一、化（huà）學錨栓概述

化學錨栓由金屬（shǔ）螺杆和錨固膠（jiāo）組成，通過錨固（gù）膠形成（chéng）錨固作用的錨栓。化學（xué）錨栓分為普通化學錨栓和特（tè）殊倒錐形化學錨栓。化學錨栓用於在已（yǐ）建成的（de）混凝土結構上安裝其他結構（gòu）的（de）連（lián）接件，用於各種鋼結構、幕牆、大理石幹掛、設備及管道（dào）固定等施工中的後加埋件（jiàn）安裝（zhuāng），也可用於設備安裝，公路、橋梁護欄安裝，建築物加固改造等（děng）場合（hé）。

二（èr）、化學錨栓選用

《混凝土結構加固（gù）設計規範（fàn）》(GB 50367-2013 )16.1.4條、16.1.5條規定，在抗震設防區的（de）結構中，以及直接承受動力荷載的構件中，不得使用膨脹螺栓作為承重結構的連接（jiē）件。在抗震（zhèn）設防（fáng）區承重結構中使用錨（máo）栓時，應采用後擴底（dǐ）錨栓或特殊倒錐形膠（jiāo）黏型錨栓，且僅允許用於設防烈度不（bú）高於8度，或當8度時建於I、II類場地的建築物。

同時，不得考慮非開裂混凝土對其承（chéng）載力的提高作用（yòng）。《混凝土結構後錨固技術規程》(JGJ 145-2013)4.1.1 錨栓應按照錨栓性能、基（jī）材性狀、錨固連接的受力（lì）性質（zhì）、被連接結（jié）構類型、抗震設防等要求選用。錨栓用於結構構件連接時的適用範圍應符（fú）合表4.1.1-1的規定：

表4.1.1-1 錨栓用於（yú）結構（gòu）構件連接時的適用範圍

4.1.2 金屬錨栓應（yīng）采取和使用環境類別相適應的防腐措施。碳素鋼、合金鋼（gāng）機械錨栓表（biǎo）麵應進行鍍鋅防腐處（chù）理，電鍍鋅層平均厚度不應小於5μm，熱浸鍍鋅平均厚（hòu）度不應小於45μm。在室外環境、常（cháng）年潮濕的室內（nèi）環境、海邊、高酸堿度（dù）的大氣（qì）環境中應使用不（bú）鏽鋼材質的錨栓，含氯離子的環境中應使用高抗腐不（bú）鏽鋼。不同環境條件下適（shì）用的錨栓材質類別可按表4.1.2選用。

表4.1.2 不同環境條件下（xià）適用的錨栓材質（zhì）類別

三、混（hún）凝土基材要求

《混凝土（tǔ）結構後錨固技術規程》(JGJ 145-2013)3.1.1 錨栓錨固基材可為鋼筋（jīn）混凝土、預應力混凝土或素混凝土構件。3.1.2 凍融受（shòu）損混凝（níng）土、腐蝕受損混凝土、嚴重裂損混凝土、不密實混凝土等，不應作為錨固基材。3.1.3 基材混凝土強度等級（jí）不應低於C20，且不得高於C60;安全等級為一級的後錨固連接（jiē），其基材混凝土強度等級不（bú）應低於C30。3.3.10 采用化學錨栓的混凝土結構，其錨固區基材的長期使用（yòng）溫度不應高於50度。

四、化學錨栓設計計（jì）算

化學錨栓受拉承載力應按錨栓（shuān）鋼材破壞、混（hún）合破壞（huài）、混凝土錐體受拉破（pò）壞、劈裂破等4種破壞類（lèi）型（xíng），及單錨與群錨兩種錨固連接方式，共計8種情況分別進（jìn）行計算。對於單錨連接，外力與抗力比較明確，計算較（jiào）為簡單。對於群錨連接，情況較（jiào）為（wéi）複雜：當為（wéi）鋼材破壞時，破壞主要出（chū）現（xiàn）在某些受力最大錨栓，因此，一（yī）般隻計（jì）算受力最大(Nhsd)錨栓即可;當為混合破壞、混凝土錐體破壞或劈裂破壞時（shí），主要表現為群（qún）錨基材（cái）整體破壞，故取Ngsd進行（háng）整體（tǐ）錨固計（jì）算。後錨固連接破壞應控製（zhì）為錨栓鋼材受拉破壞或連接構件延（yán）性破壞。

下麵以某儲罐與基礎的連接為例進行（háng）設計（jì）計算：

工程概（gài）況：某六度區化工儲罐，工作溫度不超過35度，與本部分預埋件對應的主體結構采用混凝土強度等級為C30。選用8.8級倒錐形特殊膠粘型M30，hef=680mm。荷載條件：設備專業提單個（gè）螺栓承受最大拉力為70KN，不承擔彎矩和剪力。形式如下：

1、單個錨栓拉力設計值計算

由《混（hún）凝土結構後（hòu）錨固技術規程》（JGJ 145-2013）

5.2.1 軸（zhóu）心拉力作用下，群錨各錨栓所承受的拉力設計值應按下式計算：

N_sd＝k₁N/n    (5.2.1)

2、受拉承載力計（jì）算

（1）計算（suàn）N_Rd,s：

《混凝土結構後錨固技術規程》（JGJ 145-2013）

6.1.2 機械錨栓鋼材破壞受拉承載力設計值N_Rd,s應按下列公（gōng）式計算：

N_Rd,s＝N_Rk,s/γ_Rs,N    (6.1.2-1)
N_Rk,s＝?_ykA_s    (6.1.2-2)

式中：N_Rk,s——機械錨栓鋼材（cái）破壞受（shòu）拉承載力標準（zhǔn）值(N)；

γ_Rs,N——機械錨栓鋼（gāng）材破壞受（shòu）拉承載力分（fèn）項係數，按本規程（chéng）表4.3.10 采用；
A_s ——機（jī）械錨栓應力截麵麵積(mm²)；
?_yk——機械錨栓屈服強度標準值（zhí）(N/mm²)。

γ_Rs,N取值1.3，8.8級錨栓?_yk取值640 N/mm²

N_Rk,s＝?_ykA_s =640*561=359KN      

N_Rd,s＝N_Rk,s/γ_Rs,N=359/1.3=276KN

（2）計算N_Rd,c：

《混凝土結構後錨固技術規程》（JGJ 145-2013）

6.1.3 混凝土錐體破壞受拉承載力設計值N_Rd,c應按下列公式計算：

式中：N_Rk,c——混凝（níng）土錐體破壞受拉承載（zǎi）力標準值(N)。

N⁰_Rk,c——單根（gēn）錨（máo）栓受拉時，混凝土理想（xiǎng）錐體破壞受拉承載力標準值(N)。
γ_Rc,N——混凝土錐體破壞受拉承載力分項係數，按本規程表4.3.10采    用。
?_cu,k——混凝土立（lì）方體抗壓強度標準值(N/mm²)。當?_cu,k不小於45N/mm²且 不大於60N/mm²時，應乘以降低係數0.95。
h_ef——錨栓有效錨固（gù）深度(mm)。對於膨脹型錨栓及擴底型錨栓，為膨（péng）脹錐體與孔壁最大擠壓點的深度。
A⁰_c,N——單（dān）根錨（máo）栓（shuān）受拉且無間距、邊距影響時（shí），混凝土理想錐體破壞（huài）投影麵麵積(mm2)，按本規程第6.1.4條的（de）規定（dìng）計算。
A_c,N——單根錨（máo）栓或群錨受拉時，混凝土實際錐（zhuī）體破壞投影麵（miàn）麵積(mm2)，按本規程第6.1.5條的規定計算。
ψ_s,N——邊距c對受拉承載力的影響係數，按本（běn）規程第6.1.6條的規定計算。
ψ_re,N——表（biǎo）層混凝土因密集配筋的剝離作（zuò）用對受拉承載（zǎi）力（lì）的影響（xiǎng）係數，按本（běn）規程第（dì）6.1.7條的規定計算。
ψ_ec,N——荷載偏心e_N對受拉承載（zǎi）力的影響係數，按本規程第6.1.8條的規定計算（suàn）。

6.1.4 單根錨栓受拉時，混凝土理想（xiǎng）錐體破壞投影麵麵積A⁰_c,N(圖6.1.4)應按下式計算：

A⁰_c,N＝s²_cr,N      (6．1．4)

式中：s_cr,N——混凝土錐體破壞且無間距效應和邊緣效應（yīng）情況下，每根錨栓達到受拉承載力標準值的臨界間距(mm)，應取為3h_ef。

6.1.5 單根錨栓或群（qún）錨受拉時，混凝土實際錐體破壞投影麵麵積A_c,N，應根據錨栓（shuān）排列布置情（qíng）況的不同，分別按下列公（gōng）式計算：
    1 單（dān）根錨栓，靠（kào）近構件邊緣布置，且c₁不大於c_cr,N時(圖6.1.5-1)

A_c,N＝(c₁＋0．5s_cr,N)s_sr,N     (6.1.5-1)

式中（zhōng）：c₁——方向（xiàng）1的邊距（jù）(mm)；
        c₂——方向2的邊（biān）距(mm)；
        s₁——方向1的間距(mm)；
        s₂——向2的間距（jù）(mm)；
        c_cr,N——混凝土錐體破壞且無間（jiān）距效應及邊緣效應情況下（xià），每根錨栓達到受拉承載力（lì）標準（zhǔn）值的臨界邊距(mm)，應取為1.5h_ef。

6.1.6 邊距c對受拉（lā）承載力的影響係數ψ_s,N應按下式（shì）計算。當ψ_s,N的計算（suàn）值大於1.0時，應取1.0。

式中：c——邊距(mm)，有多個邊距時應取最（zuì）小值。

6.1.7 表層混凝（níng）土因密集（jí）配筋的剝離作用對（duì）受拉承載力的影響係數ψ_re,N應按（àn）下式計算。當ψ_re,N的計算值大於1.0時，應取1.0；當錨（máo）固區鋼筋間距s不小（xiǎo）於（yú）150mm時，或鋼筋直徑d不大於10mm且s不小於100mm時，ψ_re,N應取1.0。

6.1.8 荷載偏（piān）心對受拉承載力的影響係數ψ_ec,N應按下式計算。當（dāng）ψ_ec,N的計算（suàn）值大（dà）於1.0時，應取1.0；當為雙向偏心（xīn）時，應分別按兩個方向計算，ψ_ec,N應取（qǔ）ψ_(ec,N)1·ψ_(ec,N)2。

式中（zhōng）：e_N——受拉錨栓合力點相對於群錨受拉錨栓重心的偏心距(mm)。

（3）計算N_Rd,sp：

由於選用特殊倒錐（zhuī）形化學錨栓，適用於開裂混凝土的錨栓，且按照開裂混凝土計算承載力，所以可不考慮荷（hé）載條件下的劈裂破壞。

3、抗震承載力驗算

《混凝土結構後錨固技術規程》（JGJ 145-2013）

8.2.2 後錨固連接控製為錨栓鋼材受拉延（yán）性破壞時，應滿足下列要求：

     1 單個錨栓

4、承載力驗算：

《混凝土結構後錨固技術規程》（JGJ 145-2013）

4.3.5 後（hòu）錨固連接承載（zǎi）力應采（cǎi）用下列設計表達（dá）式進行驗算：

無地震作用組合：γ₀S≤R_d    (4.3.5-1)
有地震（zhèn）作用組合：γ₀S≤kR_d/γ_RE    (4.3.5-2)
R_d＝R_k/γ_R    (4.3.5-3)

無地震作用組合：

γ0S=1.2*77=92.4KN≤NRd,s=276kKN≤NRD,c=377KN

有地（dì）震作用組合：

γ0S=1.0*77=77KN≤0.8*NRd,s=0.8*276=220kKN≤0.8*NRD,c=0.8*377=301KN

滿足（zú）要求。

5、倒錐形化學錨（máo）栓通用設計說（shuō）明（míng）：