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    12植筋技術

    12.1 設計規(guī)定
    12.1.1 植筋技術適用于鋼筋混凝土結構,不適用于素混凝土結構及縱向鋼筋配筋率**zui小配筋率規(guī)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  采用植筋八十年代以來,橋梁結構的可靠度理論研究工作,逐步由單個構件的可靠度研究向結構整體系統(tǒng)不同失效模式的可靠度研究過渡,相應的方法有荷載增量法,尸分解法、良好概率法、分支界限法、改進的分支界限法、區(qū)間估計法和點估計法等。美、英等西方發(fā)達國家利用以上研究成果和方法,開發(fā)出了針對橋梁結構的管理系統(tǒng),旨在以較少的資金較好的維護橋梁結構。技術時,原構件的混凝土強度等級應符合下列規(guī)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** 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** C20。

    12.1.3 采用植筋技術時,若原構件的混凝土有局部缺陷時,僅允許存在于非錨固部位,且應**行修補或加固處理后再植筋。若局部缺陷為裂縫,其寬度應不大 0.3mm,且應經注射修補膠后再植筋。

    12.1.4 種植用的鋼筋,應采用質量和規(guī)格符合本規(guī)范* 4 章規(guī)定的帶肋鋼筋。當采用進口帶肋鋼筋時,除應按現行專門規(guī)程檢驗其性能外,尚應要求其相對肋面積 Ar 符合0.55 £ Ar £ 0.08 的規(guī)定。

    12.1.5 植筋用的膠粘劑應采用改性環(huán)氧樹脂和改性乙xi基甲基丙xi酸酯類(包括改性氨基甲酸酯膠粘劑)等錨固用結構膠粘劑。當植筋的直徑大于 22mm 時,應采用 A 級膠。錨固用膠粘劑的質量和性能應符合本規(guī)范* 4

    章的規(guī)定。

    12.1.6  采用植筋錨固的混凝土結構,其長期使用的環(huán)境溫度不應** 60oC;處

    于特殊環(huán)境(如高溫、高濕、介質腐蝕等)的混凝土結構采用植筋技術

    時,除應按國家現行有關標準的規(guī)定采取相應的防護措施外,尚應采用

    耐環(huán)境因素作用的膠粘劑,并按專門的工藝要求施工。

    12.1.7  采用符合本規(guī)范規(guī)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(guī)定:

    1植筋設計采用的安全等級,應符合本規(guī)范* 3.1.2 條的規(guī)定;

    2植筋設計應在計算和構造上防止混凝土發(fā)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(guī)定值采用;

    5地震區(qū)的承重結構,其植筋承載力仍按本節(jié)的規(guī)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系數。

    12.2.2  單根植在一定極限拉拔力作用下,植筋鋼筋沿植筋深度方向的應力分布規(guī)律為,在接近孔口處應變較大,離孔口越遠,其應變越小。筋錨固的承載力應符合下列規(guī)定:

    N £ f y × As (12.2.2–1)
    ld =y N ×y ae × ls (12.2.2–2)

    式中: N —軸向拉力設計值;

    f y —植筋用鋼筋的抗拉強度設計值;

    As —鋼筋截面面積;

    ld —植筋錨固深度設計值;

    ls —植筋的基本錨固深度,按本規(guī)范* 12.2.3 條確定;

    yN —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系

    數,按本規(guī)范* 12.2.5 條確定;

    yae —考慮植筋位移延性要求的修正系數;當混凝土強度等級等于** C30 時,對 6 度區(qū)及 7 度區(qū)一、二類場地,取y ae = 1.1;對 7 度區(qū)三、四類場地及 8 度區(qū),取y ae = 1.25 ,當混凝土強度** C30 時,取

    yae = 1.0 。

    12.2.3  植筋的基本錨固深度ls 應按下列公式確定:

    ls = 0.2aspt × d × f y (12.2.3)

    fbd

    式中:aspt —為防止混凝土劈裂引用的計算系數,按本規(guī)范表 12.2.3 的確定;

    d—植筋公稱直徑;

    fbd —植筋用膠粘劑的粘結強度設計值,按本規(guī)范表 12.2.4 的規(guī)定值采用。


    表12.2.3 考慮混凝土劈裂影響的計算系數αsp

    混凝土保護層厚度 c(mm) 25 30 35 ≥40

    箍筋設 直徑j (mm) 6 8 或10 6 8 或10 ≥6 ≥6
    置情況
    間距 s(mm) 在植筋錨固深度范圍內,s 應不大于 100m


    植筋 ≤20 1.0 1.0 1.0 1.0

    直徑 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:當鋼筋直徑介于表列數值之間時,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(guī)定值采用。

    表 14.2.3 粘結強度設計值 fbd

    混凝土強度等級
    膠粘劑等級 構造條件
    C20 C25 C30 C40 ≥C60


    A 級膠或 B 級膠 s1≥5d、s2≥2.5d 2.3 2.7 3.4 3.6 4.0

    A 級膠 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  當使用表中的 fbd 值時,其構件的混凝土保護層厚度,應不**現行設計規(guī)鋼筋混凝土構件中的粘結問題可分為鋼筋端部錨固和縫間粘結兩類問題,在這兩類問題中鋼筋的粘結應力分布有較大的差別。粘結性能的研究主要包括粘結強度和粘結-滑移關系兩方面的內容,常用的試驗方法有拉拔試驗和梁式試驗?;炷林袖摻钿P蝕對結構性能的影響除了表現為鋼筋截面削弱外,較重要的是銹蝕產物對鋼筋與混凝土粘結性能的影響。鋼筋銹蝕破壞了鋼筋與混凝土之間原有的狀態(tài),使它們之間的粘結性能發(fā)生改變,這種粘結性能的變化是十分復雜的,它不僅與銹蝕程度密切相關,而且與鋼筋種類、混凝土保護層厚度等因素也有著密切的關系。銹蝕鋼筋粘結性能的變化對構件的受力性能產生很大的影響,嚴重時甚至使結構喪失承載力而破壞。因此深入研究銹蝕鋼筋的粘結性能,找出其退化規(guī)律,對于鋼筋混凝土耐久性評估和結構的維修加固都有著重要的意義。范 GB50010

    的規(guī)定值;

    2表中s1 為植筋間距,s2 為植筋邊距;

    3表中 fbd 值僅適用于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系數y N

    應按下列公式計算:

    y N =y br ×y w ×y T (12.2.5)

    式中:y br —考慮結構構件應力狀態(tài)對承載力影響的系數:當為懸挑結構構件時,

    ybr = 1.5 ;當為非懸挑的重要構件接長時,y br = 1.15 ;當為其他構

    件時,y br = 1.0 ;

    yw —混凝土孔壁潮濕影響系數,對耐潮濕型膠粘劑,按產品說明書的規(guī)定

    值采用,但不得** 1.1。

    yT —使用環(huán)境的溫度(T)影響系數,當T £ 500 C 時,取y T = 1.0 ;當

    500 C < T £ 800 C 時,應采用耐高溫膠粘劑,并應按產品說明書規(guī)定

    的y T 值采用;當T > 800 C 時,應采取有效的隔熱措施。

    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采用。


    12.3 構造規(guī)定


    1各傳感器的讀數總體上比較接近。梁端傳感器的讀數略小于跨中傳感器的測量結果,這是因為梁跨中處所承受的荷載彎矩較大,碳纖維板的應力狀態(tài)較高。同時也說明錨具處碳纖維板沒有出現明顯的滑移,加固中采用的錨具具有良好的耐久性。且從每個傳感器的讀數可以看出,各碳纖維板在加固后初期的應變變化較大,在以后的時間內變化速度都相對較小。但是由于測量是在室外環(huán)境內完成的,干擾因素較多,所以測量所得到的數據呈示出較大的波動性。2.3.1  當按構造要求植筋時,其zui小錨固長度lmin 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 的調整系數。

    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ll ,應根據

    位于同一連接區(qū)段內的鋼筋搭接接頭面積百分率,按下列公式確定:

    ll = z × ld (12.3.2)

    式中:z —受拉鋼筋搭接長度修正系數,按表 12.3.2 取值。

    表12.3.2 縱向受拉鋼筋搭接長度修正系數

    縱向受拉鋼筋搭接接頭面積百分率(%) ≤25 50 100

    z 值 1.2 1.4 1.6


    14


    注:1  鋼筋搭接接頭面積百分率的定義按現行設計規(guī)范 GB 50010 的規(guī)定采用;

    2當實際搭接接頭面積百分率介于表列數值之間時,按線性內插法確定z 值;

    3對梁類構件,受拉鋼筋搭接接頭面積百分率不應**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s 不符合表 12.2.3 的規(guī)定時,應進行防劈裂加固。此時,可采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。圍束可采用寬 150mm,厚度不小于 0.111mm 的條帶纏繞而成,纏繞時,圍束間應無間隔,且每一圍束,其所粘貼的條帶不應少于 3 層。對方形截面尚應打磨棱角,打磨的質量應符合本規(guī)范* 9.9.10 條的要求。若采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)后再植筋。

    12.3.4  新植鋼筋與原有鋼筋在搭接部位的凈間距,應按本規(guī)范圖 12.3.2 的標示值確定。若凈間距**過 4d,則搭接長度ll 應增加 2d,但凈間距不得大于

    6d。

    12.3.5  用于植筋的鋼筋混凝土構件,其zui小厚度hmin 應符合下列規(guī)定:

    hmin 3 ld + 2D (14.3.4)

    式中:D 為鉆孔直徑,應按表 12.3.5 確定。

    表12.3.5 植筋直徑與對應的鉆孔直徑設計值

    鋼筋直徑 d(mm) 鉆孔直徑設計值 D(mm)

    12 15

    14 18

    16 20

    18 22




    15


    20 25

    22 28

    25 31

    28 35

    32 40


    注:按鉆孔直徑設計值 D 進行施工時,實際鉆孔允許有+2mm、-1mm 的偏差。





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    詞條說明

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    *六章 地腳螺栓錨固及鋼筋栽埋 *13條地腳螺栓常用形式見圖2 根據現代設計理論,普通鋼筋混凝土梁的抗剪計算模型是**靜定桁架,此桁架的上弦是受壓區(qū)混凝土、下弦是縱向受拉鋼筋,受壓斜腹桿是裂縫范圍內的混凝土,豎向受拉腹桿是加固梁配置的箍筋。1、YasinN.Ziraba與M.Hussain等通過對鋼筋混凝土梁底部粘貼鋼板加固的抗彎、抗剪性能進行了試驗研究,在考慮延性理論上構建了計算公式。 圖2.

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