2.1.9 锚板 Anchor plate 锚固到混凝土基材上的钢板2.1.10 破坏模式Failure mode 荷载下锚固连接的破坏形式2.1.11 锚栓破坏 Anchur failure 锚栓或植筋本身钢材被拉断、剪坏或复合受力破坏形式(图2.1.11)图2.1.11 锚栓钢材破坏2.1.12 混凝土锥体破坏Concrete cone failure锚栓受拉时混凝土基材形成以锚栓为中心的倒锥体破坏形式(图2.1.12)图2.1.12 混凝土锥体受拉破坏2.1.13 混合型破坏 Combinaiton failure化学植筋受拉时形成以基材表面混凝土锥体及深部粘结拔出之组合破坏形式(图2.1.13)图2.1.13 混合型受拉破坏2.1.14 混凝土边缘破坏Concrete edge failure基材边缘受剪时形成以锚栓轴为顶点的混凝土楔形体破坏形式(图2.1.14)。
图2.1.14 混凝土边缘楔形体受剪破坏2.1.15 剪撬破坏 Pryout failure中心受剪时基材混凝土沿反方向被锚栓撬坏(图2.1.15)图2.1.15 基材剪撬破坏2.1.16 劈裂破坏 Splitting failure基材混凝土因锚栓膨胀挤压力而沿锚栓轴线或若干锚栓轴线连线之开裂破坏形式(图2.1.16)图2.1.16 基材劈裂破坏2.1.17 拔出破坏Pull-out failure拉力作用下锚栓整体从锚孔中被拉出的破坏形式(图2.1.17)2.1.18 穿出破坏Pull-through faliure拉力作用下锚栓膨胀锥从套筒中被拉出而膨胀套仍留在锚孔中的破坏形式(图2.1.18)图2.1.17 机械锚栓整体拔出 图2.1.18 机械锚栓穿出破坏2.1.19 胶筋界面破坏Steel/adhesive interface failure化学植筋或粘结型锚栓受拉时,沿胶粘剂与钢筋界面之拔出破坏形式(图2.1.19)2.1.20 胶混界面破坏 Adhesive/concrete interface failure 化学植筋受拉时,沿胶粘剂与混凝土孔壁界面之拔出破坏形式(图2.1.20)。
图2.1.19 化学植筋沿胶筋界面拔出 图2.1.20 化学植筋沿胶混界面拔出2.1.21 设计使用年限 Design working life 设计规定的锚固件或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时间2.2 符 号2.2.1 作用与抗力M──弯矩;N──轴向力;R──承载力;S──作用效应;T——扭矩;V──剪力;NSd──拉力设计值;VSd──剪力设计值;──群锚受拉区总拉力设计值;──群锚总剪力设计值;──群锚中受力最大锚栓的拉力设计值;──群锚中受力最大锚栓的剪力设计值;NRk,s──锚栓受拉承载力标准值;NRd,s──锚栓受拉承载力设计值;VRk,s──锚栓受剪承载力标准值;VRd,s──锚栓受剪承载力设计值;NRk,c──混凝土锥体受拉破坏承载力标准值;NRd,c──混凝土锥体受拉破坏承载力设计值;NRk,sp──混凝土劈裂破坏受拉承载力标准值;NRd,sp──混凝土劈裂破坏受拉承载力设计值;NRk,p──锚栓拔出破坏受拉承载力标准值;NRd,p──锚栓拔出破坏受拉承载力设计值;Tinst──按规定安装,施加于锚栓的扭矩;Ninst──按规定安装,施加于锚栓的相应的预紧力;VRk,c──混凝土楔形体受剪破坏承载力标准值;VRd,c──混凝土楔形体受剪破坏承载力设计值;VRk,.cp──混凝土剪撬破坏承载力标准值。
VRd,.cp──混凝土剪撬破坏承载力设计值2.2.2 材料强度fyk──锚栓屈服强度标准值;fstk──锚栓极限抗拉强度标准值;fcu,k──混凝土立方体抗压强度标准值2.2.3 几何特征值(图2.2.3)As,Wel──锚栓应力截面面积和截面抵抗矩;a ──同一受力方向群锚与群锚邻接的外部锚栓之间的距离;b ──混凝土基材宽度;c、c1、c2──锚栓与混凝土基材边缘的距离;ccr,N──混凝土理想锥体受拉破坏的锚栓临界边距;cmin──不发生安装造成的混凝土劈裂破坏的锚栓边距最小值;d──锚栓杆、螺杆外螺纹公称直径及钢筋直径;d0、D──锚孔直径;du──扩孔直径;df──锚板钻孔直径;dnom──锚栓外径;h──混凝土基材厚度;ho──钻孔深度;h1──钻孔底尖端深度;hef──锚栓有效锚固深度;hmin──不发生安装造成的混凝土劈裂破坏的混凝土基材厚度最小值;hnom──锚栓埋置深度;s、s1、s2──锚栓之间的距离;scr,N──混凝土理想锥体受拉破坏的锚栓临界间距;smin──不发生安装造成的混凝土劈裂破坏的锚栓间距最小值;tfix──被连接件厚度或锚板厚度;──单根锚栓受拉,混凝土破坏理想锥体投影面面积;Ac,N──混凝土破坏计算锥体投影面面积;──单根锚栓受剪混凝土破坏理想楔形体在侧向的投影面面积;Ac,V──混凝土破坏计算楔形体在侧向的投影面面积;lf──剪切荷载下,锚栓的计算长度。
2.2.4 分项系数及计算系数──锚固重要性系数;──锚固承载力分项系数;ya,V──角度对受剪承载力的影响系数;yec,N──荷载偏心对受拉承载力的影响系数;yec,V──荷载偏心对受剪承载力的影响系数;yh,V──边距与混凝土基材厚度比对受剪承载力的影响系数;yre,N──表层混凝土因密集配筋的剥离作用对受拉承载力的影响系数;ys,N──边距c对受拉承载力的影响系数;ys,V──边距c对受剪承载力的影响系数;yucr,N──未裂混凝土对受拉承载力的提高系数;yucr,V──未裂混凝土对受剪承载力的提高系数3 材料3.1 混凝土基材3.1.1 混凝土基材应坚实,且具有较大体量,能承担对被连接件的锚固和全部附加荷载3.1.2 风化混凝土、严重裂损混凝土、不密实混凝土、结构抹灰层、装饰层等,均不得作为锚固基材3.1.3 基材混凝土强度等级不应低于C20基材混凝土强度指标及弹性模量取值应根据现场实测结果按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010确定3.2锚栓3.2.1 混凝土结构所用锚栓的材质可为碳素钢、不锈钢或合金钢,应根据环境条件的差异及耐久性要求的不同,选用相应的品种。
锚栓的性能应符合中华人民共和国建筑工业行业标准《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》的相关规定3.2.2 碳素钢和合金钢锚栓的性能等级应按所用钢材的抗拉强度标准值fstk及屈强比fyk/ fstk确定,相应的性能指标应按表3.2.2采用表3.2.2 碳素钢及合金钢锚栓的性能指标性能等级3.64.64.85.65.86.88.8抗拉强度标准值fstk (MPa)300400500600800屈服强度标准值fyk或fs0.2k(MPa)180240320300400480640伸长率 (%)2522142010812注:材质性能等级3.6表示:fstk=300(MPa),fyk/fstk=0.63.2.3不锈钢锚栓的性能等级应按所用钢材的抗拉强度标准值及屈服强度标准值确定,相应的性能指标应按表3.2.3采用表3.2.3 不锈钢(奥氏体)锚栓的性能指标性能等级螺纹直径(mm)抗拉强度标准值(MPa)屈服强度标准值(MPa)伸长值50≤395002100.6d70≤。
