一、化學錨栓（shuān）概述

化學錨栓由金屬螺杆和錨固膠（jiāo）組成，通過錨（máo）固膠形成（chéng）錨固作用的錨栓。化學錨栓分為普通化（huà）學錨（máo）栓和特殊（shū）倒錐形化學錨栓。化學錨栓用於在已建成的混凝土結構上安（ān）裝其他結構的連接件，用於各種鋼結構、幕（mù）牆（qiáng）、大理石幹掛、設備及管道固定等（děng）施工中的後加埋件安裝，也可（kě）用於設備安裝，公路、橋梁護欄安裝，建築物加固（gù）改造等場合。

二、化學錨栓選用

《混凝土結構加（jiā）固設計規範》(GB 50367-2013 )16.1.4條、16.1.5條規定，在抗震設防區的結構中，以（yǐ）及直接承受動力荷載的構件中，不得使用膨脹螺栓作（zuò）為承重結（jié）構的連接件。在抗震設防區承重結構中使用錨栓時，應采用（yòng）後擴底錨（máo）栓（shuān）或特殊倒錐（zhuī）形膠黏型錨栓，且僅允許（xǔ）用於設防烈度不高於8度，或當8度時（shí）建於I、II類場地的（de）建築物。

同時，不得考慮非開裂混凝土對其承載力的提高作用。《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（xìng）能（néng）、基材（cái）性（xìng）狀、錨（máo）固連接的受力性質、被連（lián）接結構類型、抗震（zhèn）設防等要求選用。錨栓（shuān）用於結構構件連接時的適用範圍應符合表4.1.1-1的規定：

表4.1.1-1 錨栓（shuān）用於結構構件連接（jiē）時的適用範圍

4.1.2 金（jīn）屬錨栓應采取和使（shǐ）用環境類別相適應的防腐（fǔ）措施。碳素鋼、合金鋼（gāng）機械錨栓表麵應進行鍍鋅防腐處理，電鍍鋅層平（píng）均厚度不應小於5μm，熱浸鍍鋅平均厚度不應小於45μm。在室外環境、常年潮濕的室內（nèi）環境、海邊、高（gāo）酸堿度的大氣環（huán）境中應使用不鏽鋼材質的錨栓，含氯離子的環境中應使用高抗腐不鏽鋼。不同環境條件（jiàn）下適用的錨栓材質（zhì）類別可按表4.1.2選用。

表（biǎo）4.1.2 不同環境條件下適用（yòng）的錨栓材質類別

三、混凝土基材要求

《混凝土結構後錨固技術規程》(JGJ 145-2013)3.1.1 錨栓錨固（gù）基材可為鋼筋混凝土、預應力混（hún）凝土或素混凝土構件。3.1.2 凍融受損混凝土、腐蝕受損混凝土、嚴（yán）重（chóng）裂損（sǔn）混凝土、不密實混（hún）凝土等（děng），不應作為（wéi）錨固基材。3.1.3 基材混凝土強度等級不應低於C20，且不得高於C60;安全等級為一級（jí）的後錨固連接，其（qí）基材混凝（níng）土（tǔ）強度等級不應低於C30。3.3.10 采（cǎi）用化（huà）學錨（máo）栓的混凝土結構，其錨固（gù）區基材的長期使用溫度不應高於50度。

四、化學錨栓設計計算

化學錨栓受拉承（chéng）載力應按錨栓鋼材破（pò）壞、混合破壞、混（hún）凝土錐體受拉破壞、劈裂破等4種破壞類型，及單錨與群錨兩種錨固（gù）連接方式，共計8種情況分（fèn）別進行計算（suàn）。對於單錨（máo）連接，外力（lì）與抗力比較明確，計算（suàn）較為簡單。對於（yú）群錨連接，情況較為複雜：當為鋼材破壞時，破壞主要出現在某些受力最大錨栓，因此，一般隻計算受力（lì）最大(Nhsd)錨栓即可;當（dāng）為混合（hé）破壞、混凝土錐體破壞或劈裂破壞時，主（zhǔ）要表現為群錨基材整體破壞，故取（qǔ）Ngsd進行整體錨固計算。後錨（máo）固連接破壞應控製為錨栓鋼材受拉破壞或連接構件延性破壞。

下麵以某儲罐與基礎（chǔ）的連接（jiē）為例進行設計計算（suàn）：

工（gōng）程概況：某六度區化工儲罐，工（gōng）作（zuò）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（jí）為C30。選用8.8級倒錐形特殊膠粘型M30，hef=680mm。荷載條件：設備專業提單個螺栓（shuān）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（zhí）計算

由《混凝土（tǔ）結構後錨固技術規（guī）程》（JGJ 145-2013）

5.2.1 軸心拉力作用下，群錨各錨栓所承受的拉力（lì）設計值應按（àn）下式計算：

N_sd＝k₁N/n    (5.2.1)

2、受拉承載力計算

（1）計算N_Rd,s：

《混凝土（tǔ）結構後錨固技術（shù）規程》（JGJ 145-2013）

6.1.2 機械錨（máo）栓鋼材破壞受拉承載力設計（jì）值N_Rd,s應按下列公式計算：

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——機械錨栓鋼材破壞受拉承載力標（biāo）準值（zhí）(N)；

γ_Rs,N——機械（xiè）錨栓（shuān）鋼材破壞受拉（lā）承載力分項係數（shù），按（àn）本規程表（biǎo）4.3.10 采用；
A_s ——機（jī）械錨栓應力截麵麵積(mm²)；
?_yk——機（jī）械錨栓屈服強度標（biāo）準值(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（hún）凝土結構後（hòu）錨固技術規程》（JGJ 145-2013）

6.1.3 混（hún）凝土錐體破（pò）壞受（shòu）拉承載力設計（jì）值N_Rd,c應（yīng）按下列公式（shì）計算：

式中：N_Rk,c——混（hún）凝土錐體破壞受拉承載力標準值(N)。

N⁰_Rk,c——單根錨栓受拉時，混凝土理想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（shù），按本規程表4.3.10采    用。
?_cu,k——混凝土立（lì）方體（tǐ）抗壓強度（dù）標準值(N/mm²)。當?_cu,k不小於45N/mm²且（qiě） 不大於60N/mm²時，應乘以降低係數0.95。
h_ef——錨栓有效（xiào）錨（máo）固深（shēn）度(mm)。對於膨脹型錨栓及擴（kuò）底型錨（máo）栓，為膨脹錐體與孔壁最大擠壓點（diǎn）的（de）深度。
A⁰_c,N——單根錨栓受（shòu）拉且無間距、邊距影響時，混凝土理想（xiǎng）錐體破壞（huài）投影麵麵積(mm2)，按本（běn）規程第6.1.4條的規定（dìng）計算。
A_c,N——單（dān）根錨栓或群錨受拉時（shí），混凝土（tǔ）實際錐（zhuī）體破壞投影（yǐng）麵麵積(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（yǐng）響係數，按（àn）本（běn）規程第6.1.6條的規定（dìng）計算。
ψ_re,N——表層混凝土因（yīn）密（mì）集配筋的剝離作用對受拉承載力的（de）影響係數，按本規程第6.1.7條的規定計算。
ψ_ec,N——荷載偏心e_N對受拉承載力的影響係數（shù），按本規程（chéng）第6.1.8條的規定計算。

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

A⁰_c,N＝s²_cr,N      (6．1．4)

式中：s_cr,N——混凝土（tǔ）錐體破（pò）壞且無間距效應和邊緣效應情況下，每根錨栓達到受拉承載（zǎi）力標準值的（de）臨界（jiè）間距(mm)，應取為3h_ef。

6.1.5 單根錨栓或群錨受（shòu）拉時，混凝土實際錐體破壞投影麵麵積A_c,N，應根據錨栓排列布置情（qíng）況的（de）不同，分別按下列公（gōng）式計算：
    1 單根錨栓，靠近構件邊緣（yuán）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：c₁——方向1的邊距(mm)；
        c₂——方（fāng）向2的邊距(mm)；
        s₁——方向1的間距（jù）(mm)；
        s₂——向2的間距(mm)；
        c_cr,N——混凝（níng）土錐體破（pò）壞且無間距效應及邊緣（yuán）效（xiào）應情況下，每根錨（máo）栓達到受拉承載力（lì）標準值的臨（lín）界邊距(mm)，應取為1.5h_ef。

6.1.6 邊距c對（duì）受拉承載力的影響係數ψ_s,N應按（àn）下式計算。當ψ_s,N的計算值大於（yú）1.0時，應取1.0。

式中：c——邊距(mm)，有多個邊距時應取最小值。

6.1.7 表層（céng）混凝（níng）土因密集配筋的剝離作用對受（shòu）拉承載力的影響係數ψ_re,N應按下式計算。當ψ_re,N的計算值大（dà）於1.0時，應取1.0；當錨固區鋼筋間距s不小於150mm時，或鋼筋直徑（jìng）d不大於10mm且s不小於100mm時，ψ_re,N應取1.0。

6.1.8 荷載（zǎi）偏心對受拉承載力的影響係數ψ_ec,N應按下（xià）式計算。當ψ_ec,N的計算值大於1.0時，應取1.0；當（dāng）為雙向偏心時，應分別按兩（liǎng）個方向計算，ψ_ec,N應取ψ_(ec,N)1·ψ_(ec,N)2。

式中：e_N——受拉錨栓（shuān）合（hé）力點相對於群錨受拉錨栓重（chóng）心的偏心距(mm)。

（3）計算N_Rd,sp：

由於選用特（tè）殊倒錐形化學錨栓（shuān），適用於開裂混凝土的錨栓，且按（àn）照開裂混凝土計算承（chéng）載力，所以可（kě）不考慮荷載條件下的劈（pī）裂破壞。

3、抗震承載力驗算

《混凝土結構後錨固技（jì）術規程》（JGJ 145-2013）

8.2.2 後錨固連（lián）接控製為錨栓鋼材受拉延性破壞時，應（yīng）滿足下列要求：

     1 單個錨栓

4、承載力驗算：

《混凝土結構（gòu）後錨固技術規程》（JGJ 145-2013）

4.3.5 後錨固連（lián）接承載力應（yīng）采用下列設計表達式（shì）進行驗算：

無地震作用組（zǔ）合：γ₀S≤R_d    (4.3.5-1)
有地震作用組（zǔ）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（hé）：

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

有地震作用組合：

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

滿足要求。

5、倒錐（zhuī）形化學錨栓（shuān）通用設計說明：