鋼筋砼植筋國(guó)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(jī)理不同 植筋技術(shù)錨栓與植筋的區(qū)別 對(duì)原有結(jié)構(gòu)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(jì)算公式采用了以試驗(yàn)研究數(shù)據(jù)和工程經(jīng)驗(yàn)為依據(jù) 以分項(xiàng)系數(shù)為表達(dá)形式的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法 fbd由試驗(yàn)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(gè)方面 一般規(guī)定認(rèn)證方法評(píng)估和鑒定植筋適用性植筋設(shè)計(jì)認(rèn)證報(bào)告內(nèi)容 一 一般規(guī)定在這一部分 著重強(qiáng)調(diào)了植筋和預(yù)埋鋼筋一樣 也必須遵照EC2 歐洲混凝土設(shè)計(jì)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(qiáng)度適用范圍在C12 15 C50 60之間 二 在表中給出了所要求的認(rèn)證試驗(yàn)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(qiáng)度均勻度粘結(jié)劑耐久性長(zhǎng)期及短期環(huán)境溫度影響下粘結(jié)劑性能 包括凍融試驗(yàn) 地震下開(kāi)裂混凝土植筋低周反復(fù)拉伸及剪切荷載作用性能 注 以上試驗(yàn)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(lèi) 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(diǎn) 在整個(gè)過(guò)程中應(yīng)具有相同的平均應(yīng)力變化趨勢(shì) 作圖分析 橫坐標(biāo)為鋼筋植入段某點(diǎn)和試件表面的距離mm 縱坐標(biāo)為鋼筋內(nèi)該點(diǎn)應(yīng)力值N mm2 應(yīng)力差應(yīng)在10 之內(nèi) 三組試驗(yàn)破壞極值差值也應(yīng)在10 之內(nèi) 粘結(jié)劑粘結(jié)強(qiáng)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(guò)切片實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證植筋膠耐久程度和其對(duì)外界暴露環(huán)境的敏感程度 1 混凝土試件 每種膠類(lèi)至少4個(gè) 混凝土等級(jí)C25 試件立方體邊長(zhǎng) 150mm 高 300mm 2 在每個(gè)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(yīng)商提供 鉆孔深度280mm 在供應(yīng)商提供的凝膠受力時(shí)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(gè) 10個(gè)切片做外界暴露環(huán)境試驗(yàn) 10個(gè)切片做常溫對(duì)比試驗(yàn) 3 帶有植筋的切片置于堿性溶液和硫磺環(huán)境中 對(duì)比試驗(yàn)的切片保存在常溫下 干燥 21C 3C 相對(duì)濕度50 5 2000小時(shí) 切片試驗(yàn) 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(duì)比試驗(yàn)的粘結(jié)力 3 長(zhǎng)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(dāng)?shù)陌踩禂?shù)和限定的位移 不應(yīng)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(yàn)用于驗(yàn)證植筋膠在晝夜溫差和凍融循環(huán)環(huán)境中的性能 長(zhǎng)期環(huán)境溫度試驗(yàn)用于驗(yàn)證植筋膠在冷藏區(qū)或高熱環(huán)境下安裝時(shí)的性能 本項(xiàng)試驗(yàn)的變異系數(shù)應(yīng) 15 試驗(yàn)結(jié)果不應(yīng)低于正常環(huán)境溫度下的試驗(yàn)指標(biāo) 溫度范圍在 40C 40C之間 短期環(huán)境高溫極值 40C 長(zhǎng)期 24C 溫度范圍在 40C 80C之間 短期環(huán)境高溫極值 80C 長(zhǎng)期 50C 施加恒定拉力荷載 力值取鋼筋設(shè)計(jì)屈服強(qiáng)度的40 加載周期180天 若位移變化量收斂較快 短時(shí)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(yīng)收斂且趨近于零 凍融試驗(yàn) 循環(huán)次數(shù)為50次 圖G2 4模擬地震拉力反復(fù)荷載性能試驗(yàn)的載荷幅度 反復(fù)次數(shù) 試驗(yàn)波形與頻率圖 4 地震下開(kāi)裂混凝土植筋低周反復(fù)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(chǔ) 新植筋理論并對(duì)錨固膠的耐久性能等提出的很高的要求 植筋設(shè)計(jì) 采用下列極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式 錨固受拉承載力設(shè)計(jì)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(yīng)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(yīng)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(duì)劈裂的影響 混凝土保護(hù)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(yīng)大于1 62 ft fbd 圖14 2 2 間距 保護(hù)層尺寸 抗震設(shè)計(jì) 根據(jù) 鋼筋混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范 11 1 7規(guī)定 一 二級(jí)抗震等級(jí) laE 1 15la三級(jí)抗震等級(jí) laE 1 05la四級(jí)抗震等級(jí) laE la 在混凝土保護(hù)層較小情況下的拔出測(cè)試 從圖中試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明預(yù)埋鋼筋和后置式鋼筋的平均劈裂粘結(jié)應(yīng)力的試驗(yàn)結(jié)果與修正的ACI318理論的計(jì)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(yàn)結(jié)果與設(shè)計(jì)理論對(duì)應(yīng)的很好 而A產(chǎn)品的試驗(yàn)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(duì)于為了考量箍筋作用所產(chǎn)生的微裂縫過(guò)于敏感 因此 除非錨固膠具有相應(yīng)的預(yù)認(rèn)證 否則不能考慮箍筋的有利影響 清華大學(xué)植筋抗震試驗(yàn) 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(fù)荷載作用下表現(xiàn)出很好的延性和耗能能力 2 結(jié)構(gòu)膠植筋混凝土柱當(dāng)錨固長(zhǎng)度達(dá)到15d時(shí) 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(méi)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(zhuān)門(mén)測(cè)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(gòu)的箍筋 混凝土保護(hù)層厚度以及后植鋼筋的間距 混凝土基材按照開(kāi)裂混凝土考慮 4 若有鋼筋搭接 要考慮高粘結(jié)強(qiáng)度錨固膠的粘結(jié)應(yīng)力降低程度