JGJ-145-2004混凝土后锚固技术规程

JGJ145-2004混凝土后锚固技术规程1中冶集团建筑研究总院华东分院中华人民共和国行业标准混凝土结构后锚固技术规程TechnicalSpecificationforPost-installedFasteningsinConcreteStructuresJGJ145－20042004北京1前言根据建设部建标[1998]58号文的要求，规程编制组经广泛调查研究，认真总结工程实践经验，参考有关国际标准和国外先进标准，并在广泛征求意见基础上，制定了本规程。本规程的主要技术内容是：总则，术语和符号，材料，设计基本规定，锚固连接内力分析，承载能力极限状态计算，锚固抗震设计，构造措施，锚固施工与验收及锚固承载力现场检验方法。本规程由建设部建筑工程标准技术归口单位中国建筑科学研究院归口管理，授权由主编单位负责具体解释。本规程主编单位是：中国建筑科学研究院(地址：北京市北三环东路30号；邮政编码：100013)。本规程参加单位是：中科院大连化物所，河南省建筑科学研究院，慧鱼（太仓）建筑锚栓有限公司，喜利得（中国）有限公司。本规程主要起草人是：万墨林、韩继云、邸小坛、贺曼罗、吴金虎、王稚、萧雯。2目次1总则2术语与符号3材料3.1混凝土基材3.2锚栓3.3锚固胶4设计基本规定4.1锚栓分类及适用范围4.2锚固设计原则5锚固连接内力分析5.1一般规定JGJ145-2004混凝土后锚固技术规程25.2群锚受拉内力计算5.3群锚受剪内力计算6承载能力极限状态计算6.1受拉承载力计算6.2受剪承载力计算6.3拉剪复合受力承载力计算7锚固抗震设计8构造措施9锚固施工与验收9.1基本要求9.2锚孔9.3锚栓的安装与锚固9.4锚固质量检查与验收附录A锚固承载力现场检验方法本规程用词用语说明条文说明31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，制订本规程。1.0.2本规程适用于被连接件以普通混凝土为基材的后锚固连接设计、施工与验收，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)、锚栓受力状况(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后锚固连接设计、施工与验收，除满足本规程的规定外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。42术语和符号2.1术语2.1.1后锚固Post-installedfastenings通过相关技术手段在既有混凝土结构上的锚固。2.1.2锚栓Anchor将被连接件锚固到混凝土基材上的锚固组件。2.1.3膨胀型锚栓Expansionanchors利用膨胀件挤压锚孔孔壁形成锚固作用的锚栓（图2.1.3-1，图2.1.3-2）。2.1.4扩孔型锚栓Undercutanchors通过锚孔底部扩孔与锚栓膨胀件之间的锁键形成锚固作用的锚栓（图2.1.4）。2.1.5化学植筋Bondedrebars以化学粘结剂—锚固胶，将带肋钢筋及长螺杆等胶结固定于混凝土基材锚孔中JGJ145-2004混凝土后锚固技术规程3的一种后锚固生根钢筋（图2.1.5）。56图2.1.5化学植筋2.1.6基材Basematerial承载锚栓的母体结构材料，本规程指混凝土。2.1.7群锚Anchorgroup共同工作的多个锚栓。2.1.8被连接件Fixture被锚固到混凝土基材上的物件。2.1.9锚板Anchorplate锚固到混凝土基材上的钢板。2.1.10破坏模式Failuremode荷载下锚固连接的破坏形式。2.1.11锚栓破坏Anchurfailure锚栓或植筋本身钢材被拉断、剪坏或复合受力破坏形式（图2.1.11）。图2.1.11锚栓钢材破坏72.1.12混凝土锥体破坏Concreteconefailure锚栓受拉时混凝土基材形成以锚栓为中心的倒锥体破坏形式（图2.1.12）。图2.1.12混凝土锥体受拉破坏2.1.13混合型破坏Combinaitonfailure化学植筋受拉时形成以基材表面混凝土锥体及深部粘结拔出之组合破坏形式(图2.1.13)。图2.1.13混合型受拉破坏2.1.14混凝土边缘破坏Concreteedgefailure基材边缘受剪时形成以锚栓轴为顶点的混凝土楔形体破坏形式（图2.1.14）。图2.1.14混凝土边缘楔形体受剪破坏82.1.15剪撬破坏Pryoutfailure中心受剪时基材混凝土沿反方向被锚栓撬坏（图2.1.15）。图2.1.15基材剪撬破坏2.1.16劈裂破坏Splittingfailure基材混凝土因锚栓膨胀挤压力而沿锚栓轴线或若干锚栓轴线连线之开裂破坏形式（图2.1.16）。JGJ145-2004混凝土后锚固技术规程4图2.1.16基材劈裂破坏2.1.17拔出破坏Pull-outfailure拉力作用下锚栓整体从锚孔中被拉出的破坏形式（图2.1.17）。2.1.18穿出破坏Pull-throughfaliure拉力作用下锚栓膨胀锥从套筒中被拉出而膨胀套仍留在锚孔中的破坏形式（图2.1.18）。图2.1.17机械锚栓整体拔出图2.1.18机械锚栓穿出破坏92.1.19胶筋界面破坏Steel/adhesiveinterfacefailure化学植筋或粘结型锚栓受拉时，沿胶粘剂与钢筋界面之拔出破坏形式（图2.1.19）。2.1.20胶混界面破坏Adhesive/concreteinterfacefailure化学植筋受拉时，沿胶粘剂与混凝土孔壁界面之拔出破坏形式（图2.1.20）。图2.1.19化学植筋沿胶筋界面拔出图2.1.20化学植筋沿胶混界面拔出2.1.21设计使用年限Designworkinglife设计规定的锚固件或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时间。2.2符号2.2.1作用与抗力Ｍ──弯矩；Ｎ──轴向力；R──承载力；S──作用效应；T——扭矩；Ｖ──剪力；NSd──拉力设计值；VSd──剪力设计值；gsdN──群锚受拉区总拉力设计值；10gsdV──群锚总剪力设计值；hsdN──群锚中受力最大锚栓的拉力设计值；hsdV──群锚中受力最大锚栓的剪力设计值；NRk,s──锚栓受拉承载力标准值；NRd,s──锚栓受拉承载力设计值；VRk,s──锚栓受剪承载力标准值；VRd,s──锚栓受剪承载力设计值；NRk,c──混凝土锥体受拉破坏承载力标准值；NRd,c──混凝土锥体受拉破坏承载力设计值；NRk,sp──混凝土劈裂破坏受拉承载力标准值；NRd,sp──混凝土劈裂破坏受拉承载力设计值；JGJ145-2004混凝土后锚固技术规程5NRk,p──锚栓拔出破坏受拉承载力标准值；NRd,p──锚栓拔出破坏受拉承载力设计值；Tinst──按规定安装，施加于锚栓的扭矩；Ninst──按规定安装，施加于锚栓的相应的预紧力；VRk,c──混凝土楔形体受剪破坏承载力标准值；VRd,c──混凝土楔形体受剪破坏承载力设计值；VRk,.cp──混凝土剪撬破坏承载力标准值。VRd,.cp──混凝土剪撬破坏承载力设计值。2.2.2材料强度fyk──锚栓屈服强度标准值；fstk──锚栓极限抗拉强度标准值；fcu,k──混凝土立方体抗压强度标准值。2.2.3几何特征值（图2.2.3）As,Wel──锚栓应力截面面积和截面抵抗矩；a──同一受力方向群锚与群锚邻接的外部锚栓之间的距离；b──混凝土基材宽度；c、c1、c2──锚栓与混凝土基材边缘的距离；ccr,N──混凝土理想锥体受拉破坏的锚栓临界边距；cmin──不发生安装造成的混凝土劈裂破坏的锚栓边距最小值；11d──锚栓杆、螺杆外螺纹公称直径及钢筋直径；d0、D──锚孔直径；du──扩孔直径；df──锚板钻孔直径；dnom──锚栓外径；h──混凝土基材厚度；12ho──钻孔深度；h1──钻孔底尖端深度；hef──锚栓有效锚固深度；hmin──不发生安装造成的混凝土劈裂破坏的混凝土基材厚度最小值；hnom──锚栓埋置深度；s、s1、s2──锚栓之间的距离；scr,N──混凝土理想锥体受拉破坏的锚栓临界间距；smin──不发生安装造成的混凝土劈裂破坏的锚栓间距最小值；tfix──被连接件厚度或锚板厚度；0Nc,A──单根锚栓受拉，混凝土破坏理想锥体投影面面积；Ac,N──混凝土破坏计算锥体投影面面积；0Vc,A──单根锚栓受剪混凝土破坏理想楔形体在侧向的投影面面积；JGJ145-2004混凝土后锚固技术规程6Ac,V──混凝土破坏计算楔形体在侧向的投影面面积；lf──剪切荷载下，锚栓的计算长度。2.2.4分项系数及计算系数Ag──锚固重要性系数；*Rg──锚固承载力分项系数；ya,V──角度对受剪承载力的影响系数；yec,N──荷载偏心对受拉承载力的影响系数；yec,V──荷载偏心对受剪承载力的影响系数；yh,V──边距与混凝土基材厚度比对受剪承载力的影响系数；yre,N──表层混凝土因密集配筋的剥离作用对受拉承载力的影响系数；ys,N──边距c对受拉承载力的影响系数；ys,V──边距c对受剪承载力的影响系数；yucr,N──未裂混凝土对受拉承载力的提高系数;yucr,V──未裂混凝土对受剪承载力的提高系数。133材料3.1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。锚栓的性能应符合中华人民共和国建筑工业行业标准《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》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)300400500600800屈服强度标准值fyk或fs0.2k（MPa）180240320300400480640伸长率5d(%)2522142010812注：材质性能等级3.6表示：fstk=300(MPa)，fyk/fstk=0.6。3.2.3不锈钢锚栓的性能等级应按所用钢材的抗拉强度标准值stkf及屈服强度标准值ykf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421AAA、、）锚栓的性能指标性能等级螺纹直径(mm)抗拉强度标准值JGJ145-2004混凝土后锚固技术规程7stkf(MPa)屈服强度标准值ykf(MPa)伸长值d50≤395002100.6d70≤207004500.4d80≤208006000.3d注：锚栓伸长量d按GB3098.6-86标准7.1.3条方法测定。143.2.4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Es=2.0×105MPa。3.3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（图3.3.2），应根据使用对象的特征和现场条件合理选用。3.3.3环氧基锚固胶的性能指标应满足表3.3.3的要求。表3.3.3环氧基锚固胶性能指标项目性能指标试验方法物理性能粘度（25℃）4500～75000mpa.s，安装温度在-5℃～40℃内能正常固化，固化时间可调《胶粘剂粘度测定方