植筋錨栓安裝技術(shù)手冊

1、植筋錨栓安裝技術(shù)手冊2013年7月一、植筋膠安裝步驟、建議鉆孔直徑、固化時(shí)間1-1使用植筋膠安裝步驟1、先采用沖擊鉆或無損取孔鉆一個(gè)孔徑、深度適當(dāng)?shù)目住?、用刷子將孔壁的塵屑反復(fù)清刷。3、用強(qiáng)風(fēng)徹底清潔孔壁。再重復(fù)第2及第3步至少三次以上，不要留下塵土或泥漿。4、使用新的腔筒或噴嘴時(shí)，先擠出錨固劑待其成均勻灰色后方可開始使用。把噴嘴伸至洞底，擠出錨固劑達(dá)一半洞深。5、用手將備好的鋼筋或螺桿旋轉(zhuǎn)著緩緩插入洞底，使得錨固劑均勻地附著在鋼筋或螺桿表面及縫隙中。6、參考植筋膠固化時(shí)間表進(jìn)行安裝。到達(dá)推薦固化時(shí)間后，可進(jìn)行混凝土澆筑或螺栓安裝緊固。1-2安裝鋼筋時(shí)建議鉆孔直徑鋼筋直徑（）（mm）1012

2、141618202225283240建議鉆孔直徑D（mm）1316182022252832354050備注：建議鉆孔直徑是使用植筋膠時(shí)的最佳推薦值，可根據(jù)實(shí)際情況選用最接近鉆頭。1-3植筋膠安裝固化時(shí)間表環(huán)境溫度允許安裝時(shí)間Min（分鐘）允許拉力承載時(shí)間Hr（小時(shí)）允許擰緊安裝時(shí)間Hr（小時(shí)）完全固化時(shí)間Hr（小時(shí)）32C5132420C7132416C101.53.52410C2024364C453548備注：1、允許拉力承載時(shí)可達(dá)錨固結(jié)合力的50%;2、固化時(shí)間已考慮最大工作載荷2倍的安全系數(shù)；3、基材潮濕時(shí)，承載及固化時(shí)間需相應(yīng)延長（通常為基材干燥時(shí)的2倍）。2-1安全概念理論/歐洲規(guī)范

3、、受力安全概念在本手冊中，我們使用了兩種安全概念：普遍安全概念(混凝土和其他材料)分項(xiàng)安全概念(僅針對混凝土)2-1-1普遍安全概念根據(jù)這一概念，我們須證明錨固件荷載推薦值Free大于實(shí)際作用荷載Sact即：SacHFrec(2-1-1)其中：Frec=勺N(2-1-2)Rk：抗力特征值:普遍安全因子2-1-2分項(xiàng)安全概念(歐洲規(guī)范2和3)總則：對于錨固件的計(jì)算，采用分項(xiàng)安全因子，我們須證明荷載設(shè)計(jì)值Sd小于抗力設(shè)計(jì)值RdSd<Rd(2-1-3)其中：Sd=Sk*FN(2-1-4)Sk：荷載特征值F：分項(xiàng)安全因子抗力設(shè)計(jì)值Rd是用來計(jì)算混凝土破壞和鋼材破壞時(shí)的拉力、剪力及合力荷載的RRd

4、=/N(2-1-5)MRk：抗力特征值M :分項(xiàng)安全因子2-2荷載的分類作用在錨固系統(tǒng)上的荷載通常分靜態(tài)荷載和可變荷載：a、靜態(tài)荷載荷載恒定，不隨時(shí)間變化而改變b、可變荷載荷載隨時(shí)間的變化而改變，根據(jù)其振幅和頻率又可分為振動(dòng)荷載，即低振幅、高頻率的可變荷載（如機(jī)械設(shè)備馬達(dá)的振動(dòng)）動(dòng)態(tài)荷載，即隨時(shí)間的變化產(chǎn)生高振幅或負(fù)荷載的或變荷載（如風(fēng)動(dòng)的影響）沖擊荷載，即瞬間施加的荷載而根據(jù)荷載的作用方式，以上荷載還可分為永久荷載和偶然荷載永久荷載，即持續(xù)作用的荷載偶然荷載，即在一次或幾次有限時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的荷載永久荷載與偶然荷載在考慮安全因子時(shí)將予以區(qū)別對待2-3錨固系統(tǒng)的破壞狀況化學(xué)粘結(jié)錨固系統(tǒng)包括緊固元件

5、（鋼筋或螺栓）和化學(xué)粘結(jié)劑。雙組份化學(xué)成份經(jīng)充分混合后注入鉆孔中，固化后與緊固元件和基材間產(chǎn)生兩部分結(jié)合力：緊固件與化學(xué)粘結(jié)劑之間的粘結(jié)化學(xué)粘結(jié)劑與構(gòu)件基材之間的粘結(jié)這種化學(xué)粘結(jié)錨固形式對基材不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力附加擠壓作用在錨固系統(tǒng)中，錨件的破壞形式通常有三種狀況，即鋼材的破壞、錨固粘結(jié)劑的破壞以及混凝土基材的破壞。對于在鋼筋混凝土中種植鋼筋來說，依據(jù)歐洲規(guī)范，在確保錨固基本埋植深度（最小值為10倍鋼筋直徑）時(shí)，錨固系統(tǒng)一般將出現(xiàn)鋼材及粘結(jié)劑的破壞形式。2-4基材構(gòu)件的不同狀況2-4-1基材構(gòu)件為鋼筋混凝土在使用植筋膠錨固劑進(jìn)行植筋時(shí)，都將基材構(gòu)件當(dāng)作鋼筋混凝土來考慮。而對于鋼筋混凝土構(gòu)件，其拉力是

6、由連接鋼筋通過鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力傳遞給預(yù)埋鋼筋的，因此間距與邊距并非重要因素。換句話說，在澆筑混凝土?xí)r，須保證混凝土在鋼筋之間能夠充分通過且很好地與鋼筋進(jìn)行粘結(jié)，以保證植筋在混凝土中有效地傳遞粘結(jié)力。因此，間距與邊距須滿足鋼筋混凝土本身的要求。植筋的最小凈邊距為混凝土的池小保護(hù)層厚度；而鋼筋間的最小凈距則須大于或等于鋼筋的直徑或最小20mm，當(dāng)鉆孔直徑超過32mm時(shí)，此凈距則須大于或等于鉆孔直徑加5mm。至于基材構(gòu)件的最小厚度，則需滿足下列關(guān)系：當(dāng)鉆孔直徑DW12mmt>h+40mm12<DW 25mmt nh+50mm25< D< 35mmt nh+60mm35

7、<D<40mmt>h+70mm40< D< 50mmt nh+80mmD< 50mmt>h+100mm2-4-2基材構(gòu)件為素混凝土在使用植筋膠錨固劑進(jìn)行螺桿錨固，或當(dāng)基材構(gòu)件為素混凝土，或不能確定是否為鋼筋混凝土?xí)r，我們將上述情況作為錨固理論進(jìn)行考慮。即錨件的受力是通過連接錨件直接傳遞給混凝土的，因此，受力值在傳遞過程中將受混凝土強(qiáng)度、錨件的埋植深度、間距及邊距的影響。這些影響關(guān)系參見后面4-2-4、4-2-5、4-2-6和4-2-7節(jié)。對于基材構(gòu)件的最小厚度，則與2-4-1節(jié)中鋼筋混凝土的情況相同。三、植筋膠植筋技術(shù)資料3-1概述在前面2-3節(jié)中，對

8、錨固系統(tǒng)中錨件的破壞形式作了簡單的討論。在鋼筋混凝土中進(jìn)行植筋時(shí)，依據(jù)歐洲規(guī)范，在確保鋼筋錨固的基本埋植深度（最小值為10倍鋼筋直徑）時(shí)，錨固系統(tǒng)一般將出現(xiàn)鋼材及粘結(jié)劑的破壞形式，這里我們將對上述兩種破壞形式的錨固力進(jìn)行理論計(jì)算。而對于錨固系統(tǒng)的剪力值，是由鋼筋材質(zhì)的剪力值所決定的，因此，在這部分中僅討論拉力值。3-2理論計(jì)算鋼材破壞及粘結(jié)劑破壞時(shí)，錨固力的理論計(jì)算公式詳見如下：3-2-1鋼材破壞時(shí)軸向拉力特征值：Nrk，s=Ao*fuk=Tt*（d/2）2*fuk=Tt/4*d2*fuk（3-2-1）其中：d鋼筋直徑（mm）fuk鋼筋屈服拉力特征值（N/mm2）3-2-2粘結(jié)劑破壞時(shí)在化學(xué)錨

9、固系統(tǒng)中，錨固粘結(jié)破壞通常可能由兩個(gè)方面造成的，一是緊固元件（鋼筋或螺桿）與粘結(jié)劑之間的界面發(fā)生破壞，另一是粘結(jié)劑與構(gòu)件基材孔壁之間界面發(fā)生破壞。在植筋膠粘結(jié)劑錨固鋼筋時(shí)，其粘結(jié)強(qiáng)度是由粘結(jié)劑與構(gòu)件基材孔壁的接觸面積起控制作用的?？捎上铝泄接?jì)算得出：(3-2-2)錨固結(jié)合力特征值Fk=兀*D*L*A其中：D鉆孔直徑(mm)L埋植深度(mm)A綜合相關(guān)因子(N/mm2)與基材強(qiáng)度等級和植筋膠有關(guān)上述公式中，綜合相關(guān)因子A可由下表查出:混凝土強(qiáng)度等級C16/20C20/25>C25/30綜合相關(guān)因子A(N/mm2)6.06.98.0注:綜合相關(guān)因子A與混凝土構(gòu)件(圓柱體)抗壓強(qiáng)度fck，c

10、yl有關(guān)，A=0.94*fckcub3-3植筋膠在鋼筋混凝土中種植鋼筋時(shí)錨固力特征值、設(shè)計(jì)值及推薦值3-3-1特征值植筋膠錨固力特征值可根據(jù)前面公式(3-2-2)得出，即：Fk=%*D*L*AN(3-3-1)對于錨固系統(tǒng)來說，其特征值應(yīng)取錨固力特征值與鋼筋屈服拉力特征值Nrk，s(3-2-1)中的較小值，即：Rk=MINFk,NRks(3-3-2)3-3-2設(shè)計(jì)值根據(jù)公式(2-1-5),植筋膠錨固力設(shè)計(jì)值可得出：Fd=Fk/b=兀*D*L*A/bN(3-3-3)鋼筋屈服拉力設(shè)計(jì)值為NRks=NRks/sN(3-3-4)對于錨固系統(tǒng)來說，其設(shè)計(jì)值應(yīng)取錨固力特征值與鋼筋屈服拉力設(shè)計(jì)值N其中分項(xiàng)安全

11、系數(shù)b=1.5,s=1.15Rk，s中的較小值，即,(3-3-5)Rd=MINFk,m3-3-3推薦值將設(shè)計(jì)值荷載分項(xiàng)安全因子，即可得到推薦適用荷載，取G=Q=1.5。Frec=Rd/Q(3-3-6)由此，可根據(jù)上述公式(3-3-2)、(3-3-4)、(3-3-5),列出植筋膠錨固力特征值、設(shè)計(jì)值以及推薦適用荷載三個(gè)表。四、植筋膠螺桿錨固技術(shù)資料4-1基本技術(shù)數(shù)據(jù)對于在C30(fyk，皿i50=30N/mm2)的素混凝土中，安裝G5.8級螺桿時(shí)的拉力及剪力的特征值、設(shè)計(jì)值和推薦值見下表：螺桿直徑(mm)鉆孔直徑(mm)埋植深度(mm)荷載特征值(N/mm2)荷載設(shè)計(jì)值(N/mm2)荷載推薦值(

12、N/mm2)拉力Nrk，C剪力Vrk，c拉力NRdC剪力VRdC拉力Nrec剪力VrecM8108017.010.210.67.97.64.6M10129027.516.517.212.612.37.4M121411040.024.025.018.317.910.7M161812575.545.347.234.633.720.2M2025170118.070.873.854.052.731.6M2428210170.0102.0106.377.875.945.5M3035280271.9163.1169.9124.6121.472.84-2錨栓的設(shè)計(jì)4-2-1錨栓受力值的計(jì)算在錨固系統(tǒng)中，螺栓

13、的軸向拉力為Nd,剪力為Vd,合力為Fd,合力角度為%,有下列關(guān)系：Fd=(Nd2+Vd2)1/2(4-2-1)%=arctg(Vd/Nd)(4-2-2)為了方便，我們將合力的角度簡化定義如右圖:4-2-2合力速查表(4-2-3)鋼材破壞由錨栓受力的合力值及合力角度可在速查表中直接選取相應(yīng)的錨栓FRdAFd4-2-2-1鍍鋅碳鋼螺桿(G5.8級)合力速查表螺桿直徑(mm)(mm)合力特征值FRk(mm)合力設(shè)計(jì)值FRd(mm)30。合力45合力60合力30合力45合力60°合力C20/25SC3037C20/25>C30/37C2y25SC30/37C20255C30/37C2

14、0/250/37C2025SC30/37M88011.811.810.310.39.39.37.47.46.46.45.85.8M109019.119.116.716.715.015.011.911.910.410.49.49.4M1211027.727.724.324.321.821.817.317.315.215.213.613.6M1612544.852.439.845.837.041.220.832.818.528.617.225.8M2017070.081.862.171.657.864.432.651.128.944.826.940.3M24210100.8117.989.5103

15、.183.292.746.973.741.664.438.757.9M30280162.1188.5143.6164.8133.4148.375.4117.868.8103.062.092.74-2-2-2不銹鋼(A4)螺桿合力速查表合力特征值速查表：鋼材破壞螺桿直徑(mm)(mm)合力特征值FRk(mm)30°合力45合力60°合力C20/25C30/37>C40/50C20/25C30/37>C40/50C20/25C30/37>C40/50M88015.915.915.913.913.913.912.512.512.5M109025.625.625.

16、622.422.422.420.220.220.2M1211037.437.437.432.732.732.729.429.429.4M1612550.956.770.548.051.561.746.948.855.5M2017079.588.6110.275.080.496.373.276.286.7M24210114.6127.6158.6108.0115.9138.7105.5109.7124.8M30280181.2181.2181.2158.5158.5158.5142.6142.6142.6合力設(shè)計(jì)值速查表螺桿直徑(mm)(mm)合力特征值FRd(mm)30°合力45合力

17、60°合力C20/25C30/37>C40/50C20/25C30/37>C40/50C20/25C30/37>C40/50M8808.08.08.07.07.07.06.36.36.3M109012.812.812.811.211.211.210.110.110.1M1211018.718.718.716.416.416.414.714.714.7M1612523.726.435.322.324.030.921.822.727.8M2017037.041.255.134.937.448.234.035.443.4M2421053.359.379.350.253.9

18、69.449.151.062.4M3028090.690.690.679.379.379.371.371.371.34-2-3影響因素根據(jù)植筋膠錨固理論，在素混凝土中，錨栓的受力是由所安裝的錨件傳遞到混凝土中的。在混凝土破壞極限狀況下，其傳遞的受力值與混凝土錐形破壞時(shí)的尺寸有關(guān)，即受到混凝土強(qiáng)度等級、錨固深度、邊距及間距等因素有關(guān)。FRd，c=Frec*fT*fB，N*fs*fc(4-2-4)其中：錨件埋深影響系數(shù)fB，N,混凝土強(qiáng)度影響系數(shù)fs,錨件間距影響系數(shù)fc,錨件邊距影響系數(shù)4-2-4埋深影響系數(shù)fT錨固受力的影響系數(shù)與錨件的埋深有下列關(guān)系：昵"叫!受錨件實(shí)際埋深hef,錨

19、件基本埋深滿足：hef<hact<2hef4-2-5混凝土影響系數(shù)fB，n混凝土基材的強(qiáng)度等級對錨固受力的影響系數(shù)見下表：混凝土強(qiáng)度等級圓柱體抗壓強(qiáng)度fck,cyl(N/mm2)立方體抗壓強(qiáng)度fckcub(N/mm2)影響系數(shù)fB，NC20/2520250.95C25/3025301.00C30/3730371.05C35/4535451.12C40/5040501.20C45/5545551.25C50/6050601.304-2-6錨固間距影響系數(shù)fs在錨固安裝中，兩錨件軸向中心線之間的距離稱為間距S,根據(jù)植筋膠錨固安裝理論，最小間距Sm為基本埋深hef的一半時(shí)，錨固間距的影響

20、系數(shù)為fs=0.7；間距大于基本埋植深度hef的1.5倍時(shí)，影響系數(shù)fs=1,有以下關(guān)系：fs=0.55+0.3S/hef螺桿直徑基本埋深邊距S(mm)M8804053668093104120M109045607490104117135M12110557391110127143165M161256383103125145162187M2017085102141170197221255M24210105126147210243273315M30280140187234280327374420f0.70.750.800.850.900.951.004-2-7錨固邊距影響系數(shù)fc在錨固安裝中，單個(gè)錨

21、件軸向中心線與構(gòu)件最近邊緣之間的距離稱為邊距Co邊距又分為兩種情況：錨件中心到不承受荷載邊緣的距離為邊距C1,而到承受荷載邊緣的距離為邊距C2。4-2-7-1f距CCf黝影響系數(shù)fci對于邊距C1,根據(jù)植筋膠錨固安裝理論，最小邊距C1min為錨件基本埋深hef的一半時(shí)，錨固邊距C1的影響系數(shù)為左1=0.6；而邊距大于基本埋植深度hef時(shí)，影響系數(shù)fC1=1,有以下關(guān)系:fCi=0.2+0.8C1/hef螺桿直徑基本埋深邊距C1(mm)M8804050607080M10904556677990M1211055698296110M16125637894109125M2017085106127149

22、170M24210105131157184210M30280140175210245280fC10.60.70.80.91.04-2-7-2邊距C2的影響系數(shù)也對于邊距C2,根據(jù)植筋膠錨固安裝理論，最小邊距C2min為錨件基本埋深hef一半時(shí)，錨固邊距C2的影響系數(shù)為2=0.4；而邊距大于基本埋植深度的1.3ef時(shí)，影響系數(shù)fc2=1,有以下關(guān)系:fc2=0.025+0.75C2/hef螺桿直徑基本埋深邊距S(mm)M880405161728393104M10904557698193105117M1211055708499114128143M16125638096113129146162M20

23、17085108130153176198221M24210105133161189217245273M30280140177215252289327364f0.40.50.60.70.80.91.04-3錨固錨栓抗力的驗(yàn)算在錨栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)合4-2-3節(jié)中所討論的影響系數(shù),計(jì)值、抗剪力設(shè)計(jì)值及合力設(shè)計(jì)值進(jìn)行驗(yàn)算。4-3-1抗拉力設(shè)計(jì)值NRdc=Nrrec*fT*fBN*fs*fcNRd=MinNRdc,NRds4-3-2抗剪力設(shè)計(jì)值VRd,c=VR,rec*fs*fcVRd=MinVRd，c,VRds4-3-3抗力的驗(yàn)算Vd& VRd抗拉力：M抗剪力：NdaNRdFd 3 r cos

24、® )4-4螺桿/就械性器d<1.5+* sin ;VRd、1.5<1對錨栓的抗拉力設(shè)(4-3-1)(4-3-2)(4-3-3)(4-3-4)合力：材質(zhì)M8M10M12M16M20M24M30反:力截回積As(mm2)-32.752.877.0125.3227.0326.9522.8彈性截回模數(shù)Wel(mm3)-26.354.195.3247.0482.3833.51686.0極限抗拉強(qiáng)度m(N/mm2)G5.8520520520520520520520A4700700700700700700700屈服強(qiáng)度fyk(N/mm2)G5.8420420420420420420420A4350350350350350350350彎矩特征值Mork,s(Nm)G5.816.433.859.4154.1301.0520.11052.1A422.145.580.0207.4405.2700.11011.6彎矩推薦值M(Nm)G5.87.815.627.369.4135.0234.0469.0A49.418.732.883.3162.0252.0313.0抗拉力設(shè)計(jì)值N