6.1 后锚固连接设计应遵照JGJ145-2004《混凝土结构后锚固技术规程》的规定,一般应根据被连接件的结构类型,锚栓的受力性质,有无抗震设防要求以及既有混凝土结构有无开裂等情况按表1.3-1规定选用建筑锚栓类型。
6.2 锚固承载力应按式 (1.6.2-1)计算。
γM S≤R (1.6.2-1)
式中 γM-锚固连接重要性系数;对安全等级为一级(重要锚固)、二级(一般锚固)的锚固分别取γM = 1.2,1.1;
S-作用在锚固连接上的荷载效应基本组合或偶然组合设计值;
R-锚固承载力设计值;R=Rk/γR*;
R-锚固承载力标准值;
γR*-锚固承载力分项系数,按表6.2-1选用。
表6.2-1 锚固承载力分项系数γR*
符号 | 锚固破坏类型 | 承载力分项系数γR* | |
结构构件 | 非结构构件 | ||
γRcN | 混凝土锥体受拉破坏 | 3.0 | 2.15 |
γRc,y | 混凝土楔形体受剪破坏 | 2.5 | 1.8 |
γRp | 锚栓拔出破坏 | 3.0 | 2.15 |
γRsp | 混凝土劈裂破坏 | 3.0 | 2.15 |
γRcp | 混凝土剪撬破坏 | 2.5 | 1.8 |
γRs,N | 锚栓钢材受拉破坏 | 1.3fstk/fyk≥1.55 | 1.2fstk/fyk≥1.4 |
γRs.γ,y | 锚栓钢材受剪破坏(fstk≤800MPa,且fyk/fstk≤0.8) | 1.3fstk/fyk≥1.4 | 1.2fstk/fyk≥1.25 |
注:表中fstk-锚栓钢材抗拉强度标准值;fyk-锚栓钢材屈服强度标准值。
6.3 为简化设计,方便正确选用各类锚栓产品,在同等条件上清晰的认识,合理区别锚栓产品的性能指标,在企业产品技术资料中列出的锚栓承载力设计值均根据非结构构件、C20开裂混凝土、c1 = ccrN、s1 = scrN等条件,用国家建筑标准设计图集《混凝土后锚固连接构造》中的简化计算方法计算确定。当锚栓使用条件不符时,应按该图集中提供的锚栓承载力简化计算方法进行修改。
6.4 对受拉、边缘受剪、拉剪组合之结构构件及生命线工程非结构构件的锚固连接,宜控制为锚栓或植筋钢材破坏,不宜控制为混凝土基材破坏;对于膨胀型锚栓及扩孔型锚栓锚固连接,不应发生整体拔出破坏,不宜产生锚杆穿出破坏;对于粘结型锚栓,不宜产生拔出破坏;对于满足锚固深度要求的化学植筋及螺杆,不应产生混凝土基材破坏及拔出破坏(包括沿胶筋界面破坏和胶混界面破坏)。
6.5考虑地震作用组合的锚栓连接承载力应按式(1.6.5-1)计算。摩擦力不得作为抵抗地震作用的抗力。
S≤kR∕γRE (1.6.5-1)
式中 S-锚固连接地震作用效应和其它荷载效应的基本组合;
R-承受静力荷载时锚栓连接承载力设计值;
γRE-承载力抗震调整系数,取γRE = 1;
k-考虑地震作用组合时锚栓连接承载力降低系数,应由锚栓生产厂家通过系统的试验认证后提供,在无系统试验情况下,可按表6.5-1 采用。
表6.5-1 地震作用下锚栓连接承载力降低系数
破坏情况 | k | ||
受拉锚固 | 受剪锚固 | ||
锚栓或植筋钢材破坏 | 1.0 | 1.0 | |
混凝土破坏 | 扩孔型锚栓 | 0.8 | 0.7 |
膨胀型锚栓 | 0.7 | 0.6 | |
粘结型锚栓或植筋 | 0.7 | 0.5 |
6.6 抗震锚固连接锚栓的最小有效锚固深度hef∕d宜满足表6.6-1的规定,当有充分试验依据及可靠工程经验并经国家指定机构认证许可时可不受其限制。
表6.6-1 抗震锚固连接锚栓的最小有效锚固深度hef∕d
锚栓类型 | 抗震设防烈度 | 基材混凝土 | Ⅰ类:锚栓受拉、边缘受剪、拉剪复合受力之结构构件连接及生命线工程非结构构件连接 | Ⅱ类:非结构构件连接及受压、中心受剪、压剪复合受力之结构构件连接 | |||||||
C20 | C30 | C40 | C50 | C60 | C20 | C30 | C40 | C50 | C60 | ||
化学植筋及螺杆 | ≤6 | 未裂 | 12 | 11 | 10 | 9 | 11 | 10 | 9 | 8 | |
7~8 | 13 | 12 | 11 | 10 | 12 | 11 | 10 | 9 | |||
≤6 | 开裂 | 26 | 22 | 19 | 17 | 15 | 24 | 20 | 17 | 15 | 14 |
7~8 | 29 | 24 | 21 | 18 | 16 | 26 | 22 | 19 | 17 | 15 | |
粘结型锚栓 | ≤6 | 未裂 | 不宜选用 | 11 | 10 | 9 | 8 | ||||
7~8 | 12 | 11 | 10 | 9 | |||||||
≤6 | 开裂 | 24 | 20 | 17 | 15 | 14 | |||||
7~8 | 26 | 22 | 19 | 17 | 15 | ||||||
扩孔型锚栓 | ≤6 | 8 | 4 | ||||||||
7 | 10 | 5 | |||||||||
8 | 6 | ||||||||||
膨胀型锚栓 | ≤6 | 不宜选用 | 5 | ||||||||
7 | 6 | ||||||||||
8 | 7 |
注:植筋及螺杆系指HRB335级钢材,锚栓系指5.6级钢材,对于非HRB335级和5.6级钢材,锚固深度应作相应增减;d为锚栓杆或植筋直径(mm)
6.7 构造要求
1)混凝土结构作为锚固体的基材,其结构最小厚度(h)应满足下列规定:
对于膨胀型锚栓及扩孔型锚栓,h≥1.5hef,且h>100mm。
对于粘结型锚栓及植筋,h≥hef+2do,且h>100mm,式中do为钻孔直径。
2)锚栓布置
① 锚栓布置应避开装饰层及抹灰层,应锚固在坚实的混凝土基层内,宜深入有钢筋环绕的结构核心区内,不应锚固在混凝土保护层内。当有抹灰层或装饰层时,应清除后再安装。
② 抗震设计中锚栓宜布置在混凝土结构的受压区和非开裂区,不应布置在素混凝土区及裂缝宽度Wmax≥0.3mm的受拉区。对于高烈度区一级抗震的重要承重结构的锚固连接,宜布置在有纵横钢筋环绕的区域;严禁在抗震结构可能出现弯曲屈服及很大非弹性变形的部位如框架梁端和柱端箍筋加密区布置锚栓。
③ 群锚锚栓间距Smin及边距Cmin最小值应由生产厂家通过国家授权的检测机构的检验分析后给定,否则不应小于表6.7-1的规定。
表6.7-1 群锚锚栓间距Smin 及边距Cmin最小值
锚固类型 | Smin | Cmin |
膨胀型锚栓 | ≥10dnom | ≥12dnom |
扩孔型锚栓 | ≥8dnom | ≥10dnom |
粘接型锚栓、植筋 | ≥5d | ≥5d |
注:表中dnom为锚栓外径,d为锚栓杆或植筋直径。
4)锚栓和植筋锚固连接所处的环境温度应符合锚栓和锚固胶产品的规定,其锚固连接的防火要求应满足国家标准中有关防火规范的规定。对于粘结型锚栓和植筋应注意环境温度对锚固胶的软化、冷脆和老化等不利影响。当植筋需要后焊接时,应特别注意焊接部位的高温对锚固胶的不利影响,离开基面的钢筋预留长度应≥20d,且应≥200mm。