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扩孔型锚栓根据其扩孔方式分为预扩孔锚栓和自扩孔锚栓 。
一、 预扩孔锚栓
通过专用的扩孔工具(扩孔钻头)在锚孔底部预先扩孔的扩孔型锚栓。预扩孔锚栓在市场上又称作后切底锚栓,后扩孔锚栓,预扩孔锚栓、预扩底锚栓。
1. 预扩孔锚栓的安装
在钻取直孔的基础上,再使用专用的扩孔工具(扩孔钻头),在锚孔的底部预先形成如图2及图3所示的扩孔。通过敲击锚栓套管的方式,使锚栓的扩张机构在底部扩孔中进行扩张,填满底部已扩张的空间。
2. 预扩孔锚栓的特点
* 非常安全可靠;
* 膨胀应力为零。
二、 自扩孔锚栓
通过安装在扩张机构上的扩孔刀头在锚孔底部旋转切割扩孔和挤压扩张安装的扩孔型锚栓。如果自称自扩孔锚栓的锚栓,在扩张机构上没有扩孔刀头,没有旋转切割和挤压扩张这两个特点,那么它就是冒充自扩孔锚栓的膨胀型锚栓。自扩孔锚栓在市场上又称作自切底锚栓、自扩底锚栓。
1. 自扩孔锚栓的安装
在钻取底孔的基础上,使用电锤旋转挤压锚栓,使锚栓扩张机构上的刀头在锚孔底部切出如图2所示的扩孔,同时扩张机构在底部的扩孔中扩张,填满底部已扩张的空间。
2. 自扩孔锚栓的特点
* 扩孔与安装同步完成;
* 仍存在较大膨胀应力。
扩孔型锚栓根据其工作方式又可分为位移控制扩孔型锚栓和扭矩控制扩孔型锚栓 。
一、 位移控制扩孔型锚栓
或称先置式扩孔型锚栓,即通过对锚栓施加拉力来控制锚固作用的方式。
1. 位移控制扩孔型锚栓的特点
锚栓的套管完全进入混凝土中,只有螺杆穿过被固定物。可承受较大的拉力。
二、 扭矩控制扩孔型锚栓
或称贯穿式扩孔型锚栓,即通过对锚栓施加扭矩来控制锚固作用的方式。
1. 扭矩控制扩孔型锚栓的特点
锚栓的套管部分露出混凝土外,完全进入固定物内部。可承受巨大的扭矩。
虽然扩孔型锚栓和膨胀型锚栓存在着巨大的区别,扩孔型锚栓的计算和膨胀型锚栓的计算采用相同的公式。有关扩孔型锚栓锚栓的更为科学的计算方法,请参考《优卡斯锚固系统》的相关资料。
大间距大边距的条件下
一、 钢材破坏平均拉伸承载力值
———— (3.1.1)
:钢材破坏平均拉伸承载力
:有效应力截面面积
:钢材的拉伸强度
二、 混凝土锥形破坏平均拉伸承载力值
———— (3.1.2)
:混凝土锥形破坏平均拉伸承载力
:锚栓的有效埋深
:混凝土的压缩强度
三、 平均拉伸承载力的确定
———— (3.1.3)
:锚栓的平均拉伸承载力
:取最小值
:钢材破坏平均拉伸承载力
:混凝土锥形破坏平均拉伸承载力
大间距大边距的条件下
一、 钢材破坏平均剪切承载力值
———— (3.1.4)
:钢材破坏平均剪切承载力
:有效应力截面面积
:钢材的拉伸强度
二、 剪切承载力的确定
———— (3.1.5)
:锚栓的平均剪切承载力
:取最小值
:钢材破坏平均剪切承载力
:实测平均剪切承载力
锁键型锚栓(Shearkey Anchors) 由胶体代替金属形成机械锁键的扩孔型锚栓。性能优于所有类型的化学锚栓。
混合型锚栓(Hybrid Anchors) 为扩孔型锚栓和化学锚栓的结合体。空隙部分使用胶体完全填充。混合型锚栓的刚性较扩孔型锚栓大。
后预埋锚栓(Long Life Fastening Anchors) 为扩孔型锚栓和植筋的结合体。空隙部分使用胶体或是灌浆料填充。其拉伸承载力的特性曲线与预埋锚栓几乎完全一致。分为M型后预埋锚栓 和D型后预埋锚栓 两种。
扩孔型锚栓与膨胀型锚栓的区别在于前者是作用于锚孔底部扩孔,后者作用于锚孔孔壁。扩孔型锚栓是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。扩孔型锚栓根据其扩孔方式分为预扩孔锚栓和自扩孔锚栓。...
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建筑锚栓按其工作原理及构造分为以下四类
2.1 膨胀型锚栓(简称膨胀锚栓)膨胀锚栓是利用膨胀锥与套筒的相对位移,促使套筒膨胀,与混凝土孔壁产生膨胀挤压力,并通 过剪切摩擦作用产生抗拔力,实现对固定件的锚固。膨胀型锚栓按套筒膨胀方式的不同分为:
1)扭矩控制式
2)位移控制式。
2.2 扩孔型锚栓
扩孔型锚栓是通过钻孔底部混凝土的扩孔,利用扩孔后形成的混凝土斜面与锚栓膨胀锥之间的机械互锁,实现对结构固定件的锚固。扩孔型锚栓锚固力的产生主要是膨胀锥与混凝土锥孔间的直接压力,而不单是间接膨胀摩擦力,因此,膨胀挤压力较小。
扩孔型锚栓按扩孔方式的不同分为:
1)预扩孔普通锚栓:用专用钻具预先扩孔。
2)自扩孔专用锚栓:锚栓自带刀具,安装时自行扩孔,扩孔安装一次完成。
2.3 粘结型锚栓
粘结型锚栓是通过特制的化学粘结剂(锚固胶),将螺杆及内螺纹管胶结固定于混凝土基材钻孔中,通过粘结剂与锚栓及粘结剂与混凝土孔壁间的粘结与锁键作用,实现对固定件的锚固。
2.4 化学植筋
化学植筋是通过化学粘结剂(锚固胶)将带肋钢筋胶结固定于混凝土基材钻孔中,通过粘结与锁键作用,实现带肋钢筋的锚固。
锚栓有下列类型:
(一)膨胀型锚栓
膨胀型锚栓,简称膨胀栓,是利用锥体与膨胀片(或膨胀套筒)的相对移动,促使膨胀片膨胀,与孔壁混凝土产生膨胀挤压力,并通过剪切摩擦作用产生抗拔力,实现对被连接件锚固的一种组件。膨胀型锚栓按安装时膨胀力控制方式的不同,分为扭矩控制式和位移控制式。前者以扭力控制,后者以位移控制。
(二)扩孔型锚栓
扩孔型锚栓,简称扩孔栓或切槽栓,是通过对钻孔底部混凝土的再次切槽扩孔,利用扩孔后形成的混凝土承压面与锚栓膨胀扩大头间的机械互锁,实现对被连接件锚固的一种组件。扩孔型锚栓按扩孔方式的不同,分为预扩孔和自扩孔。前者以专用钻具预先切槽扩孔;后者锚栓自带刀具,安装时自行切槽扩孔,切槽安装一次完成。
(三)粘结型锚栓
粘结型锚栓,又称化学粘结栓,简称化学栓或粘结柃,是以特制的化学胶粘剂(锚固胶),将螺杆及内螺纹管等胶结固定于混凝土基材钻孔中,通过粘结剂与螺杆及粘结剂与混凝土孔壁问的粘结与锁键作用,以实现对被连接件锚固的一种组件。
(四)化学植筋
化学植筋包括螺纹钢筋及长螺杆,是我国工程界广泛应用的一种后锚固连接技术。化学植筋锚固基理与粘结型锚栓相同,但化学植筋及长螺杆由于长度不受限制,与现浇混凝土钢筋锚固相似,破坏形态易于控制,一般均可以控制为锚筋钢材破坏,故适用于静力及抗震设防烈度≤8的结构构件或非结构构件的锚固连接。
(五)混凝土螺钉
混凝土螺钉的构造和锚固机理与木螺钉相似,是以特制工艺滚压淬制出坚硬锋利的刀口螺纹螺杆,安装时先预钻较小孔径的直孔,后将螺钉拧入,利用螺纹与孔壁混凝土问的咬合作用产生抗拔力,实现对被连接件锚固的一种组件。
(六)射钉
射钉是一种以火药为动力,将高硬度钢钉,包括螺钉,射入混凝土,利用其高温(900℃),使钢钉与混凝土因化学熔结及夹紧作用而结为一体,以实现对被连接件的锚固。
(七)锚固胶
化学植筋及粘结型锚栓的锚固性能主要取决于锚固胶(又称胶粘剂、粘结剂)和施工方法,我国使用最广的锚固胶是环氧基锚固胶。
锚栓的适用范围应符合表3-1的规定。
表3-1 锚栓的适用范围
锚栓类型 | 锚栓受力性质及 被连接构件 类型 有无抗震 设防要求 | 受拉、边缘受剪(c<10hef)、拉剪组合 | 受压、中心受剪(c≥10hef)、压剪组合之结构构件及非结构构件 | |
结构构件及生命线工程非结构构件 | 非结构构件 | |||
膨胀型锚栓 | 有 | 不适用 | 适用 | 适用 |
无 | 不适用 | 适用 | 适用 | |
扩孔型锚栓 | 有 | 不适用 | 适用 | 适用 |
无 | 有条件应用 | 适用 | 适用 | |
粘结型锚栓 | 有 | 不适用 | 不适用 | 有条件应用 |
无 | 不适用 | 有条件应用 | 适用 | |
满足锚固深度要求的化学植筋及螺杆 | 有 | ≤8度地区适用 | 适用 | 适用 |
无 | 适用 | 适用 | 适用 |
注:1. 有条件应用是指该锚栓的锚固性能除满足相应产品标准及工程实际要求外,还应有充分的试验依据、可靠的构造措施和工程经验,并经国家指定的机构技术认证许可。
2. 粘结型锚栓除专用开裂粘结型锚栓外,一般粘结型锚栓不宜用于开裂混凝土基材之非结构构件的后锚固连接。
3. c为锚栓至构件边的距离,hef为锚栓的有效埋深。有抗震设防要求的锚固连接所用之锚栓,应选用化学植筋、专用开裂粘结型锚栓和能防止膨胀片松弛的扩孔型锚栓或扭矩控制式膨胀型锚栓,不应选用锥体与套筒分离的位移控制式膨胀型锚栓。