膠粘型錨栓的應(yīng)用與設(shè)計(jì)

1、膠粘型錨栓的應(yīng)用與設(shè)計(jì)膠粘型錨栓的應(yīng)用與設(shè)計(jì)本文回顧了膠粘型錨栓的發(fā)展歷史，對特殊倒錐形螺桿的受力機(jī)理、破壞模式和抗震應(yīng)用做了詳細(xì)的闡述。結(jié)合新出版《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》GB503672013，對某一加固案例做了抗拉、抗剪承載力的計(jì)算和結(jié)構(gòu)構(gòu)造校核。錨固技術(shù)可分為預(yù)埋式錨固和后錨固技術(shù)預(yù)埋式錨固技術(shù)是在混凝土澆注前預(yù)先在模板內(nèi)埋置錨固件，稱為預(yù)埋技術(shù)；后錨固則是在已硬化的混凝土構(gòu)件上鉆孔，將錨栓置入混凝土孔洞中，利用錨栓的自鎖鍵原理

2、或化學(xué)粘結(jié)作用，使新增結(jié)構(gòu)構(gòu)件與原結(jié)構(gòu)有效連接。后錨固連接構(gòu)件按工作原理和構(gòu)造的不同，可分為機(jī)械式錨栓（如膨脹型錨栓、擴(kuò)孔型錨栓、模擴(kuò)底錨栓、膠粘模擴(kuò)底錨栓）和粘結(jié)式錨栓（化學(xué)錨栓、化學(xué)植筋或螺桿等）。機(jī)械錨栓主要依靠錨栓端頭的機(jī)械內(nèi)鎖作用將荷載傳遞到周圍混凝土中，機(jī)械式錨栓安裝快捷，適用范圍廣泛，對施工要求不高，但該類錨栓安裝和使用過程中會(huì)引起基材混凝土內(nèi)部開裂從而降低其承載力，耐久性差，不適用于結(jié)構(gòu)構(gòu)件中，一般用于幕墻、設(shè)備等非結(jié)構(gòu)

3、構(gòu)件。粘結(jié)錨栓是通過化學(xué)膠體的粘結(jié)作用傳遞荷載，化學(xué)錨栓與機(jī)械錨栓一般長度固定，化學(xué)植筋（螺桿）與化學(xué)錨栓的作用機(jī)理相近，只是埋置深度可以根據(jù)需要靈活設(shè)置。因此，承重結(jié)構(gòu)用的膠粘型錨栓已大量用于工業(yè)與民用建筑、道路橋梁、水電工程和海洋工程。規(guī)范知識(shí)規(guī)范知識(shí)1與廣泛的工程應(yīng)用相比，我國后錨固技術(shù)的理論研究相對滯后，工程應(yīng)用中多依據(jù)產(chǎn)品說明或僅憑經(jīng)驗(yàn)，且目前市場上的錨栓與粘結(jié)劑良莠不齊。2006年我國第一本加固方面的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范《混凝土結(jié)構(gòu)

4、加固設(shè)計(jì)規(guī)范》GB503672006面世，可以說在加固應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域有了指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn)。條文13.1.3規(guī)定：承重結(jié)構(gòu)用的錨栓，應(yīng)采用有機(jī)械鎖鍵效應(yīng)的后擴(kuò)底錨栓，也可采用適應(yīng)開裂混凝土性能的定型化學(xué)錨栓。對于定型化學(xué)錨栓的定義，條文說明給出了明確的解釋：由于目前化學(xué)錨栓（也稱粘結(jié)型錨栓）在市場上品牌多，存在著魚龍混雜的現(xiàn)象，兼之不少單位在設(shè)計(jì)概念和設(shè)計(jì)方法上還很混亂，因而不能任其在承載結(jié)構(gòu)中濫用。為此，本規(guī)范經(jīng)過篩選僅納入一種能適應(yīng)開裂混凝土

5、性能的“定型化學(xué)錨栓”。其所以冠以“定型”作為定語，一是因?yàn)樾枰c其他化學(xué)錨栓相區(qū)別；二是因?yàn)槟壳澳馨踩赜糜诔兄亟Y(jié)構(gòu)的化學(xué)錨栓，均是經(jīng)過定型設(shè)計(jì)和安全認(rèn)證后才投入批量生產(chǎn)的，雖然有不同品牌，但其承載原理都是“膠粘型錨栓”；二是在經(jīng)過篩選后，僅納入能適應(yīng)開裂混凝土性能的“特殊倒錐形膠粘型錨栓”。受力機(jī)理受力機(jī)理2錨栓的破壞模式大致可以分為錨栓鋼材破壞、混凝土錐體粘結(jié)復(fù)合型破壞、混凝土基材破壞、拔出破壞和粘結(jié)破壞五種。除錨栓本身鋼材破壞外

6、，其它四種破壞均為脆性破壞，破壞前沒有明顯的征兆，同時(shí)錨栓承載力沒有充分發(fā)揮，國內(nèi)外規(guī)范均規(guī)定錨栓連接應(yīng)控制為鋼材延性破壞，避免混凝土錐體破壞和拔出破壞。大量的試驗(yàn)表明，倒錐形螺桿的粘結(jié)錨栓承載機(jī)理為扭矩控制型粘結(jié)錨栓，其設(shè)計(jì)原理是：螺桿和膠體之間粘合力需小于膠體和孔壁之間的附著力（見圖2），以保證螺桿能在粘結(jié)劑結(jié)合面間產(chǎn)生位移；因位移產(chǎn)生的應(yīng)變，使螺桿通過膠粘劑作為載體對混凝土基材孔壁產(chǎn)生應(yīng)力；由于螺桿的倒錐形形狀，能在混凝土基材中產(chǎn)