15.2 锚固计算

15.2.1 承重构件的植筋锚固计算应符合下列规定：

1 植筋设计应在计算和构造上防止混凝土发生劈裂破坏；

2 植筋仅承受轴向力，且仅允许按充分利用钢材强度的计算模式进行设计；

3 植筋胶粘剂的粘结强度设计值应按本章的规定值采用；

4 抗震设防区的承重结构，其植筋承载力仍按本节的规定进行计算，但其锚固深度设计值应乘以考虑位移延性要求的修正系数。

15.2.2 单根植筋锚固的承载力设计值应符合下列公式规定：

式中：N^b_t——植筋钢材轴向受拉承载力设计值(kN)；

      ƒ_y——植筋用钢筋的抗拉强度设计值(N/mm²)；
      A_s——钢筋截面面积(mm²)；
      l_d——植筋锚固深度设计值(mm)；
      l_s——植筋的基本锚固深度(mm)，按本规范第15.2.3条确定；
      ψ_N——考虑各种因素对植筋受拉承载力影响而需加大锚固深度的修正系数，按本规范第15.2.5条确定；
      ψ_ae——考虑植筋位移延性要求的修正系数；当混凝土强度等级不高于C30时，对6度区及7度区一、二类场地，取ψ_ae＝1.10；对7度区三、四类场地及8度区，取ψ_ae＝1.25。当混凝土强度高于C30时，取ψ_ae＝1.00。
15.2.3 植筋的基本锚固深度l_s应按下式确定：

l_s＝0.2α_sptdƒ_y/ƒ_bd (15.2.3)

式中：α_spt——为防止混凝土劈裂引用的计算系数，按本规范表15.2.3的确定；
d——植筋公称直径(mm)；
ƒ_bd——植筋用胶粘剂的粘结抗剪强度设计值(N/mm²)，按本规范表15.2.4的规定值采用。

表15.2.3 考虑混凝土劈裂影响的计算系数α_spt

表15.2.3　考虑混凝土劈裂影响的计算系数α

注：当植筋直径介于表列数值之间时，可按线性内插法确定αspt值。

15.2.4 植筋用结构胶粘剂的粘结抗剪强度设计值ƒbd应按表15.2.4的规定值采用。当基材混凝土强度等级大于C30，且采用快固型胶粘剂时，其粘结抗剪强度设计值ƒbd应乘以调整系数0.8。

表15.2.4 粘结抗剪强度设计值f_bd

注：1 当使用表中的ƒbd值时，其构件的混凝土保护层厚度，不应低于现行国家标准《混凝土结构设计规范》CB 50010的规定值；

2 s1为植筋间距；s2为植筋边距；
3 ƒbd值仅适用于带肋钢筋或全螺纹螺杆的粘结锚固。

15.2.5 考虑各种因素对植筋受拉承载力影响而需加大锚固深度的修正系数ψN，应按下式计算：

ψ_N＝ψ_brψ_wψ_T (15.2.5)

式中：ψ_br——考虑结构构件受力状态对承载力影响的系数：当为悬挑结构构件时，ψ_br＝1.50；当为非悬挑的重要构件接长时，ψ_br＝1.15；当为其他构件时，ψ_br＝1.00；
ψ_w——混凝土孔壁潮湿影响系数，对耐潮湿型胶粘剂，按产品说明书的规定值采用，但不得低于1.1；
ψ_T——使用环境的温度T影响系数，当T≤60℃时，取ψ_T＝1.0；当60℃＜T≤80℃时，应采用耐中温胶粘剂，并应按产品说明书规定的ψ_T值采用；当T＞80℃时，应采用耐高温胶粘剂，并应采取有效的隔热措施。

15.2.6 承重结构植筋的锚固深度应经设计计算确定；不得按短期拉拔试验值或厂商技术手册的推荐值采用。

条文说明

15.2.1～15.2.3 本规范对植筋受拉承载力的确定，虽然是以充分利用钢材强度和延性为条件的，但在计算其基本锚固深度时，却是按钢材屈服和粘结破坏同时发生的临界状态进行确定的。因此，在计算地震区植筋承载力时，对其锚固深度设计值的确定，尚应乘以保证其位移延性达到设计要求的修正系数。试验表明，该修正系数只要符合本条的规定，其所植钢筋不仅都能屈服，而且后继强化段明显，能够满足抗震对延性的要求。

另外，应说明的是在植筋承载力计算中还引入了防止混凝土劈裂的计算系数。这是参照ACI 38-02的规定制定的；但考虑到按ACI公式计算较为复杂，况且也有必要按我国的工程经验进行调整，故而采取了按查表的方法确定。

15.2.4 锚固用胶粘剂粘结强度设计值，不仅取决于胶粘剂的基本力学性能，而且还取决于混凝土强度等级以及结构的构造条件。表15.2.4规定的粘结抗剪强度设计值是参照ICBO对胶粘剂粘结强度规定的安全系数以及EOTA给出的取值曲线，按我国试验数据和工程经验确定的。从表面上看，本规范的取值似乎偏高，其实并非如此。因为本规范引入了对植筋构件不同受力条件的考虑，并按其风险的大小，对基本取值进行了调整。这样得到的最后结果，对非悬挑的梁类构件而言，与欧美取值相近；对悬挑结构构件而言，取值要比欧洲低，但却是必要的；因为这类构件的植筋受力条件最为不利，必须要有较高的安全储备才能保证植筋连接的可靠性；所以根据修订组的试验数据和专家论证的意见作了调整。

另外，应指出的是快固型结构胶在C30以上(不包括C30)的混凝土基材中使用时，其粘结抗剪强度之所以需作降低的调整，是因为在较高强度等级的混凝土基材中植筋，胶的粘结性能才能显现出来，并起到控制的作用，而快固型结构胶主要成分的固有性能决定了它的粘结强度要比慢固型结构胶低。因此，有必要加以调整，以确保安全。

本条为强制性条文，必须严格执行。

15.2.5 本条规定的各种因素对植筋受拉性能影响的修正系数，是参照欧洲有关指南和我国的试验研究结果制定的。

15.2.6 当前植筋市场竞争十分激烈，不少厂商为了夺标，无视工程安全，采取以下手法来影响设计单位和业主的决策。

一是故意混淆单根植筋与多根植筋(成组植筋)在受力性能上的本质差别，以单根植筋试验分析结果确定的计算参数引用于多根群植的植筋设计计算，任意在梁、柱等承重构件的接长工程中推荐使用10d～12d的植筋锚固长度，甚至还纳入其所编制的“技术手册”到处散发，致使很多经验不足的设计人员和外行的业主受到误导。这对承重结构而言，是极其危险的。因为多根群植的植筋，其试验结果表明，若锚固深度仅有10d，在构件破坏时，群植的钢筋不可能屈服，完全是由于混凝土劈裂而引起的脆性破坏。由此可知这类误导所造成危害的严重性。

二是鼓励业主采用单筋拉拔试验作为选胶的依据，并按单筋拉断的埋深作为多根群植的植筋锚固长度进行接长设计。这种做法不仅贻害工程，而且所选中的都是劣质植筋胶。因为在现场拉拔的大比拼中，最容易入选的植筋胶，多是以乙二胺为主成分的T31固化剂配制的。其特点是早期强度高，但性脆、有毒，且不耐老化，缺乏结构胶所要求的韧性和耐久性，在使用过程中容易脱胶。

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