鋼筋砼植筋國家規(guī)范.ppt

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植筋理論和混凝土加固規(guī)范 破壞模式不同 受力機理不同 植筋技術錨栓與植筋的區(qū)別 對原有結(jié)構的影響不同 植筋理論 破壞模式鋼材破壞拔出破壞劈裂破壞計算公式采用了以試驗研究數(shù)據(jù)和工程經(jīng)驗為依據(jù) 以分項系數(shù)為表達形式的極限狀態(tài)設計方法 fbd由試驗得到 為劈裂破壞和粘結(jié)破壞的最小值 歐洲植筋規(guī)范內(nèi)容共分為五個方面 一般規(guī)定認證方法評估和鑒定植筋適用性植筋設計認證報告內(nèi)容 一 一般規(guī)定在這一部分 著重強調(diào)了植筋和預埋鋼筋一樣 也必須遵照EC2 歐洲混凝土設計規(guī)范 的規(guī)定 植筋所采用的鋼筋為變形鋼筋 混凝土基材的強度適用范圍在C12 15 C50 60之間 二 在表中給出了所要求的認證試驗內(nèi)容 判斷粘結(jié)劑質(zhì)量好壞的依據(jù) 粘結(jié)劑粘結(jié)強度均勻度粘結(jié)劑耐久性長期及短期環(huán)境溫度影響下粘結(jié)劑性能 包括凍融試驗 地震下開裂混凝土植筋低周反復拉伸及剪切荷載作用性能 注 以上試驗要求均包含在 混凝土加固規(guī)范 的附錄中 1 混凝土試件 每種膠類 C25混凝土試件尺寸280 x300 x600mm 3組 2 兩根內(nèi)側(cè)鋼筋相同埋深的各點 在整個過程中應具有相同的平均應力變化趨勢 作圖分析 橫坐標為鋼筋植入段某點和試件表面的距離mm 縱坐標為鋼筋內(nèi)該點應力值N mm2 應力差應在10 之內(nèi) 三組試驗破壞極值差值也應在10 之內(nèi) 粘結(jié)劑粘結(jié)強度均勻度 力的傳遞很均勻地沿鋼筋埋深分布 2 粘結(jié)劑耐久性 通過切片實驗驗證植筋膠耐久程度和其對外界暴露環(huán)境的敏感程度 1 混凝土試件 每種膠類至少4個 混凝土等級C25 試件立方體邊長 150mm 高 300mm 2 在每個干燥試件的中軸線位置植入直徑12mm鋼筋 其鉆孔直徑由供應商提供 鉆孔深度280mm 在供應商提供的凝膠受力時間之后 用鉆石鋸將試件切成30mm厚的切片 切片數(shù)量至少30個 10個切片做外界暴露環(huán)境試驗 10個切片做常溫對比試驗 3 帶有植筋的切片置于堿性溶液和硫磺環(huán)境中 對比試驗的切片保存在常溫下 干燥 21C 3C 相對濕度50 5 2000小時 切片試驗 植筋膠在外界暴露環(huán)境 酸堿環(huán)境 的粘結(jié)力不低于常溫對比試驗的粘結(jié)力 3 長期及短期環(huán)境溫度影響下粘結(jié)劑性能 植筋膠的粘結(jié)作用 抵抗持續(xù)荷載能力 有適當?shù)陌踩禂?shù)和限定的位移 不應受混凝土環(huán)境溫度 以下范圍 的影響而下降 短期環(huán)境溫度試驗用于驗證植筋膠在晝夜溫差和凍融循環(huán)環(huán)境中的性能 長期環(huán)境溫度試驗用于驗證植筋膠在冷藏區(qū)或高熱環(huán)境下安裝時的性能 本項試驗的變異系數(shù)應 15 試驗結(jié)果不應低于正常環(huán)境溫度下的試驗指標 溫度范圍在 40C 40C之間 短期環(huán)境高溫極值 40C 長期 24C 溫度范圍在 40C 80C之間 短期環(huán)境高溫極值 80C 長期 50C 施加恒定拉力荷載 力值取鋼筋設計屈服強度的40 加載周期180天 若位移變化量收斂較快 短時間內(nèi)趨近于零 可視情況縮短至最少90天 在上述周期內(nèi)位移變化量應收斂且趨近于零 凍融試驗 循環(huán)次數(shù)為50次 圖G2 4模擬地震拉力反復荷載性能試驗的載荷幅度 反復次數(shù) 試驗波形與頻率圖 4 地震下開裂混凝土植筋低周反復拉伸及剪切荷載作用性能 零到最大拉力NS 0 50NrRk 循環(huán)10次 1 零到平均拉力Ni 0 50 NS Nm 循環(huán)30次 2 零到最小拉力Nm 0 25NrRk 循環(huán)100次 3 混凝土加固規(guī)范 2004 第14章植筋 植筋的主要理論基礎 新植筋理論并對錨固膠的耐久性能等提出的很高的要求 植筋設計 采用下列極限狀態(tài)設計表達式 錨固受拉承載力設計規(guī)定 1 鋼材破壞 NSd1 NRd s 2 植筋拔出破壞 膠混破壞 NSd2 NRd pc 3 混凝土劈裂破壞 NSd3 NRd sp 4 3 1 2 c Ktr db 6 5 4 3 1 2 6 5 ACI劈裂破壞曲線 ACI318給出的粘結(jié)應力的范圍 s Cy cx 混凝土基材劈裂破壞 fcu 25N mm2 ACI318 7 粘結(jié)應力 邊矩 間距影響 植筋的基本錨固深度 僅限發(fā)生鋼筋鋼材破壞 避免拔出或劈裂破壞 14 2 2 式中 鋼筋形狀系數(shù) 帶肋鋼筋為1 4 P 后植鋼筋考慮鋼筋大小對劈裂的影響 混凝土保護層厚度以及箍筋的影響參數(shù) 從安全考慮可取1 0 為避免拔出破壞應大于1 62 ft fbd 圖14 2 2 間距 保護層尺寸 抗震設計 根據(jù) 鋼筋混凝土設計規(guī)范 11 1 7規(guī)定 一 二級抗震等級 laE 1 15la三級抗震等級 laE 1 05la四級抗震等級 laE la 在混凝土保護層較小情況下的拔出測試 從圖中試驗結(jié)果說明預埋鋼筋和后置式鋼筋的平均劈裂粘結(jié)應力的試驗結(jié)果與修正的ACI318理論的計算結(jié)果符合非常好 在有箍筋情況下的拔出破壞 B產(chǎn)品的試驗結(jié)果與設計理論對應的很好 而A產(chǎn)品的試驗結(jié)果卻大大低于所期望的數(shù)值 其原因主要是A產(chǎn)品對于為了考量箍筋作用所產(chǎn)生的微裂縫過于敏感 因此 除非錨固膠具有相應的預認證 否則不能考慮箍筋的有利影響 清華大學植筋抗震試驗 表 產(chǎn)品A 極限承載力 表 產(chǎn)品A 位移延性比 表 產(chǎn)品A 耗能能力 產(chǎn)品B極限承載力 產(chǎn)品B位移延性比 15d 產(chǎn)品B 耗能能力 結(jié)論植筋混凝土柱子水平往復荷載作用下表現(xiàn)出很好的延性和耗能能力 2 結(jié)構膠植筋混凝土柱當錨固長度達到15d時 在破壞形態(tài) 極限承載力 延性和耗能能力上與非植筋柱十分近似 3 按要求植筋15d 20d的情況下 所有試件均為延性破壞 沒有出現(xiàn)植筋從地梁中拔出的現(xiàn)象 錨固良好 綜述 1 新植筋理論充分重視混凝土的劈裂和鋼筋錨固膠的粘結(jié)力的影響 更加全面地指出各種可能的破壞模式 具有更高的安全度 2 由于植筋的錨固性能和搭接等都取決于錨固膠的特性 因此 我們建議只有專門測試合格的錨固膠才適用于本理論 3 要充分考慮原有結(jié)構的箍筋 混凝土保護層厚度以及后植鋼筋的間距 混凝土基材按照開裂混凝土考慮 4 若有鋼筋搭接 要考慮高粘結(jié)強度錨固膠的粘結(jié)應力降低程度