植筋技術及條文說明

2021-03-04 09:43:57 字數 5093 閱讀 3620

12植筋技術

12.1 設計規定

12.1.1 植筋技術適用於鋼筋混凝土結構,不適用於素混凝土結構及縱向鋼筋配筋率低於最小配筋率規定的結構構件;這類構件的植筋應按錨拴進行設計計算。

12.1.2 採用植筋技術時,原構件的混凝土強度等級應符合下列規定:

1 當新增構件為懸掛結構構件時,其原構件混凝土強度等級不得低於c25;

2 當新增構件為其他結構構件時,其原構件混凝土強度等級不得低於c20。

12.1.3 採用植筋技術時,若原構件的混凝土有區域性缺陷時,僅允許存在於非錨固部位,且應先進行修補或加固處理後再植筋。

若區域性缺陷為裂縫,其寬度應不大0.3mm,且應經注射修補膠後再植筋。

12.1.4 種植用的鋼筋,應採用質量和規格符合本規範第4章規定的帶肋鋼筋。當採用進口帶肋鋼筋時,除應按現行專門規程檢驗其效能外,尚應要求其相對肋面積符合的規定。

12.1.5 植筋用的膠粘劑應採用改性環氧樹脂和改性乙烯基甲基丙烯酸酯類(包括改性氨基甲酸酯膠粘劑)等錨固用結構膠粘劑。

當植筋的直徑大於22mm時,應採用a級膠。錨固用膠粘劑的質量和效能應符合本規範第4章的規定。

12.1.6 採用植筋錨固的混凝土結構,其長期使用的環境溫度不應高於60c;處於特殊環境(如高溫、高濕、介質腐蝕等)的混凝土結構採用植筋技術時,除應按國家現行有關標準的規定採取相應的防護措施外,尚應採用耐環境因素作用的膠粘劑,並按專門的工藝要求施工。

12.1.7 採用符合本規範規定的植筋技術對鋼筋混凝土結構構件進行錨固時,被錨固結構構件的承載力可按整體構件計算。

12.2 錨固計算

12.2.1 承重構件的植筋錨固計算應遵守下列規定:

1 植筋設計採用的安全等級,應符合本規範第3.1.2條的規定;

2 植筋設計應在計算和構造上防止混凝土發生劈裂破壞;

3 植筋僅承受軸向力,且僅允許按充分利用鋼材強度的計算模式進行設計;

4 植筋膠粘劑的粘結強度設計值應按本章的規定值採用;

5 **區的承重結構,其植筋承載力仍按本節的規定進行計算,但其錨固深度設計值應乘以考慮位移延性要求的修正係數。

12.2.2 單根植筋錨固的承載力應符合下列規定:

12.2.2–1)

12.2.2–2)

式中:—軸向拉力設計值;

—植筋用鋼筋的抗拉強度設計值;

—鋼筋截面面積;

—植筋錨固深度設計值;

—植筋的基本錨固深度,按本規範第12.2.3條確定;

—考慮各種因素對植筋受拉承載力影響而需加大錨固深度的修正係數,按本規範第12.2.5條確定;

—考慮植筋位移延性要求的修正係數;當混凝土強度等級等於低於c30時,對6度區及7度區

一、二類場地,取;對7度區

三、四類場地及8度區,取,當混凝土強度高於c30時,取。

12.2.3 植筋的基本錨固深度應按下列公式確定:

12.2.3)

式中:—為防止混凝土劈裂引用的計算係數,按本規範表12.2.3的確定;

—植筋公稱直徑;

—植筋用膠粘劑的粘結強度設計值,按本規範表12.2.4 的規定值採用。

表12.2.3 考慮混凝土劈裂影響的計算係數αsp

注:當鋼筋直徑介於表列數值之間時,可按線性內插法確定αsp值。

12.2.4 植筋用膠粘劑的粘接強度設計值應按表12.2.3的規定值採用。

表14.2.3 粘結強度設計值

注:1 當使用表中的值時,其構件的混凝土保護層厚度,應不低於現行設計規範gb50010的規定值;

2 表中為植筋間距,為植筋邊距;

3 表中值僅適用於帶肋鋼筋的粘結錨固。

12.2.5 考慮各種因素對植筋受拉承載力影響而需加大錨固深度的修正係數應按下列公式計算:

12.2.5)

式中:—考慮結構構件應力狀態對承載力影響的係數:當為懸挑結構構件時,;當為非懸挑的重要構件接長時,;當為其他構件時,;

—混凝土孔壁潮濕影響係數,對耐潮濕型膠粘劑,按產品說明書的規定值採用,但不得低於1.1。

—使用環境的溫度(t)影響係數,當時,取;當時,應採用耐高溫膠粘劑,並應按產品說明書規定的值採用;當時,應採取有效的隔熱措施。

12.2.6 承重結構植筋的錨固深度必須經過設計計算確定;嚴禁按短期拉拔試驗值或廠商技術手冊的推薦值採用。

12.3 構造規定

12.3.1 當按構造要求植筋時,其最小錨固長度應符合下列構造要求:

1 受拉鋼筋錨固: max{0.3ls;10d;100mm};

2 受壓鋼筋錨固:max{0.6ls;10d;100mm}。

注:對懸挑結構、構件尚應乘以1.5的調整係數。

12.3.2 當所植鋼筋與原有鋼筋搭接(圖12.3.2)時,其受拉搭接長度,應根據位於同一連線區段內的鋼筋搭接接頭面積百分率,按下列公式確定:

12.3.2)

式中:—受拉鋼筋搭接長度修正係數,按表12.3.2取值。

表12.3.2 縱向受拉鋼筋搭接長度修正係數

注:1 鋼筋搭接接頭面積百分率的定義按現行設計規範gb 50010的規定採用;

2 當實際搭接接頭面積百分率介於表列數值之間時,按線性內插法確定值;

3 對梁類構件,受拉鋼筋搭接接頭面積百分率不應超過50%。

圖12.3.2 鋼筋搭接示意圖

12.3.3 當植筋搭接部位的箍筋間距不符合表12.

2.3的規定時,應進行防劈裂加固。此時,可採用纖維織物復合材的圍束作為原構件的附加箍筋進行加固。

圍束可採用寬150mm,厚度不小於0.111mm的條帶纏繞而成,纏繞時,圍束間應無間隔,且每一圍束,其所貼上的條帶不應少於3層。對方形截面尚應打磨稜角,打磨的質量應符合本規範第9.

9.10條的要求。若採用纖維織物復合材的圍束有困難,也可剔去原構件混凝土保護層,增設新箍筋(或鋼箍板)進行加密(或增強)後再植筋。

12.3.4 新植鋼筋與原有鋼筋在搭接部位的淨間距,應按本規範圖12.3.2的標示值確定。若淨間距超過4d,則搭接長度應增加2d,但淨間距不得大於6d。

12.3.5 用於植筋的鋼筋混凝土構件,其最小厚度應符合下列規定:

14.3.4)

式中:d為鑽孔直徑,應按表12.3.5確定。

表12.3.5 植筋直徑與對應的鑽孔直徑設計值

注:按鑽孔直徑設計值d進行施工時,實際鑽孔允許有+2mm、-1mm的偏差。

條文說明

12 植筋技術

12.1 設計規定

12.1.1 植筋技術之所以僅適用於鋼筋混凝土結構,而不適用素混凝土結構和過低配筋率的情況,是因為這項技術主要用於連線原結構構件與新增構件,只有當原構件混凝土具有正常的配筋率和足夠的筘筋時,這種連線才是有效而可靠的。

與此同時,為了確保這種連線承載的安全性,還必須按充分利用鋼筋強度和延性的破壞模式進行訓『算。但這對素混凝上構件來說,並非任何情況下都能做到的。因為在素混凝上中要保證植筋的強度得到充分發揮,必需有很大的間距和邊距,而這在建築結構構造上往往難以滿足。

此時,只能改用按混凝土基材承載力設計的錨栓連線。

12.1.2 原構件的混凝土強度等級直接影響植筋與混凝土的粘結性能,特別是懸挑結構、構件更為敏感。為此,必須規定對原構件混凝土強度等級的最低要求。

12.1.3 承重構件植筋部位的混凝土應堅實、無區域性缺陷,且配有適量鋼筋和箍筋,才能使植筋正常受力。

因此,不允許有區域性缺陷存在於錨固部位;即使處於錨固部位以外,也應先加固後植筋,以保證安全和質量。

12.1.4 國內外試驗表明,帶肋鋼筋相對肋面積ar的不同,對植筋的承載力有一定影響。

其影響範圍大致在0.9~1.16之間。

當0.05≤ar<0.08時,對植筋承載力起提高作用;當ar>0.

08時起降低作用。因此,我國國家標準要求相對肋面積應在0.055~0.

065之間。然而國外有些標準對ar的要求較寬,允許0.05≤ar≤0.

1的帶肋鋼筋均為合格品。在這種情況下,若接受ar>0.08的產品,顯然對植筋的安全質量有影響,故規定當採用進口的帶肋鋼筋時,應檢查此專案,並且至少應要求其ar值不應大於0.

08。12.1.5 這是根據建設部建築物鑑定與加固規範管理委員會抽樣檢測20餘種中、高檔錨固型結構膠粘劑的試驗結果,參照國外有關技術資料制定的,並且在實際工程的試用中得到驗證。

因此,必須嚴格執行,以確保植筋技術在承重結構中應用的安全。

12.1.6 本條規定了採用植筋連線的結構,其長期使用的環境溫度不應高於60℃。

但應說明的是,這是按常溫條件下,使用普通型結構膠粘劑的效能確定的。當採用耐高溫膠粘劑粘結時,可不受此規定限制,但基材混凝土應受現行國家標準《混凝土結構設計規範》gb 50010及其條文說明對結構表面溫度規定的約束。

12.1.7 本條的規定僅就植筋設計而言,但植筋的工作效能及其安全性還在很大程度上取決於其施工質量。

因此,在實施本規定時,還應在施工圖中對工程監理單位和施工單位提出如何確保質量的具體要求。

12.2 錨固計算

12.2.1~12.

2.3 本規範對植筋受拉承載力的確定,雖然是以充分利用鋼材強度和和延性為條件的,但在計算其基本錨固深度時,卻是按鋼材屈服和與粘結破壞同時發生的臨界狀態進行確定的。因此,在計算**區植筋承載力時,對其錨固深度設計值的確定,尚應乘以保證其位移延性達到設計要求的修正係數。

試驗表明,該修正係數只要符合本條的規定,其所植鋼筋不僅都能屈服,而且後繼強化段明顯,能夠滿足抗震對延性的要求。

另外,應說明的是在植筋承載力計算中還引入了防止混凝土劈裂的計算係數。這是參照acl38-2002的規定制定的;但考慮到按aci公式計算較為複雜,況且也有必要按我國的工程經驗進行調整,故而採取了按查表的方法確定。

12.2.4 錨固用膠粘劑粘結強度設計值,不僅取決於膠粘劑的基本力學效能,而且還取決於混凝土強度等級以及結構的構造條件。

表12.2.4規定的粘結強度設計值是參照icbo對膠粘劑粘結強度規定的安全係數以及eota給出的取值曲線,按我國試驗資料和工程經驗確定的。

從表面上看,本規範的取值似乎偏高,其實並非如此。因為本規範引入了對植筋構件不同受力條件的考慮,並按其風險的大小,對基本取值進行了調整。這樣得到的最後結果,對非懸挑的梁類構件而言,與歐美取值相當,相差不到4%:

對懸挑結構構件而言,取值要比歐洲低,但卻是必要的;因為這類構件的植筋受力條件最為不利,必須要有較高的安全儲備才能保證植筋連線的可靠性:所以根據修訂組的試驗資料和專家論證的意見作了調整。至於一般構件對植筋錨固深度的植筋,其粘結強度設計值雖略有提高,但從c30混凝土的取值來看,也只比歐洲取值高了0.

3mpa,且僅用於直徑不大於20mm的植筋,不會對安全有顯著影響。

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