千字文章,通解植筋深度奧秘
植筋技術,是後錨固技術中一大重要分支,通過在原有混凝土結構上鑽孔、注膠、植筋令新增構件與原混凝土基材共同連接。植筋技術植入的鋼筋與新建結構中預埋的鋼筋效果相似,
隨著植筋技術應用範圍的不斷擴大,其所帶來的問題也在不斷的增多。由於植筋技術工藝簡單,導致重視程度不夠,品質出現問題的情況越來越多,
植筋破壞形式
鋼筋拉斷破壞:當鋼筋的植入深度滿足要求時,鋼筋達到了其屈服強度並發生拉斷。這種破壞有明顯的預兆,是最理想的破壞形式。
錐體破壞:當鋼筋的直徑較大、植入深度較小,混凝土強度較低時,
粘接破壞:當鋼筋植入深度較小時,會存在直徑較大的鋼筋被拔出的情形,植筋完全失效,破壞迅速危險程度高。
複合破壞:包含多種破壞同時出現,植筋深度較小,導致膠體提供粘接力不足或混凝土強度不足,破壞迅速危害大。
植筋深度計算
通過對各種破壞形式的分析,我們不難看出,
通過混凝土結構加固設計規範(GB 50367-2013)我們可以得知,對於植筋的深度,存在兩種不同的計算方式:植筋錨固設計值與構造要求最小錨固長度。下面,卡本就對這兩種方法進行一一說明。
植筋錨固深度設計值計算
植筋錨固深度設計值ld按下列公式進行計算
通過上述公式,我們可以看到確定植筋錨固深度設計值所需參數已基本確定,缺少的兩個參數分別為ls與ψN,關於這兩個參數,我們可以繼續通過規範中其他公式來確定:
植筋基本錨固深度ls同樣是由多個參數計算得來,具體資料依舊要進行查閱:
通過上面的兩個表格,我們就可以確定fbd與αspt,而植筋用鋼筋的抗拉強度設計值fy與鋼筋直徑d,與所植入鋼筋有直接關係,無須贅述。於是我們大致可以總結如下:
植筋錨固深度設計值的計算,即是通過所選材料以及規範的各種參數確定植筋的基本錨固深度ls,再通過各個表格中的修正係數確定ψN,最後憑藉ψN、ψae以及ls確定植筋錨固深度設計值ld。
構造要求最小錨固長度計算
規範中植筋構造要求最小錨固長度的計算,要相對簡單一些。根據不同結構給予構件,錨固長度按照下列方式採用不同的規定:
其中ls與上述植筋錨固深度設計值計算中相同,這裡不再贅述。構造要求理解較為簡單,在計算時,首先根據結構形式判斷相應構造規定,其次確定ls數值,與10d、100mm進行比較,最終確定最大值即為構造要求最小錨固長度。
實例計算
僅通過文字來對錨固深度的計算進行說明,局限性較強。下面,卡本將通過具體示例(僅為演示計算過程),來進行演練。
假定條件:
基材:混凝土強度等級為C25,混凝土保護層30mm,箍筋直徑為10mm;
植筋:直徑16mm,強度等級HRB335;
環境:地震設防烈度6級,場地類別I類,使用環境溫度≤60℃,混凝土孔壁潮濕影響係數1.1;
構件狀態:懸挑構件;
結構膠等級:A級膠
計算流程:
尋找參數:根據假定條件,結合表格等可得
fy=300Mpa、ψae=1.1、αspt=1.0、fbd=2.7MPa、ψbr=1.50、ψT=1.0
計算參數:根據上述公式可得
ls=0.2×1×16×300/2.7=355.55mm
ψn=1.5×1.1×1=1.65
ld=1.65×1.1×355.55=645.32mm
則植筋錨固設計最小值為:645.32mm;
0.3ls=0.3×355.55=106.67mm
10d=10×16=160mm
10d>0.3ls>100mm
則構造要求最小錨固長度為:10d=160mm,1.5×10d=240mm。
植筋技術看似簡單,實則關乎建築安全,細節頗多。植筋深度只是影響植筋品質的因素之一,包括施工工藝、採用材料等都對植筋施工的品質有直接關聯。有關於植筋的分享就先告一段落,卡本還會繼續帶來更多、更全面的新材料、新技術,為加固行業貢獻力量。
通過上面的兩個表格,我們就可以確定fbd與αspt,而植筋用鋼筋的抗拉強度設計值fy與鋼筋直徑d,與所植入鋼筋有直接關係,無須贅述。於是我們大致可以總結如下:
植筋錨固深度設計值的計算,即是通過所選材料以及規範的各種參數確定植筋的基本錨固深度ls,再通過各個表格中的修正係數確定ψN,最後憑藉ψN、ψae以及ls確定植筋錨固深度設計值ld。
構造要求最小錨固長度計算
規範中植筋構造要求最小錨固長度的計算,要相對簡單一些。根據不同結構給予構件,錨固長度按照下列方式採用不同的規定:
其中ls與上述植筋錨固深度設計值計算中相同,這裡不再贅述。構造要求理解較為簡單,在計算時,首先根據結構形式判斷相應構造規定,其次確定ls數值,與10d、100mm進行比較,最終確定最大值即為構造要求最小錨固長度。
實例計算
僅通過文字來對錨固深度的計算進行說明,局限性較強。下面,卡本將通過具體示例(僅為演示計算過程),來進行演練。
假定條件:
基材:混凝土強度等級為C25,混凝土保護層30mm,箍筋直徑為10mm;
植筋:直徑16mm,強度等級HRB335;
環境:地震設防烈度6級,場地類別I類,使用環境溫度≤60℃,混凝土孔壁潮濕影響係數1.1;
構件狀態:懸挑構件;
結構膠等級:A級膠
計算流程:
尋找參數:根據假定條件,結合表格等可得
fy=300Mpa、ψae=1.1、αspt=1.0、fbd=2.7MPa、ψbr=1.50、ψT=1.0
計算參數:根據上述公式可得
ls=0.2×1×16×300/2.7=355.55mm
ψn=1.5×1.1×1=1.65
ld=1.65×1.1×355.55=645.32mm
則植筋錨固設計最小值為:645.32mm;
0.3ls=0.3×355.55=106.67mm
10d=10×16=160mm
10d>0.3ls>100mm
則構造要求最小錨固長度為:10d=160mm,1.5×10d=240mm。
植筋技術看似簡單,實則關乎建築安全,細節頗多。植筋深度只是影響植筋品質的因素之一,包括施工工藝、採用材料等都對植筋施工的品質有直接關聯。有關於植筋的分享就先告一段落,卡本還會繼續帶來更多、更全面的新材料、新技術,為加固行業貢獻力量。