12植筋技术
12.1 设计规定
12.1.1 植筋技术适用于钢筋混凝土结构,不适用于素混凝土结构及纵向钢筋配筋率低于zui小配筋率规定的结构构件;这类构件的植筋应按锚拴进行设计计算。
12.1.2 采用植筋技术时,原构件的混凝土强度等级应符合下列规定:
1当新增构件为悬挂结构构件时,其原构件混凝土强度等级不得低于 C25;
2当新增构件为其他结构构件时,其原构件混凝土强度等级不得低于 C20。
12.1.3 采用植筋技术时,若原构件的混凝土有局部缺陷时,仅允许存在于非锚固部位,且应先进行修补或加固处理后再植筋。若局部缺陷为裂缝,其宽度应不大 0.3mm,且应经注射修补胶后再植筋。
12.1.4 种植用的钢筋,应采用质量和规格符合本规范* 4 章规定的带肋钢筋。当采用进口带肋钢筋时,除应按现行专门规程检验其性能外,尚应要求其相对肋面积 Ar 符合0.55 £ Ar £ 0.08 的规定。
12.1.5 植筋用的胶粘剂应采用改性环氧树脂和改性乙xi基甲基丙xi酸酯类(包括改性氨基甲酸酯胶粘剂)等锚固用结构胶粘剂。当植筋的直径大于 22mm 时,应采用 A 级胶。锚固用胶粘剂的质量和性能应符合本规范* 4
章的规定。
12.1.6 采用植筋锚固的混凝土结构,其长期使用的环境温度不应** 60oC;处
于特殊环境(如高温、高湿、介质腐蚀等)的混凝土结构采用植筋技术
时,除应按国家现行有关标准的规定采取相应的防护措施外,尚应采用
耐环境因素作用的胶粘剂,并按专门的工艺要求施工。
12.1.7 采用符合本规范规定的植筋技术对钢筋混凝土结构构件进行锚固时,被
锚固结构构件的承载力可按整体构件计算。
12.2 锚固计算
12.2.1 承重构件的植筋锚固计算应遵守下列规定:
1植筋设计采用的安全等级,应符合本规范* 3.1.2 条的规定;
2植筋设计应在计算和构造上防止混凝土发生劈裂破坏;
3植筋仅承受轴向力,且仅允许按充分利用钢材强度的计算模式进行设计;
4植筋胶粘剂的粘结强度设计值应按本章的规定值采用;
5地震区的承重结构,其植筋承载力仍按本节的规定进行计算,但其锚固深度设计值应乘以考虑位移延性要求的修正系数。
12.2.2 单根植筋锚固的承载力应符合下列规定:
N £ f y × As (12.2.2–1)
ld =y N ×y ae × ls (12.2.2–2)
式中: N —轴向拉力设计值;
f y —植筋用钢筋的抗拉强度设计值;
As —钢筋截面面积;
ld —植筋锚固深度设计值;
ls —植筋的基本锚固深度,按本规范* 12.2.3 条确定;
yN —考虑各种因素对植筋受拉承载力影响而需加大锚固深度的修正系
数,按本规范* 12.2.5 条确定;
yae —考虑植筋位移延性要求的修正系数;当混凝土强度等级等于低于 C30 时,对 6 度区及 7 度区一、二类场地,取y ae = 1.1;对 7 度区三、四类场地及 8 度区,取y ae = 1.25 ,当混凝土强度** C30 时,取
yae = 1.0 。
12.2.3 植筋的基本锚固深度ls 应按下列公式确定:
ls = 0.2aspt × d × f y (12.2.3)
fbd
式中:aspt —为防止混凝土劈裂引用的计算系数,按本规范表 12.2.3 的确定;
d—植筋公称直径;
fbd —植筋用胶粘剂的粘结强度设计值,按本规范表 12.2.4 的规定值采用。
表12.2.3 考虑混凝土劈裂影响的计算系数αsp
混凝土保护层厚度 c(mm) 25 30 35 ≥40
箍筋设 直径j (mm) 6 8 或1阴极保护法是利用电化学技术使氧化还原反应(失去电子7年期钢筋锈蚀率是5年期的1.32倍,9年期的是7年期的1.78倍。钢筋锈蚀率随构件龄期的增长而非线性增大。主要是由于随构件龄期的增加,裂缝与钢筋锈蚀相互作用导致构件破坏加速。随着板龄期的增加,钢筋锈蚀率增大,板内钢筋截面形状、大小和性能都发生了改变,钢筋的力学性能大幅度降低。对在役结构进行耐久性鉴定时,要考虑钢筋截面面秋的减小,也要考虑应力集中等原因造成的强度降低,才能做出正确的评价。结合两次试验的结果,给出适合予锈蚀率更宽范围的钢筋强度与锈蚀率关系。)不在钢筋上出现,还可通过附加一个阳极到混凝土上来实现。当联连接阳极到电源正极,连接混凝土钢筋到电源负极,整个钢筋骨架就被迫成为阴极。这样,在钢筋(阴极表面上)只有还原反应(获得电子)发生。钢筋不会发生现象:FejFe2++2e一这类氧化反应。也就说,不会发生锈蚀现象。故这种方法被称为阴极保护法。阴极保护法是防止钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀的有效方法,采用阴极保护系统,主要是需要延长阳极的寿命。采用阴极保护法以提高地铁隧道衬砌结构耐久性,可以说是一条既简便又可靠的新途径。0 6 8 或10 ≥6 ≥6
置情况
间距 s(mm) 在植筋锚固深度范围内,s 应不大于 100m
植筋 ≤20 1.0 1.0 1.0 1.0
直径 25 1.15 1.1 1.1 1.05 1.05 1.0
d (mm)
32 1.3 1.2 1.2 1.15 1.15 1.1
注:当钢筋直径介于表列数值之间时,可按线性内插法确定αsp 值。
12.2.4 植筋用胶粘剂的粘接强度设计值应按表 12.2.3 的规定值采用。
表 14.2.3 粘结强度设计值 fbd
混凝土强度等级
胶粘剂等级 构造条件
C20 C25 C30 C40 ≥C60
A 级胶或 B 级胶 s1≥5d、s2≥2.5d 2.3 2.7 3.4 3.6 4.0
A 级胶 s1≥6d、s2≥3.0d — 3.0 3.6 4.0 4.5
s1≥7d、s2≥3.5d — — 4.0 4.5 5.0
注:1 当使用表中的 fbd 值时,其构件的混凝土保护层厚度,应不低于现行设计规范 GB50010<作为加固新技术与其它加固方法比较,粘钢加固法施工操作快捷、难度低,现场无湿作业。完成加固后的结构外观整洁,在满足设计要求的情况下,钢体结构单位面积自重增加较微,不会导致建筑物内部其他构件的连锁加固。br />
的规定值;
2表中s1 为植筋间距,s2 为植筋边距;
3表中 fbd 值仅适用于带肋钢筋的粘结锚固。
12.2.5 考虑各种因素对植筋受拉承载力影响而需加大锚固深度的修正系数y N
应按下列公式计算:
y N =y br ×y w ×y T (12.2.5)
式中:y br —考虑结构构件应力状态对承载力影响的系数:当为悬挑结构构件时,
ybr = 1.5 ;当为非悬挑的重要构件接长时,y br = 1.15 ;当为其他构
件时,y br = 1.0 ;
yw —混凝土孔壁潮湿影响系数,对耐潮湿型胶粘剂,按产品说明书的规定
值采用,但不得低于 1.1。
yT —使用环境的温度(T)影响系数,当T £ 500 C 时,取y T = 1.0 ;当
500 C < T £ 800 C 时,应采用耐高温胶粘剂,并应按产品说明书规定
的y T 值采用;当T > 800 C 时,应采取有效的隔热措施。
12.2.6 承重结构植筋的锚固深度必须经过设计计算确定;严禁按短期拉拔试验
结构可靠度基本理论3.1.1结构可靠度基本概念可靠概率,也即是可靠度(只),是结构或结构构件完成预定功能(Z≥0)的概率。相对而言,失效概率(p,)即是不能完成预定功能(Z≤0)的概率。
值或厂商技术手册的推荐值采用。
12.3 构造规定
12.3.1 当按构造要求植筋时,其zui小锚固长度lmin 应符合下列构造要求:
1受拉钢筋锚固: max{0.3ls;10d;100mm};
2受压钢筋锚固:max{0.6ls;10d;100mm}。
注:对悬挑结构、构件尚应乘以 1.5 的调整系数。
12.3.2 当所植钢筋与原有钢筋搭接(图 12.3.2)时,其受拉搭接长度ll ,应根据
位于同一连接区段内的钢筋搭接接头面积百分率,按下列公式确定:
ll = z × ld (12.3.2)
式中:z —受拉钢筋搭接长度修正系数,按表 12.3.2 取值。
表12.3.2 纵向受拉钢筋搭接长度修正系数
纵向受拉钢筋搭接接头面积百分率(%) ≤25 50 100
z 值 1.2 1.4 1.6
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注:1 钢筋搭接接头面积百分率的定义按现行设计规范 GB 50010 的规定采用;
2当实际搭接接头面积百分率介于表列数值之间时,按线性内插法确定z 值;
3对梁类构件,受拉钢筋搭接接头面积百分率不应**过 50%。
图12.3.2 钢筋搭接示意图
12.3.3 当植筋搭接部位的箍筋间距s 不符合表 12.2.3 的规定时,应进行防劈裂加固。此时,可采用纤维织物复合材的围束作为原构件的附加箍筋进行加
固。围束可采用宽 150mm,厚度不小于 0.111mm 的条带缠绕而成,缠绕时,围束间应无间隔,且每一围束,其所粘贴的条带不应少于 3 层。对方形截面尚应打磨棱角,打磨的质量应符合本规范* 9.9.10 条的要求。若采用纤维织物复合材的围束有困难,也可剔去原构件混凝土保护层,增设新箍筋(或钢箍板)进行加密(或增强)后再植筋。
12.3.4 新植钢筋与原有钢筋在搭接部位的净间距,应按本规范图 12.3.2 的标示值确定。若净间距**过 4d,则搭接长度ll 应增加 2d,但净间距不得大于
6d。
12.3.5 用于植筋的钢筋混凝土构件,其zui小厚度hmin 应符合下列规定:
hmin 3 ld + 2D (14.3.4)
式中:D 为钻孔直径,应按表 12.3.5 确定。
表12.3.5 植筋直径与对应的钻孔直径设计值
钢筋直径 d(mm) 钻孔直径设计值 D(mm)
12 15
14 18
16 20
18 22
15
20 25
22 28
25 31
28 35
32 40
注:按钻孔直径设计值 D 进行施工时,实际钻孔允许有+2mm、-1mm 的偏差。
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