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【规范解读】《JGJ 145-2013 混凝土后锚固技术规程》-附录A.1常用锚栓类型

浏览次数: 日期:2019年2月18日 09:46

本期规范解读将会对附录A常用锚栓类型做一个简要的介绍。由于本规程实际上是从锚栓的外形,构成,和受力机理的角度对市面上多种多样的锚栓进行分类的。理解锚栓的大体分类能够为理解本规程在材料和设计层面上的叙述打下良好的基础。

 

本规程的附录A.1定义了常用锚栓的类型。其中,A.1.1-A.1.3简要介绍了金属锚栓;A.1.4简要介绍了化学锚栓,A.1.5为植筋的定义及示意。本期仅解读锚栓的部分。

 

从材料和最基本锚固原理的角度进行区分,混凝土用后锚固锚栓可分为金属锚栓和化学锚栓,金属锚栓是完全通过机械作用实现锚固,只有钢和混凝土这两种材料参与荷载的传递;化学锚栓是锚杆配合胶粘剂在混凝土中形成锚固,参与荷载传递的材料包括胶粘剂,锚杆,及混凝土三部分。

 

进一步将金属锚栓分类:从工作原理进行分类,金属锚栓可分为膨胀锚栓和扩底型锚栓。

 

膨胀型锚栓是指利用锚栓与锚孔之间的摩擦作用形成锚固的锚栓。膨胀锚栓主要有套筒式(壳式)和膨胀片式(光杆式)两种。在施加拧紧扭矩时,膨胀锚栓的膨胀片或者膨胀套筒会向混凝土壁施加压力,压力产生摩擦力阻止锚栓从混凝土中被拉出的这种相对运动趋势。因此,膨胀锚栓的摩擦力为锚栓混凝土抗拉承载力的基础来源。膨胀型锚栓的工作原理图示见本规程附录截图A.1.2-1。

因此,膨胀件膨胀到应有程度,是膨胀锚栓实现有效锚固的必要条件。然而,膨胀件在混凝土中的膨胀效果肉眼无法可见。膨胀锚栓在设计时,一般会通过定义安装扭矩(对于扭矩控制式膨胀锚栓)或控制内锥杆和外膨胀件的相对位置(位移控制式膨胀锚栓)来控制和保障实际的膨胀效果。

 

另一种机械锚栓是 “是指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”的扩底型锚栓的锚栓。此种结合为机械锁键-锚栓金属件和混凝土的体型结合,一般认为是比摩擦膨胀更可靠的锚固形式。实际上,很多试验结果表明,真正有效扩底的锚栓的力-位移表现可以近似于预埋大头铆钉。前提是真正有效切底。

 

“根据扩孔工序的先后,扩底型锚栓可分为模扩底普通锚栓和自扩底专用锚栓。“如上图A.1.3所示。模扩底是先用钻头在钻孔时就实现孔底部的扩大,然后在插入并施加扭矩进行锚栓安装时使锚栓扩大的底部与混凝土实现体型结合;自扩底锚栓在钻孔时钻直孔即可,在插入锚栓并施加扭矩时锚栓底部可自己切割混凝土,达到扩底-结合-锁键的效果。

 

进一步将化学锚栓进行分类,“按照受力机理可分为两种:普通化学锚栓和特殊倒锥形化学锚栓。特殊倒锥形化学锚栓,在安装时通过锚固胶与倒锥形螺杆之间滑移可形成类似于机械锚栓的膨胀力。”而普通化学锚栓是胶粘剂和标准的全牙螺杆组成的。锚栓杆的区别可以由下图得到直观的感受。

 

同时,需要注意的是,由于特殊倒锥形化学锚栓是利用膨胀作为其锚固机理之一的,采用快固胶-现在市面上较多采用的是改性乙烯基树脂-才能很好的在安装特殊倒锥形螺杆并施加扭矩时,锚杆外的胶体能够有效对混凝土孔壁施加膨胀力。

金属锚栓和化学锚栓按照其适用范围可分为两种:适用于开裂混凝土和不开裂混凝土的锚栓、及仅适用于不开裂混凝土的锚栓。在本规程条2.1.16中,开裂混凝土定义为“正常使用极限状态下,考虑混凝土收缩、温度变化及支座位移的影响,锚固区混凝土受拉“,同时,在3.3.5的条文说明中,也给出了解释” 开裂混凝土是指当前已开裂的混凝土和安装后锚固连接后经计算可能会开裂的混凝土。”

 

试验是检验真理的唯一标准。锚栓对混凝土的适用性也是如此。虽然从上文可以简单推断:切底锚栓可能优于膨胀锚栓,但实际上,锚栓适用于开裂混凝土于否,规范要求通过试验确定。在章3材料的部分,明确给出了开裂混凝土用机械锚栓需要遵循的规范,和开裂混凝土用化学锚栓各项试验需要达到的指标,在此不多赘述。慧鱼具有ETA的开裂混凝土用锚栓通过的测试包含了了本规程中要求的开裂混凝土测试项目。

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