化学胶管锚固剂锚拴与膨胀式锚栓对墙体压力的试验分析

一、 试验项目:
1.化学胶管锚固剂的膨胀性;
2.化学胶管锚固剂锚栓的锚拉力试验;
3.膨胀式锚栓对墙体的初始压力.

二、 试验方法与分析
1.化学锚固剂的膨胀性:
化学胶管锚固剂是由合成树脂及固化材料组成,由于材料本身不含膨胀性,故该锚固剂在使用过程中,对墙体没有膨胀性.

2.化学胶管锚固剂锚栓的拉拔试验.
试验锚栓的规格(型号):JC—10和JC—12,锚栓直径和长度分别为:Ø10×130mm和 Ø12×160;孔深为:90mm和110mm.通过对不同型号的锚栓进行拉拔试验获得,化学胶管锚固剂螺栓的力学性能如下:

胶管型号 螺杆型号 孔径孔深 拉力(KN) 剪切力(KN)
JC-10 10x130 12x90 > 25 > 15
JC-12 12x160 14x110 > 40 > 25

注:
(1)所有的试验锚栓,强度(拉力和剪切力)都大于表中给出的数据;
(2)Ø12×160锚栓最大拉力为50KN,锚栓被拉断的位置发生在锚栓端头与墙体的接触部位;
(3)当砂浆强度较低时,有一只锚栓被拉出,具破坏形式为砂浆发生剪切破坏.
(4)锚栓在试验过程中,锚栓与胶体和胶体与墙体间的剪切力计算:
取Ø12×160规格锚栓(钻孔直径Ø14),该型号锚栓锚深110mm,因此锚栓与胶体的剪切力和胶体与墙体的剪切力如下:剪切面积分别为:3.14×12×110=4145mnl’和3.14×14×110=48361nm2.因此,在轴向40KN拉力作用下,锚栓表面和胶体与墙体间的剪切力分别为:9.65和8.27MPa.

3.膨胀式锚栓对墙体压力的分析
已知:Ø12mm的膨胀式螺栓其端部斜面几何尺寸为:螺栓最大直径Ø17mm,端部扩大部位高度12mm,因此,圆台侧面面积为:

当作用在螺拴上的预紧力为20KN时,螺栓斜面上将产生对墙体挤压力为:

可见,当膨胀式锚栓施加20KN轴向力时,作用在墙体上的挤压正应力为7.625MPa,相当于C15混凝土轴心抗压强度设计值.而当对锚栓施加40KN外荷载时,锚栓上将承受60KN的轴向荷载,此时,锚栓将对墙体产生22.95MPa的挤压应力,该值相当于C50混凝土轴心抗压强度设计值.

三、 化学胶管锚固剂锚栓与膨胀式锚栓在墙体中的受力特点比较通过比较可以得出:
(1)化学胶管锚固剂锚栓没有膨胀力,膨胀式锚栓由于在安装前要施加预紧力,故对墙体有膨胀力.
(2)膨胀式锚栓的预紧力将减小锚栓的最大承载力.
(3)膨胀式锚栓对墙体材料的强度要求较高.

安徽理工大学土木工程系
2003.8.26


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