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冶金行业设备基础后置锚栓技术规范 YB／T 4505-2016
中华人民共和国黑色冶金行业标准
冶金行业设备基础后置锚栓技术规范
Technical code of post anchoring bolts in concrete foundation for metallurgical equipments
YB／T4505-2016
主编单位：中国十九冶集团有限公司
中冶赛迪工程技术股份有限公司
批准部门：中华人民共和国工业和信息化部
前言
本规范是根据中华人民共和国工业和信息化部工信厅 科[2010]74号文件《关于印发2010年第一批行业标准修订计划的通知》的要求，由中国十九冶集团有限公司和中冶赛迪工程技术股份有限公司会同有关单位共同编制而成的。
在编制过程中，编制组在总结近年来我国冶金行业设备基础后置锚栓应用过程中的实践经验和研究成果、参考国内外类似标准、广泛征求意见的基础上，开展专题研究，最后经审查定稿。
本规范共分7章、1个附录。主要内容有：总则、术语、材料、设计、构造措施、锚固施工以及锚固检查与验收等。
本规范由中华人民共和国工业和信息化部负责管理，中国冶金建设协会负责日常管理，中国十九冶集团有限公司负责具体技术内容的解释。执行本规范过程中如有意见或建议，请寄送中国十九冶集团有限公司(地址：成都市人民中路三段57号十九冶大厦，邮编：610031)。
本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人：
主编单位：中国十九冶集团有限公司
中冶赛迪工程技术股份有限公司
参编单位：上海宝冶集团有限公司
中冶建筑研究总院有限公司
攀枝花天誉工程检测有限公司
攀枝花钢铁集团公司质量技术监督站
北京纽维逊建筑工程技术有限公司
主要起草人：周军 付征耀 胡伟山 李铁 李健 车忠祥 张良全 李强 张春 黄成楷 卢廷荣 宋雪梅 薛尚铃 梁义聪 张立华 吴志刚 郭峰 任恩平
主要审查人：王平 郭启蛟 唐世荣 何思明 罗永峰 黄强 周旭 李兵 郝挺宇
1 总 则
1 总 则
1．0．1 为使混凝土设备基础后置锚栓锚固设计与安装施工技术先进、安全可靠、经济合理，制定本规范。
1．0．2 本规范适用于以钢筋混凝土为基材连接大型设备直径36～150mm锚栓的锚固设计、安装施工及验收；不适用于轻骨料混凝土。
1．0．3 冶金行业设备基础后置锚栓技术除应满足本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术 语
2 术 语
2．0．1 锚孔 anchor hole
在混凝土基材表面钻制的符合设计要求的孔或在现浇混凝土基材上按设计要求预留的孔。
2．0．2 混凝土基材 concrete base material
承载锚栓的混凝土结构材料。
2．0．3 锚栓 anchored bolt
将被连接件锚固到基材上的锚固组件产品。
2．0．4 后置锚栓 post anchoring bolt
通过锚固剂将锚栓根植于混凝土基材上。
2．0．5 锚固剂 anchoring agent
用于在混凝土基材的锚孔中锚固锚栓的黏结材料。
2．0．6 无机锚固剂 inorganic anchoring agent
以高强度无机细小颗粒为骨料，以水泥作为结合剂配制而成的具有高流态、微膨胀、抗离析的黏结材料。
2．0．7 有机锚固剂 organic anchoring agent
用改性树脂、固化剂等高分子材料配制而成的无溶剂双组分结构黏结材料。
2．0．8 锚固 anchorage
利用锚固剂在混凝土基材的锚孔中根植锚栓的过程。
2．0．9 有机锚固 organic anchoring
用有机锚固剂进行的锚固。
2．0．10 无机锚固 inorganic anchoring
用无机锚固剂进行的锚固。
2．0．11 后置技术 post installation technique
在混凝土基材上进行后置锚栓的设计、安装施工和检测验收技术。
2．0．12 破坏模式 failure mode
在荷载作用下锚栓锚固连接结构的破坏形式。
2．0．13 混凝土锥体破坏 concrete cone failure
锚栓受拉时混凝土基材形成以锚栓为中心的倒锥体破坏形式。
2．0．14 复合型破坏 compound failure
锚栓受拉时形成以混凝土基材表面锥体破坏及锥体外锚固段被拔出的组合破坏形式。
2．0．15 拔出破坏 pull-out failure
锚栓受拉时整体从锚孔中拔出的破坏形式。
2．0．16 栓-剂界面破坏 bolt／agent interface failure
锚栓受拉时，锚栓沿锚固剂与锚栓界面拔出的破坏形式。
2．0．17 混-剂界面破坏 concrete／agent interface failure
锚栓受拉时，锚栓及锚固剂沿混凝土孔壁界面拔出的破坏形式。
3 材 料
3．1 混凝土基材
3 材 料
3．1 混凝土基材
3．1．1 裂损混凝土、不密实混凝土不应作为锚固基材使用。
3．1．2 混凝土基材抗压强度不应低于20MPa。
3．1．3 混凝土基材的弹性模量应根据现场实测结果按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定确定。
3．1．4 受腐蚀、油污染的混凝土基层表面应清除，并宜增设防腐层。
3．2 锚 栓
3．2 锚 栓
3．2．1 非设备自带锚栓材料宜按国家现行标准《碳素结构钢》GB／T 700或《低合金高强度结构钢》GB／T 1591的有关规定选用，其等级不应低于Q345。
3．2．2 非设备自带锚栓的锚固段宜有全螺纹或刻槽。
3．2．3 锚栓螺纹的应力截面积应按现行国家标准《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》GB／T 16823．1的有关规定采用。
3．3 锚固材料
3．3 锚固材料
3．3．1 锚固材料可分为有机锚固剂和无机锚固剂。
3．3．2 锚固材料的锚固性能宜通过试验确定，其检验方法应符合现行行业标准《混凝土结构工程用锚固胶》JG／T 340的规定。
3．3．3 有机锚固剂抗剪强度τm不得小于16MPa；无机锚固剂标准抗压强度fk不得小于70MPa。
3．3．4 具有下列情况之一时，宜采用无机锚固剂：
1 环境温度在50℃及以上；
2 年均冻融循环20次及以上；
3 处于化学侵蚀环境的。
3．3．5 有机锚固材料性能指标应符合表3．3．5的规定。
表3．3．5有机锚固材料性能指标
3．3．6 锚固剂中严禁掺加挥发性有害溶剂和非反应性稀释剂。
3．3．7 无机锚固剂性能应符合表3．3．7的规定。
表3．3．7无机锚固剂性能指标
4 设 计
4．1 一般规定
4 设 计
4．1 一般规定
4．1．1 锚栓的内力应采用下列规定计算：
1 设备底座与设备基础结合面受力变形后宜保持为平面；
2 设备荷载应通过设备底座直接传给设备基础，锚栓不传递压力；
3 设备剪力应通过设备底座设置抗剪键传给设备基础，锚栓不承受剪力；
4 锚栓群内力应按弹性理论计算。
4．1．2 锚栓的混凝土基材应为非开裂混凝土，应满足式(4．1．2)的要求。
式中 σL——外荷载(包括锚栓荷载)及预应力在基材结构锚固区混凝土中所产生的应力标准值，拉为正，压为负；
σR——由于混凝土收缩、温度变化及支座位移等在锚固区混凝土中所产生的拉应力标准值，可近似取σR＝3MPa。
4．1．3 抗拉锚栓锚固连接承载力验算应按下列公式。
式中 γ0——锚栓重要性系数，其锚固安全等级为一级、二级宜分别取1．2、1．1；
S——锚栓荷载效应组合设计值，应按国家现行标准《建筑结构荷载规范》(GB 50009)和《建筑抗震设计规范》(GB 50011)的有关规定进行计算；
R——锚栓锚固承载力设计值；
k——地震作用下锚栓锚固承载力降低系数，锚栓破坏时宜取1．0，基材破坏时宜取0．8；
γRE——锚栓锚固承载力抗震调整系数，宜取1．0。
4．2 锚栓群受力计算
4．2 锚栓群受力计算
4．2．1 锚栓承受轴心拉力时(图4．2．1)，各锚栓所承受的拉力设计值应按下式计算：
式中 Nsd——单个锚栓抗拉极限承载力设计值；
N——锚栓作用于基础的总拉力设计值；
n——受拉锚栓数量。
图4．2．1锚栓群轴向受拉简图
4．2．2 锚栓同时承受轴心拉力、弯矩时，锚栓承受的最大拉力设计值应按下列公式计算。
式中 Nhsd——锚栓群中受力最大的锚栓抗拉极限承载力设计值；
M——弯矩设计值；
y1，yi——锚栓1及i至锚栓群形心轴x的垂直距离；
y′1，y′i——锚栓1及i至锚栓群不受拉一侧最外排锚栓的垂直距离；
L——轴力N作用点至锚栓群不受拉一侧最外排锚栓的垂直距离。
图4．2．2锚栓群单向偏心受拉简图
1-中性轴；2-混凝土受压区
4．3 锚栓锚固极限受拉承载力计算
4．3 锚栓锚固极限受拉承载力计算
4．3．1 锚栓锚固受拉极限承载力NRd.c应按下列公式计算。
1 锚栓锚固受拉拔出破坏时，应按下式计算：
式中 NRd.c1——锚栓抗拉计算极限承载力标准值(N)；
l——锚栓锚固长度(mm)；
d——锚栓直径(mm)；
τ36——36mm直径光面锚栓在8d埋深条件下与无机锚固剂(抗压强度70MPa)胶结面抗剪强度(MPa)，试验实测值经综合修正后为6．5MPa；
η1——锚栓表面形式修正系数，取值应符合表4．3．1-1；
η2——锚栓锚固剂修正系数，取值应符合表4．3．1-2；
ηd——锚栓直径修正系数，取值应符合表4．3．1-3；
ηl——锚栓锚固长径比修正系数，取值应符合表4．3．1-4。
1)
2)
d)
l)
2 锚栓锚固受拉复合型破坏时，宜按下式计算：
式中 NRd.c2——锚栓抗拉计算极限承载力标准值(N)；
lcone——锚栓锥形拔出破坏时最小锥体高度(mm)；
fcu——混凝土极限抗压强度(MPa)。
4．3．2 锚栓锚固受拉极限承载力NRd.c应按下式计算：
4．4 锚栓锚固受拉承载力计算
4．4 锚栓锚固受拉承载力计算
4．4．1 锚栓锚固受拉承载力设计值R应按下式计算：
式中 γR——锚栓锚固承载力分项系数，通常情况下取1．5；疲劳条件下可按4．4．2条取值；高温条件下可按表4．4．3取值。
4．4．2 对承受疲劳荷载的抗拔锚栓，分项系数γR应取4．0。
4．4．3 高温环境下的抗拔锚栓，不同温度环境下锚栓锚固承载力分项系数γR应按表4．4．3取值。
R
4．4．4 低温环境下的抗拔锚栓，应按现行行业标准《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ 145有关规定执行。
5 构造措施
5．1 混凝土基材
5 构造措施
5．1 混凝土基材
5．1．1 锚栓底距基底的距离不得小于100mm。
5．1．2 锚栓中心距混凝土基材边缘的距离不得小于4d(锚栓直径)且应大于等于200mm。
5．2 锚 栓
5．2 锚 栓
5．2．1 锚栓端部宜做成锥形。
5．2．2 锚栓锚固段不应小于8d，且不宜大于12d。
5．2．3 锚栓群锚栓中心间距不宜小于4d。
5．3 锚 孔
5．3 锚 孔
5．3．1 当采用有机锚固剂时，锚孔与锚栓直径之差应大于20mm，且小于30mm。当采用无机锚固剂时，锚孔与锚栓直径之差不应小于40mm。
5．3．2 锚孔深度与锚固段长度之差不应小于20mm。
5．4 锚固剂
5．4 锚固剂
5．4．1 当锚栓直径大于72mm时，不宜采用有机锚固剂。
5．4．2 有机锚固剂的固化剂应均匀，现场环境温度、作业时间应控制在产品要求范围内。
6 锚固施工
6．1 一般规定
6 锚固施工
6．1 一般规定
6．1．1 有机锚固剂、无机锚固剂以及非设备自带锚栓应进行复检，检验合格后使用。
6．1．2 锚固区基材应满足下列要求：
1 基材表面应清除二次灌浆层、抹灰层、装饰层。
2 预留锚孔应符合设计要求。
3 基材表面应坚实、平整，不应有起砂、起壳、蜂窝、麻面、油污等影响锚固连接承载力的初始缺陷。
4 锚孔应无残渣和粉尘；采用无机锚固剂时，孔内应充分润湿但不得有积水；采用有机锚固剂时，孔内应干燥。
6．1．3 锚孔锚固剂充盈系数应不小于1．0。
6．1．4 锚栓安装方法及工具应符合产品安装说明书的要求。
6．2 定位、钻孔
6．2 定位、钻孔
6．2．1 基材表面锚孔应进行准确定位，且应符合设计要求。
6．2．2 锚孔质量要求应满足表6．2．2。
表6．2．2锚孔质量要求
6．2．3 锚孔宜避开受力主筋。
6．3 锚栓的安装
6．3 锚栓的安装
6．3．1 锚栓安装前，应清除表面附着物、浮锈和油污。
6．3．2 锚栓安装时，应竖直进入锚孔，避免侧壁碰撞基材。
6．3．3 采用无机锚固剂时，应严格按无机锚固剂的配比拌和，宜采用压力注浆，注浆压力0．3～0．5MPa。
6．3．4 采用有机锚固剂时，应根据锚固剂形态、锚栓方向采用与其相适应的方法。
6．3．5 锚固剂固化前，应按照锚固剂性能要求进行固化养生，固化期间禁止扰动。
7 锚固检查与验收
7．1 一般规定
7 锚固检查与验收
7．1 一般规定
7．1．1 后置锚栓工程应在锚栓、基材混凝土、锚固剂等验收合格的基础上，进行质量验收。
7．1．2 有机锚固完成后24h、无机锚固完成后48h，且锚固剂强度大于设计强度的90％时，方可进行锚栓承载力检验。
7．1．3 现场承载力检验，应采用静载荷试验的方法进行检验，检验方法宜符合本规范附录A规定；相同条件锚栓的检验数量不应少于其总数的5％，且不应少于3根；当总数不足3根时，应全数检验。
7．1．4 混凝土强度应采用现场钻芯法检测，按现行国家标准《混凝土结构现场检测技术标准》GB／T 50784有关规定确定；混凝土缺陷宜采用超声波法检测，按国家现行标准《超声法检测混凝土缺陷技术规程》CECS 21有关规定确定。
7．2 施工质量检验
7．2 施工质量检验
7．2．1 后置锚栓锚固施工质量控制应满足表7．2．1的规定。
表7．2．1后置锚栓施工质量控制
7．2．2 混凝土基材的厚度应符合本规范5．1．1条的要求；
7．2．3 混凝土基材的强度应符合本规范3．1．2条的要求；
7．2．4 锚栓抗拔承载力检测应符合本规范7．1．3的要求，且应符合设计要求。
7．3 文件资料检查与验收
7．3 文件资料检查与验收
7．3．1 锚固工程文件资料检查应包括下列内容：
1 设计施工图纸及设计变更资料、混凝土基材检测报告、锚栓的质量证明材料、锚固剂的材质证明资料；
2 锚固施工方案、施工记录、施工检测记录及承载力检验报告等文字资料。
7．3．2 锚固工程验收应提供下列文件：
1 设计图纸、设计变更资料及竣工图纸；
2 锚栓的产品质量合格证明书、安装使用说明书及进场后的复检报告；
3 锚固剂的产品质量合格证明书、使用说明书及进场后的复检报告；
4 基材混凝土试验报告；
5 锚栓施工方案及施工记录，锚栓安装施工及质量验收记录；
6 锚栓抗拔力现场检验报告，锚固体试块抗压强度报告。
附录A 锚栓锚固承载力现场试验
A．1 一般规定
附录A 锚栓锚固承载力现场试验
A．1 一般规定
A．1．1 本方法适用于检测锚固工程锚栓的竖向抗拔承载力。
A．1．2 为设计提供依据的基本试验，加载至锚栓混凝土基材或锚固剂界面破坏；对工程锚栓验收试验时，可按设计要求确定检验荷载值。
A．1．3 基本试验宜采用慢速维持荷载法，验证性检验宜采用连续加载法。
A．2 仪器设备要求
A．2 仪器设备要求
A．2．1 现场检验的仪器设备应处于校验有效期内。
A．2．2 设备应配套齐全、主要参数应符合试验要求。
A．2．3 加荷设备应能按规定的速度加荷，测力系统整机误差不应超过全量程的±2％。
A．2．4 加荷装置应达到所加荷载1．2倍的安全系数，装置支撑点间的净距离应大于8倍锚栓直径，并应保证所施加的荷载方向始终与锚栓的轴线一致。
A．2．5 当记录位移时，锚栓位移测量记录仪宜能连续记录。
A．2．6 测量锚栓位移的位移计量程，应能够测量出锚栓相对于基材表面的垂直位移。
A．3 试验方法(基本试验、验收试验)
A．3 试验方法(基本试验、验收试验)
A．3．1 慢速维持荷载法应按下列规定评定：
1 基本试验采用分级加载，荷载分级不得少于8级。试验的最大荷载可取设计值的2倍；
2 每级荷载施加完毕后，应立即测读位移量。以后每隔5min测读一次，连续4次测读出的锚栓拔升值均小于0．01mm时，认为在该级荷载下的位移已达到稳定状态，可继续施加下一级荷载；
3 符合下列情况之一时，可终止加载：
1) 锚栓拔升值持续增长，且在1h内未达到稳定；
2) 荷载无法施加，或者施加后荷载无法保持稳定；
3) 锚栓被拔出，或者混凝土基材出现破裂现象；
4 符合上述终止条件之一的前一级荷载，即为该锚栓的极限承载力；
5 参加统计的试验锚栓，当满足其极差不超过平均值的30％时，可取其平均值为锚栓的极限承载力标准值；极差超过平均值的30％时，宜增加锚栓的试验数量并分析其原因，结合工程实际情况确定极限承载力；
6 将锚栓极限承载力换算为锚栓的承载力设计值。
A．3．2 连续加载法应按下列规定评定：
1 验收试验可取设计荷载的1．3倍；
2 加载时应连续加载至最大加载量，加载时间应为4～5min；
3 试验荷载达到最大加载量并维持5min，终止加载；
4 单根锚栓验证性试验达到下列全部条件时为合格：
1) 当在持荷期间锚栓无拔出位移；
2) 基材混凝土无裂纹或其他局部损坏迹象；
3) 最大加载量维持期间，无卸荷现象；
5 当一个检验批所抽取的锚栓全部合格时，应评定该批锚栓合格；
6 当一个检验批所抽取的试样中仅有5％或5％以下不合格(不足一根，按一根计)时，应另抽3根试样进行破坏性检验。若检验结果全数合格，该检验批仍可评定为合格批；
7 当一个检验批所抽取的试样中不止5％(不足一根，按一根计)不合格时，应评定该批为不合格批。
本规范用词说明
本规范用词说明
1 为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词，说明如下：
1)表示很严格，非这样做不可的用词：
正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”。
2)表示严格，在正常情况下均应这样做的用词：
正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”。
3)表示允许稍有选择，在条件许可时，首先应这样做的用词：
正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”。
表示有选择，在一定条件下可以这样做的用词，采用“可”。
2 本规范中指明应按其他有关标准、规范执行的写法为“应符合……要求或规定”或“应按……执行”。
引用标准名录
引用标准名录
1 《建筑结构荷载规范》GB 50009
2 《混凝土结构设计规范》GB 50010
3 《建筑抗震设计规范》GB 50011
4 《碳素结构钢》GB／T 700
5 《低合金高强度结构钢》GB／T 1591
6 《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》GB／T 16823．1
7 《混凝土结构现场检测技术标准》GB／T 50784
8 《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ 145
9 《混凝土结构工程用锚固胶》JG／T 340
10 《超声法检测混凝土缺陷技术规程》CECS 21
条文说明
中华人民共和国黑色冶金行业标准
冶金行业设备基础后置锚栓技术规范
VB／T4505-2016
条文说明
1 总 则
1 总 则
1．0．1 伴随冶金行业产品的升级换代，原有的生产线改造工程增多，无论是从低碳环保的角度还是基于节省投资的角度出发，旧基础装新设备的情况越来越多，锚栓后置技术应运而生。锚栓后置是相对于螺栓预埋而言的，这项技术具有施工简便、使用灵活等优点。这项技术国外应用已相当普遍，不仅既有工程使用，新建工程也被广泛采用，欧洲、美国及日本已有相应标准问世。相对而言，我国起步较晚，为安全可靠及经济合理的使用锚栓后置技术，正确有序地引导我国锚栓后置技术的健康发展，特制定本规范。
1．0．2 锚栓连接的受力性能与基材的种类密切相关，目前国内外的科研成果及使用经验主要集中在普通钢筋混凝土及预应力混凝土结构，本规范限定其适用范围为普通混凝土结构基材。由于本规范所作专题研究的锚栓直径范围为36～150mm，因此在工程实践中建议直径36mm以下的锚栓锚固参照JGJ 145执行，直径150mm以上的锚栓锚固需做专门研究确定。
2 术 语
2 术 语
本规范采用的术语及涵义，主要是根据国家标准《工程结构设计基本术语和通用符号》GBJ 132-1990，并参考《混凝土结构后锚固技术规程》(JGJ 145-2013)、《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)等，同时兼顾了我国的习惯叫法确定的。
锚栓后置技术就是需要通过专用的成孔设备预先成孔，再用相应的锚固材料按照设计要求将锚栓固定在既有混凝土结构上的施工工艺。
2．0．4 后锚固锚栓在市场上没有成品销售，目前一般是通过施工单位根据设计要求加工制作或是由设备制造商配套加工制作提供两种方式获得。
2．0．12～2．0．15 由于设计上要求锚栓本身不能出现拉断破坏，因此锚栓锚固破坏类型总体上可分为锚栓拔出同时伴随混凝土破坏(复合型破坏)、基材混凝土破坏(锥体破坏)以及锚栓被拔出而混凝土不破坏三大类。分类目的在于精确地进行承载力计算分析，最大限度地提高锚固连接的安全可靠性及使用合理性。当锚栓锚固段过长或达到设计要求的锚固剂不密实时，一般多发生复合型破坏，锥体底部直径一般约60cm；当锚栓直径较大、固段长度不够且锚固剂强度过高、基材强度偏低时，多出现基材混凝土锥体破坏。
2．0．16 锚栓受拉时，沿胶粘剂与锚栓界面拔出的破坏形式，称为栓-剂界面破坏。栓-剂界面破坏多发生在粘结剂强度较低，基材混凝土强度较高，锚固区配筋较多，锚栓表面较为光滑(如光圆锚栓)等情况。
2．0．17 锚栓受拉时，沿锚固剂与混凝土孔壁界面的拔出破坏形式，称为混-剂界面破坏。混-剂界面破坏主要发生在锚孔表面处理不当，如未清孔(存在大量灰粉)，孔道过湿，孔道表面被油污等。
3 材 料
3 材 料
3．1混凝土基材
3．1．1～3．1．2 作为大型设备锚固连接的母体-混凝土基材，必须坚固可靠，裂损混凝土、强度等级较低的混凝土、不密实的混凝土、二次浇灌层、结构抹灰层、装饰层等均不得作为基材使用。基材混凝土强度获取方法包括以下三种：
1 现场钻芯取样实测混凝土强度；
2 标准养护试块测定混凝土强度；
3 施工图设计采用的混凝土强度等级；
4 既有基材混凝土强度取1、3较低者；新浇筑基材混凝土强度取1、2较低者。
3．2锚栓
3．2．1 大型设备锚栓，如采用强度较低的钢棒制作，则直径更大，给加工和安装造成更大的困难；当采用其他牌号的钢材时，尚应符合相应有关标准的规定和要求，钢材的性能设计值应按现行国家标准《钢结构设计规范》(GB 50017)的规定采用要求。
3．2．2 锚栓锚固段采用全螺纹或做刻痕处理是为了获得更大的栓-剂握裹力。因为通过试验和大量的设计数据显示，有螺纹的锚栓其承载力比无螺纹的锚栓提高30％～50％以上，这样可以节约资源；刻槽应符合以下三个方面的要求：
1 锚栓有效直径不应小于未刻槽锚栓直径的95％；
2 直径大于等于90mm的锚栓，锚固段刻槽后表面积增加率不应小于15％；
3 直径小于90mm的锚栓，锚固段宜做成螺纹，表面积增加率不应小于50％。
3．3锚固材料
3．3．1～3．3．7 按表3．3．5和表3．3．7的要求执行。本规范不涉及毒性检验内容，因此，在参与结构安全性鉴定前，锚固剂需通过卫生部门的检验。
4 设 计
4．1 一般规定
4 设 计
4．1 一般规定
目前我国后锚固连接设计计算较为混乱，有经验法、容许应力法、总安全系数法及极限状态法等多种方法。本规程根据国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB 50068-2001)，参考《混凝土用锚栓欧洲技术批准指南》ETAG，采用了以试验研究数据和工程经验为依据，以分项系数为表达形式的极限状态设计方法。
4．1．2 该条在于精确判别基材混凝土是否开裂，以便对基材混凝土是否满足本规范的基本要求做出判断。σL为外荷载在基材锚固区所产生的应力，拉为正，压为负；σR为混凝土收缩、温度变化及支座位移所产生的应力。此判别式涵义是，不管什么原因，只要基材锚固区混凝土现拉应力，均一律视为开裂混凝土。
4．2 锚栓群受力计算
4．2 锚栓群受力计算
4．2．1 给出了按弹性理论分析时，群锚在轴心受拉荷载下，受力最大锚栓的内力。当设备自重与设备基础所受总拉力相比达到50％及以上时，可以考虑部分抵扣，建议抵扣设备自重的70％。
4．2．2 给出了按弹性理论分析时，群锚在偏心受拉荷载下，受力最大锚栓的内力。
4．3 锚栓锚固极限受拉承载力计算
4．3 锚栓锚固极限受拉承载力计算
4．3．1 锚栓连接受拉承载力应按锚栓拔出、混凝土锥体受拉破坏、复合型破坏等三种破坏类型分别进行计算。
单根锚栓在理想锚固状态下，混凝土基材受拉破坏承载力主要试验依据及验证情况如下：
锚栓主要表现为三种破坏模式：锚栓界面环形破坏、锥形破坏和复合型破坏。考虑影响锚栓锚固段平均黏结强度的各种因素，给出这三种破坏模式的锚栓承载力计算表达式。
1 锚栓胶结面环形黏结破坏模式
锚栓结构胶的黏结作用对植筋承载力至关重要，由于混凝土的抗剪强度比胶体的黏结抗剪强度低，另外受胶体性能、环境因素、施工等因素影响，故沿着锚栓与锚固剂界面可能发生黏结破坏。现场抗拔试验也证明了这种破坏模式。目前，国内外通常采用平均黏结应力模型来计算锚栓抗拔力。如图1所示。
图1锚栓胶结界面环形破坏均布黏结应力模型
平均黏结应力均布模型假设应力沿埋深均匀分布，未考虑混凝土、锚固剂、植入钢筋间的变形协调。该模型简捷方便，在设计时经常被采用，其公式如下：
式中 Pcr——锚栓极限抗拔力(N)；
η1，η2，ηd，ηl——分别为锚栓型式、锚固剂、直径、锚固深度修正系数。其中，η1按表4．3．1-1选取，η2按表4．3．1-2选取，ηd按表4．3．1-3选取，ηl按表4．3．1-4选取，由于原型抗拔试验数据有限，且离散型比较大，ηd、ηl拟合公式是通过选择相对较好的数据确定的；
d——锚栓直径(mm)；
l——锚栓埋设深度(mm)；
τ36——现场抗拔试验条件下，36mm直径光面锚栓在8d埋深条件下与无机锚固剂胶结面抗剪强度为6．5MPa。
根据上述公式，可以算得常规直径下拔出破坏下的极限抗拔力见表1。
2 锚栓锥形破坏模式
出现混凝土锥体破坏的情况下，Eligehausen R和Mallee Re-hn提出植筋的极限抗拔力等于锥体水平投影面积上拉力之和，见图2。
图2单筋锥体破坏分析
表1常规直径拔出破坏抗拉极限承载力
式中 Pc(x)——锥体破坏时极限承载力(N)；
ft——混凝土抗拉强度(MPa)；
x——混凝土锥体高度(mm)；
θ——混凝土锥体破坏角度(°)；
D——锚固体直径(mm)。
通过大量试验数据，在式(3)的基础上，通过线性回归分析，德国斯图加特大学的Eligehausen R和Mallee Rehn得到化学锚栓混凝土锥体破坏时的计算公式：
式中 hef——钢筋或螺杆的锚固深度(mm)；
fcu——混凝土立方体极限抗压强度(MPa)。
3 锚栓锥形复合破坏模式
对于满足一定锚固深度的锚栓可能发生上部为混凝土锥体破坏，下部为黏结拔出破坏的复合型破坏，其简化计算模型如图3所示。
图3锚栓锥形复合破坏计算模型
一般认为混凝土锥体破坏和胶体黏结破坏同时发生，此时承载力由两部分组成：混凝土承载力和黏结承载力，计算公式表达为
式中 Pcr——锚栓极限抗拔力(N)；
d——锚栓直径(mm)；
l——锚栓埋设深度(mm)；
τ36——36mm直径光面锚栓在8d埋深条件下与无机锚固剂胶结面抗剪强度(MPa)；
η1，η2，ηd，ηl——分别为锚栓型式、锚固剂、直径、锚固深度修正系数；
lcone——锥体高度(mm)；
fcu——混凝土极限抗压强度(MPa)。
对上式求导可得出混凝土破坏时的最小锥体高度：
4 锚栓极限抗拔力影响因素分析(η1、η2、ηd、nl)
1) 一般规定
假设沿锚栓锚固段的剪应力均匀分布，以现场锚栓抗拔试验成果为基础，研究锚栓直径、锚固深度、锚固剂类型(有机料、无机料)以及锚栓型式(刻槽锚栓和光面锚栓)等对锚栓平均黏结强度的影响，为锚栓设计提供依据。试验条件如下：
①锚栓刻槽及螺纹，直径90mm、150mm的锚栓，刻槽后表面积分别增加约9．6％、12．3％；直径小于90mm的锚栓的锚固段做成螺纹，表面积增加约50％。
②无机锚固剂抗压强度标准值fk＝70MPa；有机锚固剂的抗剪强度τm＝15．4MPa。
根据锚栓大多沿锚栓与锚固剂界面破坏的特点，锚栓平均黏结强度按下式计算：
式中 [τ]——锚栓平均黏结强度(MPa)；
Pcr——锚栓极限抗拔力(N)；
d——锚栓直径(mm)；
l——锚栓锚固深度(mm)。
2) 试验结果
根据上述公式，各种情况下锚栓的平均黏结强度计算结果见表2～表5。
表2无机锚固剂＋刻槽锚栓
表3无机锚固剂＋光面锚栓组合
表4有机锚固剂＋刻槽锚栓组合
表5有机锚固剂＋光面锚栓组合
3) 锚固剂类型与锚栓型式对平均粘结强度影响分析
从表1～表4的计算结果可以得出以下结论：
①当锚栓为无机灌浆料与刻槽锚栓组合时，锚栓平均黏结强度为7．727MPa；当锚栓为无机灌浆料与光面锚栓组合时锚栓平均黏结强度为5．272MPa。刻槽锚栓的平均黏结强度要远远高于光圆锚栓，对应的平均黏结强度之比为1．466。
②当锚栓为有机灌浆料与刻槽锚栓组合时，锚栓平均黏结强度为8．885MPa；当锚栓为有机灌浆料与光面锚栓组合时锚栓平均黏结强度为5．4630MPa。刻槽锚栓的平均黏结强度同样要远远高于光圆锚栓，对应的平均黏结强度之比为1．63。
综合上述两种情况的试验结果，无论是有机灌浆料还是无机灌浆料，刻槽锚栓的平均黏结强度都要高于光面锚栓的平均黏结强度，对应的平均黏结强度之比在1．4～1．6之间，建议取1．5作为设计值。
③当锚栓为无机灌浆料与刻槽锚栓组合时，锚栓平均黏结强度为7．727MPa；当锚栓为有机灌浆料与刻槽锚栓组合时锚栓平均黏结强度为8．885MPa。显然有机灌浆料锚栓的平均黏结强度要高于无机灌浆料锚栓，对应的平均黏结强度之比为1．15。
④当锚栓为无机灌浆料与光面锚栓组合时，锚栓平均黏结强度为5．272MPa；当锚栓为有机灌浆料与光面锚栓组合时锚栓平均黏结强度为5．4630MPa。有机灌浆料锚栓的平均黏结强度高于无机灌浆料锚栓，对应的平均黏结强度之比为1．04。
综合上述两种情况的试验结果，无论是刻槽锚栓还是光面锚栓，有机灌浆料的平均黏结强度都要高于无机灌浆料的平均黏结强度，对应的平均黏结强度之比在1．04～1．15之间，建议取1．1作为设计值。
综上可得到锚固剂材料和锚栓类型的修正系数η1、η2见表6。
12)
4) 锚固直径对黏结应力的影响
根据试验资料，我们统计了8倍d锚固深度和12倍d锚固深度锚栓平均黏结强度与锚栓直径的关系，结果分别见图4和图5。
图4锚固长度为8d时，直径对黏结应力的影响
图5锚固长度为12d时，直径对黏结应力的影响
由图4和图5可以看出，结果比较离散，但总的趋势比较显著：无论8d还是12d埋深情况，平均黏结强度均随着锚栓直径的增大而减小，也就是说，增大锚栓直径虽然可以提高了黏结的极限抗拔力，但其平均黏结强度却减小，通过提高锚栓直径的办法提供锚栓的抗拔力效益不高。为便于工程设计，我们计算了8条拟合曲线的平均斜率、方差等，结果见表7。
表7锚栓平均黏结强度随直径变化拟合曲线斜率统计表
于是，我们可以给出锚栓平均黏结强度随锚栓直径变化的拟合公式：
式中 τd——直径为d锚栓平均黏结强度(MPa)；
d——锚栓直径(mm)；
τ36——36mm直径光面锚栓在8d埋深条件下与无机锚固剂胶结面抗剪强度(MPa)。
因此可以得到锚栓直径修正系数ηd计算公式如下：
式中 ηd——锚栓直径修正系数；
d——锚栓直径(mm)；
τ36——36mm直径光面锚栓在8d埋深条件下与无机锚固剂胶结面抗剪强度(MPa)。
5)锚栓锚固深度对平均黏结强度的影响
根据试验资料，我们统计了不同直径锚栓平均黏结强度与锚栓埋设深度的关系，结果分别见图6～图9。由于本次试验过程中，只设置了8倍直径和12倍直径两种锚固深度，数据偏少，对统计结果有影响。
图6d＝36mm锚栓锚固深度对平均黏结强度的影响
由图6～图9可以看出，由于试验数量有限，统计成果比较离散，但总的趋势比较显著：锚栓平均黏结强度均随着锚栓深度的增大而减小。理论研究成果也表明，当锚栓锚固段达到一定深度后，增加锚栓埋设深度并不能显著提高其抗拔力。锚栓埋设深度越大，锚栓提供的平均黏结强度越低，通过提高锚栓深度的办法提供锚栓的抗拔力效益不显著。为便于工程设计，我们分析了16
图7d＝48mm锚栓锚固深度对平均黏结强度的影响
图8d＝90mm锚栓锚固深度对平均黏结强度的影响
图9d＝150mm锚栓锚固深度对平均黏结强度的影响
条拟合曲线的平均斜率，给出了一个简易的修正公式。
为便于使用，将公式(10)、(11)分别制成表4．3．1-3、表4．3．1-4。
5 τ36取值
τ36以“36mm直径光面锚栓在8d埋深条件下与无机锚固剂胶结面极限抗剪强度”为基础，再考虑1．1的安全系数综合得到的。如表3所示：36mm直径光面锚栓在8d埋深条件下与无机锚固剂胶结面极限抗剪强度的平均值为7．3MPa，再考虑1．1的安全系数，进而得到τ36＝6．5MPa。
式中所涉及参数η1、η2、ηd、ηl、τ36的取值均是在本规范特定试验条件下得到，当实际工程中的刻槽程度、无机锚固剂标准抗压强度fk、有机锚固剂抗剪强度τm与本规范采用试验的相应量不同时，需遵循以下原则：
1) τ36是锚栓抗拔极限承载力计算的基准参数，是特定条件下的试验值经综合修正得到，特定条件包括：
①光面锚栓直径36mm，8d锚固深度；
②锚固剂采用无机灌浆料，且标准抗压强度为fk＝70MPa。
条件①一般能满足，条件②变化较大，当现场采用的无机灌浆料抗压强度与70MPa相差不多时，τ36可在6．5MPa的基础上根据经验进行修正，比如当现场无机灌浆料抗压强度为90MPa时，τ36可在6．5MPa的基础上适当增加，但增加量不应大于无机灌浆料抗压强度增量的8％；当差别较大时，应通过试验确定τ36取值，且试验条件应满足条件①，试验方法满足本规范正文附录A的规定。
2) ηd、ηl是对直径和锚固长度的修正，具有一定的通用性。
3) 锚栓形式修正系数η1表示非光面锚栓与光面锚栓极限承载力的关系，本规程η1＝1．5是在本试验所采用的特定型号的刻槽锚栓条件下得到的，当现场的刻槽与本试验所用刻槽相差不大时，可在1．5的基础上根据经验或增或减，刻槽指标建议采用接触面积；当现场锚栓与本试验所用锚栓的刻槽相差较大时，应通过试验确定η1。
4) 锚固材料修正系数η2反映了有机灌浆料和无机灌浆料的关系，η2＝1．1是在有机灌浆料采用喜利得，材料抗剪强度为15．4MPa，无机灌浆料抗压强度70MPa的条件下得出，当现场采用的有机灌浆料和无机灌浆料与本试验差不多时，可按经验方法修正，比如，当无机灌浆料抗压强度大于70MPa时，η2可适当减小，而当有机灌浆料材料抗剪强度大于15．4MPa时，η2可适当大；当现场有机灌浆料和无机灌浆料和本试验相差较大时，应通过试验确定η2取值。
4．4 锚栓锚固受拉承载力计算
4．4 锚栓锚固受拉承载力计算
4．4．1 锚栓抗拉承载力分项系数γR，通常情况下取1．5；当有充分实验依据和可靠使用经验，并经国家专门技术论证通过后，其取值可做适当调整。当同时出现疲劳与高温时，γR取三者中的最大值。
5 构造措施
5 构造措施
5．1混凝土基材
5．1．1～5．1．2 锚固基材厚度、群锚间距及边距等最小值规定，除避免锚栓安装时或减小锚栓受力时基材混凝土劈裂破坏的可能性外，主要在于增强锚固连接基材破坏时的承载能力和安全可靠性，其值应通过系统性试验分析后给定。作为基材锚固区的理想条件是，混凝土坚实可靠，且配有适量钢筋。混凝土保护层、建筑抹灰层及装修层等，因结构疏松或黏结强度低，均不得作为设置锚栓的锚固区。
5．2锚栓
5．2．1 端部按锥形制作，便于安装定位，锥段不计入锚固长度。
5．2．2～5．2．3 锚栓锚固段要求为全螺纹意在增加握裹力。如果锚栓的间距小于4d，试验表明有群锚承载力降低效应，设计上需要考虑这一因素。
6 锚固施工
6 锚固施工
6．1一般规定
6．1．1～6．1．4 强调锚栓品质、基材性状及安装方法应符合设计及有关标准、规程的要求。
6．2定位、钻孔
6．2．1 对基材有钢筋等情况可以在允许范围内调整锚孔的位置。
6．2．2～6．2．3 锚孔对锚固质量影响较大，本节对各类锚栓锚孔尺寸偏差、清孔要求做了具体规定；锚孔应避开受力筋，尽量避开构造筋。
6．3锚栓的安装
6．3．1～6．3．5 预插式安装是先安装锚栓后装被连接件，锚板与基材钻孔要求同心，但孔径不一定相同；穿透式安装，锚板与基材一道钻孔(配钻)，孔径相同，整个锚栓从外面穿过锚板插入基材锚孔，锚板钻孔与锚栓套筒紧密接触，多用于抗剪能力要求较高的锚固。锚固施工应在锚固剂初凝前完成。无机锚固剂灌入锚孔内时可根据需要调整锚栓的位置。灌注应在规定的时间内完成，需保证密实。采用有机锚固剂进行锚栓的锚固施工时，应根据锚固剂的使用形态(管装式、机械注入式、现场配制式)、方向(向上、向下、水平)等不同采用与其相适应的方法。锚栓安装工艺流程为：钻孔-清孔-配锚固剂-安装锚栓-固化-质检。应按设计锚固深度钻孔，孔径D＝d＋10(40)清孔应彻底。锚固剂起着关键作用，应采用国家认证单位生产的锚固剂，使用前应进行现场试验和复检，锚固剂称量应准确，搅拌应均匀，灌注应充盈。
7 锚固检查与验收
7 锚固检查与验收
7．1～7．3 锚固质量检查是确保后锚固连接工程可靠性的重要环节，应重点检查锚固参数、基材质量、尺寸偏差、抗拔力；对于有机锚固剂，尚应检查胶粘剂的性能。相同条件锚栓指锚栓形式、直径、锚固深度、锚固剂、基材均相同。