[建筑]JGJ145-2004《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。建筑JGJ145-2004混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程Technical Specification for Post-installed Fastenings inConcrete StructuresJG北京1前言根據(jù)建設(shè)部建標(biāo)199858 號文的要求，規(guī)程編制組經(jīng)廣泛調(diào)查研究，認(rèn)真總結(jié)工程實踐經(jīng)驗，參考有關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，并在廣泛征求意見基礎(chǔ)上，制定了本規(guī)程。本規(guī)程的主要技術(shù)內(nèi)容是：總則，術(shù)語和符號，

2、材料，設(shè)計基本規(guī)定，錨固連接內(nèi)力分析，承載能力極限狀態(tài)計算，錨固抗震設(shè)計，構(gòu)造措施，錨固施工與驗收及錨固承載力現(xiàn)場檢驗方法。本規(guī)程由建設(shè)部建筑工程標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)歸口單位中國建筑科學(xué)研究院歸口管理，授權(quán)由主編單位負(fù)責(zé)具體解釋。本規(guī)程主編單位是：中國建筑科學(xué)研究院(地址：北京市北三環(huán)東路30 號；郵政編碼：100013)。本規(guī)程參加單位是：中科院大連化物所，河南省建筑科學(xué)研究院，慧魚（太倉）建筑錨栓有限公司，喜利得（中國）有限公司。本規(guī)程主要起草人是：萬墨林、韓繼云、邸小壇、賀曼羅、吳金虎、王稚、蕭雯。2目次1 總則2 術(shù)語與符號3 材料3.1 混凝土基材3.2 錨栓3.3 錨固膠4 設(shè)計基本規(guī)定4.1

3、 錨栓分類及適用范圍4.2 錨固設(shè)計原則5 錨固連接內(nèi)力分析5.1 一般規(guī)定5.2 群錨受拉內(nèi)力計算5.3 群錨受剪內(nèi)力計算6 承載能力極限狀態(tài)計算6.1 受拉承載力計算6.2 受剪承載力計算6.3 拉剪復(fù)合受力承載力計算7 錨固抗震設(shè)計8 構(gòu)造措施9 錨固施工與驗收9.1 基本要求9.2 錨孔9.3 錨栓的安裝與錨固9.4 錨固質(zhì)量檢查與驗收附錄A 錨固承載力現(xiàn)場檢驗方法本規(guī)程用詞用語說明條文說明31 總 則1.0.1 為使混凝土結(jié)構(gòu)后錨固連接設(shè)計與施工做到技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理，制訂本規(guī)程。1.0.2 本規(guī)程適用于被連接件以普通混凝土為基材的后錨固連接設(shè)計、施工與驗收，不適用以砌體或

4、輕混凝土為基材的錨固。1.0.3 后錨固連接設(shè)計應(yīng)考慮被連接結(jié)構(gòu)的類型(結(jié)構(gòu)構(gòu)件與非結(jié)構(gòu)構(gòu)件)、錨栓受力狀況(受拉、受壓、受彎、受剪、及其組合)、荷載類型及錨固連接的安全等級(重要與一般)等因素的綜合影響。1.0.4 后錨固連接設(shè)計、施工與驗收，除滿足本規(guī)程的規(guī)定外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行的有關(guān)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。42 術(shù)語和符號2.1 術(shù)語2.1.1 后錨固Post-installed fastenings通過相關(guān)技術(shù)手段在既有混凝土結(jié)構(gòu)上的錨固。2.1.2 錨栓 Anchor將被連接件錨固到混凝土基材上的錨固組件。2.1.3 膨脹型錨栓 Expansion anchors利用膨脹件擠壓錨孔孔壁形成

5、錨固作用的錨栓（圖 2.1.3-1，圖2.1.3-2）。2.1.4 擴(kuò)孔型錨栓 Undercut anchors通過錨孔底部擴(kuò)孔與錨栓膨脹件之間的鎖鍵形成錨固作用的錨栓（圖 2.1.4）。2.1.5 化學(xué)植筋 Bonded rebars以化學(xué)粘結(jié)劑錨固膠，將帶肋鋼筋及長螺桿等膠結(jié)固定于混凝土基材錨孔中的一種后錨固生根鋼筋（圖2.1.5）。56圖 2.1.5 化學(xué)植筋2.1.6 基材 Base material承載錨栓的母體結(jié)構(gòu)材料，本規(guī)程指混凝土。2.1.7 群錨 Anchor group共同工作的多個錨栓。2.1.8 被連接件 Fixture被錨固到混凝土基材上的物件。2.1.9 錨板 An

6、chor plate錨固到混凝土基材上的鋼板。2.1.10 破壞模式 Failure mode荷載下錨固連接的破壞形式。2.1.11 錨栓破壞 Anchur failure錨栓或植筋本身鋼材被拉斷、剪壞或復(fù)合受力破壞形式（圖 2.1.11）。圖 2.1.11 錨栓鋼材破壞72.1.12 混凝土錐體破壞 Concrete cone failure錨栓受拉時混凝土基材形成以錨栓為中心的倒錐體破壞形式（圖2.1.12）。圖 2.1.12 混凝土錐體受拉破壞2.1.13 混合型破壞 Combinaiton failure化學(xué)植筋受拉時形成以基材表面混凝土錐體及深部粘結(jié)拔出之組合破壞形式(圖2.1.13

7、)。圖 2.1.13 混合型受拉破壞2.1.14 混凝土邊緣破壞Concrete edge failure基材邊緣受剪時形成以錨栓軸為頂點的混凝土楔形體破壞形式（圖2.1.14）。圖 2.1.14 混凝土邊緣楔形體受剪破壞82.1.15 剪撬破壞 Pryout failure中心受剪時基材混凝土沿反方向被錨栓撬壞（圖2.1.15）。圖 2.1.15 基材剪撬破壞2.1.16 劈裂破壞 Splitting failure基材混凝土因錨栓膨脹擠壓力而沿錨栓軸線或若干錨栓軸線連線之開裂破壞形式（圖2.1.16）。圖 2.1.16 基材劈裂破壞2.1.17 拔出破壞 Pull-out failure拉

8、力作用下錨栓整體從錨孔中被拉出的破壞形式（圖2.1.17）。2.1.18 穿出破壞 Pull-through faliure拉力作用下錨栓膨脹錐從套筒中被拉出而膨脹套仍留在錨孔中的破壞形式（圖2.1.18）。圖 2.1.17 機(jī)械錨栓整體拔出圖 2.1.18 機(jī)械錨栓穿出破壞92.1.19 膠筋界面破壞 Steel/adhesive interface failure化學(xué)植筋或粘結(jié)型錨栓受拉時，沿膠粘劑與鋼筋界面之拔出破壞形式（圖2.1.19）。2.1.20 膠混界面破壞 Adhesive/concrete interface failure化學(xué)植筋受拉時，沿膠粘劑與混凝土孔壁界面之拔出破壞形

9、式（圖 2.1.20）。圖 2.1.19 化學(xué)植筋沿膠筋界面拔出圖 2.1.20 化學(xué)植筋沿膠混界面拔出2.1.21 設(shè)計使用年限 Design working life設(shè)計規(guī)定的錨固件或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需進(jìn)行大修即可按其預(yù)定目的使用的時間。2.2 符 號2.2.1 作用與抗力彎矩；軸向力；R承載力；S作用效應(yīng)；T扭矩；剪力；NSd拉力設(shè)計值；VSd剪力設(shè)計值；gsd N 群錨受拉區(qū)總拉力設(shè)計值；10gsd V 群錨總剪力設(shè)計值；hsd N 群錨中受力最大錨栓的拉力設(shè)計值；hsd V 群錨中受力最大錨栓的剪力設(shè)計值；NRk,s錨栓受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值；NRd,s錨栓受拉承載力設(shè)計值；VRk,s錨栓受剪承

10、載力標(biāo)準(zhǔn)值；VRd,s錨栓受剪承載力設(shè)計值；NRk,c混凝土錐體受拉破壞承載力標(biāo)準(zhǔn)值；NRd,c混凝土錐體受拉破壞承載力設(shè)計值；NRk,sp混凝土劈裂破壞受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值；NRd,sp混凝土劈裂破壞受拉承載力設(shè)計值；NRk,p錨栓拔出破壞受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值；NRd,p錨栓拔出破壞受拉承載力設(shè)計值；Tinst按規(guī)定安裝，施加于錨栓的扭矩；Ninst按規(guī)定安裝，施加于錨栓的相應(yīng)的預(yù)緊力；VRk,c混凝土楔形體受剪破壞承載力標(biāo)準(zhǔn)值；VRd,c混凝土楔形體受剪破壞承載力設(shè)計值；VRk,.cp混凝土剪撬破壞承載力標(biāo)準(zhǔn)值。VRd,.cp混凝土剪撬破壞承載力設(shè)計值。2.2.2 材料強(qiáng)度fyk錨栓屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值

11、；fstk錨栓極限抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；fcu,k混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。2.2.3 幾何特征值（圖2.2.3）As,Wel錨栓應(yīng)力截面面積和截面抵抗矩；a 同一受力方向群錨與群錨鄰接的外部錨栓之間的距離；b 混凝土基材寬度；c、c1、c2錨栓與混凝土基材邊緣的距離；ccr,N混凝土理想錐體受拉破壞的錨栓臨界邊距；cmin不發(fā)生安裝造成的混凝土劈裂破壞的錨栓邊距最小值；11d錨栓桿、螺桿外螺紋公稱直徑及鋼筋直徑；d0、D錨孔直徑；du擴(kuò)孔直徑；df錨板鉆孔直徑；dnom錨栓外徑；h混凝土基材厚度；12ho鉆孔深度；h1鉆孔底尖端深度；hef錨栓有效錨固深度；hmin不發(fā)生安裝造成的混凝土劈裂破壞

12、的混凝土基材厚度最小值；hnom錨栓埋置深度；s、s1、s2錨栓之間的距離；scr,N混凝土理想錐體受拉破壞的錨栓臨界間距；smin不發(fā)生安裝造成的混凝土劈裂破壞的錨栓間距最小值；tfix被連接件厚度或錨板厚度；0c,N A 單根錨栓受拉，混凝土破壞理想錐體投影面面積；Ac,N混凝土破壞計算錐體投影面面積；0c,V A 單根錨栓受剪混凝土破壞理想楔形體在側(cè)向的投影面面積；Ac,V混凝土破壞計算楔形體在側(cè)向的投影面面積；lf剪切荷載下，錨栓的計算長度。2.2.4 分項系數(shù)及計算系數(shù)A 錨固重要性系數(shù)；R* 錨固承載力分項系數(shù)；,V角度對受剪承載力的影響系數(shù)；ec,N荷載偏心對受拉承載力的影響系數(shù)

13、；ec,V荷載偏心對受剪承載力的影響系數(shù)；h,V邊距與混凝土基材厚度比對受剪承載力的影響系數(shù)；re,N表層混凝土因密集配筋的剝離作用對受拉承載力的影響系數(shù)；s,N邊距c 對受拉承載力的影響系數(shù)；s,V邊距c 對受剪承載力的影響系數(shù)；ucr,N未裂混凝土對受拉承載力的提高系數(shù);ucr,V未裂混凝土對受剪承載力的提高系數(shù)。133 材料3.1 混凝土基材3.1.1 混凝土基材應(yīng)堅實，且具有較大體量，能承擔(dān)對被連接件的錨固和全部附加荷載。3.1.2 風(fēng)化混凝土、嚴(yán)重裂損混凝土、不密實混凝土、結(jié)構(gòu)抹灰層、裝飾層等，均不得作為錨固基材。3.1.3 基材混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C20?；幕炷翉?qiáng)度指標(biāo)及彈性

14、模量取值應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實測結(jié)果按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010 確定。3.2 錨栓3.2.1 混凝土結(jié)構(gòu)所用錨栓的材質(zhì)可為碳素鋼、不銹鋼或合金鋼，應(yīng)根據(jù)環(huán)境條件的差異及耐久性要求的不同，選用相應(yīng)的品種。錨栓的性能應(yīng)符合中華人民共和國建筑工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)混凝土用膨脹型、擴(kuò)孔型建筑錨栓的相關(guān)規(guī)定。3.2.2 碳素鋼和合金鋼錨栓的性能等級應(yīng)按所用鋼材的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 fstk 及屈強(qiáng)比fyk/ fstk 確定，相應(yīng)的性能指標(biāo)應(yīng)按表3.2.2 采用。表 3.2.2 碳素鋼及合金鋼錨栓的性能指標(biāo)性能等級3.64.64.85.65.86.88.8抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fstk (MPa)3004005006

15、00800屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fyk 或fs0.2k（MPa）180 240320300400480640伸長率5 (%) 25 22142010812注：材質(zhì)性能等級3.6 表示：fstk=300(MPa)，fyk/fstk=0.6。3.2.3 不銹鋼錨栓的性能等級應(yīng)按所用鋼材的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值stk f 及屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值yk f 確定，相應(yīng)的性能指標(biāo)應(yīng)按表3.2.3 采用。表 3.2.3 不銹鋼（奧氏體1 2 4 A、A、A ）錨栓的性能指標(biāo)性能等級螺紋直徑(mm)抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值stk f (MPa)屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值yk f (MPa)伸長值50395002100.6d70207004500.4d8

16、020 8006000.3d注：錨栓伸長量 按GB3098.6-86 標(biāo)準(zhǔn)7.1.3 條方法測定。143.2.4 化學(xué)植筋的鋼筋及螺桿，應(yīng)采用HRB400 級和HRB335 級帶肋鋼筋及Q235 和Q345 鋼螺桿。鋼筋的強(qiáng)度指標(biāo)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010規(guī)定采用。3.2.5 錨栓彈性模量可取 Es=2.0×105MPa。3.3 錨固膠3.3.1 化學(xué)植筋所用錨固膠的錨固性能應(yīng)通過專門的試驗確定。對獲準(zhǔn)使用的錨固膠，除說明書規(guī)定可以摻入定量的摻和劑(填料)外，現(xiàn)場施工中不宜隨意增添摻料。3.3.2 錨固膠按使用形態(tài)的不同分為管裝式、機(jī)械注入式和現(xiàn)場配制式（圖 3.

17、3.2），應(yīng)根據(jù)使用對象的特征和現(xiàn)場條件合理選用。3.3.3 環(huán)氧基錨固膠的性能指標(biāo)應(yīng)滿足表3.3.3 的要求。表 3.3.3 環(huán)氧基錨固膠性能指標(biāo)項 目 性 能 指 標(biāo) 試驗方法物理性能粘度（25）450075000mpa.s，安裝溫度在-540內(nèi)能正常固化，固化時間可調(diào) 膠 粘 劑 粘 度 測 定 方 法 GB2794-81膠體強(qiáng)度及變形性能抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 fbc,k60N/mm2抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fbt,k18 N/mm2受拉彈性模量E5.2×103 N/mm2受拉極限變形u0.01塑料壓縮試驗方法GB1041-79塑料拉伸試驗方法GB1040-79鋼一鋼粘結(jié)強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 f

18、bv,k14 N/mm2抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fbt,k20 N/mm2不均勻扯離強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fbp,k20kN/m膠粘劑拉伸剪切強(qiáng)度測定方法GB7124-86膠粘劑拉伸強(qiáng)度試驗方法GB6329-86金屬粘接不均勻扯離強(qiáng)度試驗方法HB5166鋼一混凝土粘結(jié)強(qiáng)度鋼混凝土的粘結(jié)抗拉，其破壞應(yīng)發(fā)生在混凝土中，不允許發(fā)生在膠層用帶拉桿之 50×50×5 鋼塊兩塊，軸對稱粘貼于70×70×50 之C50混凝土塊大面，固化后進(jìn)行拉伸試驗?zāi)蜏匦阅?4580瞬態(tài)溫度下及-3560穩(wěn)態(tài)溫度下，fbv,k14MPaGB7124-86凍融性能在-2525范圍內(nèi)，經(jīng)受50 次凍融循環(huán)后，

19、fbv,k14MPaGB7124-86耐老化性能人 工 老 化 試 驗 3000h ， fbv,k 14MPaGB7124-86 及色漆和清漆人工氣候老化和人工輻射暴露濾過的氚弧射GB/T4865-199715164 設(shè)計基本規(guī)定4.1 錨栓分類及適用范圍4.1.1 錨栓按工作原理及構(gòu)造的不同可分為膨脹型錨栓、擴(kuò)孔型錨栓、化學(xué)植筋及其它類型錨栓。各類錨栓的選用除考慮錨栓本身性能差異外，尚應(yīng)考慮基材性狀、錨固連接的受力性質(zhì)、被連接結(jié)構(gòu)類型、有無抗震設(shè)防要求等因素的綜合影響。4.1.2 膨脹型錨栓、擴(kuò)孔型錨栓、化學(xué)植筋可用作非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的后錨固連接，也可用作受壓、中心受剪（c10hef）、壓剪組合之

20、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的后錨固連接。各類錨栓的特許適用和限定范圍，應(yīng)滿足4.1.3 條4.1.4 條有關(guān)規(guī)定。注：非結(jié)構(gòu)構(gòu)件包括建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件（如圍護(hù)外墻、隔墻、幕墻、吊頂、廣告牌、儲物柜架等）及建筑附屬機(jī)電設(shè)備的支架（如電梯，照明和應(yīng)急電源，通信設(shè)備，管道系統(tǒng)，采暖和空調(diào)系統(tǒng)，煙火監(jiān)測和消防系統(tǒng)，公用天線等）等。4.1.3 膨脹型錨栓和擴(kuò)孔型錨栓不得用于受拉、邊緣受剪（C <10hef）、拉剪復(fù)合受力的結(jié)構(gòu)構(gòu)件及生命線工程非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的后錨固連接。4.1.4 滿足錨固深度要求的化學(xué)植筋及螺桿（圖2.1.5），可應(yīng)于抗震設(shè)防烈度8 度之受拉、邊緣受剪、拉剪復(fù)合受力之結(jié)構(gòu)構(gòu)件及非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的后錨固連接。4.

21、2 錨固設(shè)計原則4.2.1 本規(guī)程采用以試驗研究數(shù)據(jù)和工程經(jīng)驗為依據(jù)，以分項系數(shù)為表達(dá)形式的極限狀態(tài)設(shè)計方法。4.2.2 后錨固連接設(shè)計所采用的設(shè)計使用年限應(yīng)與整個被連接結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限一致。4.2.3 根據(jù)錨固連接破壞后果的嚴(yán)重程度，后錨固連接劃分為二個安全等級?；炷两Y(jié)構(gòu)后錨固連接設(shè)計，應(yīng)按表4.2.3 的規(guī)定，采用相應(yīng)的安全等級，但不應(yīng)低于被連接結(jié)構(gòu)的安全等級。17表4.2.3 錨固連接安全等級安全等級 破壞后果 錨固類型一級二級很嚴(yán)重嚴(yán) 重重要的錨固一般的錨固4.2.4 后錨固連接承載力應(yīng)采用下列設(shè)計表達(dá)式進(jìn)行驗算：無地震作用組合 s A R (4.2.4-1)有地震作用組合 S k

22、R RE (4.2.4-2)R = Rk R (4.2.4-3)式中 A 錨固連接重要性系數(shù)，對一級、二級的錨固安全等級，分別取1.2、1.1；且A 0 ， 0 為被連接結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)；S錨固連接荷載效應(yīng)組合設(shè)計值，按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009 和建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB50011 的規(guī)定進(jìn)行計算；R錨固承載力設(shè)計值；k R 錨固承載力標(biāo)準(zhǔn)值；k地震作用下錨固承載力降低系數(shù)；RE 錨固承載力抗震調(diào)整系數(shù)；R 錨固承載力分項系數(shù)。公式（4.2.4-1）中的s A ，在本規(guī)程各章中用內(nèi)力設(shè)計值（N、M、V）表示。4.2.5 后錨固連接設(shè)計，應(yīng)根據(jù)被連接結(jié)構(gòu)類型、錨固連接受力性質(zhì)及錨栓

23、類型的不同，對其破壞型態(tài)加以控制。對受拉、邊緣受剪、拉剪組合之結(jié)構(gòu)構(gòu)件及生命線工程非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的錨固連接，應(yīng)控制為錨栓或植筋鋼材破壞，不應(yīng)控制為混凝土基材破壞；對于膨脹型錨栓及擴(kuò)孔型錨栓錨固連接，不應(yīng)發(fā)生整體拔出破壞，不宜產(chǎn)生錨桿穿出破壞；對于滿足錨固深度要求的化學(xué)植筋及長螺桿，不應(yīng)產(chǎn)生混凝土基18材破壞及拔出破壞（包括沿膠筋界面破壞和膠混界面破壞）。4.2.6 混凝土結(jié)構(gòu)后錨固連接承載力分項系數(shù) R ，應(yīng)根據(jù)錨固連接破壞類型及被連接結(jié)構(gòu)類型的不同，按表4.2.6 采用。當(dāng)有充分試驗依據(jù)和可靠使用經(jīng)驗，并經(jīng)國家指定的機(jī)構(gòu)技術(shù)認(rèn)證許可后，其值可作適當(dāng)調(diào)整。表 4.2.6 錨固承載力分項系數(shù)R 項次

24、符號被連接結(jié)構(gòu)類型錨固破壞類型結(jié) 構(gòu) 構(gòu) 件 非 結(jié) 構(gòu) 構(gòu) 件1 Rc,N 混凝土錐體受拉破壞 3.0 2.152 Rc,V 混凝土楔形體受剪破壞 2.5 1.83 Rp 錨栓穿出破壞 3.0 2.154 Rsp 混凝土劈裂破壞 3.0 2.155 Rcp 混凝土剪撬破壞 2.5 1.86 Rs,N 錨栓鋼材受拉破壞 1.3 1.55 stk yk f f 1.2 1.4 stk yk f f 7 Rs,V 錨栓鋼材受剪破壞1.3 1.4 stk yk f f ( stk f 800MPa 且0.8) yk stk f f 1.2 1.25 stk yk f f ( stk f 800MPa

25、 且0.8) yk stk f f 4.2.7 未經(jīng)有資質(zhì)的技術(shù)鑒定或設(shè)計許可，不得改變后錨固連接的用途和使用環(huán)境。195 錨固連接內(nèi)力分析5.1 一般規(guī)定5.1.1 錨栓內(nèi)力宜按下列基本假定進(jìn)行計算：1. 被連接件與基材結(jié)合面受力變形后仍保持為平面，錨板出平面剛度較大，其彎曲變形忽略不計；2. 錨栓本身不傳遞壓力（化學(xué)植筋除外），錨固連接的壓力應(yīng)通過被連接件的錨板直接傳給混凝土基材；3. 群錨錨栓內(nèi)力按彈性理論計算。當(dāng)錨固破壞為錨栓或植筋鋼材破壞，且為低強(qiáng)(5.8 級)鋼材時，可考慮塑性應(yīng)力重分布，按彈塑性理論計算。5.1.2 當(dāng)式 5.1.2 成立時，錨固區(qū)基材可判定為非開裂混凝土，否則宜

26、判定為開裂混凝土，并按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范計算其裂縫寬度：L R 0 + （5.1.2）式中 L 外荷載（包括錨栓荷載）及預(yù)應(yīng)力在基材結(jié)構(gòu)錨固區(qū)混凝土中所產(chǎn)生的應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值，拉為正，壓為負(fù)；R 由于混凝土收縮、溫度變化及支座位移等在錨固區(qū)混凝土中所產(chǎn)生的拉應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值，若不進(jìn)行精確計算，可近似取R 3MPa。5.2 群錨受拉內(nèi)力計算5.2.1 軸心拉力作用下(圖5.2.1)，各錨栓所承受的拉力設(shè)計值應(yīng)按下式計算：NSd = N / n (5.2.1)式中NSd錨栓所承受的拉力設(shè)計值；N總拉力設(shè)計值；n群錨錨栓個數(shù)。5.2.2 軸心拉力與彎矩共同作用下（圖 5.2.2），彈性分析時，受力最大錨栓的拉力

27、設(shè)計值應(yīng)按下列規(guī)定計算：1.當(dāng)2 01 . i N n My y 時21hsd i N = N n +My y (5.2.2-1)2. 當(dāng)2 01 i N n . My y 時20( ) 21hNsd = NL + M y yi (5.2.2-2)式中 M彎矩設(shè)計值；hsd N 群錨中受力最大錨栓的拉力設(shè)計值；y1，y i錨栓1 及i 至群錨形心軸的垂直距離；i y, y 1 錨栓1 及i 至受壓一側(cè)最外排錨栓的垂直距離；L軸力N 作用點至受壓一側(cè)最外排錨栓的垂直距離。5.3 群錨受剪內(nèi)力計算5.3.1 群錨在剪切荷載V 或扭矩T 作用下，錨栓所承受的剪力，應(yīng)根據(jù)被連接件錨板孔徑df 與錨栓直

28、徑d 的適配情況，錨栓與混凝土基材邊緣的距離c 值大小等，分別按下列規(guī)定確定：1. 錨板鉆孔與錨桿之間的空隙= df - d 或鉆孔與套筒之間的空隙（穿透式安裝情況）= dfdnom 小于或等于表5.3.1 的允許值，且邊距C10hef 時，所有錨栓均勻分?jǐn)偧羟泻奢d(圖5.3.1-1)；表 5.3.1 被連接件孔徑、孔隙規(guī)定（mm）錨栓 d 或dnom 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 27 30錨板孔徑df 7 9 12 14 16 18 20 22 24 26 30 33最大間隙 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3212. 或c10hef 時，只有部分錨栓

29、承受剪切荷載（圖5.3.1-2）；3. 當(dāng)部分錨栓的錨板孔沿剪切荷載方向為長槽孔時，可不考慮這些錨栓承受剪力（圖5.3.1-3）。5.3.2 剪切荷載 V 作用下（圖5.3.2），錨栓的剪力設(shè)計值應(yīng)按下列公式計算：VVSi,x = Vx / nx (5.3.2-1)VVSi,y = Vy / ny (5.3.2-2)( ) ( V )2si,yV 2si,xVsi V = V + V (5.3.2-3)VhSd = VVsi,max (5.3.2-4)式中VVSi,x錨栓i 所受剪力的x 分量；VVSi,y錨栓i 所受剪力的y 分量；VVSi錨栓i 所受的組合剪力值；Vx剪切荷載設(shè)計值V 的x

30、 分量；nx參與Vx 受剪的錨栓數(shù)目；Vy剪切荷載設(shè)計值V 的y 分量；ny參與Vy 受剪的錨栓數(shù)目；VhSd承受剪力最大錨栓的剪力設(shè)計值。5.3.3 按彈性分析時，群錨在扭矩 T 作用下（圖5.3.3），錨栓的剪力設(shè)計值應(yīng)按下列公式計算：VTSi,x = T yi / (xi2+yi2 ) (5.3.3-1)22VTSi,y = T xi / (xi2+yi2 ) (5.3.3-2)( ) ( T )2si,yT 2si,xTsi V = V + V (5.3.3-3)VhSd = VTsi,max (5.3.3-4)式中T扭矩設(shè)計值；VTSi,xT 作用下錨栓i 所受剪力的x 分量；VTS

31、i,yT 作用下錨栓i 所受剪力的y 分量；VTSiT 作用下錨栓i 所受組合剪力值；xi錨栓i 至以群錨形心為原點的y 坐標(biāo)軸的垂直距離；yi錨栓i 至以群錨形心為原點的x 坐標(biāo)軸的垂直距離。5.3.4 群錨在剪力 V 和扭矩T 共同作用下(圖5.3.4)，錨栓的剪力設(shè)計值應(yīng)按下式計算：( ) ( T )2si,yVsi,yT 2si,xVsi si,x V = V +V + V +V (5.3.4-1)VhSd = Vsi,max (5.3.4-2)式中VSi 錨栓i 的剪力設(shè)計值。236 承載能力極限狀態(tài)計算6.1 受拉承載力計算6.1.1 錨固受拉承載力應(yīng)符合表 6.1.1 的規(guī)定：表

32、 6.1.1 錨固受拉承載力設(shè)計規(guī)定破壞類型 單一錨栓 群 錨錨栓鋼材破壞 NSdNRd,s NhSdNRd,s膨脹型錨栓及擴(kuò)孔型錨栓穿出破壞 NSdNRd,p NhSdNRd,s混凝土錐體受拉破壞 NSdNRd,c NgSdNRd,c混凝土劈裂破壞 NSdNRd,sp NgSdNRd,sp注： NhSd 群錨中拉力最大錨栓的拉力設(shè)計值；NgSd 群錨受拉區(qū)總拉力設(shè)計值；NRd,s 錨栓鋼材破壞受拉承載力設(shè)計值；NRd,c混凝土錐體破壞受拉承載力設(shè)計值；NRd,p膨脹型錨栓及擴(kuò)孔型錨栓穿出破壞受拉承載力設(shè)計值；NRd,sp混凝土劈裂破壞受拉承載力設(shè)計值。6.1.2 錨栓或植筋鋼材破壞時的受拉承

33、載力設(shè)計值 NRd,s，應(yīng)按下列公式計算：Rd,s Rk,s RS,N N = N (6.1.2-1)Rk,s s stk N = A f (6.1.2-2)式中Rk,s N 錨栓或植筋鋼材破壞受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值；RS,N 錨栓或植筋鋼材破壞受拉承載力分項系數(shù)，按表4.2.6 采用；As錨栓或植筋應(yīng)力截面面積；fstk錨栓或植筋極限抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。6.1.3 單錨或群錨混凝土錐體受拉破壞時的受拉承載力設(shè)計值 NRd,c，應(yīng)按下列公式計算：Rd,c Rk,c Rc,N N = N (6.1.3-1)o s,N re,N ec,N ucr,Nc,No c,NRk,c Rk,c AAN = N (6.

34、1.3-2)24式中 Rk,c N 混凝土錐體破壞時的受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值。Rc,N 混凝土錐體破壞時的受拉承載力分項系數(shù)， Rc,N 按表4.2.6 采用；oRk,c N 開裂混凝土單根錨栓受拉，理想混凝土錐體破壞時的受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值，按6.1.4 條規(guī)定計算；oc,N A 間距、邊距很大時，單根錨栓受拉，理想混凝土破壞錐體投影面面積，按6.1.5 條規(guī)定計算；Ac,N單根錨栓或群錨受拉，混凝土實有破壞錐體投影面面積，按6.1.6 條有關(guān)規(guī)定計算； s,N邊距c 對受拉承載力的降低影響系數(shù)，按6.1.7 條規(guī)定計算； re,N表層混凝土因密集配筋的剝離作用對受拉承載力的降低影響系數(shù)，按6.1.8

35、 條規(guī)定計算； ec,N荷載偏心eN 對受拉承載力的降低影響系數(shù)，按6.1.9 條規(guī)定計算； ucr,N未裂混凝土對受拉承載力的提高系數(shù)，按6.1.10 條規(guī)定取用。6.1.4 開裂混凝土單根錨栓，理想混凝土錐體破壞受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值oRk,c N (N)，應(yīng)由試驗確定，在符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及本規(guī)程有關(guān)規(guī)定的情況下，可按下式計算或按表6.1.4 采用：1.5cu,k efoRk,c N = 7.0 f h (膨脹型錨栓及擴(kuò)孔型錨栓) (N) (6.1.4)式中 fcu,k混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm2 )，當(dāng)fcu,k=4560Mpa 時，應(yīng)乘以降低系數(shù)0.95；hef錨栓有效錨固深度(mm)

36、,對于膨脹型錨栓及擴(kuò)孔型錨栓，為膨脹錐體與孔壁最大擠壓點的深度。6.1.5 單根錨栓受拉，混凝土理想化破壞錐體投影面面積oc,N A 應(yīng)按下列公式計算（圖6.1.5）：2cr,Noc,N A = s (6.1.5)式中cr,N s 混凝土錐體破壞情況下，無間距效應(yīng)和邊緣效應(yīng)，確保每根錨栓受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值的臨界間距。對于膨脹型錨栓及擴(kuò)孔型錨栓， 取cr,N ef s = 3h 。25表6.1.4 單根膨脹型錨栓、擴(kuò)孔型錨栓受拉，混凝土錐體破壞承載力標(biāo)準(zhǔn)值oRk,c N (kN)混凝土強(qiáng)度有效 等級錨固深度 (MPa)hef(mm)C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C

37、6030 5.14 5.75 6.30 6.80 7.27 7.52 7.93 8.31 8.6835 6.48 7.25 7.94 8.58 9.17 9.48 9.99 10.48 10.9440 7.92 8.85 9.70 10.48 11.20 11.58 12.20 12.80 13.3745 9.45 10.57 11.57 12.50 13.36 13.82 14.56 15.27 15.9550 11.07 12.37 13.56 14.64 15.65 16.18 17.06 17.89 18.6855 12.77 14.28 15.64 16.89 18.06 18.67

38、 19.68 20.64 21.5660 14.55 16.27 17.82 19.25 20.58 21.27 22.42 23.52 24.5670 18.33 20.50 22.45 24.25 25.93 26.80 28.25 29.63 30.9580 22.40 25.04 27.43 29.63 31.68 32.75 34.52 36.21 37.8290 26.73 29.88 32.74 35.36 37.80 39.08 41.19 43.20 45.12100 31.30 35.00 38.34 41.41 44.27 45.77 48.24 50.60 52.851

39、20 41.15 46.01 50.40 54.44 58.20 60.16 63.42 66.51 69.47140 51.86 57.98 63.51 68.60 73.34 75.82 79.92 83.82 87.54160 63.36 70.84 77.60 83.81 89.60 92.63 97.64 102.41 106.96180 75.60 84.52 92.59 100.01 106.91 110.53 116.51 122.19 127.63200 88.54 98.99 108.44 117.13 125.22 129.45 136.46 143.12 149.482

40、50 123.74 138.35 151.55 163.70 175.00 180.92 190.70 200.01 208.90300 162.67 181.87 199.22 215.19 230.04 237.82 250.68 262.92 274.61350 204.98 229.18 251.05 271.17 289.89 299.69 315.90 331.32 346.05400 250.44 280.00 306.72 331.13 354.18 366.15 385.59 404.79 422.79450 298.84 334.11 366.00 395.32 426.6

41、2 436.90 460.54 483.01 504.49500 350.00 391.31 428.66 463.01 494.97 511.71 539.39 565.71 590.876.1.6 群錨受拉，混凝土破壞錐體投影面面積Ac,N，應(yīng)根據(jù)錨栓排列布置情況的不同，分別按下列規(guī)定計算：1） 單栓，靠近構(gòu)件邊緣布置，c1ccr,N 時（圖6.1.6-1）Ac,N=(c1+0.5scr,N)scr,N (6.1.6-1)2) 雙栓，垂直構(gòu)件邊緣布置，c1ccr,N, s1scr,N 時 (圖6.1.6-2)Ac,N=(c1+s1+0.5scr,N)scr,N (6.1.6-2)3） 雙栓

42、，平行構(gòu)件邊緣布置，c1ccr,N, s1scr,N 時(圖6.1.6-3)26Ac,N=(c2+0.5sr,N)(s1+scr,N) (6.1.6-3)4） 四栓，位于構(gòu)件角部，c1ccr,N, c2ccr,N，s1scr,N, s2scr,N 時(圖6.1.6-4)Ac,N=(c1+s1+0.5scr,N)(c2+s2+0.5scr,N) (6.1.6-4)上列公式中c1, c2方向1 及2 的邊距；s1, s2方向1 及2 的間距；ccr,N混凝土錐體破壞，無間距效應(yīng)及邊緣效應(yīng)，確保每根錨栓受拉承拉載力標(biāo)準(zhǔn)值的臨界邊距，對于膨脹型錨栓、擴(kuò)孔型錨栓ccr,N=1.5hef。Scr,N276

43、.1.7 邊距 c 對受拉承載力降低影響系數(shù) s,N 應(yīng)按下式計算：= 0.7 + 0.3 1cr,N ccs,N (6.1.7)式中c 邊距，若有多個邊距時，取最小值。cr,N c c c min ， min c 按6.1.11 條規(guī)定采用。6.1.8 表層混凝土因密集配筋的剝離作用對受拉承載力降低影響系數(shù) re,N 按下式計算。當(dāng)錨固區(qū)鋼筋間距s150mm 時，或鋼筋直徑d10mm 且S100mm 時，則取 re,N=1.0。1200= 0.5 + ef re,N h (6.1.8)6.1.9 荷載偏心對受拉承載力的降低影響系數(shù) ec,N 按下式計算：11 2 /1 +=N cr,Nec,

44、N e s (6.1.9)式中eN外拉力N 相對于群錨重心的偏心距；若為雙向偏心，應(yīng)分別按兩個方向計算，取re,N (ec,N)1 (ec,N)2 。6.1.10 未裂混凝土對受拉承載力的提高系數(shù) ucr,N ，對膨脹型錨栓及擴(kuò)孔型錨栓可取1.4。6.1.11 錨栓邊距 c、間距s 及基材厚度h 應(yīng)分別其最小值min c 、min s 、min h 。錨栓安裝過程中不產(chǎn)生劈裂破壞的最小邊距min c 、最小間距min s 及最小厚度min h ，應(yīng)由錨栓生產(chǎn)廠家通過系統(tǒng)的試驗認(rèn)證后提供，在符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及本規(guī)程有關(guān)規(guī)定情況下，可采用下列數(shù)據(jù)：min ef h = 1.5h ，且100mm min

45、 h 膨脹型錨栓(雙錐體) min ef c = 3h ， min ef s = 1.5h膨脹型錨栓 min ef c = 2h ， min ef s = h擴(kuò)孔型錨栓 min ef c = h ， min ef s = h當(dāng)滿足下列條件時，可不考慮荷載條件下的劈裂破壞作用：1.錨栓位于構(gòu)件受壓區(qū)或配有能限制裂縫寬度0.3 mm 的鋼筋；2. cr,sp c 1.5c ，及ef h 2h ，其中cr,sp c 為基材混凝土劈裂破壞的臨界邊距，對于擴(kuò)孔型錨栓cr,sp ef c = 2h ，膨脹型錨栓cr,sp ef c = 3h 。當(dāng)不滿足上述要求時，則應(yīng)驗算荷載條件下的基材混凝土劈裂破壞承載

46、力，并按下列公式計算混凝土劈裂破壞承載力設(shè)計值Rd,sp N ：Rd,sp Rk,sp Rsp N = N (6.1.11-1)28Rk,sp h,sp Rk,c N = N (6.1.11-2)( 2 )2 3 1.5h,sp ef = h h (6.1.11-3)式中Rd,sp N 混凝土劈裂破壞受拉承載力設(shè)計值；Rk,sp N 混凝土劈裂破壞受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值；Rk,c N 混凝土錐體破壞時的受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值，按公式(6.1.3-2)計算，但c,N A 、oc,N A 計算中的cr,N C 和cr,N C 應(yīng)由cr,sp C =2hef(擴(kuò)孔型錨栓)、3hef(膨脹型錨栓)和cr,sp c

47、r,sp S = 2C 替代；Rsp 混凝土劈裂破壞受拉承載力分項系數(shù)，按表4.2.6 采用；h,sp 構(gòu)件厚度h 對劈裂抗力的影響系數(shù)。6.2 受剪承載力計算6.2.1 錨固受剪承載力應(yīng)按表 6.2.1 規(guī)定計算：表6.2.1 錨固受剪承載力設(shè)計規(guī)定破壞類型 單一錨栓 群 錨錨栓鋼材破壞 VSdVRd,s VhSdVRd,s混凝土剪撬破壞 VSdVRd,cp VgSdVRd,cp混凝土楔形體破壞 VSdVRd,c VgSdVRd,c表中VhSd 群錨中剪力最大錨栓的剪力設(shè)計值；VgSd 群錨總剪力設(shè)計值；VRd,s錨栓鋼材破壞時的受剪承載力設(shè)計值；VRd,c混凝土楔形體破壞時的受剪承載力設(shè)計

48、值；VRd,cp混凝土剪撬破壞時的受剪承載力設(shè)計值。6.2.2 錨栓或植筋鋼材破壞時的受剪承載力設(shè)計值 VRd,s 應(yīng)按下列規(guī)定計算：Rd,s Rk,s Rs,v V = V (6.2.2-1)式中Rk,s V 錨栓或植筋鋼材破壞時的受剪承載力標(biāo)準(zhǔn)值；Rs,v 錨栓或植筋鋼材破壞時的受剪承載力分項系數(shù)， Rs,v 按表4.2.6 采用。1. 無杠桿臂的純剪， Rk,s V 按下式計算：VRk,s=0.5Asfstk (6.2.2-2)29式中fstk錨栓或植筋極限抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，按表3.2.2 和表3.2.3 采用；As錨栓或植筋應(yīng)力段截面面積較小值。注：對于群錨，若錨栓鋼材延性較低（拉斷伸長

49、率8%），VRk,s 應(yīng)乘以0.8 的降低系數(shù)。2. 有杠桿臂的拉、彎、剪復(fù)合受力， Rk,s V 可按下列公式計算：M O V M / l Rk,s Rk,s = (6.2.2-3)(1 / ) Rk,s Rk,s sd Rd,s M = M o . N N (6.2.2-4)Rk,s el stk M o = 1.2W f (6.2.2-5)式中l(wèi)0桿杠臂計算長度，當(dāng)用墊圈和螺母壓緊在混凝土基面上時（圖6.2.2-1a），l0= l，無壓緊時（圖6.2.2-1b），l0= l+0.5d；M 被連接件約束系數(shù)，無約束時（圖6.2.2-2a） M =1，有約束時（圖6.2.2-2b） M =2

50、。oRk,s M 單根錨栓抗彎承載力標(biāo)準(zhǔn)值；sd N 單根錨栓軸拉力設(shè)計值；NRd,s單根錨栓鋼材破壞受拉承載力設(shè)計值；Wel錨栓截面抵抗矩。306.2.3 構(gòu)件邊緣受剪（c<10hef）混凝土楔形體破壞(圖2.1.14、圖6.2.5、圖6.2.6)時，受剪承載力設(shè)計值VRd,c 應(yīng)按下列公式計算：Rd,c Rk,c Rc,v V = V (6.2.3-1)s,v h,v ,v ec,v ucr,vc,vc,vRk,c Rk,c ooAAV = V (6.2.3-2)式中Rk,s V 構(gòu)件邊緣混凝土破壞時受剪承載力標(biāo)準(zhǔn)值；Rc,v 構(gòu)件邊緣混凝土破壞時受剪承載力分項系數(shù)， Rc,v 按表

51、4.2.6 采用；oRk,c V 開裂混凝土，單根錨栓垂直構(gòu)件邊緣受剪，混凝土理想楔形體破壞時的受剪承載力標(biāo)準(zhǔn)值，按6.2.4 條規(guī)定計算；A°c,v單根錨栓受剪，在無平行剪力方向的邊界影響、構(gòu)件厚度影響或相鄰錨栓影響，混凝土破壞理想楔形體在側(cè)向的投影面面積，按6.2.5條規(guī)定計算；Ac,v群錨受剪，混凝土破壞楔形體在側(cè)向的投影面面積，按6.2.6 條規(guī)定計算；s,v 邊距比c2/c1 對受剪承載力的降低影響系數(shù)，按6.2.7 條規(guī)定計算；h,v 邊距與厚度比c1/h 對受剪承載力的提高影響系數(shù)，按6.2.8 條規(guī)定計算；,v 剪力角度對受剪承載力的影響系數(shù)（圖6.2.9），按6.2

52、.9 條規(guī)定計算；ec,v 荷載偏心ev 對群錨受剪承載力的降低影響系數(shù)，按6.2.10 條規(guī)定計算；ucr,v 未裂混凝土及錨區(qū)配筋對受剪承載力的提高影響系數(shù)，按6.2.11條規(guī)定取用。6.2.4 開裂混凝土，單根錨栓垂直于構(gòu)件邊緣受剪，混凝土楔形體破壞時的受剪承載力標(biāo)準(zhǔn)值oRk,c V 應(yīng)由試驗確定，在符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及本規(guī)程有關(guān)規(guī)定的情況下，可按下式計算：1.510.2 V 0.45 d ( l / d ) f c Rk,c nom f nom cu,k o = （N） (6.2.4)式中dnom錨栓外徑(mm)；lf剪切荷載下錨栓的有效長度(mm)，可取lfhef且lf8d。6.2.5 單根錨栓受剪，在無平行剪力方向的邊界影響、構(gòu)件厚度影響或相鄰錨栓影31響，混凝土破壞楔形體在側(cè)向的投影面面積A°c,v (圖6.2.5)，應(yīng)按下式計算：2c,v 1 Ao = 4.5c