新(建筑施工规范)07、JGJ145-2004混凝土结构后锚固技术规程.pdf

中华人民共和国行业标准 混 凝 土 结 构 后 锚 固 技 术 规 程 Technical Specification for Post-installed Fastenings in Concrete Structures JGJ1452004 Technical Specification for Post-installed Fastenings in Concrete Structures JGJ1452004 2004 北京 1前前 言言 根据建设部建标199858 号文的要求，规程编制组经广泛调查研究，认真总结工程实践经验，参考有关国际标准和国外先进标准，并在广泛征求意见基础上，制定了本规程。本规程的主要技术内容是：总则，术语和符号，材料，设计基本规定，锚固连接内力分析，承载能力极限状态计算，锚固抗震设计，构造措施，锚固施工与验收及锚固承载力现场检验方法。本规程由建设部建筑工程标准技术归口单位中国建筑科学研究院归口管理，授权由主编单位负责具体解释。本规程主编单位是：中国建筑科学研究院(地址：北京市北三环东路 30 号；邮政编码：100013)。本规程参加单位是：中科院大连化物所，河南省建筑科学研究院，慧鱼（太仓）建筑锚栓有限公司，喜利得（中国）有限公司。本规程主要起草人是：万墨林、韩继云、邸小坛、贺曼罗、吴金虎、王稚、萧雯。2目目 次次 1 总则总则 2 术语与符号术语与符号 3 材料材料 3.1 混凝土基材 3.2 锚栓 3.3 锚固胶 4 设计基本规定设计基本规定 4.1 锚栓分类及适用范围 4.2 锚固设计原则 5 锚固连接内力分析锚固连接内力分析 5.1 一般规定 5.2 群锚受拉内力计算 5.3 群锚受剪内力计算 6 承载能力极限状态计算承载能力极限状态计算 6.1 受拉承载力计算 6.2 受剪承载力计算 6.3 拉剪复合受力承载力计算 7 锚固抗震设计锚固抗震设计 8 构造措施构造措施 9 锚固施工与验收锚固施工与验收 9.1 基本要求 9.2 锚孔 9.3 锚栓的安装与锚固 9.4 锚固质量检查与验收 附录附录 A 锚固承载力现场检验方法锚固承载力现场检验方法 本规程用词用语说明本规程用词用语说明 条文说明条文说明 31 总 则 1 总 则 1.0.1 为使混凝土结构后锚固连接设计与施工做到技术先进、安全可靠、经济合理，制订本规程。1.0.2 本规程适用于被连接件以普通混凝土为基材的后锚固连接设计、施工与验收，不适用以砌体或轻混凝土为基材的锚固。1.0.3 后锚固连接设计应考虑被连接结构的类型(结构构件与非结构构件)、锚栓受力状况(受拉、受压、受弯、受剪、及其组合)、荷载类型及锚固连接的安全等级(重要与一般)等因素的综合影响。1.0.4 后锚固连接设计、施工与验收，除满足本规程的规定外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。42 术语和符号 2.1 术语2 术语和符号 2.1 术语 2.1.1 后锚固 Post-installed fastenings 通过相关技术手段在既有混凝土结构上的锚固。2.1.2 锚栓 Anchor 将被连接件锚固到混凝土基材上的锚固组件。2.1.3 膨胀型锚栓 Expansion anchors 利用膨胀件挤压锚孔孔壁形成锚固作用的锚栓（图 2.1.3-1，图 2.1.3-2）。2.1.4 扩孔型锚栓 Undercut anchors 通过锚孔底部扩孔与锚栓膨胀件之间的锁键形成锚固作用的锚栓（图 2.1.4）。2.1.5 化学植筋 Bonded rebars 以化学粘结剂锚固胶，将带肋钢筋及长螺杆等胶结固定于混凝土基材锚孔中的一种后锚固生根钢筋（图 2.1.5）。5 6 图图 2.1.5 化学植筋化学植筋 2.1.6 基材 Base material 承载锚栓的母体结构材料，本规程指混凝土。2.1.7 群锚 Anchor group 共同工作的多个锚栓。2.1.8 被连接件 Fixture 被锚固到混凝土基材上的物件。2.1.9 锚板 Anchor plate 锚固到混凝土基材上的钢板。2.1.10 破坏模式 Failure mode 荷载下锚固连接的破坏形式。2.1.11 锚栓破坏 Anchur failure 锚栓或植筋本身钢材被拉断、剪坏或复合受力破坏形式（图 2.1.11）。图图 2.1.11 锚栓钢材破坏锚栓钢材破坏 72.1.12 混凝土锥体破坏 Concrete cone failure 锚栓受拉时混凝土基材形成以锚栓为中心的倒锥体破坏形式（图 2.1.12）。图图 2.1.12 混凝土锥体受拉破坏混凝土锥体受拉破坏 2.1.13 混合型破坏 Combinaiton failure 化学植筋受拉时形成以基材表面混凝土锥体及深部粘结拔出之组合破坏形式(图 2.1.13)。图图 2.1.13 混合型受拉破坏混合型受拉破坏 2.1.14 混凝土边缘破坏 Concrete edge failure 基材边缘受剪时形成以锚栓轴为顶点的混凝土楔形体破坏形式（图 2.1.14）。图图 2.1.14 混凝土边缘楔形体受剪破坏混凝土边缘楔形体受剪破坏 82.1.15 剪撬破坏 Pryout failure 中心受剪时基材混凝土沿反方向被锚栓撬坏（图 2.1.15）。图图 2.1.15 基材剪撬破坏基材剪撬破坏 2.1.16 劈裂破坏 Splitting failure 基材混凝土因锚栓膨胀挤压力而沿锚栓轴线或若干锚栓轴线连线之开裂破坏形式（图 2.1.16）。图图 2.1.16 基材劈裂破坏基材劈裂破坏 2.1.17 拔出破坏 Pull-out failure 拉力作用下锚栓整体从锚孔中被拉出的破坏形式（图 2.1.17）。2.1.18 穿出破坏 Pull-through faliure 拉力作用下锚栓膨胀锥从套筒中被拉出而膨胀套仍留在锚孔中的破坏形式（图2.1.18）。图图 2.1.17 机械锚栓整体拔出机械锚栓整体拔出 图图 2.1.18 机械锚栓穿出破坏机械锚栓穿出破坏 92.1.19 胶筋界面破坏 Steel/adhesive interface failure 化学植筋或粘结型锚栓受拉时，沿胶粘剂与钢筋界面之拔出破坏形式（图2.1.19）。2.1.20 胶混界面破坏 Adhesive/concrete interface failure 化学植筋受拉时，沿胶粘剂与混凝土孔壁界面之拔出破坏形式（图 2.1.20）。图图 2.1.19 化学植筋沿胶筋界面拔出化学植筋沿胶筋界面拔出 图图 2.1.20 化学植筋沿胶混界面拔出化学植筋沿胶混界面拔出 2.1.21 设计使用年限 Design working life 设计规定的锚固件或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时间。2.2 符 号 2.2 符 号 2.2.1 作用与抗力作用与抗力 弯矩；轴向力；R承载力；S作用效应；T扭矩；剪力；NSd拉力设计值；VSd剪力设计值；gsdN群锚受拉区总拉力设计值；10gsdV群锚总剪力设计值；hsdN群锚中受力最大锚栓的拉力设计值；hsdV群锚中受力最大锚栓的剪力设计值；NRk,s锚栓受拉承载力标准值；NRd,s锚栓受拉承载力设计值；VRk,s锚栓受剪承载力标准值；VRd,s锚栓受剪承载力设计值；NRk,c混凝土锥体受拉破坏承载力标准值；NRd,c混凝土锥体受拉破坏承载力设计值；NRk,sp混凝土劈裂破坏受拉承载力标准值；NRd,sp混凝土劈裂破坏受拉承载力设计值；NRk,p锚栓拔出破坏受拉承载力标准值；NRd,p锚栓拔出破坏受拉承载力设计值；Tinst按规定安装，施加于锚栓的扭矩；Ninst按规定安装，施加于锚栓的相应的预紧力；VRk,c混凝土楔形体受剪破坏承载力标准值；VRd,c混凝土楔形体受剪破坏承载力设计值；VRk,.cp混凝土剪撬破坏承载力标准值。VRd,.cp混凝土剪撬破坏承载力设计值。2.2.2 材料强度材料强度 fyk锚栓屈服强度标准值；fstk锚栓极限抗拉强度标准值；fcu,k混凝土立方体抗压强度标准值。2.2.3 几何特征值（图几何特征值（图 2.2.3）As,Wel锚栓应力截面面积和截面抵抗矩；a 同一受力方向群锚与群锚邻接的外部锚栓之间的距离；b 混凝土基材宽度；c、c1、c2锚栓与混凝土基材边缘的距离；ccr,N混凝土理想锥体受拉破坏的锚栓临界边距；cmin不发生安装造成的混凝土劈裂破坏的锚栓边距最小值；11 d锚栓杆、螺杆外螺纹公称直径及钢筋直径；d0、D锚孔直径；du扩孔直径；df锚板钻孔直径；dnom锚栓外径；h混凝土基材厚度；12ho钻孔深度；h1钻孔底尖端深度；hef锚栓有效锚固深度；hmin不发生安装造成的混凝土劈裂破坏的混凝土基材厚度最小值；hnom锚栓埋置深度；s、s1、s2锚栓之间的距离；scr,N混凝土理想锥体受拉破坏的锚栓临界间距；smin不发生安装造成的混凝土劈裂破坏的锚栓间距最小值；tfix被连接件厚度或锚板厚度；0Nc,A单根锚栓受拉，混凝土破坏理想锥体投影面面积；Ac,N混凝土破坏计算锥体投影面面积；0Vc,A单根锚栓受剪混凝土破坏理想楔形体在侧向的投影面面积；Ac,V混凝土破坏计算楔形体在侧向的投影面面积；lf剪切荷载下，锚栓的计算长度。2.2.4 分项系数及计算系数分项系数及计算系数 A锚固重要性系数；*R锚固承载力分项系数；,V角度对受剪承载力的影响系数；ec,N荷载偏心对受拉承载力的影响系数；ec,V荷载偏心对受剪承载力的影响系数；h,V边距与混凝土基材厚度比对受剪承载力的影响系数；re,N表层混凝土因密集配筋的剥离作用对受拉承载力的影响系数；s,N边距c对受拉承载力的影响系数；s,V边距c对受剪承载力的影响系数；ucr,N未裂混凝土对受拉承载力的提高系数;ucr,V未裂混凝土对受剪承载力的提高系数。133 材料 3.1 混凝土基材 3 材料 3.1 混凝土基材 3.1.1 混凝土基材应坚实，且具有较大体量，能承担对被连接件的锚固和全部附加荷载。3.1.2 风化混凝土、严重裂损混凝土、不密实混凝土、结构抹灰层、装饰层等，均不得作为锚固基材。3.1.3 基材混凝土强度等级不应低于 C20。基材混凝土强度指标及弹性模量取值应根据现场实测结果按现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010 确定。3.2 锚栓 3.2 锚栓 3.2.1 混凝土结构所用锚栓的材质可为碳素钢、不锈钢或合金钢，应根据环境条件的差异及耐久性要求的不同，选用相应的品种。锚栓的性能应符合中华人民共和国建筑工业行业标准混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓的相关规定。3.2.2 碳素钢和合金钢锚栓的性能等级应按所用钢材的抗拉强度标准值fstk及屈强比fyk/fstk确定，相应的性能指标应按表 3.2.2 采用。表表 3.2.2 碳素钢及合金钢锚栓的性能指标碳素钢及合金钢锚栓的性能指标 性能等级 3.64.64.85.65.8 6.8 8.8 抗拉强度标准值 fstk(MPa)300400 500 600 800 屈服强度标准值 fyk或fs0.2k（MPa）180 240 320 300 400 480 640 伸长率 5(%)2522142010 8 12 注：材质性能等级 3.6 表示：fstk=300(MPa)，fyk/fstk=0.6。3.2.3 不锈钢锚栓的性能等级应按所用钢材的抗拉强度标准值stkf及屈服强度标准值ykf确定，相应的性能指标应按表 3.2.3 采用。表表 3.2.3 不锈钢（奥氏体不锈钢（奥氏体421AAA、）锚栓的性能指标）锚栓的性能指标 性能等级 螺纹直径(mm)抗拉强度标准值stkf(MPa)屈服强度标准值ykf(MPa)伸长值 50 39 500 210 0.6d 70 20 700 450 0.4d 80 20 800 600 0.3d 注：锚栓伸长量按 GB3098.6-86 标准 7.1.3 条方法测定。143.2.4 化学植筋的钢筋及螺杆，应采用 HRB400 级和 HRB335 级带肋钢筋及 Q235 和Q345 钢螺杆。钢筋的强度指标按现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010规定采用。3.2.5 锚栓弹性模量可取Es=2.0105MPa。3.3 锚固胶 3.3 锚固胶 3.3.1 化学植筋所用锚固胶的锚固性能应通过专门的试验确定。对获准使用的锚固胶，除说明书规定可以掺入定量的掺和剂(填料)外，现场施工中不宜随意增添掺料。3.3.2 锚固胶按使用形态的不同分为管装式、机械注入式和现场配制式（图 3.3.2），应根据使用对象的特征和现场条件合理选用。3.3.3 环氧基锚固胶的性能指标应满足表 3.3.3 的要求。表表 3.3.3 环氧基锚固胶性能指标环氧基锚固胶性能指标 项 目 性 能 指 标 试验方法 物理性能 粘度（25）450075000mpa.s，安装温度在-540内能正常固化，固化时间可调 胶 粘 剂 粘 度 测 定 方 法 GB2794-81 胶体强度及变形性能 抗压强度标准值fbc,k60N/mm2 抗拉强度标准值fbt,k18 N/mm2 受拉弹性模量E5.2103 N/mm2受拉极限变形u0.01 塑料压缩试验方法GB1041-79塑料拉伸试验方法GB1040-79钢一钢 粘结强度 抗剪强度标准值fbv,k14 N/mm2 抗拉强度标准值fbt,k20 N/mm2 不均匀扯离强度标准值fbp,k20 kN/m 胶粘剂拉伸剪切强度测定方法GB7124-86 胶粘剂拉伸强度试验方法GB6329-86 金属粘接不均匀扯离强度试验方法HB5166 钢一混凝土 粘结强度 钢混凝土的粘结抗拉，其破坏应发生在混凝土中，不允许发生在胶层 用带拉杆之50505钢块两块，轴对称粘贴于 707050 之 C50混凝土块大面，固化后进行拉伸试验 耐温性能-4580瞬态温度下及-3560稳态温度下，fbv,k14MPa GB7124-86 冻融性能 在-2525范围内，经受 50 次冻融循环后，fbv,k14MPa GB7124-86 耐老化 性能 人工老化试验3000h，fbv,k14MPa GB7124-86 及 色漆和清漆人工气候老化和人工辐射暴露滤过的氚弧射GB/T4865-1997 15 164 设计基本规定 4.1 锚栓分类及适用范围 4 设计基本规定 4.1 锚栓分类及适用范围 4.1.1 锚栓按工作原理及构造的不同可分为膨胀型锚栓、扩孔型锚栓、化学植筋及其它类型锚栓。各类锚栓的选用除考虑锚栓本身性能差异外，尚应考虑基材性状、锚固连接的受力性质、被连接结构类型、有无抗震设防要求等因素的综合影响。4.1.2 膨胀型锚栓、扩孔型锚栓、化学植筋可用作非结构构件的后锚固连接，也可用作受压、中心受剪（c10hef）、压剪组合之结构构件的后锚固连接。各类锚栓的特许适用和限定范围，应满足 4.1.3 条4.1.4 条有关规定。注注：非结构构件包括建筑非结构构件（如围护外墙、隔墙、幕墙、吊顶、广告牌、储物柜架等）及建筑附属机电设备的支架（如电梯，照明和应急电源，通信设备，管道系统，采暖和空调系统，烟火监测和消防系统，公用天线等）等。4.1.3 膨胀型锚栓和扩孔型锚栓不得用于受拉、边缘受剪（4.1.3 膨胀型锚栓和扩孔型锚栓不得用于受拉、边缘受剪（C C 10 10h hefef）、拉剪复合受力的结构构件及生命线工程非结构构件的后锚固连接。）、拉剪复合受力的结构构件及生命线工程非结构构件的后锚固连接。4.1.4 满足锚固深度要求的化学植筋及螺杆（图 2.1.5），可应于抗震设防烈度8 度之受拉、边缘受剪、拉剪复合受力之结构构件及非结构构件的后锚固连接。4.2 锚固设计原则 4.2 锚固设计原则 4.2.1 本规程采用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。4.2.2 后锚固连接设计所采用的设计使用年限应与整个被连接结构的设计使用年限一致。4.2.3 根据锚固连接破坏后果的严重程度，后锚固连接划分为二个安全等级。混凝土结构后锚固连接设计，应按表 4.2.3 的规定，采用相应的安全等级，但不应低于被连接结构的安全等级。17表 4.2.3 锚固连接安全等级 安全等级 破坏后果 锚固类型 一级 二级 很严重 严 重 重要的锚固 一般的锚固 4.2.44.2.4 后锚固连接承载力应采用下列设计表达式进行验算：无地震作用组合 sA R R (4.2.4-1)有地震作用组合 ERkRS (4.2.4-2)RkRR=(4.2.4-3)式中 A锚固连接重要性系数，对一级、二级的锚固安全等级，分别取 1.2、1.1；且A0，0为被连接结构的重要性系数；S锚固连接荷载效应组合设计值，按现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009 和建筑抗震设计规范GB50011 的规定进行计算；R锚固承载力设计值；kR锚固承载力标准值；k地震作用下锚固承载力降低系数；RE锚固承载力抗震调整系数；R锚固承载力分项系数。公式（4.2.4-1）中的sA，在本规程各章中用内力设计值（N、M、V）表示。4.2.5 后锚固连接设计，应根据被连接结构类型、锚固连接受力性质及锚栓类型的不同，对其破坏型态加以控制。对受拉、边缘受剪、拉剪组合之结构构件及生命线工程非结构构件的锚固连接，应控制为锚栓或植筋钢材破坏，不应控制为混凝土基材破坏；对于膨胀型锚栓及扩孔型锚栓锚固连接，不应发生整体拔出破坏，不宜产生锚杆穿出破坏；对于满足锚固深度要求的化学植筋及长螺杆，不应产生混凝土基 18材破坏及拔出破坏（包括沿胶筋界面破坏和胶混界面破坏）。4.2.6 混凝土结构后锚固连接承载力分项系数R，应根据锚固连接破坏类型及被连接结构类型的不同，按表 4.2.6 采用。当有充分试验依据和可靠使用经验，并经国家指定的机构技术认证许可后，其值可作适当调整。表表 4.2.6 锚固承载力分项系数锚固承载力分项系数R 项次 符号 被连接结构类型锚固破坏类型 结 构 构 件 非 结 构 构 件 1 NRc,混凝土锥体受拉破坏 3.0 2.15 2 VRc,混凝土楔形体受剪破坏 2.5 1.8 3 Rp 锚栓穿出破坏 3.0 2.15 4 Rsp 混凝土劈裂破坏 3.0 2.15 5 Rcp 混凝土剪撬破坏 2.5 1.8 6 NRs,锚栓钢材受拉破坏 55.13.1ykstkff 4.12.1ykstkff 7 VRs,锚栓钢材受剪破坏 4.13.1ykstkff(stkf800MPa 且)8.0stkykff 25.12.1ykstkff(stkf800MPa 且)8.0stkykff 4.2.7 未经有资质的技术鉴定或设计许可，不得改变后锚固连接的用途和使用环境。4.2.7 未经有资质的技术鉴定或设计许可，不得改变后锚固连接的用途和使用环境。195 锚固连接内力分析 5.1 一般规定 5 锚固连接内力分析 5.1 一般规定 5.1.1 锚栓内力宜按下列基本假定进行计算：1.被连接件与基材结合面受力变形后仍保持为平面，锚板出平面刚度较大，其弯曲变形忽略不计；2.锚栓本身不传递压力（化学植筋除外），锚固连接的压力应通过被连接件的锚板直接传给混凝土基材；3.群锚锚栓内力按弹性理论计算。当锚固破坏为锚栓或植筋钢材破坏，且为低强(5.8级)钢材时，可考虑塑性应力重分布，按弹塑性理论计算。5.1.2 当式5.1.2成立时，锚固区基材可判定为非开裂混凝土，否则宜判定为开裂混凝土，并按混凝土结构设计规范计算其裂缝宽度：0RL+（5.1.2）式中 L外荷载（包括锚栓荷载）及预应力在基材结构锚固区混凝土中所产生的应力标准值，拉为正，压为负；R由于混凝土收缩、温度变化及支座位移等在锚固区混凝土中所产生的拉应力标准值，若不进行精确计算，可近似取R3MPa。5.2 群锚受拉内力计算 5.2 群锚受拉内力计算 5.2.1 轴心拉力作用下(图5.2.1)，各锚栓所承受的拉力设计值应按下式计算：NSd =N/n (5.2.1)式中 NSd锚栓所承受的拉力设计值；N总拉力设计值；n群锚锚栓个数。5.2.2 轴心拉力与弯矩共同作用下（图5.2.2），弹性分析时，受力最大锚栓的拉力设计值应按下列规定计算：1.当 021iyMynN时 21hsdiyMynNN+=(5.2.2-1)2.当 021iyMynN时 20 ()21hsdiyyMNLN+=(5.2.2-2)式中 M弯矩设计值；hsdN群锚中受力最大锚栓的拉力设计值；y1，y i锚栓1及i至群锚形心轴的垂直距离；iyy ,1锚栓1及i至受压一侧最外排锚栓的垂直距离；L轴力N作用点至受压一侧最外排锚栓的垂直距离。5.3 群锚受剪内力计算 5.3 群锚受剪内力计算 5.3.1 群锚在剪切荷载V或扭矩T作用下，锚栓所承受的剪力，应根据被连接件锚板孔径df与锚栓直径d的适配情况，锚栓与混凝土基材边缘的距离c值大小等，分别按下列规定确定：1.锚板钻孔与锚杆之间的空隙=df-d 或钻孔与套筒之间的空隙（穿透式安装情况）=dfdnom小于或等于表5.3.1的允许值，且边距 C10hef时，所有锚栓均匀分摊剪切荷载(图5.3.1-1)；表5.3.1 被连接件孔径、孔隙规定（被连接件孔径、孔隙规定（mm）锚栓d或dnom 6 8 10121416182022 24 27 30锚板孔径df 7 9 12141618202224 26 30 33最大间隙 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 212.或c10hef时，只有部分锚栓承受剪切荷载（图5.3.1-2）；3.当部分锚栓的锚板孔沿剪切荷载方向为长槽孔时，可不考虑这些锚栓承受剪力（图5.3.1-3）。5.3.2 剪切荷载V作用下（图5.3.2），锚栓的剪力设计值应按下列公式计算：VVSi,x=Vx/nx (5.3.2-1)VVSi,y=Vy/ny (5.3.2-2)()()2Vysi,2Vxsi,VsiVVV+=(5.3.2-3)VhSd =VVsi,max (5.3.2-4)式中 VVSi,x锚栓i所受剪力的x分量；VVSi,y锚栓i所受剪力的y分量；VVSi锚栓i所受的组合剪力值；Vx剪切荷载设计值V的x分量；nx参与Vx受剪的锚栓数目；Vy剪切荷载设计值V的y分量；ny参与Vy受剪的锚栓数目；VhSd承受剪力最大锚栓的剪力设计值。5.3.3 按弹性分析时，群锚在扭矩T作用下（图5.3.3），锚栓的剪力设计值应按下列公式计算：VTSi,x=T yi /(xi2+yi2)(5.3.3-1)22VTSi,y=T xi /(xi2+yi2)(5.3.3-2)()()2Tysi,2Txsi,TsiVVV+=(5.3.3-3)VhSd =VTsi,max (5.3.3-4)式中 T扭矩设计值；VTSi,xT作用下锚栓i所受剪力的x分量；VTSi,yT作用下锚栓i所受剪力的y分量；VTSiT作用下锚栓i所受组合剪力值；xi锚栓i至以群锚形心为原点的y坐标轴的垂直距离；yi锚栓i至以群锚形心为原点的x坐标轴的垂直距离。5.3.4 群锚在剪力V和扭矩T共同作用下(图5.3.4)，锚栓的剪力设计值应按下式计算：()()2Tysi,Vysi,2Txsi,Vxsi,siVVVVV+=(5.3.4-1)VhSd =Vsi,max (5.3.4-2)式中 VSi 锚栓i的剪力设计值。23 6 承载能力极限状态计算 6 承载能力极限状态计算 6.1 受拉承载力计算6.1 受拉承载力计算 6.1.1 锚固受拉承载力应符合表6.1.1的规定：表 6.1.1 锚固受拉承载力设计规定 表 6.1.1 锚固受拉承载力设计规定 破坏类型 单一锚栓 群 锚 锚栓钢材破坏 NSdNRd,s NhSdNRd,s 膨胀型锚栓及扩孔型锚栓穿出破坏 NSdNRd,p NhSdNRd,s 混凝土锥体受拉破坏 NSdNRd,c NgSdNRd,c 混凝土劈裂破坏 NSdNRd,sp NgSdNRd,sp 注：NhSd 群锚中拉力最大锚栓的拉力设计值；NgSd 群锚受拉区总拉力设计值；NRd,s 锚栓钢材破坏受拉承载力设计值；NRd,c混凝土锥体破坏受拉承载力设计值；NRd,p膨胀型锚栓及扩孔型锚栓穿出破坏受拉承载力设计值；NRd,sp混凝土劈裂破坏受拉承载力设计值。6.1.2 锚栓或植筋钢材破坏时的受拉承载力设计值NRd,s，应按下列公式计算：NRS,sRk,sRd,NN=(6.1.2-1)stkssRk,fAN=(6.1.2-2)式中 sRk,N锚栓或植筋钢材破坏受拉承载力标准值；NRS,锚栓或植筋钢材破坏受拉承载力分项系数，按表4.2.6采用；As锚栓或植筋应力截面面积；fstk锚栓或植筋极限抗拉强度标准值。6.1.3 单锚或群锚混凝土锥体受拉破坏时的受拉承载力设计值NRd,c，应按下列公式计算：NRc,cRk,cRd,NN=(6.1.3-1)Nucr,Nec,Nre,Ns,oNc,Nc,ocRk,cRk,AANN=(6.1.3-2)24 式中 cRk,N混凝土锥体破坏时的受拉承载力标准值。NRc,混凝土锥体破坏时的受拉承载力分项系数，NRc,按表4.2.6采用；ocRk,N开裂混凝土单根锚栓受拉，理想混凝土锥体破坏时的受拉承载力标准值，按6.1.4条规定计算；oNc,A间距、边距很大时，单根锚栓受拉，理想混凝土破坏锥体投影面面积，按6.1.5条规定计算；Ac,N单根锚栓或群锚受拉，混凝土实有破坏锥体投影面面积，按6.1.6条有关规定计算；s,N边距c对受拉承载力的降低影响系数，按6.1.7条规定计算；re,N表层混凝土因密集配筋的剥离作用对受拉承载力的降低影响系数，按6.1.8条规定计算；ec,N荷载偏心eN对受拉承载力的降低影响系数，按6.1.9条规定计算；ucr,N未裂混凝土对受拉承载力的提高系数，按6.1.10条规定取用。6.1.4 开裂混凝土单根锚栓，理想混凝土锥体破坏受拉承载力标准值ocRk,N(N)，应由试验确定，在符合产品标准及本规程有关规定的情况下，可按下式计算或按表6.1.4采用：1.5efkcu,oRk,c0.7hfN=(膨胀型锚栓及扩孔型锚栓)(N)(6.1.4)式中 fcu,k混凝土立方体抗压强度标准值)N/mm(2，当fcu,k=4560Mpa时，应乘以降低系数0.95；hef锚栓有效锚固深度(mm),对于膨胀型锚栓及扩孔型锚栓，为膨胀锥体与孔壁最大挤压点的深度。6.1.5 单根锚栓受拉，混凝土理想化破坏锥体投影面面积oNc,A应按下列公式计算（图6.1.5）：2Ncr,oNc,sA=(6.1.5)式中 Ncr,s混凝土锥体破坏情况下，无间距效应和边缘效应，确保每根锚栓受拉承载力标准值的临界间距。对于膨胀型锚栓及扩孔型锚栓，取efNcr,3hs=。25表 6.1.4 单根膨胀型锚栓、扩孔型锚栓受拉，混凝土锥体破坏承载力标准值表 6.1.4 单根膨胀型锚栓、扩孔型锚栓受拉，混凝土锥体破坏承载力标准值ocRk,N(kN)(kN)混凝土强度 有效 等级 锚固深度 (MPa)hef(mm)C20 C25 C30C35C40C45C50 C55 C6030 5.14 5.75 6.306.807.277.527.93 8.31 8.6835 6.48 7.25 7.948.589.179.489.99 10.48 10.9440 7.92 8.85 9.7010.48 11.20 11.58 12.20 12.80 13.3745 9.45 10.57 11.57 12.50 13.36 13.82 14.56 15.27 15.9550 11.07 12.37 13.56 14.64 15.65 16.18 17.06 17.89 18.6855 12.77 14.28 15.64 16.89 18.06 18.67 19.68 20.64 21.5660 14.55 16.27 17.82 19.25 20.58 21.27 22.42 23.52 24.5670 18.33 20.50 22.45 24.25 25.93 26.80 28.25 29.63 30.9580 22.40 25.04 27.43 29.63 31.68 32.75 34.52 36.21 37.8290 26.73 29.88 32.74 35.36 37.80 39.08 41.19 43.20 45.12100 31.30 35.00 38.34 41.41 44.27 45.77 48.24 50.60 52.85120 41.15 46.01 50.40 54.44 58.20 60.16 63.42 66.51 69.47140 51.86 57.98 63.51 68.60 73.34 75.82 79.92 83.82 87.54160 63.36 70.84 77.60 83.81 89.60 92.63 97.64 102.41 106.96180 75.60 84.52 92.59 100.01 106.91 110.53 116.51 122.19 127.63200 88.54 98.99 108.44 117.13 125.22 129.45 136.46 143.12 149.48250 123.74 138.35 151.55 163.70 175.00 180.92 190.70 200.01 208.90300 162.67 181.87 199.22 215.19 230.04 237.82 250.68 262.92 274.61350 204.98 229.18 251.05 271.17 289.89 299.69 315.90 331.32 346.05400 250.44 280.00 306.72 331.13 354.18 366.15 385.59 404.79 422.79450 298.84 334.11 366.00 395.32 426.62 436.90 460.54 483.01 504.49500 350.00 391.31 428.66 463.01 494.97 511.71 539.39 565.71 590.87 6.1.6 群锚受拉，混凝土破坏锥体投影面面积Ac,N，应根据锚栓排列布置情况的不同，分别按下列规定计算：1）单栓，靠近构件边缘布置，c1ccr,N时（图6.1.6-1）Ac,N=(c1+0.5scr,N)scr,N (6.1.6-1)2)双栓，垂直构件边缘布置，c1ccr,N,s1scr,N时(图6.1.6-2)Ac,N=(c1+s1+0.5scr,N)scr,N (6.1.6-2)3）双栓，平行构件边缘布置，c1ccr,N,s1scr,N时(图6.1.6-3)26 Ac,N=(c2+0.5sr,N)(s1+scr,N)(6.1.6-3)4）四栓，位于构件角部，c1ccr,N,c2ccr,N，s1scr,N,s2scr,N时(图6.1.6-4)Ac,N=(c1+s1+0.5scr,N)(c2+s2+0.5scr,N)(6.1.6-4)上列公式中 c1,c2方向1及2的边距；s1,s2方向1及2的间距；ccr,N混凝土锥体破坏，无间距效应及边缘效应，确保每根锚栓受拉承拉载力标准值的临界边距，对于膨胀型锚栓、扩孔型锚栓ccr,N=1.5hef。Scr,N 276.1.7 边距c对受拉承载力降低影响系数s,N应按下式计算：13.07.0+=Ncr,ccNs,(6.1.7)式中 c 边距，若有多个边距时，取最小值。Ncr,cccmin，minc按6.1.11条规定采用。6.1.8 表层混凝土因密集配筋的剥离作用对受拉承载力降低影响系数re,N按下式计算。当锚固区钢筋间距s150mm时，或钢筋直径d10mm且S100mm时，则取re,N=1.0。12005.0+=efNre,h (6.1.8)6.1.9 荷载偏心对受拉承载力的降低影响系数ec,N按下式计算：1/211+=Ncr,NNec,se (6.1.9)式中 eN外拉力N相对于群锚重心的偏心距；若为双向偏心，应分别按两个方向计算，取Nre,1)(Nec,2)(Nec,。6.1.10 未裂混凝土对受拉承载力的提高系数Nucr,，对膨胀型锚栓及扩孔型锚栓可取1.4。6.1.11 锚栓边距c、间距s及基材厚度h应分别其最小值minc、mins、minh。锚栓安装过程中不产生劈裂破坏的最小边距minc、最小间距mins及最小厚度minh，应由锚栓生产厂家通过系统的试验认证后提供，在符合产品标准及本规程有关规定情况下，可采用下列数据：efmin5.1 hh=，且mm100minh 膨胀型锚栓(双锥体)efmin3hc=，efmin5.1 hs=膨胀型锚栓 efmin2hc=，efminhs=扩孔型锚栓 efminhc=，efminhs=当满足下列条件时，可不考虑荷载条件下的劈裂破坏作用：1.锚栓位于构件受压区或配有能限制裂缝宽度0.3 mm 的钢筋；2.spcr,c5.1c，及ef2hh，其中spcr,c为基材混凝土劈裂破坏的临界边距，对于扩孔型锚栓efspcr,h2c=，膨胀型锚栓efspcr,h3c=。当不满足上述要求时，则应验算荷载条件下的基材混凝土劈裂破坏承载力，并按下列公式计算混凝土劈裂破坏承载力设计值spRd,N：RspspRk,spRd,NN=(6.1.11-1)28cRk,sph,spRk,NN=(6.1.11-2)()5.1232efsph,=hh (6.1.11-3)式中 spRd,N混凝土劈裂破坏受拉承载力设计值；spRk,N混凝土劈裂破坏受拉承载力标准值；cRk,N混凝土锥体破坏时的受拉承载力标准值，按公式(6.1.3-2)计算，但Nc,A、oNc,A计算中的Ncr,C和Ncr,C应由spcr,C=2hef(扩孔型锚栓)、3hef(膨胀型锚栓)和spcr,spcr,2CS=替代；Rsp混凝土劈裂破坏受拉承载力分项系数，按表4.2.6采用；sph,构件厚度h对劈裂抗力的影响系数。6.2 受剪承载力计算 6.2 受剪承载力计算 6.2.1 锚固受剪承载力应按表6.2.1规定计算：表 表6.2.1 锚固受剪承载力设计规定 锚固受剪承载力设计规定 破坏类型 单一锚栓 群 锚 锚栓钢材破坏 VSdVRd,s VhSdVRd,s 混凝土剪撬破坏 VSdVRd,cp VgSdVRd,cp 混凝土楔形体破坏 VSdVRd,c VgSdVRd,c 表中 VhSd 群锚中剪力最大锚栓的剪力设计值；VgSd 群锚总剪力设计值；VRd,s锚栓钢材破坏时的受剪承载力设计值；VRd,c混凝土楔形体破坏时的受剪承载力设计值；VRd,cp混凝土剪撬破坏时的受剪承载力设计值。6.2.2 锚栓或植筋钢材破坏时的受剪承载力设计值VRd,s应按下列规定计算：vRs,sRk,sRd,VV=(6.2.2-1)式中 sRk,V锚栓或植筋钢材破坏时的受剪承载力标准值；vRs,锚栓或植筋钢材破坏时的受剪承载力分项系数，vRs,按表4.2.6采用。1.无杠杆臂的纯剪，sRk,V按下式计算：VRk,s=0.5Asfstk (6.2.2-2)29式中 fstk锚栓或植筋极限抗拉强度标准值，按表3.2.2和表3.2.3采用；As锚栓或植筋应力段截面面积较小值。注：对于群锚，若锚栓钢材延性较低（拉断伸长率8%），VRk,s应乘以0.8的降低系数。2.有杠杆臂的拉、弯、剪复合受力，sRk,V可按下列公式计算：OMl/MVsRk,sRk,=(6.2.2-3)/1(sRd,sdsRk,sRk,NNMM=o (6.2.2-4)stkelsRk,2.1fWM=o (6.2.2-5)式中 l0杆杠臂计算长度，当用垫圈和螺母压紧在混凝土基面上时（图6.2.2-1a），l0=l，无压紧时（图6.2.2-1b），l0=l+0.5d；M被连接件约束系数，无约束时（图6.2.2-2a）M=1，有约束时（图6.2.2-2b）M=2。osRk,M单根锚栓抗弯承载力标准值；sdN单根锚栓轴拉力设计值；NRd,s单根锚栓钢材破坏受拉承载力设计值；Wel锚栓截面抵抗矩。306.2.3 构件边缘受剪（c