植筋锚固长度计算及应用

李春华

（中材海外工程有限公司，北京 海淀 100037）

0 引言

在工程改造方案中，植筋技术被广泛采用，但实践中仍存在不规范行为， 尤其是对植筋锚固长度的确定， 不少设计人员仅根据厂家的产品表格进行选用，这是不准确的，应根据规范计算得出。现根据混凝土规范和混凝土加固相关规范， 梳理植筋技术锚固长度的计算过程。

1 适用范围

植筋技术适用于钢筋混凝土结构构件以结构胶种植带肋钢筋和全螺纹螺杆的后锚固设计，不适用于素混凝土构件， 包括纵向受力钢筋一侧配筋率小于0.2%构件的后锚固设计。

2 材料要求

2.1 混凝土

（1）当新增构件为悬挑构件时，其原构件混凝土强度等级不得低于C25；

（2）当新增构件为其他结构构件时，其原构件混凝土强度等级不得低于C20；

（3）采用植筋锚固时，其锚固部位的原构件混凝土应无局部缺陷。 若有局部缺陷，应先进行补强或加固处理后再植筋。

2.2 钢筋要求

（1）应使用热轧带肋钢筋或全螺纹螺杆，不得使用光圆钢筋和锚入部位无螺纹的螺杆；

（2）用于植筋的钢筋宜采用HRB400 级，其质量应符合现行国家规范《钢筋混凝土用钢第2 部分：热轧带肋钢筋》GB/T1499.2—2018 的要求，钢筋强度指标应按现行国家标准 《混凝土结构设计规范》GB 50010—2010 执行；

（3）用于植筋的全螺纹螺杆钢材等级应为Q345级，其质量应符合现行国家标准《低合金高强度结构钢》GB/T 1591—2018 的规定。

2.3 胶黏剂

（1）承重结构加固用的胶黏剂性能应符合《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》GB 50728—2011 第 4.2.2 条规定；

（2）对重要结构、悬挑构件、承受动力作用的结构、构件应采用A 级胶；

（3）对一般结构可采用A 级胶或B 级胶。

3 锚固计算

单根植筋锚固深度设计值应满足式（1）：

式中，Ld为植筋锚固深度设计值；ΨN为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；Ψae为植筋位移延性要求的修正系数，当混凝土强度等级不小于C30 时，对6 度区及7 度区一、二类场地，取1.1，对7 度区三、四类场地及8 度区，取1.25，当混凝土强度大于 C30 时，取 1.00；Is为植筋基本锚固长度，其计算如式（2）所示：

式中：αspt为防止混凝土劈裂引用的计算系数，见表1；d 为植筋公称直径；fbd为植筋用胶黏剂的粘结抗剪强度设计值，见表2。

表1 考虑混凝土劈裂影响的计算系数αspt

表2 粘结抗剪强度设计值fbd

4 构造规定

当按构造要求植筋时，最小锚固长度Lmin应符合下列构造规定：

（1）受拉钢筋锚固：max（0.3l s， 10 d，100 mm）；

（2）受压钢筋锚固：max（0.6l s， 10 d，100 mm）；

（3）对悬挑结构、构件应乘以1.5 的修正系数。

5 工程案例

某津巴布韦水泥厂改造项目中， 采用植筋，计算得出植筋直径为20 mm， 锚固长度为620 mm。因为现场钻机最多能钻进450 mm 的深度，所以要调整植筋方案，以满足现场施工条件。根据《混凝土结构设计规范》第8.3.2 条第4 款：当纵向受力钢筋的实际面积大于其设计计算面积时，修正系数取设计计算面积与实际配筋面积的比值，但对有抗震设防要求及直接承受动力荷载的结构构件，不应考虑此项修正。 为此，将钢筋直径20 mm 改为25 mm，锚固长度取400 mm，满足现场施工条件。

6 结语

文章总结了植筋锚固深度计算方法，经过计算得出的锚固长度比对植筋公司或胶黏剂厂家具有指导作用，可保证设计的安全、合理。