51、JGJ 145-2013 混凝土结构后锚固技术规程.pdf

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51、JGJ 145-2013 混凝土结构后锚固技术规程.pdf

本规程由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解 释,由中国建筑科学研究院负责具体技术内容的解释。执行过程 中如有意见或建议,请寄送中国建筑科学研究院(地址:北京市 北三环东路30号;****:100013)。 本规程主*单位:中国建筑科学研究院 科达集团股份有限公司 本规程参*单位:国家建筑工程质量监督检验中心 天津大学建筑设计研究院 华中科技大学 慧鱼(太仓)建筑锚栓有限公司 喜利得(中国)商贸有限公司 河南省建筑科学研究院 广州市建筑材料工业研究所有限公司 本规程主要起草人员:徐福泉王为凯李东彬代伟明 刘兵邸小坛于敬海赵挺生 张智潘相庆韩继云周国民 欧曙光沙安 本规程主要审查人员:沙志国尤天直白生翔邓宗才 李景芳林松涛王文栋杨建江 杨晓明杨志张建荣 5

2.2.4分项系数及计算系数

3.1.1锚栓锚固基材可为钢筋混凝土、预应力混凝土或素混凝 土构件。植筋锚固基材应为钢筋混凝土或预应力混凝土构件,其 纵向受力钢筋的配筋率不应低于现行国家标准《混凝土结构设计 规范》GB50010中规定的最小配筋率。 3.1.2冻融受损混凝土、腐蚀受损混凝土、严重裂损混凝土、 不密实混凝土等,不应作为锚固基材。 3.1.3基材混凝土强度等级不应低于C20,且不得高于C60; 安全等级为一级的后锚固连接,其基材混凝土强度等级不应低 于C30。 3.1.4对既有混凝土结构,基材混凝土立方体抗压强度标准值 宜采用检测结果推定的标准值,当原设计及验收文件有效,且结 构无严重的性能退化时,可采用原设计的标准值。

3.2.1机械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》JG160的有关规定,机械锚栓可按本规程附 录A分类。 3.2.2机械锚栓的材质宜为碳素钢、合金钢、不锈钢或高抗腐 不锈钢,应根据环境条件及耐久性要求选用。 3.2.3碳素钢和合金钢锚栓的性能等级应按所用钢材的极限抗 拉强度标准值f及屈强比f/f确定,相应的力学性能指标 应按表3.2.3采用

七朱线石砌边沟施工组织设计表3.2.3碳素钢及合金钢锚栓的力学性能指标

3.2.4奥氏体不锈钢锚栓的性能等级应按所用钢材的极限抗拉 强度标准值f及屈服强度标准值f确定,相应的力学性能指 标应按表3.2.4采用。

3.2.4奥氏体不锈钢锚栓的性能等级应按所用钢材的极限抗拉

表3.2.4奥氏体不锈钢锚栓的力学性能指标

3.2.5锚栓螺杆的弹性模量E.可取为2.0×10N/mm²。

锚栓螺杆的弹性模量E可取为2.0×10N/mm²

3.3.1化学锚栓性能应通过螺杆和锚固胶的匹配性试验确定, 不得随意更换其组成部分。 3.3.2化学锚栓的螺杆可为普通全牙螺杆和特殊倒锥形螺杆, 螺杆材质应根据环境条件及耐久性要求选用。化学锚栓可按本规 程附录A分类。 3.3.3化学锚栓螺杆的材质和性能等级应符合本规程第3.2.3 条、第3.2.4条和第3.2.5条的要求。 3.3.4化学锚栓的锚固胶应根据使用对象和现场条件选用管装 式或机械注入式。机械注人式锚固胶性能应符合现行行业标准 《混凝土结构工程用锚固胶》JG/T340的有关规定。化学锚栓的 锚固胶应为改性环氧树脂类或改性乙烯基酯类材料

3.3.5普通化学锚栓发生拔出破坏时的性能应按附录B的规定 进行检验,并应符合下列规定: 1适用于开裂混凝土的普通化学锚栓应满足表3.3.5的锚 固性能要求: 2适用于不开裂混凝土的普通化学锚栓应满足表3.3.5中 第2、6项以外项目的性能要求; 3裂缝反复开合试验,循环时应采用非约束抗拉,循环结 束后的破坏试验应采用约束抗拉; 4当产品说明书有适用于潮湿和明水的规定时,应进行潮 湿和明水混凝土中的安装性能试验; 5最高温度测试应同时满足本规程第3.3.8条的要求; 6当基本抗拉性能试验用于确定锚栓的基本粘结强度时, 应采用最小埋深;当基本抗拉性能试验作为表3.3.5第5项试验 的参照试验时,应采用最大埋深;当基本抗拉性能试验作为表 3.3.5第6、7、8和10项试验的参照试验时,应采用最大和最 小埋深的中间值埋深;当基本抗拉性能试验作为抗震性能试验的 参照试验时,应分别采用最大和最小埋深进行试验

表3.3.5普通化学锚栓的锚固性能要求

表中rk为不开裂混凝土中化学锚栓粘结强度标准值,rk.为开裂混凝 土中化学锚栓粘结强度标准值,Y为每根化学锚栓滑移系数,为化学错栓抗拉 承载力变异系数,。为抗拉锚固系数,应按本规程附录B的规定计算。

注:表中rko为不开裂混凝土中化学锚栓粘结强度标准值,rk.为开裂混凝 土中化学锚栓粘结强度标准值,y为每根化学锚栓滑移系数,为化学锚栓抗拉 承载力变异系数,a为抗拉锚固系数,应按本规程附录B的规定计算。

3.3.6普通化学锚栓发生其他破坏模式时应按现行行业标准 《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》JG160的规定进行检验。 3.3.7特殊倒锥形化学锚栓的性能应按附录B的规定进行检 验,并应符合下列规定:

1适用于开裂混凝土的特殊倒锥形化学锚栓应满足表 3.3.7的锚固性能要求; 2适用于不开裂混凝土的特殊倒锥形化学锚栓应满足表 3.3.7中第2、6项以外项目的性能要求; 3最小边、间距测试时,扭矩施加方法应符合现行行业标 准《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》JG160的规定; 4最高温度测试应同时满足本规程第3.3.8条的要求; 5当基本抗拉性能试验用于确定锚栓的基本承载力时,应 分别采用所有埋深进行试验;当基本抗拉性能试验作为表3.3.7 第5和10项试验的参照试验时,应采用最大埋深:当基本抗拉 性能试验作为表3.3.7第6项试验的参照试验时,应采用最小埋 深;当基本抗拉性能试验作为抗震性能试验的参照试验时,应分 别采用最大和最小理深进行试验。 3.3.8化学锚栓最高温度适用性测试应符合下列规定: 1当产品说明书规定的最高短期温度为40C,最高长期温 度为24C时,应进行最高短期温度的试验; 2当产品说明书规定了更高的使用温度范围时,应按规定 的使用温度范围分别进行最高长期温度和最高短期温度下的承载 力试验; 3最高长期温度下的承载力与常温参照试验的承载力之比 小于1时,应按相同比例对基本抗拉性能试验得到的承载力或粘 结强度标准值进行折减,确定该使用温度范围下的承载力标准值 Nk或粘结强度标准值tab。 3.3.9化学锚栓耐久性应按本规程附录B的规定进行检验,并 应符合下列规定: 1与正常气候条件下的粘结强度平均值相比,用于普通化 学锚栓的锚固胶在强碱环境下的强度平均值不应下降; 2与正常气候条件下的粘结强度平均值相比,用于特殊倒 锥形化学锚栓的锚固胶在强碱环境下的强度平均值下降不应大 于10%

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3.3.10采用化学锚栓的混凝土结构,其锚固区基材的长期使用 温度不应高于50C;处于特殊环境的混凝土结构采用化学锚栓 时,除应按国家现行有关标准的规定采取相应的防护措施外,尚 应采用耐环境因素作用的锚固胶并按专门的工艺要求施工。

3.4.1用于植筋的钢筋应使用热轧带肋钢筋或全螺纹螺杆,不 得使用光圆钢筋和锚人部位无螺纹的螺杆。 3.4.2用于植筋的热轧带肋钢筋宜采用HRB400级,其质量应 符合现行国家标准《钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢 筋》GB1499.2的要求,钢筋的强度指标应按现行国家标准《混 凝土结构设计规范》GB50010的规定采用。 3.4.3用于植筋的全螺纹螺杆钢材等级应为Q345级,其质量 应分别符合现行国家标准《低合金高强度结构钢》GB/T1591 和《碳素结构钢》GB/T700的规定。 3.4.4用于植筋的胶粘剂按材料性质可分为有机类和无机类, 胶粘剂性能应符合现行行业标准《混凝土结构工程用锚固胶》 JG/T340的相关规定。 3.4.5用于植筋的有机胶粘剂应采用改性环氧树脂类或改性乙 烯基酯类材料,其固化剂不应使用乙二胺。 3.4.6采用植筋的混凝土结构,其锚固区基材的长期使用温度 不应高于50C;处于特殊环境的混凝土结构采用植筋时,除应 按国家现行有关标准的规定采取相应的防护措施外,尚应采用耐 环境因素作用的胶粘剂并按专门的工艺要求施工。 14

4.1.2金属锚栓应采取和使用环境类别相适应的防腐措施。碳 素钢、合金钢机械锚栓表面应进行镀锌防腐处理,电镀锌层平均 厚度不应小于5um,热浸镀锌平均厚度不应小于45um。在室外 环境、常年潮湿的室内环境、海边、高酸碱度的大气环境中应使 用不锈钢材质的锚栓,含氯离子的环境中应使用高抗腐不锈钢。 不同环境条件下适用的锚栓材质类别可按表4.1.2选用。

表4.1. 小回系息金件下适用的

4.2.1承重构件的植筋锚固应在计算和构造上防止混凝土破坏 及拔出破坏。 4.2.2植筋宜仅承受轴向力,应按照充分利用钢材强度设计值的 计算模式根据现行国家标准《混凝土结构设计规范》 GB50010进行设计。 4.2.3植筋的锚固胶性能应符合现行行业标准《混凝土结构工 程用锚固胶》JG/T340的有关规定。安全等级为一级的后锚固 连接植筋时应采用A级胶,安全等级为二级的后锚固连接植筋 时可采用B级胶和无机类胶。

4.3.1本规程采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,采 用锚固承载力分项系数的设计表达式进行设计。

4.3.2后锚固连接设计所采用的设计使用年限应与被连接结构 的设计使用年限一致,并不宜小于30年。对化学锚栓和植筋, 应定期检查其工作状态,检查的时间间隔可由设计单位确定,但 第一次检查时间不应迟于10年。 4.3.3根据锚固连接破坏后果的严重程度,混凝土结构后锚固 连接设计应按表4.3.3的规定确定相应的安全等级,且不应低于 被连接结构的安全等级

表4.3.3后锚固连接安全等细

4.3.4后锚固连接设计应考虑被连接结构的类型、受力状况、 荷载类型及锚固连接的安全等级等因素。 4.3.5后锚固连接承载力应采用下列设计表达式进行验算:

无地震作用组合 S≤R 有地震作用组合 yS≤kRa/Y

无边距效应或群锚受拉时错栓布置方式

图 4. 3. 62 有边距效应且群错受剪时锚栓布置方式

4.3.7素混凝土构件及低配筋率构件的后锚固连接应按锚栓进 行设计,其锚固区基材应按本规程第5.1.3条的规定判定为不开 裂混凝土。 4.3.8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,对其破坏模式进行控制。受拉、边缘 受剪、拉剪复合受力的结构构件及生命线工程非结构构件的锚固 18

连接,应控制为锚栓或植筋的钢材破坏;膨胀型锚栓及扩底型锚 栓锚固连接,不应发生整体拔出破坏或锚杆穿出破坏;植筋连 接,不应发生混凝土基材破坏及沿胶筋界面和胶混界面的破坏。 后锚固连接的破坏模式可按本规程附录A分类。 4.3.9抗震设计时,地震作用下锚固承载力降低系数k应根据 锚栓产品的认证报告确定;无认证报告时,可按表4.3.9采用

表4.3.9地震作用下锚固承载力降低系数k

4.3.10混凝土结构后锚固连接承载力分项系数Ys,应根据锚 固连接破坏类型及被连接结构类型的不同按表4.3.10采用

表4.3.10锚固承载力分项系数

当后锚固连接受到约束、变形、温度等间接作用产生的 19

作用效应可能危及后锚固连接的安全和正常使用时,宜进行间接 作用效应分析、并应采取可靠的构造措施和施工措施;承受疲劳 荷载和冲击荷载的后锚固连接设计应进行试验验证。 4.3.12处在室外条件的被连接钢构件,其锚板的锚固方式应使 锚栓不出现过大交变温度应力,在使用条件下,锚栓的温度应力 变幅不应大于100N/mm²。 4.3.13后锚固连接的防火等级不应低于被连接结构的防火等 级,后锚固连接的防火设计应有可靠措施并应符合国家现行有关 标准的规定。 4.3.14外露的后锚固连接,应有可靠的防腐措施。锚栓防腐蚀 标准应高于被连接构件的防腐蚀要求。 4.3.15未经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。

5.1.1锚栓内力宜按下列基本假定进行计算:

弯锚板的厚度尚宜大于锚栓间距的1/8;外围锚栓孔至锚板边缘 的距离不应小于2倍锚栓孔直径和20mm。 5.1.5锚栓连接的内力应按本规程第5.2节~第5.4节的规定 计算:植筋连接的内力应按照现行国家标准《混凝土结构设计规 范》GB50010承载能力极限状态的规定计算。

5.2 群锚受拉内力计算

5.2.1轴心拉力作用下,群锚各锚栓所承受的拉力设计值应按 下式计算:

锚栓i至受压一侧最外排锚栓的垂直距离(mm); 轴力N作用点至受压一侧最外排锚栓的垂直距离 (mm)

式中:N锚栓所承受的拉力设计值(N); N—总拉力设计值(N); n群锚锚栓个数;

N 1 Ey N=N+My 》 >v

图5.2.2 拉力和查矩共同作用示意

5.2.3部分锚栓受拉时,群锚受拉区总拉力设计值N%应按下 列公式计算:

某压密注浆地基加固处理工程施工方案-secretN = ∑N N=N·y/v

M N (5. 2. 41)

5.3群锚受剪内力计算

(5. 2. 4=2)

5.3.2剪力方向有长槽孔时,该处锚栓不应承担剪力(图 5.3. 2)。

5.3.2剪力方向有长槽孔时通风空调工程施工组织方案,该处锚栓不应承担剪力(图 5. 3. 2)。

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