上期我们讲了预埋件和后置埋件的区别,本期我们讲讲后置埋件的设计。
提到后置埋件无非就上篇文章讲的三种:后置植筋式埋件、后置化学埋栓埋件、后置机械锚栓埋件。在讲计算之前,先全面了解下基础概念。
机械锚栓:机械锚栓是利用锚栓螺杆与锚孔间的摩擦或锁键作用形成锚固,分为膨胀型锚栓和扩底型锚栓。见下图1和2。

图1 膨胀型锚栓

图2 扩底型锚栓
机械锚栓材质有碳素钢、合金钢、不锈钢、高抗腐蚀不锈钢四种,使用时根据环境条件及耐久性要求等选用相应品种。
化学锚栓:化学锚栓是由金属螺栓和锚固胶组成,通过锚固胶形成锚固作用的锚栓。工程上常用的有普通化学锚栓和特殊倒锥形化学锚栓,传力相对可靠,结构设计人员偏好选用特殊倒锥形化学锚栓。化学锚栓示意图,见下图3。

图3 化学锚栓示意图
化学锚栓的螺杆分为标准螺纹全牙螺杆和特殊倒锥形螺杆,分别对应普通化学锚栓和特殊倒锥形化学锚栓。
化学锚栓材质包含碳素钢、合金钢、不锈钢、高抗腐蚀不锈钢四种,使用时根据环境条件及耐久性要求等选用相应品种。
化学锚栓的锚固重点是锚固胶,锚固胶有管装式和机械注入式两种。普通化学锚栓的锚固胶可选用改性环氧树脂类或改性乙烯基酯类材料;特殊倒锥形化学锚栓的锚固胶规范限定必须采用改性乙烯基酯类材料。
植筋:植筋通常采用HRB400级带肋钢筋或全螺纹螺杆。植筋若选用全螺纹螺杆,材质优先选用Q355。碳素钢、合金钢及不锈钢螺杆,在力学性能指标满足规范前提下虽可采用,但工程中一般不推荐。植筋示意图,见下图4。

图4 植筋示意图
植筋用的胶粘剂可分为有机类和无机类,安全等级为一级的植筋应采用A级胶,安全等级为二级的植筋可采用B级胶或无机类胶。通常设计考虑施工环境及施工操作等不确定因素,优先选用A级胶。
化学锚栓的锚固胶和植筋用的胶粘剂,同属结构胶,其性能均应满足《混凝土结构工程用锚固胶》JG/T 340-2011的相关规定。
用于植筋的有机胶粘剂应采用改性环氧树脂类或改性乙烯基酯类材料,其固化剂不应使用乙二胺。
结构胶最怕高温,金属最怕腐蚀。采用化学锚栓或植筋的混凝土结构构件,其锚固区基材的长期温度不应高于50℃。腐蚀环境下的金属材质选型,见下图5。

图5 金属材质选择
后置埋件的设计除了要了解上述三种方式,还得清楚认识基材。
什么是基材?
通俗讲,就是后置埋件生根的位置。一般选用已有钢筋混凝土、预应力混凝土及素混凝土为生根位置,此三种生根位置简称混凝土基材;一般不选用砌体、轻骨料混凝土及特种混凝土作为生根位置。
混凝土基材是后置埋件的着力点,必须坚实可靠且具有较大体量,能承担对被连接的锚固和传递的荷载(作用)。
《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ 145-2013要求基材混凝土强度C20~C60,工程实操后置埋件建议不低于C30。规范条文见下图6。

图6 基材混凝土强度等级
后锚固连接设计使用年限宜与主体结构保持一致,且锚固连接本身设计使用年限不宜低于30年。
化学锚栓和植筋属于有机胶类后锚固构件,需要定期检测。检测周期可由设计确定,首次检测不宜晚于投入使用后10年。
通俗讲,即这类有机胶型后置埋件,投入使用后的首次检测时间不应晚于10年,后续巡检周期由设计确定。这一点,在实际工程当中被很多人忽视,一旦工程交付完成,后续检查工作绝大部分业主都不会主动去检查。
很多工程隐患,也是从这里开始慢慢积累。说到底,很多人都认为设计是一锤子买卖,等施工交付完就没设计啥事了。其实,并不是!
现阶段不管是民用建筑,还是工业建筑,均在向存量更新方向发展,未来说不定设计有机会真正介入建筑全生命周期的服务工作。
对民用建筑而言,已经有不少检测加固公司。但对于工业建筑而言,鲜有检测加固公司介入。
民用建筑商业价值更容易体现,涉及的专业相对较少。而工业建筑本身在整个工业项目中的比重也就10%~15%,检测加固设计更多相关专业之间的配合,性价比极低。
更为重要的是,从业主角度来说,要么不建要么新建,经营者的思维首先就很难打破,土建总成本对大局影响太小,对检测加固的需求并不急迫。
相反,工业建筑的检测加固,需要对生产工艺流程有更多更深的了解,这点对很多普通检测加固公司而言很难做到。
专门深耕工业建构筑物检测加固的专业机构较少,属于待挖掘的细分市场。
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