混凝土结构后锚固技术规程1课件

混凝土结构后锚固技术规程JGJ 14520041 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，制定本规程。1.0.2 本规程适用于被连接件以及普通混凝土为基材的后锚固连接的设计、施工及验收；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）、锚栓受力情况（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 后锚固连接的设计、施工及验收，除满足本规程的规定外，尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。3 材 料31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。锚栓的性能应符合现行行业标准混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓JGl60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)300 400 500600800屈服强度标准值fyk或fs0.2k（Mpa)180240320300400480640伸长率5()2522142010812注：性能等级3.6表示：fstk=300Mpa,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fstk及屈服强度标准值fyk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A1、A2、A4）锚栓的性能指标性能等级螺纹直径（mm)抗拉强度标准值fstk（Mpa)屈服强度标准值fyk（Mpa)伸长值50395002100.6d70 207004500.4d80 208006000.3d注：锚栓伸长量按GB3098.686标准7.1.3条方法测定。3.2.4 化学植筋的钢筋及螺杆，应采用HRB400级和HRB335级带肋钢筋及Q235和Q345钢螺杆。钢筋的强度指标按现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010规定采用。3.2.5 锚栓弹性模量可取20105MPa。33 锚固胶3.3.1 化学植筋所用锚固胶的锚固性能应通过专门的试验确定。对获准使用的锚固胶，除说明书规定可以掺入定量的掺和剂(填料)外，现场施工中不宜随意增添掺料。3.3.2 锚固胶按使用形态的不同分为管装式、机械注入式和现场配制式，应根据使用对象的特征和现场条件合理选用。4 设计基本规定4.1锚栓分类及适用范围4.1.1 锚栓按工作原理及构造的不同可分为膨胀型锚栓、扩孔型锚栓、化学植筋及其他类型锚栓。各类锚栓的选用除考虑锚栓本身性能差异外，尚应考虑基材性状、锚固连接的受力性质、被连接结构类型、有无抗震设防要求等因素的综合影响。4.1.2 膨胀型锚栓、扩孔型锚栓、化学植筋可用作非结构构件的后锚固连接，也可用作受压、中心受剪(c10hef)、压剪组合之结构构件的后锚固连接。各类锚栓的特许适用和限定范围，应满足本规程4.1.3条4.1.4条有关规定。注：非结构构件包括建筑非结构构件(如围护外墙、隔墙、幕墙、吊顶、广告牌、储物柜架等)及建筑附属机电设备的支架(如电梯，照明和应急电源，通信设备，管道系统，采暖和空调系统烟火监测和消防系统，公用天线等)等。4.1.3膨胀型锚栓和扩孔型锚栓不得用于受拉、边缘受剪【c10hef)、拉剪复合受力的结构构件及生命线工程非结构构件的后锚固连接。4.1.4 满足锚固深度要求的化学植筋及螺杆，可应用于抗震设防烈度不大于8度之受拉、边缘受剪、拉剪复合受力之结构构件及非结构构件的后锚固连接。4.2 锚固设计原则4.2.1 本规程采用以试验研究数据和工程经验为依据，以分项系数为表达形式的极限状态设计方法。4.2.2 后锚固连接设计所采用的设计使用年限应与整个被连接结构的设计使用年限一致。4.2.3 根据锚固连接破坏后果的严重程度，后锚固连接划分为二个安全等级。混凝土结构后锚固连接设计，应按表4.2.3的规定，采用相应的安全等级，但不应低于被连接结构的安全等级 表4.2.3锚固连接安全等级 安全等级 破坏后果 锚固类型 一级 二级 很严重 严重 重要的锚固 一般的锚固4.2.5 后锚固连接设计，应根据被连接结构类型、锚固连接受力性质及锚栓类型的不同，对其破坏型态加以控制。对受拉、边缘受剪、拉剪组合之结构构件及生命线工程非结构构件的锚固连接，应控制为锚栓或植筋钢材破坏，不应控制为混凝土基材破坏；对于膨胀型锚栓及扩孔型锚栓锚固连接，不应发生整体拔出破坏，不宜产生锚杆穿出破坏；对于满足锚固深度要求的化学植筋及长螺杆，不应产生混凝土基材破坏及拔出破坏(包括沿胶筋界面破坏和胶混界面破坏）。4.2.6 混凝土结构后锚固连接承载力分项系数R，应根据锚固连接破坏类型及被连接结构类型的不同，按表4.2.6采用。当有充分试验依据和可靠使用经验，并经国家指定的机构技术认证许可后，其值可做适当调整。表4.2.6 锚固承载力分项系数R 项次符号 被连接结构类型锚固破坏类型 结构构件 非结构构件1Rc,N混凝土椎体受拉破坏 3.0 2.152Rc,V混凝土楔形体受剪破坏 2.5 1.83Rp锚栓穿出破坏 3.0 2.154Rsp混凝土劈裂破坏 3.0 2.155Rcp混凝土剪撬破坏 2.5 1.86Rs,N锚栓钢材受拉破坏1.3fstk/fyk1.551.2fstk/fyk 1.47Rs,v锚栓钢材受拉破坏1.3fstk/fyk 1.4(fstk800Mpa且fyk/fstk 0.81.2fstk/fyk 1.25(fstk800Mpa且fyk/fstk 0.84.2.7未经有资质的技术鉴定或设计许可，不得改变后锚固连接的用途和使用环境。5 锚固连接内力分析 5.1 一般规定 5.1.1 锚栓内力宜按下列基本假定进行计算：1 被连接件与基材结合面受力变形后仍保持为平面，锚板出平面刚度较大，其弯曲变形忽略不计；2 锚栓本身不传递压力(化学植筋除外).锚固连接的压力应通过被连接件的锚板直接传给混凝土基材：。3 群锚锚栓内力按弹性理论计算。当锚固破坏为锚栓或植 筋钢材破坏，且为低强(5.8级)钢材时，可考虑塑性应力重分布，按弹塑性理论计算。5.1.2.当式(5.1.2)成立时，锚固区基材可判定为非开裂混凝土，否则宜判定为开裂混凝土，并按现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010计算其裂缝宽度 L+R0 (5.1.2)式中L外荷载(包括锚栓荷载)及预应力在基材结构锚固区混凝土中所产生的应力标准值，拉为正，压为负；R 由于混凝土收缩、温度变化及支座位移等在锚固区混凝土中所产生的拉应力标准值，若不进行精确计算，可近似取R=3MPa。5.2群锚受拉内力计算 5.2.1轴心拉力作用下(图5.2.1)，各锚栓所承受的拉力没计值应按下式计算：Nsd=Nn (52.1)式中Nsd锚栓所承受的拉力设计值；N总拉力设计值n群锚锚栓个数5.3群锚受剪内力计算5.3 群锚受剪内力计算5.3.1 群锚在剪切荷载V或扭矩T作用下，锚栓所承受的剪力，应根据被连接件锚板孔径df，与锚栓直径d的适配情况，锚栓与混凝土基材边缘的距离c值大小等，分别按下列规定确定：1 锚板钻孔与锚杆之间的空隙=df-d或钻孔与套筒之间的空隙(穿透式安装情况)=df-dnom小于或等于表5.3.1的允许值【】，且边距c10hef时，所有锚栓均匀分摊剪切荷载。表5.3.1 被连接件孔径、孔隙规定（mm）锚栓d或dnom6810121416182022242730锚板孔径df7912141618202224263033最大间隙【】1122222222333 当部分锚栓的锚板孔沿剪切荷载方向为长槽孔时，可不考虑这些锚栓承受剪力（图5.3.1-3）6 承载能力极限状态计算6.1 受拉承载力计算62受剪承载力计算 6.2.1锚固受剪承载力应按表621规定计算：7 锚固抗震设计 7.0.1 有抗震设防要求的锚固连接所用之锚栓，应选用化学植筋和能防止膨胀片松弛的扩孔型锚栓或扭矩控制式膨胀型锚栓，不应选用锥体与套筒分离的位移控制式膨胀型锚栓。7.0.2 抗震设计锚栓布置，除应遵守本规程第8章有关规定外，宜布置在构件的受压区、非开裂区，不应布置在素混凝土区；对于高烈度区一级抗震之重要结构构件的锚固连接，宜布置在有纵横钢筋环绕的区域。7.0.3 抗震锚固连接锚栓的最小有效锚固深度宜满足表7.0.3的规定，当有充分试验依据及可靠工程经验并经国家指定机构认证许可时可不受其限制。8 构造措施9 锚固施工及验收 9.1基本要求 9.1.1锚栓的类别和规格应符合设计要求，应有该产品制造商提供的产品合格证书和使用说明书，且应根据相关产品标准的有关规定进行施工和验收。9.1.2锚栓安装时，锚固区基材应符合下列要求：1混凝土强度应满足设计要求，否则应修订锚固参数；2表面应坚实、平整，不应有起砂、起壳、蜂窝、麻面、油污等影响锚固承载力的现象；3若设计无说明，在锚固深度的范围内应基本干燥。9.1.3锚栓安装方法及工具应符合该产品安装说明书的要求。9.3.4 化学植筋的安装应根据锚固胶施用形态(管装式、机械注入式、现场配制式)和方向(向上、向下、水平)的不同采用相应的方法。化学植筋的焊接，应考虑焊接高温对胶的不良影响，采取有效的降温措施，离开基面的钢筋预留长度应不小于20d，且不小于20mm。9.3.5 化学植筋置入锚孔后，在固化完成之前，应按照厂家所提供的养生条件进行固化养生，固化期间禁止扰动。9.3.6 后锚固连接施工质量应符合设计要求和产品说明书的规定，当设计无具体要求时，应符合表9.3.6对要求。表9.3.6 锚固质量要求锚栓种类预紧力锚固深度（mm）膨胀位移（mm）扭矩控制式膨胀型锚栓150，+5扭矩控制式扩孔型锚栓150，+5位移控制式膨胀型锚栓150，+50，+29.4 锚固质量检查与验收9.4.1 锚固质量检查应包括下述内容：1 文件资料检查；2 锚栓、锚固胶的类别、规格是否符合设计和标准要求；3 锚栓的位置是否符合设计要求；4 基材混凝土强度是否符合设计要求；5 锚孔质量检查；6 锚固质量；7 群锚纵横排列应符合规定，安装后的锚栓外观应整齐洁净；8 按附录A对锚栓的实际抗拔力进行抽样检验。9.4.2文件资料检查应包括：设计施工图纸及相关文件、锚固胶的出厂质量保证书(或检验证明，其中应有主要组成及性能指标，生产日期，产品标准号等等)、锚杆的质量合格证书(含钢号、尺寸规格等等)、施工工艺记录及操作规程和施工自检人员的检查结果等文件。9.4.3锚孔质量检查应包括下述内容：1锚孔的位置、直径、孔深和垂直度，当采用预扩孔扩孔型锚栓时，尚应检查扩孔部分的直径和深度；2锚孔的清孔情况；3锚孔周围混凝土是否存在缺陷，是否已基本干燥，环境温度是否符合要求；4钻孔是否伤及钢筋。9.4.4 锚固质量的检查应符合下列要求：1 对于化学植筋应对照施工图检查植筋位置、尺寸、垂直(水平)度及胶浆外观固化情况等；用铁钉刻划检查胶浆固化程度，以手拔摇方式初步检验被连接件是否锚牢锚实等。2 膨胀型锚栓和扩孔型锚栓应按设计或产品安装说明书的要求检查锚固深度、预紧力控制、膨胀位移控制等。9.4.5锚固工程验收，应提供下列文件和记录：1设计变更；2锚栓的质量合格证书、产品安装(使用)说明书和进场后的复验报告；3锚固安装工程施工记录；4锚固工程质量检查记录；5锚栓抗拔力现场抽检报告；6分项工程质量评定记录；7工程重大问题处理记录；8竣工图及其他有关文件记录。附录A 锚固承载力现场检验方法 A.1基本规定 A.1.1混凝土结构后锚固工程质量应进行抗拔承载力的现场检验。A.1.2锚栓抗拔承载力现场检验可分为非破坏性检验和破坏性检验。对于一般结构及非结构构件，可采用非破坏性检验；对于重要结构构件及生命线工程非结构构件，应采用破坏性检。A.2试样选取A.2.1 锚固抗拔承载力现场非破坏性检验可采用随机抽样办法取样。A.2.2 同规格，同型号，基本相同部位的锚栓组成一个检验批。抽取数量按每批锚栓总数的1。计算，且不少于3根。A3检验设备A.3.1现场检验用的仪器、设备，如拉拔仪、x-y记录仪、电子荷载位移测量仪等，应定期检定。A.3.2加荷设备应能按规定的速度加荷，测力系统整机误差不应超过全量程的2。A.3.3加荷设备应能保证所施加的拉伸荷载始终与锚栓的轴线一致。A.3.4位移测量记录仪宜能连续记录。当不能连续记录荷载位移曲线时，可分阶段记录，在到达荷载峰值前，记录点应在10 点以上。位移测量误差不应超过0.02mm。A.3.5位移仪应保证能够测量出锚栓相对于基材表面的垂直位移，直至锚固破坏。A.5.3当试验结果不满足A.5.1条及A.5.2条相应规定时，应会同有关部门依据试验结果，研究采取专门措施处理。现场检测拉拔仪拉拔仪，是质检单位必备的现场检测仪器。拉拔仪主要被用来检测各种锚栓、钢筋等锚固体的锚固力。拉拔仪由手动泵、液压缸、智能数显压力表、带快速接头的高压油管、锚具和手提便携箱组成。