胶类锚栓的设计应用
- 发布时间：2019-10-21 14:54:05
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- 出处：加固之家
- 作者：小柯
建筑行业的专业人士都知道，锚固技术可以分为两种：一种是预埋式锚固，是在混凝土浇注前于现在模板内埋置锚固件;另一种是后锚固技术，是在已硬的混凝土构件上钻孔，将锚栓置入混凝土孔洞中，利用锚栓的自锁健原理或化学粘结作用，使新增结构构件与原结构有效连接。
我国第一本加固方面的国家标准规范是《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006。其中条文13.1.3规定：承重结构用的锚栓，应采用有机械锁键效应的后扩底锚栓，也可采用适应开混凝土性能的定型化学锚栓。对于定型化学锚栓的定义，条文说明给出了明确的解释：由于目前化学锚栓(也称粘结型锚栓)在市场上品牌多，存在着鱼龙混杂的现象，兼之不少单位在设计概念和设计方法上还很混乱，因而不能任其在承载结构中滥用。为此，本规范经过筛选仅纳入一种能适应开裂混凝土性能的“定型化学锚栓”。
为什么要说是“定型”呢：一个当然是为了其他化学锚栓相区别。二是目前能安全地用于承重结构的化学锚栓，均是经过定型设计和安全认证后才投入批量生产的。从承载原理而言，通过材料粘合和具有挤紧作用的键形嵌合来共同承载，从而达到提高锚固安全性的目的。因此，基于“定型设计和认证”这一前提，才能制定其性能和质量的标准，也才能做出如何进行抽样检验的规定。
一.受力原理
锚栓的破坏模式大致可以分为锚栓钢材破坏、混凝土锥体-粘结复合型破坏、混凝土基材破坏、拔出破坏和粘结破坏五种。除锚栓本身钢材破坏外，其它四种破坏均为脆性破坏，破坏前没有明显的征兆，而且锚栓承载力没有充分发挥，国内外规范均规定锚栓连接应控制为钢材延性破坏，避免混凝土锥体破坏和拔出破坏。
大量的试验表明，倒锥形螺杆的粘结锚栓承载机理为扭矩控制型粘结锚栓，其设计原理是：螺杆和胶体之间粘合力需小于胶体和孔壁之间的附着力，以保证螺杆能在粘结剂结合和面间产生位移;因位移产生的应变，使螺杆通过胶粘剂作为载体对混凝土基材孔壁产生应力;由于螺杆的倒锥形形状，能在混凝土基材中产生类似于后扩底锚栓的锁键力;同时如果粘结剂的流动性良好，并具备一定的混凝土渗透和灌缝能力，将在注射后，在一定的扩散半径内提高此区域内混凝土的整体强度，减少或避免了此区域内裂缝的发生和扩张。
二.设计应用
胶粘型锚栓(定型化学锚栓)的设计，旧版加固规范(GB50367-2006)条文规定：
1)当采用定型化学锚栓时，其产品说明书标明的有效锚固深度：对承受拉力的锚栓，不得小于8.0d0(d0为锚栓公称直径);对承受剪力的锚栓，不得小于6.5d0。当定型化学锚栓产品说明书标明的有效锚固深度大于10d0时，应按植筋的设计规定核算其承载力。因为考虑到11d0以上的锚栓已不适于采用锚栓原理计算，况且过大埋深的锚栓在素混凝土中承载也很难在构造上保证其安全，同时，建筑结构不可能给出很大的锚栓间距和边距。为此，钢筋混凝土构件中应用的锚栓应按植筋原理设计。
2)当在地震区承重结构中采用锚栓时，定型化学锚栓仅允许用于设防烈度不高于7度的建筑物。原因是这类锚栓在我国应用时间尚不长，缺乏震害资料，还是以稳健为妥。
新版加固规范(GB50367-2006)结合多年的安全性检测及其使用效果，对锚固深度和地震区应用做了条文增补：
1)全螺纹形倒锥型螺杆的有效锚固深度不得大于9d0;其它类形倒锥型螺杆的有效锚固深度则不得大于12d0;
2)当在抗震设防区承重结构中使用特殊倒锥形胶粘型锚栓时，且仅允许用于设防烈度不高于8度、且建于I、II类场地的建筑物。
