化學(xué)螺栓安裝技術(shù)手冊(cè)

1、 植筋錨栓安裝技術(shù)手冊(cè)化學(xué)螺栓安裝技術(shù)手冊(cè)一、 植筋膠安裝步驟、建議鉆孔直徑、固化時(shí)間1-1 使用植筋膠安裝步驟1、先采用沖擊鉆或無(wú)損取孔鉆一個(gè)孔徑、深度適當(dāng)?shù)目住?、用刷子將孔壁的塵屑反復(fù)清刷。3、用強(qiáng)風(fēng)徹底清潔孔壁。再重復(fù)第2及第3步至少三次以上，不要留下塵土或泥漿。4、使用新的腔筒或噴嘴時(shí)，先擠出錨固劑待其成均勻灰色后方可開(kāi)始使用。把噴嘴伸至洞底，擠出錨固劑達(dá)一半洞深。5、用手將備好的鋼筋或螺桿旋轉(zhuǎn)著緩緩插入洞底，使得錨固劑均勻地附著在鋼筋或螺桿表面及縫隙中。6、參考植筋膠固化時(shí)間表進(jìn)行安裝。到達(dá)推薦固化時(shí)間后，可進(jìn)行混凝土澆筑或螺栓安裝緊固。1-2 安裝鋼筋時(shí)建議鉆孔直徑鋼筋直徑（mm

2、）1012141618202225283240建議鉆孔直徑D（mm）1316182022252832354050備注：建議鉆孔直徑是使用植筋膠時(shí)的最佳推薦值，可根據(jù)實(shí)際情況選用最接近鉆頭。1-3植筋膠安裝固化時(shí)間表環(huán)境溫度允許安裝時(shí)間Min（分鐘）允許拉力承載時(shí)間Hr（小時(shí)）允許擰緊安裝時(shí)間Hr（小時(shí)）完全固化時(shí)間Hr（小時(shí)）3251324207132416101.53.524102024364453548備注：1、允許拉力承載時(shí)可達(dá)錨固結(jié)合力的50%；2、固化時(shí)間已考慮最大工作載荷2倍的安全系數(shù)；3、基材潮濕時(shí)，承載及固化時(shí)間需相應(yīng)延長(zhǎng)（通常為基材干燥時(shí)的2倍）。二、受力安全概念2-1 安全

3、概念理論/歐洲規(guī)范在本手冊(cè)中，我們使用了兩種安全概念：普遍安全概念（混凝土和其他材料）分項(xiàng)安全概念（僅針對(duì)混凝土）2-1-1 普遍安全概念根據(jù)這一概念，我們須證明錨固件荷載推薦值Frec大于實(shí)際作用荷載Sact即： SactFrec （2-1-1）其中： Frec= N （2-1-2） Rk：抗力特征值：普遍安全因子2-1-2 分項(xiàng)安全概念（歐洲規(guī)范2和3）總則：對(duì)于錨固件的計(jì)算，采用分項(xiàng)安全因子，我們須證明荷載設(shè)計(jì)值Sd小于抗力設(shè)計(jì)值RdSdRd （2-1-3）其中： Sd =Sk*F N （2-1-4） Sk：荷載特征值F：分項(xiàng)安全因子抗力設(shè)計(jì)值Rd是用來(lái)計(jì)算混凝土破壞和鋼材破壞時(shí)的拉力、

4、剪力及合力荷載的Rd = N （2-1-5）Rk：抗力特征值 M：分項(xiàng)安全因子2-2 荷載的分類(lèi)作用在錨固系統(tǒng)上的荷載通常分靜態(tài)荷載和可變荷載：a、靜態(tài)荷載荷載恒定，不隨時(shí)間變化而改變b、可變荷載荷載隨時(shí)間的變化而改變，根據(jù)其振幅和頻率又可分為振動(dòng)荷載，即低振幅、高頻率的可變荷載（如機(jī)械設(shè)備馬達(dá)的振動(dòng)）動(dòng)態(tài)荷載，即隨時(shí)間的變化產(chǎn)生高振幅或負(fù)荷載的或變荷載（如風(fēng)動(dòng)的影響）沖擊荷載，即瞬間施加的荷載而根據(jù)荷載的作用方式，以上荷載還可分為永久荷載和偶然荷載永久荷載，即持續(xù)作用的荷載偶然荷載，即在一次或幾次有限時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的荷載永久荷載與偶然荷載在考慮安全因子時(shí)將予以區(qū)別對(duì)待2-3 錨固系統(tǒng)的破壞狀況化

5、學(xué)粘結(jié)錨固系統(tǒng)包括緊固元件（鋼筋或螺栓）和化學(xué)粘結(jié)劑。雙組份化學(xué)成份經(jīng)充分混合后注入鉆孔中，固化后與緊固元件和基材間產(chǎn)生兩部分結(jié)合力：緊固件與化學(xué)粘結(jié)劑之間的粘結(jié)化學(xué)粘結(jié)劑與構(gòu)件基材之間的粘結(jié)這種化學(xué)粘結(jié)錨固形式對(duì)基材不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力附加擠壓作用在錨固系統(tǒng)中，錨件的破壞形式通常有三種狀況，即鋼材的破壞、錨固粘結(jié)劑的破壞以及混凝土基材的破壞。對(duì)于在鋼筋混凝土中種植鋼筋來(lái)說(shuō)，依據(jù)歐洲規(guī)范，在確保錨固基本埋植深度（最小值為10倍鋼筋直徑）時(shí)，錨固系統(tǒng)一般將出現(xiàn)鋼材及粘結(jié)劑的破壞形式。2-4 基材構(gòu)件的不同狀況2-4-1 基材構(gòu)件為鋼筋混凝土在使用植筋膠錨固劑進(jìn)行植筋時(shí)，都將基材構(gòu)件當(dāng)作鋼筋混凝土來(lái)考慮。

6、而對(duì)于鋼筋混凝土構(gòu)件，其拉力是由連接鋼筋通過(guò)鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力傳遞給預(yù)埋鋼筋的，因此間距與邊距并非重要因素。換句話說(shuō)，在澆筑混凝土?xí)r，須保證混凝土在鋼筋之間能夠充分通過(guò)且很好地與鋼筋進(jìn)行粘結(jié)，以保證植筋在混凝土中有效地傳遞粘結(jié)力。因此，間距與邊距須滿足鋼筋混凝土本身的要求。植筋的最小凈邊距為混凝土的池小保護(hù)層厚度；而鋼筋間的最小凈距則須大于或等于鋼筋的直徑或最小20mm，當(dāng)鉆孔直徑超過(guò)32mm時(shí)，此凈距則須大于或等于鉆孔直徑加5mm。至于基材構(gòu)件的最小厚度，則需滿足下列關(guān)系：當(dāng)鉆孔直徑 D12mm th+40mm12D25mm th+50mm25D35mm th+60mm35D40mm

7、th+70mm40D50mm th+80mmD50mm th+100mm2-4-2 基材構(gòu)件為素混凝土在使用植筋膠錨固劑進(jìn)行螺桿錨固，或當(dāng)基材構(gòu)件為素混凝土，或不能確定是否為鋼筋混凝土?xí)r，我們將上述情況作為錨固理論進(jìn)行考慮。即錨件的受力是通過(guò)連接錨件直接傳遞給混凝土的，因此，受力值在傳遞過(guò)程中將受混凝土強(qiáng)度、錨件的埋植深度、間距及邊距的影響。這些影響關(guān)系參見(jiàn)后面4-2-4、4-2-5、4-2-6和4-2-7節(jié)。對(duì)于基材構(gòu)件的最小厚度，則與2-4-1節(jié)中鋼筋混凝土的情況相同。三、植筋膠植筋技術(shù)資料3-1 概述在前面2-3節(jié)中，對(duì)錨固系統(tǒng)中錨件的破壞形式作了簡(jiǎn)單的討論。在鋼筋混凝土中進(jìn)行植筋時(shí)，依

8、據(jù)歐洲規(guī)范，在確保鋼筋錨固的基本埋植深度（最小值為10倍鋼筋直徑）時(shí)，錨固系統(tǒng)一般將出現(xiàn)鋼材及粘結(jié)劑的破壞形式，這里我們將對(duì)上述兩種破壞形式的錨固力進(jìn)行理論計(jì)算。而對(duì)于錨固系統(tǒng)的剪力值，是由鋼筋材質(zhì)的剪力值所決定的，因此，在這部分中僅討論拉力值。3-2 理論計(jì)算鋼材破壞及粘結(jié)劑破壞時(shí)，錨固力的理論計(jì)算公式詳見(jiàn)如下：3-2-1 鋼材破壞時(shí)軸向拉力特征值：NRK，s=AO*fuk=*（d/2）2*fuk=/4*d2*fuk （3-2-1）其中： d鋼筋直徑（mm）fuk鋼筋屈服拉力特征值（N/mm2）3-2-2 粘結(jié)劑破壞時(shí)在化學(xué)錨固系統(tǒng)中，錨固粘結(jié)破壞通常可能由兩個(gè)方面造成的，一是緊固元件（鋼筋

9、或螺桿）與粘結(jié)劑之間的界面發(fā)生破壞，另一是粘結(jié)劑與構(gòu)件基材孔壁之間界面發(fā)生破壞。在植筋膠粘結(jié)劑錨固鋼筋時(shí)，其粘結(jié)強(qiáng)度是由粘結(jié)劑與構(gòu)件基材孔壁的接觸面積起控制作用的?？捎上铝泄接?jì)算得出：錨固結(jié)合力特征值Fk=*D*L*A （3-2-2）其中：D鉆孔直徑（mm）L埋植深度（mm）A綜合相關(guān)因子（N/mm2） 與基材強(qiáng)度等級(jí)和植筋膠有關(guān)上述公式中，綜合相關(guān)因子A可由下表查出：混凝土強(qiáng)度等級(jí)C16/20C20/25C25/30綜合相關(guān)因子A（N/mm2）6.06.98.0注:綜合相關(guān)因子A與混凝土構(gòu)件(圓柱體)抗壓強(qiáng)度f(wàn)ck，cyl有關(guān)，A=0.94*3-3 植筋膠在鋼筋混凝土中種植鋼筋時(shí)錨固力特征

10、值、設(shè)計(jì)值及推薦值3-3-1 特征值植筋膠錨固力特征值可根據(jù)前面公式（3-2-2）得出，即：Fk=*D*L*A N （3-3-1）對(duì)于錨固系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其特征值應(yīng)取錨固力特征值與鋼筋屈服拉力特征值NRK，s（3-2-1）中的較小值，即：Rk=MINFk，NRk，s （3-3-2）3-3-2 設(shè)計(jì)值根據(jù)公式（2-1-5），植筋膠錨固力設(shè)計(jì)值可得出：Fd=Fk/b=*D*L*A/b N （3-3-3）鋼筋屈服拉力設(shè)計(jì)值為NRk，s = NRk，s / s N （3-3-4）其中分項(xiàng)安全系數(shù)b=1.5，s=1.15對(duì)于錨固系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其設(shè)計(jì)值應(yīng)取錨固力特征值與鋼筋屈服拉力設(shè)計(jì)值NRk，s中的較小值，即，R

11、d=MINFk，NRk，s （3-3-5）3-3-3 推薦值將設(shè)計(jì)值荷載分項(xiàng)安全因子，即可得到推薦適用荷載，取G =Q =1.5。Frec=Rd/Q （3-3-6）由此，可根據(jù)上述公式（3-3-2）、（3-3-4）、（3-3-5），列出植筋膠錨固力特征值、設(shè)計(jì)值以及推薦適用荷載三個(gè)表。四、植筋膠螺桿錨固技術(shù)資料4-1 基本技術(shù)數(shù)據(jù)對(duì)于在C30（fyk，cub 150=30N/mm2）的素混凝土中，安裝G5.8級(jí)螺桿時(shí)的拉力及剪力的特征值、設(shè)計(jì)值和推薦值見(jiàn)下表：螺桿直徑（mm）鉆孔直徑（mm）埋植深度（mm）荷載特征值（N/mm2）荷載設(shè)計(jì)值（N/mm2）荷載推薦值（N/mm2）拉力NRK，C剪

12、力VRK，C拉力NRd，C剪力VRd，C拉力Nrec剪力VrecM8108017.010.210.67.97.64.6M10129027.516.517.212.612.37.4M121411040.024.025.018.317.910.7M161812575.545.347.234.633.720.2M2025170118.070.873.854.052.731.6M2428210170.0102.0106.377.875.945.5M3035280271.9163.1169.9124.6121.472.84-2 錨栓的設(shè)計(jì)4-2-1 錨栓受力值的計(jì)算在錨固系統(tǒng)中，螺栓的軸向拉力為Nd，剪

13、力為Vd，合力為Fd，合力角度為，有下列關(guān)系：Fd=（Nd2+Vd2）1/2 （4-2-1）=arctg（Vd/Nd） （4-2-2）為了方便，我們將合力的角度簡(jiǎn)化定義如右圖：4-2-2 合力速查表FRdFd由錨栓受力的合力值及合力角度可在速查表中直接選取相應(yīng)的錨栓。 （4-2-3）4-2-2-1 鍍鋅碳鋼螺桿（G5.8級(jí)）合力速查表 11.8 鋼材破壞螺桿直徑(mm)埋植深度(mm)合力特征值FRk(mm)合力設(shè)計(jì)值FRd(mm)30°合力45°合力60°合力30°合力45°合力60°合力C20 / 25C30 /37C20 /25

14、C30 /37C20 /25C30 /37C20 /25C30 /37C20 /25C30 /37C20 /25C30 /37M88011.811.810.310.39.39.37.47.46.46.45.85.8M109019.119.116.716.715.015.011.911.910.410.49.49.4M1211027.727.724.324.321.821.817.317.315.215.213.613.6M1612544.852.439.845.837.041.220.832.818.528.617.225.8M2017070.081.862.171.657.864.432.6

15、51.128.944.826.940.3M24210100.8117.989.5103.183.292.746.973.741.664.438.757.9M30280162.1188.5143.6164.8133.4148.375.4117.868.8103.062.092.74-2-2-2 不銹鋼（A4）螺桿合力速查表合力特征值速查表： 15.9 鋼材破壞螺桿直徑(mm)埋植深度(mm)合力特征值FRk(mm)30°合力45°合力60°合力C20 / 25C30 /37C40 /50C20 / 25C30 /37C40 /50C20 / 25C30 /37C40

16、 /50M88015.915.915.913.913.913.912.512.512.5M109025.625.625.622.422.422.420.220.220.2M1211037.437.437.432.732.732.729.429.429.4M1612550.956.770.548.051.561.746.948.855.5M2017079.588.6110.275.080.496.373.276.286.7M24210114.6127.6158.6108.0115.9138.7105.5109.7124.8M30280181.2181.2181.2158.5158.5158.51

17、42.6142.6142.6合力設(shè)計(jì)值速查表:螺桿直徑(mm)埋植深度(mm)合力特征值FRd(mm)30°合力45°合力60°合力C20 / 25C30 /37C40 /50C20 / 25C30 /37C40 /50C20 / 25C30 /37C40 /50M8808.08.08.07.07.07.06.36.36.3M109012.812.812.811.211.211.210.110.110.1M1211018.718.718.716.416.416.414.714.714.7M1612523.726.435.322.324.030.921.822.72

18、7.8M2017037.041.255.134.937.448.234.035.443.4M2421053.359.379.350.253.969.449.151.062.4M3028090.690.690.679.379.379.371.371.371.34-2-3 影響因素根據(jù)植筋膠錨固理論，在素混凝土中，錨栓的受力是由所安裝的錨件傳遞到混凝土中的。在混凝土破壞極限狀況下，其傳遞的受力值與混凝土錐形破壞時(shí)的尺寸有關(guān)，即受到混凝土強(qiáng)度等級(jí)、錨固深度、邊距及間距等因素有關(guān)。FRd，c=Frec*fT*fB，N*fs*fc （4-2-4）其中： fT，錨件埋深影響系數(shù) fB，N，混凝土強(qiáng)度影響系

19、數(shù) fs，錨件間距影響系數(shù) fc，錨件邊距影響系數(shù)4-2-4 埋深影響系數(shù)fT錨固受力的影響系數(shù)與錨件的埋深有下列關(guān)系：fT=hact/hef 其中： hact，錨件實(shí)際埋深 hef，錨件基本埋深 滿足： hefhact2 hef4-2-5 混凝土影響系數(shù)fB，N混凝土基材的強(qiáng)度等級(jí)對(duì)錨固受力的影響系數(shù)見(jiàn)下表：混凝土強(qiáng)度等級(jí)圓柱體抗壓強(qiáng)度f(wàn)ck，cyl（N/mm2）立方體抗壓強(qiáng)度f(wàn)ck，cub（N/mm2）影響系數(shù)fB，NC20/2520250.95C25/3025301.00C30/3730371.05C35/4535451.12C40/5040501.20C45/5545551.25C50

20、/6050601.304-2-6 錨固間距影響系數(shù)fs在錨固安裝中，兩錨件軸向中心線之間的距離稱為間距S，根據(jù)植筋膠錨固安裝理論，最小間距Sm為基本埋深hef的一半時(shí)，錨固間距的影響系數(shù)為fs=0.7；間距大于基本埋植深度hef的1.5倍時(shí)，影響系數(shù)fs=1，有以下關(guān)系：fs=0.55+0.3S/hef 螺桿直徑基本埋深邊距S（mm）M8804053668093104120M109045607490104117135M12110557391110127143165M161256383103125145162187M2017085102141170197221255M24210105126147

21、210243273315M30280140187234280327374420fs0.70.750.800.850.900.951.004-2-7 錨固邊距影響系數(shù)fcfC=fC1*fC2在錨固安裝中，單個(gè)錨件軸向中心線與構(gòu)件最近邊緣之間的距離稱為邊距C。邊距又分為兩種情況：錨件中心到不承受荷載邊緣的距離為邊距C1，而到承受荷載邊緣的距離為邊距C2。 4-2-7-1 邊距C1的影響系數(shù)fC1對(duì)于邊距C1，根據(jù)植筋膠錨固安裝理論，最小邊距C1min為錨件基本埋深hef的一半時(shí)，錨固邊距C1的影響系數(shù)為fC1=0.6；而邊距大于基本埋植深度hef時(shí)，影響系數(shù)fC1=1，有以下關(guān)系：fC1=0.2+

22、0.8 C1/hef 螺桿直徑基本埋深邊距C1（mm）M8804050607080M10904556677990M1211055698296110M16125637894109125M2017085106127149170M24210105131157184210M30280140175210245280fC10.60.70.80.91.04-2-7-2 邊距C2的影響系數(shù)fC2對(duì)于邊距C2，根據(jù)植筋膠錨固安裝理論，最小邊距C2min為錨件基本埋深hef一半時(shí)，錨固邊距C2的影響系數(shù)為fC2=0.4；而邊距大于基本埋植深度的1.3ef時(shí)，影響系數(shù)fC2=1，有以下關(guān)系：fC2=0.025+0.

23、75C2/hef 螺桿直徑基本埋深邊距S（mm）M880405161728393104M10904557698193105117M1211055708499114128143M16125638096113129146162M2017085108130153176198221M24210105133161189217245273M30280140177215252289327364fs0.40.50.60.70.80.91.04-3 錨固錨栓抗力的驗(yàn)算在錨栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)合4-2-3節(jié)中所討論的影響系數(shù)，對(duì)錨栓的抗拉力設(shè)計(jì)值、抗剪力設(shè)計(jì)值及合力設(shè)計(jì)值進(jìn)行驗(yàn)算。4-3-1 抗拉力設(shè)計(jì)值NRd，c=

24、NR，rec*fT*fB，N*fs*fc （4-3-1）NRd=Min NRd，c ，NRd，s （4-3-2）4-3-2 抗剪力設(shè)計(jì)值 V Rd，c=VR，rec* fs*fc （4-3-3） VRd=Min VRd，c ，VRd，s （4-3-4）4-3-3 抗力的驗(yàn)算VdVRdNdNRd抗拉力： 抗剪力： 合力： 4-4 螺桿的機(jī)械性能材質(zhì)M8M10M12M16M20M24M30受力截面積As（mm2）-32.752.877.0125.3227.0326.9522.8彈性截面模數(shù)Wel（mm3）-26.354.195.3247.0482.3833.51686.0極限抗拉強(qiáng)度f(wàn)uk（N/m

25、m2）G5.8520520520520520520520A4700700700700700700700屈服強(qiáng)度f(wàn)yk（N/mm2）G5.8420420420420420420420A4350350350350350350350彎矩特征值Mork，s（Nm）G5.816.433.859.4154.1301.0520.11052.1A422.145.580.0207.4405.2700.11011.6彎矩推薦值M（Nm）G5.87.815.627.369.4135.0234.0469.0A49.418.732.883.3162.0252.0313.0抗拉力設(shè)計(jì)值NRd，s（KN）G5.811.91

26、9.328.145.882.9119.4190.9A410.016.123.438.169.199.5159.1抗剪力設(shè)計(jì)值VRd，s（KN）G5.87.211.616.927.549.771.6114.6A46.09.614.122.941.559.795.5螺桿材質(zhì)：G5.8，即指G5.8級(jí)鍍鋅碳鋼，符合標(biāo)準(zhǔn)：NF EN20898-1A4，即指不銹鋼A4-7 AISI 316L/ISO A4，符合標(biāo)準(zhǔn)：NF EN25100-0抗拉力、抗剪力設(shè)計(jì)值計(jì)算：NRd，s=As*fyk/1.15；VRd，s=0.6*As*fyk/1.154-5 螺桿安裝技術(shù)資料M8M10M12M16M20M24M3

27、0鉆孔直徑D（mm）10121418252835基本埋植深度hef（mm）8090110125170210280構(gòu)件最小厚度tmin（mm）120130160175220270340被固定物最大厚度tfix（mm）15202535656370被固定物開(kāi)口直徑df（mm）9-1112-1314-1518-1922-2626-2933-36最小安裝間距S（mm）4045556385105140最小安裝邊距C1，C2（mm）4045556385105140最大擰緊力矩Tinst（Nm）10203060120200400五、 其他資料5-1 植筋膠用量計(jì)算在使用植筋膠化學(xué)植筋錨固劑時(shí)，可根據(jù)鉆孔直徑D

28、、埋植深度L以及鋼筋或螺桿直徑d的大小，計(jì)算出其理論用量V（體積）。V=/4*（D2-d2）*L×10-3 ml （5-1-1）但在操作時(shí)，我們推薦將膠水注入鉆孔深度的一半，即實(shí)際注膠量為鉆孔容積的一半。另外由于施工條件、操作的熟練程度不同，在實(shí)際安裝過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一些損耗。當(dāng)考慮15%的損耗時(shí)，下列公式可計(jì)算出每個(gè)錨固孔所需實(shí)際用量。每個(gè)錨固孔實(shí)際所需的用量為：V=1.15*0.5*/4*D2*L×10-3 ml （5-1-2）化學(xué)螺栓的計(jì)算資料(化學(xué)螺栓計(jì)算) 喜利得公司-HAS-R不銹鋼螺桿化學(xué)膠管規(guī)格 孔深  螺桿長(zhǎng)度  最大固定厚度 

29、  N      V    最大扭矩 H1(mm)    L（mm）    T(mm)    (Kn)     (Kn)     NmM8        80        110        14        7.4     

30、60; 7.9      12M10        90        130        21        9.9        9.0      25M12        110        160       

31、; 28        14.1        13.1      40M16        125        190        38        20.6        24.7     100M20      170

32、       240      48       37.4       38.6  200M24        210        290        54        53.9        55.6   

33、60; 200喜利得公司-鍍鋅螺桿化學(xué)膠管規(guī)格 孔深  螺桿長(zhǎng)度  最大固定厚度    N      V    最大扭矩 H1(mm)  L（mm）    T(mm)    (Kn)      (Kn)        NmM8        80        110     

34、14        7.4        56      18M10      90       130      21        9.9        9.2       35M12      110      160      28      14.1      13.1      60M16      125        190      38        20.6