植筋与锚栓的分类及适用范围详解 - 混凝土结构后锚固技术规程 JGJ 145-2013

   日期:2024-07-20     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:901    
核心提示:(2)适合于非结构构件连接的锚栓类型:满足砼加固规范及后锚固规程规定的锚栓均适用。重要结构构件及生命线工程的非结构构件锚栓锚固质量非破损检验抽样表的规定对锚栓和混凝土构件的承载力进行验算;(2)应该注意防火情况下化学锚栓、植筋相关要求。

1.钢筋及锚栓的分类

《混凝土结构后锚固技术规范》JGJ 145-2013中预埋钢筋及锚栓的分类如图1所示。

图1 钢筋及锚栓分类

图2:钢筋植入 图3:化学锚栓(正锥和倒锥)

图4 机械锚栓(膨胀型) 图5 机械锚栓(膨胀底部型)

2、植筋、锚栓的适用范围

1、植筋应用范围

钢结构附件图集_钢结构设计规范附录32_钢结构规范附录d

《钢筋混凝土结构设计规范》GB 50367-2013第15.2.1条对受力构件锚固计算的要求明确:锚固只承受轴向力,只允许按充分利用钢筋强度的计算方式进行设计。现场锚固通常将接缝打毛,露出骨料,使作用在新老混凝土接缝处的剪切荷载由锚固接头处的新老混凝土界面承担。

锚栓理论适用于钢筋混凝土连接,植入杆件理论适用于混凝土延伸。

2、地脚螺栓的适用范围

(1)适用于结构构件连接的锚栓类型:机械锚栓中的扩底锚栓、化学锚栓中的特种倒锥化学锚栓。

(2)适用于连接非结构构件的锚栓类型:符合混凝土加固规范和后锚固规程要求的锚栓均可适用。

注:非结构构件是指建筑内除承重骨架体系之外的固定构件、部件,主要包括非承重墙(墙板)、附着于楼面和屋面结构的构件、装饰构件、部件、固定在楼面上的大型仓储架、幕墙、广告牌等。参见《防腐蚀规范》第13.1.1条及其条款解释。

3.钢筋和化学锚栓的区别

(1)武力

预埋钢筋仅能承受轴向拉力。

预埋钢筋的设计主要计算其锚固长度(钢筋屈服)钢结构设计规范附录32,预埋钢筋的抗拉承载力由预埋钢筋材料强度的屈服决定,虽然预埋钢筋抗拉承载力的确定是以充分利用钢筋强度和延性为依据的,但其基本锚固深度的计算是以钢筋屈服与粘结破坏同时发生的临界状态为依据的。

钢结构附件图集_钢结构规范附录d_钢结构设计规范附录32

锚栓能承受拉力与剪力,主要承受剪力,而抗拉承载力受混凝土劈裂破坏控制。锚栓设计主要校核其承载强度(抗拉、抗剪性能);

15.2.6 承重结构预埋钢筋的锚固深度应通过设计计算确定,不应依据短期拉拔试验值或制造厂家技术说明书推荐值采用。

【注】 第一,他们故意混淆单根钢筋与多根钢筋(群植)在承载性能上的本质区别,把单根钢筋试验分析结果确定的计算参数套用到多根钢筋的设计计算中。在梁、柱等承重构件的扩建工程中,武断地推荐使用10d-12d的钢筋锚固长度,甚至将其写入自己编写的《技术手册》中,到处散发,使许多缺乏经验的设计人员和外行业主受误导。这对于承重结构来说是极其危险的。因为多根钢筋群植试验结果表明,如果锚固深度只有10d,当构件破坏时,群植钢筋无法屈服,完全是混凝土劈裂导致的脆性破坏。由此可见这种误导造成的危害之严重。

第二,鼓励业主以单根钢筋拉拔试验作为选用胶水的依据,按照单根钢筋拉拔埋深来设计多根钢筋锚固长度的延伸长度。这种做法不仅危害工程,而且选用的都是劣质钢筋胶水。因为在现场拉拔大赛中,最容易被选用的钢筋胶水,多为以乙二胺为主要成分的T31固化剂配制而成。其特点是早期强度高,但性脆、有毒、不耐老化,缺乏结构胶所要求的韧性和耐久性,使用过程中易脱粘。

(2)计算假设:锚栓计算应基于开裂混凝土假设还是非开裂混凝土假设?

答:(1)钢筋规范第16.1.7条规定:“承重结构锚栓连接设计计算,应采用混凝土开裂假设”。

(2) 后锚固规定: 1) 抗震构件:第 8.1.11 条规定:“对后锚固连接进行抗震计算时,混凝土的基材应按开裂混凝土计算。” 2) 非抗震构件: ① 根据后锚固规程第 4.3.7 条,对于素混凝土构件及配筋率较低的构件,当按后锚固规程第 5.1.3 条判定为非开裂混凝土时,可按锚栓设计,否则不应采用锚栓; ② 对于满足最小配筋率要求的其他钢筋混凝土、预应力混凝土,当按后锚固规程第 5.1.3 条判定为非开裂混凝土时,可按非开裂混凝土计算,否则应按开裂混凝土计算。

(3)国家标准《混凝土后锚固连接》(14G308)第10页3.12条规定:“设计后锚固连接时,锚栓锚固区域的混凝土基材一般视为存在裂缝(即开裂混凝土)。只有满足《混凝土结构后锚固技术规范》JGJ145-2013第5.1.3条的要求时,才可视为无裂缝混凝土基材。但针对抗震设计的后锚固连接,应视为开裂混凝土。”

4. 接受

(一)验收数量、验收方式、验收要求

C.1.3 后锚栓应进行现场抗拔承载力无损检测,符合下列情况之一的,还应进行破坏性检测:

1.后锚固组件安全等级为1级;

钢结构规范附录d_钢结构设计规范附录32_钢结构附件图集

2 悬臂结构及部件;

3.后锚固设计参数问题;

4对该工程锚固质量存在疑虑。

C.2.2 现场破坏性检测应在锚固区外同等条件的场所进行,每检验批取锚栓总数的0.1%,且不少于5只进行检测,若锚栓为预埋钢筋,且数量不超过100只,可取3只进行检测。

C.2.3 现场无损检测取样数量应符合下列规定:

1 锚栓锚固质量无损检测

1)对生命线工程的重要结构构件和非结构构件,应按表C.2.3规定的抽样数量对该检验批的锚栓进行检验;

表C.2.3 生命线工程重要结构构件和非结构构件锚栓锚固质量无损检测抽样表

注:当锚栓总数介于两栏数字之间时,可采用线性内插法确定抽样数量。

2)对于一般结构件,重要结构件应按抽样数量的50%进行检验,且不得少于5件;

3)非生命线工程的非结构构件,每检验批应检验锚栓总数的0.1%,且不少于5只。

钢结构附件图集_钢结构设计规范附录32_钢结构规范附录d

2 锚固质量无损检测

1)对生命线工程的重要结构构件和非结构构件,每检验批应检验预埋钢筋总数的3%,且不得少于5根;

2)一般结构构件,每检验批应检验预埋钢筋总数的1%,且不得少于3根;

3)非生命线工程的非结构构件,每检验批应检验锚栓总数的0.1%,且不少于3只。

浙江省建筑幕墙工程技术标准DB33T1240-2021第5.4.8款第4项:后锚螺栓的抗拔承载力应按照现行行业标准《混凝土结构后锚固技术规范》JGJ145的规定进行现场检测钢结构设计规范附录32,现场检测值不得小于其设计值的2倍;

江苏省建筑幕墙工程技术标准DB32_T4065-2021第6.8.32条规定,后锚连接承载力计算及现场检验应符合以下规定:

a) 锚栓及混凝土构件的承载力应按JGJ 145的规定进行验算;

b) 对不同类型、规格的后安装锚栓,应在施工现场进行拉拔力试验,试验值不应小于本工程该类型锚栓最大拉拔力设计值的2倍;

c) 必要时,应进行现场锚杆承载力无损检测和破坏性检测,无损检测和破坏性检测时施加的荷载应符合JGJ附录145中C.4.2和C.4.3的规定;

d) 锚栓拉拔力现场检验方法应符合JGJ145附录C的有关规定,当采用化学锚栓连接时,锚栓拉拔力现场检验应在连接构件焊接工艺完成后进行;

e) 设计使用年限为 30 年的采用化学锚栓的后锚连接还应通过抗湿热老化试验;设计使用年限为 50 年的采用化学锚栓的后锚连接还应通过抗湿热老化和抗长期应力试验;承受动荷载作用的采用化学锚栓的后锚连接还应通过抗疲劳试验;寒冷地区采用化学锚栓的后锚连接还应通过抗冻融试验。

(2)防火场合应注意对化学锚栓及预埋钢筋的要求。

钢结构规范附录d_钢结构附件图集_钢结构设计规范附录32

3.3.8 化学锚栓最高温度适应性试验应符合下列要求:

1 当产品说明书规定的最高短期温度为40℃、最高长期温度为24℃时,应进行最高短期温度试验;

2 当产品说明书规定了较高的使用温度范围时,应按规定的使用温度范围进行最高长期温度和最高短期温度下的承载能力试验。

3 当最高长期温度下的承载力与基准室温试验的承载力之比小于1时,应按同比例降低基本拉伸性能试验得到的承载力或粘结强度标准值,以确定使用温度范围内的承载力标准值。

3.4.6 采用预埋钢筋的混凝土结构,锚固区基材的长期工作温度不宜高于50℃。特殊环境下混凝土结构采用预埋钢筋时,除应按照国家有关标准的规定采取相应的防护措施外,还应采用耐环境因素影响的胶粘剂,并按照特殊工艺要求进行施工。

锚栓对基材位置、长期使用温度及环境有何要求?(植筋亦同)

答:(1)后锚连接不宜位于基底混凝土结构塑性铰区内(见后锚规程第8.1.9条);

(2)锚固区基材的长期使用温度不宜高于50℃(见锚固后规程第3.3.10条、第3.4.6条);(加固规程第15.1.6条规定为60℃)

(3)特殊环境下(如高温、高湿、腐蚀介质等)混凝土结构采用后锚连接时,除应按照国家有关标准的规定采取相应的防护措施外,还应采用耐环境因素影响的锚固胶,并按特殊工艺要求进行设计(见后锚固规程第3.3.10、3.4.6条及钢筋规范第15.1.6条)。

5. 参考规格

混凝土结构后锚固技术规程JGJ 145-2013

混凝土结构钢筋设计规范GB50367-2013

 
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