植筋施工规范

植筋理理论和和混凝凝土加加固规规范破坏模模式不不同受力机机理不不同植筋技技术锚栓与与植筋筋的区区别lv对原有有结构构的影影响不不同lvls植筋理理论破坏模模式钢材破破坏拔出破破坏劈裂破破坏计算公公式采用了了以试试验研研究数数据和和工程程经验验为依依据，，以分分项系系数为为表达达形式式的极极限状态设设计方方法。（fbd由试验验得到到，为为劈裂裂破坏坏和粘粘结破破坏的的最小小值））欧洲植植筋规规范内内容共共分为为五个个方面面：一般规规定认证方方法评估和和鉴定定植筋筋适用用性植筋设设计认证报报告内内容（一））、一一般规规定在这一一部分分，着着重强强调了了植筋筋和预预埋钢钢筋一一样，，也必必须遵遵照EC2（欧洲洲混凝凝土设设计规规范））的规规定。。植筋筋所采采用的的钢筋筋为变变形钢钢筋，，混凝凝土基基材的的强度度适用用范围围在C12/15~C50/60之间（二））、在在表中中给出出了所所要求求的认认证试试验内内容：：试验项目混凝土强度钢筋尺寸埋深最少试验数量指数α试验步骤1粘结强度C20/2512mm10ds5见3.3.2见2.225mm10ds5dmax10ds52粘结强度C50/60dmax7ds5见3.3.2见2.33干燥混凝土基材上的安装安全性C20/25dmax10ds5≥0.82.44潮湿混凝土基材上的安装安全性C20/25dmax10ds5≥0.752.55持续荷载作用C20/2512mm10ds5≥0.92.66冻融试验C50/6012mm7ds5≥0.92.77恰当的注胶试验C20/25dmax10ds5≥0.92.88以最大埋深安装C20/25dmaxMaxlv5见3.2.32.99正确的注胶DmaxMaxlv5见3.2.42.1010耐久性C20/2512mm10ds3×10见3.2.52.11判断粘粘结剂剂质量量好坏坏的依依据粘结剂剂粘结结强度度均匀匀度粘结剂剂耐久久性长期及及短期期环境境温度度影响响下粘粘结剂剂性能能（包括括冻融融试验验）地震下下开裂裂混凝凝土植植筋低低周反反复拉拉伸及及剪切切荷载载作用性能能注：以以上试试验要要求均均包含含在《混凝土土加固固规范范》的附录录中

40401204040

300后锚固钢筋预埋钢筋1.混凝土土试件件：每每种胶胶类，，C25混凝土土试件件尺寸寸280x300x600mm，3组2.两根内内侧钢钢筋相相同埋埋深的的各点点，在在整个个过程程中应应具有有相同同的平平均应应力变变化趋趋势，，（作作图分分析，，横坐坐标为为钢筋筋植入入段某某点和和试件件表面面的距距离mm，纵坐坐标为为钢筋筋内该该点应应力值值N/mm2）应力力差应应在10%之内。。三组组试验验破坏坏极值值差值值也应应在10%之内。。粘结剂剂粘结结强度度均匀匀度力的传传递很很均匀匀地沿沿钢筋筋埋深深分布布!2.粘结剂剂耐久久性通过切切片实实验验验证植植筋胶胶耐久久程度度和其其对外外界暴暴露环环境的的敏感感程度度(1).混凝土土试件件：每每种胶胶类至至少4个，混混凝土土等级级C25，试件件立方方体边长≥150mm，高≥300mm(2)在每个个干燥燥试件件的中中轴线线位置置植入入直径径12mm钢筋，，其钻钻孔直直径由由供应应商提提供，，钻孔孔深度度280mm。在供应应商提提供的的凝胶胶受力力时间间之后后，用用钻石石锯将将试件件切成成30mm厚的切切片，，切片片数量量至少少30个（10个切片片做外外界暴暴露环环境试试验，，10个切片片做常常温对对比试试验））(3)带有植植筋的的切片片置于于碱性性溶液液和硫硫磺环环境中中，对对比试试验的的切片片保存存在常常温下下（干干燥+21C3C,相对湿湿度505%）2000小时。。切片试试验，，植筋筋胶在在外界界暴露露环境境(酸碱环环境)的粘结结力不不低于于常温温对比比试验验的粘粘结力力3.长期及及短期期环境境温度度影响响下粘粘结剂剂性能能植筋胶胶的粘粘结作作用,抵抗持持续荷荷载能能力(有适当当的安安全系系数和和限定定的位位移)不应受受混凝凝土环环境温温度(以下范范围)的影响响而下下降。。短期期环境境温度度试验验用于于验证证植筋筋胶在在昼夜夜温差差和冻冻融循循环环环境中中的性性能；；长期期环境境温度度试验验用于于验证证植筋筋胶在在冷藏藏区或或高热热环境境下安安装时时的性性能。。本项项试验验的变变异系系数应应<15%。试验验结果果不应应低于于正常常环境境温度度下的的试验验指标标.温度范范围在在-40C~+40C之间(短期环环境高高温极极值+40C；长期期，+24C）温度范范围在在-40C~+80C之间(短期环环境高高温极极值+80C；长期期，+50C）施加恒恒定拉拉力荷荷载，，力值值取钢钢筋设设计屈屈服强强度的的40%，加载载周期期180天，若若位移移变化化量收收敛较较快，，短时时间内内趋近近于零零，可可视情情况缩缩短至至最少少90天。在在上述述周期期内位位移变变化量量应收收敛且且趋近近于零零。冻融试试验：：循环环次数数为50次1030100NsNiNm拉力荷载次数正弦试验波形NNtT模拟地震拉力荷载性能试验频率0.1Hz～2.0Hz图G2.4模拟地地震拉拉力反反复荷荷载性性能试试验的的载荷荷幅度度、反反复次次数、、试验验波形形与频频率图图4.地震下下开裂裂混凝凝土植植筋低低周反反复拉拉伸及及剪切切荷载载作用用性能能零到最最大拉拉力NS=0.50NrRk，循环环10次；（（1）零到平平均拉拉力Ni=0.50(NS＋Nm)，循环环30次；（（2）零到最最小拉拉力Nm=0.25NrRk,循环100次；（（3）混凝土土加固固规范范-2004第14章植筋筋植筋的的主要要理论论基础础——新植筋筋理论论并对锚锚固胶胶的耐耐久性性能等等提出出的很很高的的要求求14.1.3只有各项指标满足附录1-4实验要求的粘结剂才能用于加固工程的植筋应用。这样的粘结剂还需具备以下性能：后植钢筋的粘结强度应大于预埋钢筋的粘结强度；后植钢筋的力—位移曲线应与预埋钢筋的近似；受力过程中，粘结应力应沿钢筋长度均匀地分布；粘结剂应具有足够的耐久性、抗震及长期性能。14.1.414.1.514.1.614.1.7若被植钢筋的混凝土结构间距、边距有很大限制或较小时，或其构造上难以增大锚固深度而又要求所植钢筋不致发生脆性粘结破坏或混凝土劈裂破坏时，应考虑结构混凝土保护层及箍筋的约束进行计算来选用合适的粘结剂。当使用纯无机粘结剂(近似水泥)植筋时，其植筋构造及基本锚固长度应按《混凝土结构设计规范》有关规定确定。当采用符合本规范规定的植筋进行加固改造时，被植筋的钢筋混凝土结构构件的强度、刚度、抗裂度和稳定性的验算可按整体构件进行。后植钢筋应使用带肋钢筋。植筋设设计一般原则：植筋的锚固应使结构内部应力通过后植钢筋充分传递给混凝土，并应避免混凝土产生剥离和劈裂破坏。混凝土保护层厚度、钢筋间距以及箍筋的情况也应予以考虑。当采用植筋锚固时，其基本原则是保证钢筋屈服，并假定在使用极限状态的粘结应力均匀地布置在整个钢筋长度上。4.设计目的是保证钢筋延性破坏，而避免混凝土（受压或受拉状态）脆性破坏或劈裂破坏。采用下下列极极限状状态设设计表表达式式：

≤R

(4.2.4-1)(4.2.4-2)，式中─锚固连接重要性系数，对安全等级为一级、二级的锚固，分别取1.2，1.1；S─锚固荷载效应组合设计值，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》和《建筑抗震设计规范》的规定进行计算；─锚固承载力标准值；R─锚固承载力设计值；─锚固承载力分项系数

锚固受受拉承承载力力设计计规定定：1、钢材材破坏坏：NSd1≤NRd，s2、植筋筋拔出出破坏坏（胶胶混破破坏））：NSd2≤NRd,pc3、混凝凝土劈劈裂破破坏：：NSd3≤NRd,spMIN{NSd2，NSd3}≥NSd1为保证钢材延性破坏，要求：

fbd,(ACI318)=2.1N/mm2最小保护层厚度

fbd(CP65)=2.7N/mm24312(c+Ktr)/db65431265ACI劈裂破破坏曲曲线

fbd(ACI318)=3.5N/mm2

(拔出破坏下测得的)ACI318给出的的粘结结应力力的范范围sCycxACI318规范中并未涵盖更高粘结强度范围:乘以折减系数kadd=1.2

fbd=7.1N/mm2混凝土土基材材劈裂裂破坏坏(fcu=25N/mm2)ACI3187粘结应应力边矩+间距影影响植筋的的基本本锚固固深度度（仅限限发生生钢筋筋钢材材破坏坏，避避免拔拔出或或劈裂裂破坏坏）：：(14.2.2)式中：：-基本锚固深度；-钢筋的抗拉强度设计值（N/mm2）;-混凝土轴向抗拉强度（N/mm2）；-所植钢筋直径，mm;-钢筋形状系数，带肋钢筋为1.4；P-后植钢筋考虑钢筋大小对劈裂的影响、混凝土保护层厚度以及箍筋的影响参数。从安全考虑可取1.0，为避免拔出破坏应大于1.62*ft/fbd：图14.2.2:间距/保护层尺寸fbd- 粘结剂的设计粘结应力(N/mm2)，见14.2.3节；γ- 钢筋尺寸系数（钢筋直径小于等于19mm时，为0.8；钢筋直径大于19mm时，为1.0）-所植钢筋直径，mm;d-非线性劈裂系数。d=1.0if(c+Ktr)/d<2.5；d=0.75if(c+Ktr)/d>2.5

c-边距或保护层厚度（mm）。取混凝土保护层厚度cy、边距cx、或间距s一半的最小值。见图14.2.2Ktr

– 箍筋系数。Ktr=Atr*fyt/(10str*n)with: Atr 箍筋间距为s且箍筋横穿劈裂断面的所有箍筋的横截面面积之和[mm2] fyt 箍筋的屈服强度[N/mm2] str 在锚固长度范围内箍筋的最大间距[mm]n 沿劈裂平面内的箍筋数目。

粘结剂的强度主要取决于粘结剂的特性：

粘结剂的粘结强度特征值应由试验得到，取拔出和劈裂破坏的最小值，并应得到临界边、间距，见附录1。-干燥和粗糙孔壁：-潮湿和光滑孔壁：部分安全系数包括混凝土安全系数=1.4,和安装附加系数：=1.0=1.3抗震设设计：：根据《钢筋混混凝土土设计计规范范》11.1.7规定:一、二二级抗抗震等等级：：laE=1.15la三级抗抗震等等级：：laE=1.05la四级抗抗震等等级：：laE=la在混凝凝土保保护层层较小小情况况下的的拔出出测试试从图中中试验验结果果说明明预埋埋钢筋筋和后后置式式钢筋筋的平平均劈劈裂粘粘结应应力的的试验验结果果与修修正的的ACI318理论的的计算算结果果符合合非常常好。。在有箍箍筋情情况下下的拔拔出破破坏同时我们也进行了不同箍筋数量下的拔出试验。并根据美国ACI318规范计算出了的数值。图6中给出试验结果与我们提出设计理论的对比

B产品的的试验验结果果与设设计理理论对对应的的很好好，而而A产品的的试验验结果果却大大大低低于所所期望望的数数值。。其原因因主要要是A产品对对于为为了考考量箍箍筋作作用所所产生生的微微裂缝缝过于于敏感感。因因此，，除非非锚固固胶具具有相相应的的预认认证，，否则则不能能考虑虑箍筋筋的有有利影影响。。清华大大学植植筋抗抗震试试验表（产品品A）极极限限承承载载力力试件编号Hmax+(kN)Hmax-(kN)Hmaxavg(kN)15d128.60120.81124.7020d139.03120.98130.01表（产产品品A）位位移移延延性性比比试件编号Dy+(mm)Du+(mm)Dy-(mm)Du-(mm)延性比m15d8.67133.983-8.570-41.5444.38320d9.21635.895-9.800-39.1303.944表（产产品品A）耗能能能能力力试件编号滞回环总面积(kN·mm)15d32757.81产品品B极限限承承载载力力产品品B位移移延延性性比比试件编号Hmax+(kN)Hmax-(kN)Hmaxavg(kN)15d126.66139.10132.8820d126.50126.24126.37试件编号Dy+(mm)Du+(mm)Dy-(mm)Du-(mm)延性比m15d7.21437.732-9.022-37.5634.69720d8.76440.525-10.194-37.8134.16715d（产产品品B）耗能能能能力力试件编号滞回环总面积(kN·mm)15d34905.13结论论植筋筋混混凝凝土土柱柱子子水水平平往往复复荷荷载载作作用用下下表表现现出出很很好好的的延延性性和和耗耗能能能能力力。。2.结构构胶胶植植筋筋混混凝凝土土柱柱当当锚锚固固长长度度达达到到15d时，，在在破破坏坏形形态态、、极极限限承承载载力力、、延延性性和和耗耗能能能能力力上上与与非非植植筋筋柱柱十十分分近近似似。。3.按要要求求植植筋筋15d，20d的情情况况下下，，所所