国际建筑规范的混凝土锚设计:第3部分

混凝土锚杆规范
2012年IBC及其引用的标准ACI 318-11是第一个任务合同文件专门解决混凝土锚固的安装,检查和设计参数。因此,单独绘制细节中的锚的规范是不切实际的。为了完全和有效地解决这些代码任务,在绘图细节和一般中,具体锚固更实际地指定
合同文件的结构说明或规格。图纸细节通常会显示锚的类型、材料规格、直径和埋入深度。通用结构说明或规范将包括合格锚的名称,并说明ACI 318-11的安装、检查和设计参数要求。


ACI 318-11的以下部分讨论了混凝土锚索的合同文件要求:

cadp3.1

在ACI 318-11, RD.9.1的注释中讨论了锚固性能对正确安装的敏感性。它强调了所有锚的合格安装人员的重要性,以及对安装后的锚的遵守制造商的印刷安装说明(MPII)。根据ACI 318-11 D.9.1要求,需要对粘合剂锚安装人员进行培训。万搏manbext手机注册Simpson Strong-Tie Co. Inc.提供由经验丰富的技术销售代表为我们的粘合剂,机械和专业锚提供免费安装培训。请致电1-800-999-5099与我们联系。特殊检验和证明装载在ACI 318-11 D.9.2中
和d.9.2.1。

cadp3.2

按照上面的一部分,锚固装置需要每部分检验D.9.2。此外,需要在合同文件中指定粘合锚的设计参数。下面提供了ACI 318-11 D.9.2.1中列出的设计参数的说明:

  1. 根据ACI 355.4的要求进行验证装载。仅对在张力下加载的粘性锚具要求验证载荷,在张力下为粘性锚具设计选择的检验水平为“连续”(参考ACI 355.4章节10.4.6)。选择“连续检测”会导致更高的“锚类”,从而导致更高的强度折减系数φ。如果需要,请参考ACI 355.4第13.3.4节中的证明加载程序的最低要求。设计专业人员负责执行的数量,期限
    施加的载荷,以及锚将被测试的验证载荷。这些参数将根据锚的设计条件而定。
  2. 锚杆安装时混凝土的最小龄期。根据ACI 318 D.2.2,粘结锚必须安装在混凝土中,在锚安装时,混凝土的龄期至少为21天。万搏manbext手机注册Simpson Strong-Tie®对安装在7天和14天的混凝土中的SET-XP®、AT-XP®和ET-HP®粘结锚进行了内部测试。测试结果发表在一封工程信函(L-A-ADHGRNCON15.pdf)中,可在以下网址查看和下载www.strongtie.com
  3. 具体的温度范围。这是安装粘性锚的混凝土的使用温度。温度范围分为1,2或3。一些制造商使用A、B或C作为分类标识。每个温度范围类别有一个混凝土短期最高温度和一个混凝土长期最高温度。短期混凝土温度是指在短时间内发生的温度(日循环)。长期的混凝土温度是在一个重要的时期内恒定的温度。
  4. 安装时混凝土的水分状况。按照ACI 355.4所指定的湿度条件为“干燥”或“水饱和”。水分条件影响胶粘剂的特性粘结应力。
  5. 轻型混凝土的类型,如果适用。
  6. 钻孔和准备的要求。这些要求是特定于粘合剂的,并在制造商的印刷安装说明(MPII)中进行了描述。在合同文件中参考MPII即可。

粘接锚安装在水平或向上倾斜的方向,以抵抗持续的拉力负载需要“认证”安装人员。

cadp3.3

cadp3.4

ACI / CRSI建立了认证计划。安装人员可以通过成功完成此计划来获得认证。有关更多信息,请联系您当地的ACI或CRSI章节。允许其他认证手段,是持牌设计专业人员的责任。

在水平或向上倾斜的方向安装粘性锚对安装人员提出了独特的挑战。简单地说,重力对这些应用的影响使防止气泡和空隙变得困难,这可能会限制插入物(螺纹杆或钢筋)的完全胶粘剂覆盖。由于这些锚的安装难度增加,需要a不断对其进行检查认证的特殊检查。

cadp3.5

建议的一般结构说明或安装后锚的规格,可在以下网址浏览和下载在这里,或与Simpson Str万搏manbext手机注册ong-Tie®代表联系,以帮助您安装后的通用结构说明或规格。

万搏manbext手机注册辛普森强力领带建议锚产品的一般说明

安装后的锚点以混凝土,砌体和
钢筋和现浇锚固在混凝土中

以下产品是本项目的设计基础。对于以下所列产品以外的其他产品的替代要求,承包商可以提交给记录工程师(EOR)进行审查。替换只会被考虑到产品有一个识别产品为适当的应用程序和项目建筑规范的代码报告。替代要求应包括计算,以证明替代产品能够达到产品的等效性能值
产品设计基础。承包商应联系制造商代表(800-999-5099)进行产品安装培训,并向EOR提交说明培训已进行的信函。参考建筑规范和/或评估报告的特殊检查和证明负荷的要求。

  1. 用于锚固裂化和未被夹紧的混凝土

一种)机械锚应按照ACI 355.2和/或ICC-ES AC193对开裂的混凝土和地震应用进行测试。预先核准的产品包括:
i. 万搏manbext手机注册Simpson Strong-Tie®Strong-Bolt®2 (ICC-ES ESR-3037)
2万搏manbext手机注册Simpson Strong-Tie®Titen HD®(ICC-ES ESR-2713)
3万搏manbext手机注册Simpson Strong-Tie®Torq-Cut®(ICC-ES ESR-2705)
iv. 万搏manbext手机注册Simpson Strong-Tie®Titen HD®杆悬挂器(ICC-ES ESR-2713)
v。S万搏manbext手机注册IMPSOON STREED-TIE®BLUEBANGERHANGER®(ICC-ESSES-3707除外屋顶甲板插页)

b)粘合锚栓应按照ACI 355.4和/或ICC-ES进行测试
AC308适用于开裂的混凝土和地震应用。应安装粘接锚
由合同文件中指定的经认证的粘接锚安装人员进行安装。
预先核准的产品包括:
一世。万搏manbext手机注册SIMPSON STROLD-TIE®AT-XP®(IAPMO-UES ER-263)
2万搏manbext手机注册Simpson Strong-Tie®SET-XP®(ICC-ES ESR-2508)
3万搏manbext手机注册Simpson Strong-Tie®ET-HP®(ICC-ES ESR-3372)

cadp3.6

国际建筑规范的混凝土锚设计:第2部分

设计“替代材料”
混凝土锚杆类型的设计没有在IBC或其参考标准中提到,或特别被排除在参考标准(ACI 318-11)的范围之外,可以被视为替代材料。2012年IBC的1909节要求不在ACI 318附录D范围内的锚的强度设计应符合批准的程序。ACI 318-11第D.2.2节列出了一些被认为是“替代材料”的混凝土锚,并明确将这些锚排除在其范围之外。然而,本节提供的“替代材料”锚的列表并不是一个全面的列表。

2012年IBC第104.11节描述了设计专业人员必须如何进行替代材料的设计。

cadp2.1

第104.11节为设计专业人员提供了两种选择,以证实替代材料的可接受性能:

一种。
研究报告.如前一节(代码锚的设计)所述,研究报告作为替代材料设计和鉴定的主要来源。研究举报锚由IAPMO UES或ICC-ES发布,两者都是ANSI ISO 17065认可的机构。公开了,majority-approved验收标准用于建立锚型的测试程序和最低性能要求。一些替代材料锚类型已经建立验收标准可以对产品进行评估的对象:

  • 混凝土中的螺钉锚杆(如辛普森强 - Tie®AtenHD®):ICC-万搏manbext手机注册EC193
  • 头饰专业插页(如Simpson强Tie®BlueBangerHanger®):ICC万搏manbext手机注册-EC446
  • 粉末或气体驱动紧固件(如Simpson Strong-Tie®PDPA和GDP): I万搏manbext手机注册CC-ES AC70

如果研究报告是用来证实锚的性能,设计专业人员受限于设计方法和产品的限制,在研究报告。

b。
测试。如果一个研究报告是不可用的,而不是验收标准IBC第104.11节允许使用由“认可机构”按照“认可和接受的试验方法”进行的试验,以证实其性能。锚类型的一个例子验收标准存在是:

  • 螺旋式领带(如Simpson Strong-Tie®H万搏manbext手机注册eli-Tie™)

开裂混凝土的决心
设计专业人员在设计“规范锚”或具有“替代材料”资格的锚时,必须确定的众多设计考虑事项之一是,是否考虑混凝土“开裂”或“未开裂”的状态。混凝土状态对锚杆的承载能力有显著影响。IBC和ACI 318附录D都没有明确定义哪些应用应该被归类为“开裂”或“未开裂”混凝土。设计专业人员必须通过分析确定安装锚杆的混凝土构件区域是否会出现裂缝。如果没有分析来确定是否会发生裂缝,专业设计人员可能会保守地假设混凝土状态为“开裂”。也就是说,有两种情况需要设计专业人员对“开裂”混凝土进行设计:

一种)除非设计专业人员可以证明在锚定位置,否则所指定用于抗震设计类别C,D,E或F的结构中的锚点(每2012年IBC,第16章)需要设计为“破解”混凝土。用于机械锚和ACI 355.4的ACI 355.4的预结要求包括测试程序,可评估锚固混凝土中的锚点的性能。只有经过测试并通过破裂的混凝土测试程序的锚固有资格用于“破裂”混凝土。这研究报告对于安装后的锚(机械或粘合剂)将清楚地表明它是否有资格在“破解混凝土”中使用。
b)位于混凝土元件区域中的锚点,其中分析表明在服务水平负载下裂缝必须设计用于“破裂”混凝土(例如,FR≥7.5λ√F'c,ACI 318-11 EQ。9-10)。

设计专业人员必须考虑可能导致锚固区域混凝土开裂的其他因素。这些因素包括收缩、温度变化、土壤压力和差异沉降。如果假定锚固区域没有裂缝,设计专业人员应该能够证明该假设。

设计计算

ACI 318附录D的设计方法很繁琐。可以使用附录D中的设计公式手工进行计算,并插入来自锚碇制造商数据表或研究报告的证实数据,使用安装后的锚碇进行设计。使用就地浇筑的“代码锚”设计不需要ACI 318附录D以外的额外数据,因为这些是具有标准设计特征的“标准”锚。

执行手工计算可能是耗时的,而且对于大多数设计专业人员来说是不切实际的,因为需要考虑与多种失效模式相关的设计方程的复杂性。设计软件,如万搏manbext手机注册Simpson Strong-Tie®Anchor Designer™软件,适用于ACI 318, ETAG和CSA提供了一种快速、可靠的计算锚杆性能的方法,既适用于现浇锚杆,也适用于后安装锚杆。该软件设计了“代码锚”和“替代材料”验收标准存在。

万搏manbext手机注册Simpson Strong-Tie®Anchor Designer™软件,适用于ACI 318, ETAG和CSA是免费的,可以吗在这里下载。

cadp2.2

国际建筑规范的混凝土锚设计:第1部分

目的
本技术公告的目的是澄清代码语言,并概述国际建筑码(IBC)下的混凝土锚定的正确路径。读者将能够清楚地区分“替代材料”的“代码锚”和锚点,以及了解用于设计每种类型的代码语言的逻辑序列。“破裂”混凝土与“未填充”混凝土锚定设计之间的区别。本技术公告将享受清晰度的锚固锚定混凝土的资格。将提供来自IBC及其参考标准的摘录,以促进设计要求的描述。

背景
自2002年美国混凝土学会的ACI 318附录D锚杆设计方法引入以来,已有十多年的时间,许多设计专业人员要么不完全理解,要么不了解混凝土锚杆设计规范的要求。有几个因素导致了与理解法典规定相关的挑战:
1.ACI 318附录D是专为“裂缝混凝土”设计的锚栓的错误概念,导致各地区不同程度的实施和设计要求
2.不同类型锚的设计和鉴定有多种参考标准
3.参考标准的范围不断扩大,这些标准将一些锚重新归类为“代码锚”,这些锚以前被认为是“替代材料”。
4.IBC中关于混凝土锚固的令人困惑的语言
5.锚设计方法本身的复杂性
6.专项检查执法力度不一

尽管如此,持牌设计专业人员符合按照守则的最低规定设计锚点,以保护公共安全,减少责任风险,履行职责。

从2000年版开始,国际建筑规范通过IBC本身的语言或参考标准(ACI 318)的语言描述了混凝土锚的设计方法。在本技术公告中,将特别提及2012 IBC和ACI 318-11,因为这是目前采用最广泛的IBC版本。

cadp1.1

“代码锚”和“替代材料”
锚可分为两大类:1)“规范锚”,即在IBC或其参考标准中有具体说明的锚;2)“替代材料”,其设计和资质在IBC或其参考标准中没有说明。
2012年IBC认可的“代码锚”如下:

  • 头铆钉
  • 领导的螺栓
  • 钩形(J-或L-)螺栓
  • 膨胀锚(如Simpson Strong-Tie®St万搏manbext手机注册rong-Bolt®2)
  • 底切锚(如辛普森强 - 领带®Forq-Cut™)万搏manbext手机注册
  • 粘接锚(如Simpson Strong-Tie®SE万搏manbext手机注册T-XP®,AT-XP®,ET-HP®)

cadp1.2

上面未列出的锚类型被认为是“替代材料”。
以下是符合条件的锚:

  • 螺旋锚(如Simpson Strong-Tie万搏manbext手机注册®Titen HD®)

替代材料还适用于从ACI 318-11计算和分析要求中专门排除的锚点类型。

  • 特种插页(如SIMPSON STROLD-TIE®蓝色万搏manbext手机注册Bugker®)
  • 贯穿螺栓
  • 多个锚栓连接在预埋端一个钢板上
  • 灌浆锚
  • 粉末或气体驱动紧固件(如Simpson Strong-Tie®PDPA)万搏manbext手机注册

cadp1.3

设计“代码锚”
所有锚的设计起点是2012年IBC的1908节。

cadp1.4

1908.1节声明只允许采用“许用应力设计”来设计现浇头螺栓和带头螺柱,前提是它们不用于抵抗地震荷载或影响。对于这些锚,参考表1908.2中允许使用载荷的确定。第1908.1节明确提到了安装后的锚(安装在硬化混凝土中的锚),声明“允许应力设计”的规定是不允许的。对于设计专业人员来说,这意味着根据“允许荷载表”来确定锚点是不被IBC允许的,“允许荷载表”是基于以前的测试标准,使用安全系数4.0来确定允许荷载,如下例所示。

cadp1.5

2012年IBC第1909节“锚固到混凝土-强度设计”明确参考了ACI 318附录D作为本节所列锚固的设计标准。

cadp1.6

用于抵抗地震荷载或影响的现浇带头螺栓和带头螺栓必须按照ACI 318附录d的“强度设计”进行设计。此外,第1909节没有提到粘接锚,尽管它们属于“规范锚”。ACI 318-11是第一个将粘性锚定纳入其范围的版本;然而,2012年IBC比ACI 318-11更早获得批准。这导致2012年IBC第1909节的语言中省略了粘性锚。2015年IBC第1901.3节,标题为“混凝土锚固”,包括粘性锚固及其对ACI 318-14设计和资质要求的适用性的语言。然而,2012年IBC第1909节中遗漏的黏着锚,并不因其包含在ACI 318-11 D.2.2节中而将其排除在ACI 318-11的设计和资质要求之外。设计专业人员必须参考ACI 318-11附录D第D.2节,以确定设计的锚在其范围内。

cadp1.7

请注意,用于临时施工手段的锚,如倾斜墙板支撑,在IBC中没有提到。因此,它们不需要按照ACI 318的规定进行设计,附录D.第D.2.2节列出了属于其范围的锚类型,以及那些被排除的锚类型(视为“替代材料”)。

cadp1.8

规范锚必须满足以下描述的ACI 318-11第D.2.3节的资质要求。

cadp1.9

ACI 355.2(膨胀和底切锚的资格标准)和ACI 355.4(粘合剂锚的资格标准)在此称为特定类型的锚固锚的资格标准。对于设计专业,可能难以确定,不完全调查这些引用的标准,是否已经测试了特定的专有锚并有资格用于混凝土。一种更简单的方法,通过该方法来识别专有锚是否已符合参考标准是当前的研究报告(例如,评估或代码报告),提供第三方评审和验证,证明产品已经过测试并满足确认标准。主要有两个研究报告提供者:IAPMO UES(国际管道和机械官员统一评估服务协会)和ICC-ES(国际守则评估服务)。
这些机构是ANSI ISO 17065认可的。他们审查独立的实验室测试数据,由认可的第三方见证或执行,并验证其符合公开开发和多数批准的资质标准(或)验收标准)建立一个给定的锚类型。研究报告是设计专业人员和建筑官员的宝贵工具,作为与IBC一致的证据。

有两个验收标准适用于安装后的“代码锚”:

  • ICC-ES AC193 -混凝土构件后安装机械锚的验收标准
  • ICC-ES AC308 -混凝土构件后安装粘性锚的验收标准

这些验收标准分别参照ACI 355.2和ACI 355.4,作为评估锚的试验方案的基础,并建立最低性能标准进行确认。一个研究报告已发出符合这些最低标准的锚点。