最新钢筋混凝土植筋国家规范课件

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•最新钢筋混凝土植筋国家规范
•最新钢筋混凝土植筋国家规范
欧洲植筋规范内容共分为五个方面:
一般规定 • 认证方法 • 评估和鉴定植筋适用性 • 植筋设计 • 认证报告内容
(一)、一般规定
在这一部分,着重强调了植筋和预埋钢筋一样,也必须遵照EC2 (欧洲混凝土 设计规范)的规定。植筋所采用的钢筋为变形钢筋,混凝土基材的强度适用范围在
零到最大拉力
N
S
=
0.50
N
r Rk
,循环10次;
零到平均拉力 N i = 0.50(N S+N m),循环30次;
零到最小拉力
N
m
=
0.25
N
r Rk
,
循环100次;
(1) (2) (3)
•最新钢筋混凝土植筋国家规范
混凝土加固规范-2004
第14章植筋
植筋的主要理论基础——新植筋理论 并对锚固胶的耐久性能等提出的很高的要求
d - 所植钢筋直径,mm; - 非线性劈裂系数。 =1.0 if (c+Ktr)/d < 2.5;=0.75 if (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14.2.2
Ktr – 箍筋系数。 Ktr =Atr*fyt /(10str*n)
9
正确的注胶
10
耐久性
C50/60 C20/25 C20/25 C20/25 C50/60 C20/25 C20/25
C20/25
12mm 25mm dmax dmax dmax
dmax
12mm 12mm dmax dmax Dmax
12mm
10ds 10ds 10ds 7ds 10ds
10ds
10ds 7ds 10ds Max lv Max lv
四级抗震等级: laE =la
•最新钢筋混凝土植筋国家规范
•最新钢筋混凝土植筋国家规范
从图中试验结果说明预埋钢 筋和后置式钢筋的平均劈裂 粘结应力的试验结果与修正 的ACI318理论的计算结果符 合非常好。
在混凝土保护层较小情况下的拔出测试
•最新钢筋混凝土植筋国家规范
在有箍筋情况下的拔出破坏
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 K tr 的数值。图6中给出试验结果 与我们提出设计理论的对比
力的传递很均匀地沿钢筋埋深分布 !
FFFooorrrccceee===122468024830002kkkNNN
steel stress [N/mm2]
500 450 400 350 300 250 200 150 100
50 0
0
100
200
300
400
500
600
eemmbbeeddmmeenntt[[mmmm]]
14.1.4 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。
14.1.5 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。
f bk
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。
部分安全系数包括混凝土安全系数 c =1.4,和安装附加系数:
-干燥和粗糙孔壁:
i =1.0
- 潮湿和光滑孔壁:
i =1.3
b c i
•最新钢筋混凝土植筋国家规范
抗震设计:
根据《钢筋混凝土设计规范》11.1.7规定: 一、二级抗震等级: laE =1.15la 三级抗震等级: laE =1.05la
C 12/15 ~ C 50/60之间
•最新钢筋混凝土植筋国家规范
(二)、在表中给出了所要求的认证试验内容:
试验项目
混凝土强度
钢筋
尺寸
埋深
最少试验数量
1
粘结强度
C20/25
2
粘结强度
3
干燥混凝土基材上的安装安全性
4
潮湿混凝土基材上的安装安全性
5
持续荷载作用
6
冻融试验
7
恰当的注胶试验
8
以最大埋深安装
式中:
la
a
fy ft
d
p
l a -基本锚固深度;
(14.2.2)
fy -钢筋的抗拉强度设计值(N/mm2);
f t-混凝土轴向抗拉强度(N/mm2);
d - 所植钢筋直径,mm;
a -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 :
Dy-(mm)
-8.570 -9.800
Du-(mm) 延性比m
-41.544 4.383 -39.130 3.944
2
fbd = 7.1 N/mm2
fbd(ACI 318) = 3.5 N/mm2 (拔出破坏下测得的) fbd(CP65) = 2.7N/mm2
1
最小保护层厚度
cx
s
Cy
1
2
3
4
5
6
(c+Ktr)/db
•最新钢筋混凝土植筋国家规范 边矩+间距影响
植筋的基本锚固深度 l a
(仅限发生钢筋钢材破坏,避免拔出或劈裂破坏):
• 植筋技术
锚栓与植筋的区别
受力机理不同
lv
lv
破坏模式不同
ls
对原有结构的影响不同
•最新钢筋混凝土植筋国家规范
植筋理论
破坏模式
• 钢材破坏 • 拔出破坏 • 劈裂破坏
计算公式
。 采用了以试验研究数据和工程经验为依据,以分项系数为表达形式的极限
状态设计方法 (fbd 由试验得到,为劈裂破坏和粘结破坏的最小值)
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。
•最新钢筋混凝土植筋国家规范
粘结剂的强度主要取决于粘结剂的特性:
fbdfbk/b
粘结剂的粘结强度特征值
•最新钢筋混凝土植筋国家规范
混凝土基材劈裂破坏 (fcu=25N/mm2)
粘7

应6

5
ACI 318
fb,sp
fc' cKtr
4 d
ACI 318规范中并未涵盖更高粘结强度范围: 乘以折减系数 kadd=1.2
4 ACI 318给出的粘结应力的范围
3
fbd,(ACI 318)
= 2.1 N/mm2
40 40 120 40 40 300
后锚固钢筋
2. 两根内侧钢筋相同埋深的各点,在整
个过程中应具有相同的平均应力变化趋
势,(作图分析,横坐标为钢筋植入段 某点和试件表面的距离mm,纵坐标为 钢筋内该点应力值N/mm2)应力差应在 10%之内。三组试验破坏极值差值也应 在10%之内。
•最新钢筋混凝土植筋国家规范
R k ─锚固承载力标准值; R─锚固承载力设计值;
R* ─锚固承载力分项系数
•最新钢筋混凝土植筋国家规范
锚固受拉承载力设计规定:
1、钢材破坏:
NSd1≤N Rd,s
2、植筋拔出破坏(胶混破坏): NSd2≤NRd,pc
3、混凝土劈裂破坏:NSd3≤NRd,sp
为保证钢材延性破坏,要求: MIN {NSd2,NSd3} ≥NSd1
温度范围在-40C ~+40C之间 (短期环境高温极值+40C;长期,+24C) 温度范围在-40C ~+80C之间 (短期环境高温极值+80C;长期,+50C)
施加恒定拉力荷载,力值取钢筋设计屈服强度的40%,加载周期180天,若位移变 化量收敛较快,短时间内趋近于零,可视情况缩短至最少90天。在上述周期内位移 变化量应收敛且趋近于零。
试件编号 Hmax+ (kN) Hmax- (kN) Hmaxavg (kN)
15d
128.60 120.81
20d
139.03 120.98
124.70 130.01
表 (产品A)位移延性比
试件编号 Dy+(mm) Du+(mm) 15d 8.671 33.983 20d 9.216 35.895
•最新钢筋混凝土植筋国家规范
采用下列极限状态设计表达式:
Ms≤ R
RRk R*

式中
(4.2.4-1)
(4.2.4-2)
M ─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;
•最新钢筋混凝土植筋国家规范
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。
•最新钢;
2.5 cKtr2.5
d
1.0p1.62ft fbd
c
s
x
C
图14.2.2: 间距y/保护层尺寸
fbd γ-
粘结剂的设计粘结应力(N/mm2) ,见 14.2.3 节; 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 )
B产品的试验结果与设计理 论对应的很好,而A产品的 试验结果却大大低于所期望 的数值。
其原因主要是A产品对于为了 考量箍筋作用所产生的微裂 缝过于敏感。因此,除非锚 固胶具有相应的预认证,否 则不能考虑箍筋的有利影响。
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清华大学植筋抗震试验
•最新钢筋混凝土植筋国家规范
表 (产品A)极限承载力
冻融试验:循环次数为50次
•最新钢筋混凝土植筋国家规范
4. 地震下开裂混凝土植筋低周反复拉伸及剪切荷载作用性能
Ns 拉
力 荷
Ni

10
30
Nm
次数 100
模拟地震拉力荷载性能试验频率0.1Hz~2.0
N
Hz
T N
正弦试验波形 t
图 G 2.4 模拟地震拉力反复荷载性能试验的载荷幅度、反复次数、试验波形与频率图
10ds
5 5 5 5 5
5
5 5 5 5 5
3×10
指数α
见3.3.2
见3.3.2 ≥ 0.8 ≥ 0.75 ≥ 0.9 ≥ 0.9 ≥ 0.9 见3.2.3 见3.2.4 见3.2.5
试验步骤
见2.2
见2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11
•最新钢筋混凝土植筋国家规范
14.1.6 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。
14.1.7 后植钢筋应使用带肋钢筋。
•最新钢筋混凝土植筋国家规范
植筋设计
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。
•最新钢筋混凝土植筋国家规范
2. 粘结剂耐久性
通过切片实验验证植筋胶耐久程度和其对外界暴露环境的敏感程度
(1). 混凝土试件:每种胶类至少4个,混凝土等级C25,试件立方体 边长≥150mm,高≥300mm
(2) 在每个干燥试件的中轴线位置植入直径12mm 钢筋,其钻孔直径由供应商提供, 钻孔深度280mm。 在供应商提供的凝胶受力时间之后,用钻石锯将试件切成30mm厚的切片,切片数量 至少30个(10个切片做外界暴露环境试验,10个切片做常温对比试验)
判断粘结剂质量好坏的依据
• 粘结剂粘结强度均匀度 • 粘结剂耐久性 • 长期及短期环境温度影响下粘结剂性能 (包括冻
融试验) • 地震下开裂混凝土植筋低周反复拉伸及剪切荷载作
用性能
注:以上试验要求均包含在《混凝土加固规范》的附录中
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• 粘结剂粘结强度均匀度
预埋钢筋
1. 混凝土试件:每种胶类,C25混凝土试 件尺寸280x300x600mm,3组
(3) 带有植筋的切片置于碱性溶液和硫磺环境中,对比试验的切片保存在常温下 (干燥+21C3C,相对湿度505%)2000小时。
切片试验,植筋胶在外界暴露环境(酸碱环境)的粘结力不低于常温对比试验的粘结力
•最新钢筋混凝土植筋国家规范
3. 长期及短期环境温度影响下粘结剂性能
植筋胶的粘结作用,抵抗持续荷载能力(有适当的安全系数和限定的位移)不应受混 凝土环境温度(以下范围)的影响而下降。短期环境温度试验用于验证植筋胶在昼夜温 差和冻融循环环境中的性能;长期环境温度试验用于验证植筋胶在冷藏区或高热环 境下安装时的性能。本项试验的变异系数应<15%。试验结果不应低于正常环境温度 下的试验指标 .
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