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武大67381顶级娱乐官网结构股份有限公司

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首页 > 设计之窗 > 自锁锚杆设计自锁锚杆设计

自锁锚杆设计

一、技术与产品简介

自锁锚固技术是武大67381顶级娱乐官网周剑波教授原创,,,,,, ,,于1999年初次申请专利并与武汉大学结合钻研推出的成套技术与产品。。。 。。周剑波教授、高作平教授以及陈明祥教授团队潜心二十年持续研发,,,,,, ,,目前,,,,,, ,,67381顶级娱乐官网公司萦绕自锁锚固技术与产品申报的专利已达百余项,,,,,, ,,主编了湖北省处所尺度《岩石与混凝土自锁锚固技术规程》(DB42/T 1488-2018)和中国工程建设尺度化协会尺度《扩孔自锁锚固技术规程》(T/CECS 813-2021)。。。 。。

 

67381顶级娱乐官网周氏自锁锚固产品的主题部门是扩孔自锁锚杆。。。 。。扩孔自锁锚杆的施工工艺和锚固道理是:将基材(岩石或混凝土)上所钻的直孔底部,,,,,, ,,用特造的扩孔钻头扩成倒准或正准,,,,,, ,,而后将一端装置有未张开锚头的锚杆插至孔底,,,,,, ,,轴向加压使锚头张开与孔底准贴紧,,,,,, ,,利用锚头与孔壁的机械咬合力(即“自锁”)和锚杆锚固段注胶(浆)后的沿程摩阻力来提供锚固力。。。 。。

 

选取扩孔自锁锚杆,,,,,, ,,使被锚固体与基材连为整体,,,,,, ,,能充分阐扬锚固力大的优势,,,,,, ,,减幼锚固段长度,,,,,, ,,且锚固靠得住。。。 。。另表相较于化学植筋,,,,,, ,,自锁锚杆拥有耐久性强、耐高温、耐侵蚀的优势。。。 。。自锁锚固技术开发二十多年来,,,,,, ,,扩孔自锁锚杆在构筑物刷新加固地下工程抗浮、桥台锚固、铁轨锚固、水工结构、风电工程等诸多领域累计利用数百万支,,,,,, ,,增长构筑物安全,,,,,, ,,缩短工期,,,,,, ,,救灾抢险,,,,,, ,,节俭投资获得了优良的社会经济效益,,,,,, ,,有望在中国和世界领域内取代化学植筋,,,,,, ,,促成构筑物刷新产业的革命性进取!  

 

二、锚固道理

锚固道理:利用内锚头扩大后与孔壁的机械咬合力和锚杆直线段注浆后的沿程摩阻力来提供锚固力。。。 。。

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三、设计步骤

(一)代替化学植筋自锁锚杆设计

1、扩孔自锁锚杆在分歧强度等级混凝土基材锚固深度表


锚杆型号

分歧强度等级混凝土基材对应自锁锚杆的锚固深度(mm

产品锚固深度(mm

C15

C20

C25

C30

C35

C40

C45

C50

C55

C60

JCZ-ZS-ZT-12

168

153

142

134

127

121

119

115

111

108

216

JCZ-ZS-ZT-14

207

188

175

164

156

149

146

141

137

133

252

JCZ-ZS-ZT-16

255

232

215

202

192

184

180

174

168

163

288

JCZ-ZS-ZT-18

292

265

246

231

220

210

206

199

192

187

324

JCZ-ZS-ZT-20

343

312

289

272

259

247

242

234

226

220

360

JCZ-ZS-ZT-22

395

359

333

314

298

285

279

269

261

253

396

JCZ-ZS-ZT-25

438

398

369

347

330

316

309

298

289

280

450

JCZ-ZS-ZT-28

521

474

440

414

393

376

368

355

344

334

616

JCZ-ZS-ZT-32

596

542

503

473

449

430

420

406

393

382

704

JCZ-ZS-ZT-36

766

696

646

608

577

552

540

522

505

491

792

 

注:本表推算深度满足HRB400钢筋接长的受力要求。。。 。。

上表中基材锚固深度依照不产生基材粉碎推算,,,,,, ,,同时满足公式1-2的要求


1)混凝土锚杆杆体根基锚固深度按下列公式推算


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式中:H —— 混凝土锚杆的根基锚固深度;;; ;;;;;

Nd —— 锚杆抗拉承载力设计值(kN);;; ;;;;;

Ψc —— 混凝土锥体粉碎受拉承载力安全系数,,,,,, ,,取2;;; ;;;;;

fcu,,,,,, ,,k —— 混凝土立方体抗压强度尺度值(kPa),,,,,, ,,当fcu,,,,,, ,,k >45N/mm2时,,,,,, ,,应乘降低系数0.95。。。 。。

2)扩孔自锁锚杆的锚固段受拉承载力应按下式推算:

             Nd Nt1 + Nt2 

式中:Kc —— 锚杆承载力推算安全系数,,,,,, ,,对于结构构件取2,,,,,, ,,对于非结构构件取1.7;;; ;;;;;

Nt1 —— 锚固段中的直孔段注浆料的粘结锚固力设计值(kN);;; ;;;;;

Nt2 —— 内锚头的自锁锚固力设计值(kN)。。。 。。 

     锚固段中的直孔段注浆料的粘结锚固力设计值为下列两个公式中的较幼值:


 Nt1 = π D f mck Ψ La /2

 Nt1 = π d f msk Ψ La /2

内锚头的自锁锚固力设计值为:

 Nt2 = 1.8 βc βl f ck Aln

式中:d   —— 锚杆杆体直径(m);;; ;;;;;

D  —— 直孔孔径(m);;; ;;;;;

La  —— 锚固长度(m);;; ;;;;;

fmck —— 锚固段注浆体与混凝土的粘结强度尺度值(kPa);;; ;;;;;

Ψ —— 锚固长度对粘结强度的影响系数,,,,,, ,,混凝土锚杆Ψ值可取1。。。 。。

Aln —— 混凝土部门受压垂直投影面积(m2);;; ;;;;;

βc —— 混凝土强杜装响系数,,,,,, ,,当混凝土强度等级不超过C30时,,,,,, ,,1.0;;; ;;;;;

当混凝土强度等级为C60时,,,,,, ,,取0.6;;; ;;;;;期间选取线性内插法确定。。。 。。

βl —— 部门受压时的强度提高系数,,,,,, ,,取3。。。 。。

 

2、扩孔自锁锚杆承载力表

 

自锁锚杆型号

锚杆杆体直径(mm

锚杆有效截面面积(mm2)

直孔孔径(mm)

扩孔孔径(mm)

受拉承载力尺度值(kN

抗拉承载力设计值(kN

抗剪承载力尺度值(kN

抗剪承载力设计值(kN

JCZ-ZS-MG-12

12

84.3

18

22

53.95

41.50

21.58

16.60

JCZ-ZS-MG-14

14

115

20

26

73.60

56.62

29.44

22.65

JCZ-ZS-MG-16

16

157

22

30

100.48

77.29

40.19

30.92

JCZ-ZS-MG-18

18

192

25

34

122.88

94.52

49.15

37.81

JCZ-ZS-MG-20

20

245

25

38

156.80

120.62

62.72

48.25

JCZ-ZS-MG-22

22

303

25

42

193.92

149.17

77.57

59.67

JCZ-ZS-MG-25

25

353

30

48

225.92

173.78

90.37

69.51

JCZ-ZS-MG-28

28

459

35

54

293.76

225.97

117.50

90.39

JCZ-ZS-MG-32

32

561

38

62

359.04

276.18

143.62

110.47

JCZ-ZS-MG-36

36

817

40

70

522.88

402.22

209.15

160.89


 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      注:本表锚杆按8.8级钢推算。。。 。。

      上表中承载力设计值均按结构构件推算,,,,,, ,,且剪力推算思考无杠杆臂情况。。。 。。


1)混凝土锚杆杆体受拉承载力应按下式推算:

Ns,dNd

Nd Asfy

式中:Ns,d  —— 锚杆拉力设计值(kN);;; ;;;;;

 Nd   —— 锚杆抗拉承载力设计值(kN);;; ;;;;;

 fsk —— 锚杆杆体资料抗拉屈服强度尺度值(kPa),,,,,, ,,对通常锚杆,,,,,, ,,fsk= fyk/Ks ;;; ;;;;;对预应力锚杆,,,,,, ,,fsk= fpyk;;; ;;;;;

     As —— 锚杆杆体有效截面面积(m2);;; ;;;;;

     Ks —— 锚杆杆体受拉粉碎安全系数,,,,,, ,,对于结构构件取1.3,,,,,, ,,对于非结构构件取1.2。。。 。。

2)扩孔自锁锚杆抗剪承载力推算:

思考群锚效应,,,,,, ,,扩孔自锁锚杆抗剪承载力尺度值Nvk=0.8×0.5×Nuak ,,,,,, ,,抗剪承载力设计值Nvd=0.8×0.5×Nd ;;; ;;;;;对于断后伸长率不大于8%的锚杆,,,,,, ,,抗震设计应乘以0.8的降低系数。。。 。。

 

3)本设计步骤凭据概率极限状态设计法推算,,,,,, ,,重要参考《混凝土结构加固设计规范》(GB 50367)、《混凝土结构后锚固技术规程》(JGJ 145)和《岩石与混凝土自锁锚固技术规程》(DB42/T 1488),,,,,, ,,利用在其他行业,,,,,, ,,可参考有关行业尺度及规程规范。。。 。。


 

(二)抗浮自锁锚杆设计

1、整体抗浮推算

W+G/FfK

Ff—地下水浮力尺度值,,,,,, ,,Ff=67381顶级娱乐(中国区)-游戏官方网站

A—基地面积

 

H—抗浮水位与构筑物基底标高差  

 

W—基础底面以下抗浮锚杆领域内土体总沉量,,,,,, ,,推算时取浮容沉。。。 。。

G—上部结构自沉及其他永远荷载尺度值(地下室面层、顶板覆土等)

K—结构抗浮不变系数,,,,,, ,,此处取K=1.05

2、扩孔自锁锚杆的锚固段承载力应按下式推算:

             KrNtkNt1k+ Nt2k

式中:Kr —— 锚杆锚固体承载力推算安全系数,,,,,, ,,取2;;; ;;;;;

Ntk —— 锚杆承载力特点值(kN);;; ;;;;;

Nt1k —— 锚固段中的直孔段注浆料的粘结锚固力尺度值(kN);;; ;;;;;

Nt2k —— 内锚头的自锁锚固力设计值(kN)。。。 。。

锚固段中的直孔段注浆料与岩体之间粘结锚固力尺度值为:

Ntk1 = π D f mck Ψ La

内锚头的自锁锚固力尺度值为:

Ntk2 = αl βr βl frk Aln 

式中:αl 岩石围压放大系数,,,,,, ,,取2.6;;; ;;;;;

D   —— 锚杆锚固体直径(m);;; ;;;;;

D+ —— 锚杆孔底部扩孔直径(m);;; ;;;;;

fmck —— 锚固段注浆体与岩体的粘结强度尺度值(kPa);;; ;;;;;

Ψ —— 锚固长度对粘结强度的影响系数,,,,,, ,,岩石锚杆Ψ值可按下表取值。。。 。。

La —— 锚杆锚固段中直孔段注浆体长度m);;; ;;;;;

Aln —— 岩石部门受压垂直投影面积(m2);;; ;;;;;

βr —— 岩石抗压强杜装响系数,,,,,, ,,当混岩石鼓和单轴抗压强度等级不幼于

30MPa时,,,,,, ,,1.0,当岩石鼓和单轴抗压强度等级不幼于60Mpa时,,,,,, ,,

0.8,,,,,, ,,期间选取线性内插法确定;;; ;;;;;当混凝土强度等级为C60时,,,,,, ,,

0.6;;; ;;;;;期间选取线性内插法确定。。。 。。

βl —— 部门受压时的强度提高系数,,,,,, ,,取3。。。 。。

frk —— 岩石鼓和单轴抗压强度尺度值(kPa);;; ;;;;;

  

3、岩石抗浮锚杆杆体受拉承载力应按下式推算:

Ns,dNd

Nd Asfyξ

式中:Ns,d  —— 荷载效应根基组合下锚杆拉力设计值(kN),,,,,, ,,Ns,d =1.35Ntk;;; ;;;;;

Nd   —— 锚杆抗拉承载力设计值(kN);;; ;;;;;

fpy —— 锚杆杆体资料抗拉强度设计值(kPa);;; ;;;;;

ξ —— 锚杆抗拉工作前提系数,,,,,, ,,取0.8;;; ;;;;;

      As —— 锚杆杆体有效截面面积(m2);;; ;;;;;



四、 典型工程利用

(一)代替化学植筋自锁锚杆工程利用

1、湿润环境利用

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  1 三棵松隧洞混凝土衬砌板加固工程

 


2、高温环境利用

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 图2 高义钢铁厂连铸车间柱包钢加固工程

 

 

3、高频振动及高温环境利用

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3 沙隆达发电公司汽机基础加固刷新工程


 

(二)抗浮自锁锚杆工程利用

 

贵阳保利大厦地下室抗浮锚杆工程:选取直径32mm精轧螺纹钢筋自锁锚杆进行抗浮处置,,,,,, ,,锚杆长7米,,,,,, ,,锚头入岩3米,,,,,, ,,单根抗浮锚杆抗拔承载力特点值320kN。。。 。。

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  4  贵阳保利大厦地下室抗浮锚杆工程

 

 

(三)预应力自锁锚杆工程利用

1、高铁无砟轨路板预应力瞬时自锁:地下水造成无砟轨路板上。。。 。。,,,,, ,,选取瞬时预应力自锁锚固技术36幼时实现约200m施工段。。。 。。

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5  高铁无砟轨路板预应力瞬时自锁锚固工程

 

 

2、丹江口大坝加高加固多层预应力自锁:大坝闸墩三沉自锁锚固,,,,,, ,,施加200t预应力,,,,,, ,,每个闸墩5根锚杆,,,,,, ,,共计20个闸墩。。。 。。

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6  丹江口大坝加高加固多层预应力自锁锚固工程

 


3、风机基础锚固:选取预应力自锁锚杆,,,,,, ,,风机基础结构得到优化,,,,,, ,,降低施工成本。。。 。。

 

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7  风机基础锚固工程

 

 

五、下载中心

 

1、代替化学植筋推算案例 /wcs/Upload/202006/5ee04654b25b4.pdf

2、抗浮锚杆推算案例/wcs/Upload/202006/5ee04667da266.pdf

3、抗浮锚杆施工图/wcs/Upload/202006/5ee0467eb2974.pdf


 

 

 


 


 

 

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