什么是化学螺栓(什么是膨胀螺栓)

在使用膨胀螺栓的过程中，混凝土会产生应力集中，存在结构安全隐患。因此，膨胀螺栓不能用于开裂的混凝土。化学螺栓由化学软管、螺钉、垫圈和螺母组成。螺钉、垫圈和螺母(六角)通常是镀锌钢和不锈钢(也需要热镀锌)。下面首先详细介绍化学螺栓和膨胀螺栓的区别，以及化学螺栓和膨胀螺栓在幕墙后预埋件设计中的混合算法。

化学螺栓和膨胀螺栓的区别在于前者没有应力，而后者有应力。

膨胀螺栓会在混凝土中产生应力集中，从而大大增加了破坏的可能性，使结构不安全。因此，在幕墙设计等方面已经基本禁止。如果要检查图纸，膨胀螺栓肯定会失效。化学键合地脚螺栓和膨胀螺栓有什么区别？谁更强？

化学锚栓是继膨胀锚栓之后的一种新型锚栓。它是通过特殊的化学粘合剂将螺钉粘结固定在混凝土基材孔中以锚固固定件的复合部件。

该产品具有以下优点:依靠化学物质的附着力，检测后锚固力强，类似预埋；无膨胀应力，对基材要求低，可应用于开裂混凝土，边间距小；

产品用玻璃密封包装，化学成分不与大气接触，性能稳定，透明玻璃可以直接观察管内药物的质量，碎玻璃(二氧化硅)在安装过程中直接作为骨料，粘接更加可靠；

产品内管固化剂也用玻璃密封，搅拌后充分混合并快速固化，安装快捷，节省施工时间

该化学剂具有优异的性能，耐酸碱、耐低温、耐老化、耐热性好、常温不蠕变、耐水渍、在潮湿环境中长期稳定的负荷、良好的焊接性、阻燃性和抗震性能。

膨胀螺栓:膨胀螺栓包裹着一个环形圆筒，圆筒上有一个缺口，用来在墙上打洞。将膨胀螺栓放入该孔中，当螺栓拧紧时，环筒将被挤压打开，这样螺栓将被夹紧在孔中以起到固定作用。

机械膨胀螺栓在反复的应力和温度变化下会逐渐松动并变得脆弱。然而，根据紧固件制造商Emhart/molly的测试结果，使用了20年的化学锚栓与新锚栓一样坚固。因为胶水完全密封了钻孔，所以锚杆的组成在实际使用中不会受到影响。

化学螺栓也有固有的问题，这使得大多数攀岩者不在坚硬的岩石和中等硬度的岩石上使用它们，而机械膨胀螺栓可以很好地工作。

幕墙后预埋件设计中化学螺栓和膨胀螺栓的混合算法

目前，在幕墙后预埋件的设计中，化学螺栓与膨胀螺栓混合的情况很多(例如，柱的预埋件分别是一条对角线上的两个化学螺栓和另一条对角线上的两个膨胀螺栓)。但是，如何选择这些预埋件的计算参数和公式呢？将化学螺栓与膨胀螺栓混合是否合理？双螺栓混合幕墙的安全性有保证吗？如何准确计算？

1、膨胀锚栓和化学锚栓的特性及配合比的合理性。

膨胀锚栓通过端部的膨胀部分压入井壁，通过摩擦力承受载荷；本发明具有抗剪性能好、价格低廉、施工方便的优点。有人说膨胀锚栓不好。他们主要认为膨胀锚栓在风荷载作用下会由于反复的拉伸和压缩而松动。然而，膨胀锚栓已用于幕墙近20年。没有工程事故和相关数据支持这一说法。作者认为，只要选择正规厂家的合格产品，并预留适当的安全储备，膨胀锚栓就可以毫无问题地用于一般幕墙。

化学锚栓通过砂浆或合成树脂将锚栓和锚固基础结合为一体；化学锚栓的力学性能远优于同规格膨胀锚栓。缺点是价格高，施工要求高。如果现场钻孔和清孔不能满足要求，最好直接使用膨胀地脚螺栓。目前，有一种说法认为化学锚栓不适合焊接，这种说法并不完全正确。我国常用化学锚栓剂中使用的环氧树脂具有收缩率低、粘结力强的优点。它能产生高强度，对清孔方法和效果不敏感。然而，它的主要缺点是耐高温稳定性差，因此不适合焊接。另一种化学试剂是乙烯基酯树脂，其粘合剂是乙烯基酯/水泥，反应物是甲基丙烯酸酯和水。这种化学试剂具有耐高温、化学稳定性高、耐久性好等优点。除了环氧树脂的优点之外。对于能够提供耐高温测试报告或说明的化学锚栓，可以进行焊接。对于承受较大弯矩和轴向力的支座，如缆索支座和钢柱支座，当没有预埋件时，应使用此类化学锚栓。

所有国产化学锚栓不能焊接，所有乙烯基酯树脂化学锚栓不能承受价格，所有膨胀锚栓有时不能通过监督和验收。此时，膨胀锚栓和化学锚栓根据各自的优缺点进行组合，并采用一个对角线是膨胀锚栓，另一个对角线是化学锚栓的连接方式的折衷方案。就机械性能而言，这种后埋方法没有问题，但是需要注意几个问题，这将在后面讨论。

2.两个地脚螺栓混合的幕墙安全有保证吗？

这个问题不够合理，应该是 幕墙结构系统的可靠性能得到保证吗？，没有安全，只有安全系数，安全系数是针对特定材料的。幕墙结构的可靠性与荷载值、各种材料的性能、几何参数和计算公式等有关。就锚杆计算而言，它与锚杆的失效模式有关。是脆性破坏还是延性破坏？在破坏等方面几乎没有离散性。

膨胀锚栓的拉伸破坏模式包括钢筋破坏、混凝土锥体破坏和劈裂破坏、锚栓拔出破坏，化学锚栓的拉伸破坏模式包括钢筋破坏、混凝土锥体破坏和劈裂破坏。一般来说，膨胀锚栓是后两种失效模式，化学锚栓是第二种失效模式。这些失效模式是脆性失效。从我们的拔出测试结果，我们可以知道，离散的失败后锚栓也是非常大的。此外，预埋件是幕墙结构的基础，因此规范中幕墙后预埋件的安全系数很高。102003 5.5.7条款和条件；地脚螺栓承载力的设计值不应大于其极限承载力的50%。考虑风荷载分项系数1.4，后地脚螺栓的整体安全系数为:1.4*2=2.8。如果地脚螺栓制造商的技术手册中脆性破坏材料的分项系数小于2，建议取2，毕竟我们应以规范为标准。5.5.7还规定了后部预埋件。承载力应在现场测试，必要时应进行极限拉拔试验。我的理解是，在试验过程中，拔出力应至少达到设计值的两倍，或者应直接进行最终拔出试验，以确保后地脚螺栓具有两倍的材料安全系数。使用正规制造商生产的地脚螺栓，无论您是否混合使用，材料安全系数保证为2.0，可靠性也能得到满足。

由于后锚栓的失效模式多为脆性失效，如果所选化学锚栓和膨胀锚栓的力学性能相差很大，会导致性能较差的锚栓发生脆性失效，而另一种锚栓则具有很大的丰富强度。此外，由于相同规格的化学锚栓的力学性能优于膨胀锚栓，当我们混合两种锚栓时，必须选择合适的组，否则将是一个很大的浪费。选择原则是化学锚栓的极限承载力(标准值)与膨胀锚栓的极限承载力(标准值)相同，因此膨胀锚栓的直径可以更大，这可以从后面的计算方法看出。

(1)对于普通幕墙，地脚螺栓在预埋件计算中没有充分发挥作用。它们被对角设置有两个原因。首先，一些城市明确要求膨胀螺栓不允许用于张力。在布置、解释和计算过程中，只计算和设计了两个化学螺栓，膨胀螺栓不计算其抗拉强度，从而降低了工程成本。其次，这种设计可以保证焊接时化学螺栓热损失后的结构安全计算。事实上，当不低于C30时，上膨胀螺栓的抗拉强度设计值并不小，各厂家也提供了相应的试验报告和抗拉设计值。每个人都这样做的原因也是出于对结构连接的安全性和经济性给予同等关注的出发点。

(2)对于化学螺栓的选择，希尔德和德国彗星现在可以提供焊接热损失后的强度设计值报告。就我个人而言，当有焊接要求且螺栓制造商无法出具报告时，我建议使用后切膨胀螺栓连接。当然，经济价格有点高。

(3)对于结构安全，K2=2，K1=1.4(对于风荷载标准值)，然后K=2*1.4=2.8。此时，当结构在风荷载下连接时，结构达到破坏强度的概率为1/1120。根据设计基准期50年发生概率，我们计算的风荷载标准值为2%。这样，我们的预埋件连接对风载荷的损坏率非常低。当然，这只是基于概率的定量理解的参考。事实上，在选择过程中，应以螺栓对工程实际混凝土强度的两次极限损伤作为依据，并应进行现场拔出试验作为验证(注意，这取决于整体预埋件在相同焊接长度或现场焊接时间下，或单个化学螺栓)。最好选择整体)。

(4)在计算过程中，制造商应提供现场混凝土强度对应的膨胀螺栓的设计拉力值(或现场拉拔拉力值)和焊接损失后的化学螺栓作为依据，并选择两者中较小的一个作为单个螺栓的设计拉力值。然后根据预埋件的拉n、弯m和剪v进行检查。那么单个螺栓上的拉力是N1=N/4+M/d/2，其中d是受拉区螺栓中心线和受压区埋置板中心线之间的距离。整体预埋件的拉压中心线计算如下:假定预埋件尺寸为bXh，螺栓拉力设计值为F，现场混凝土抗压强度为fc，则受压区预埋件高度H1等于2 * F/(B * FC)。这样，D值就可以根据你埋在地下的盘子上的洞的大小来计算。单个螺栓的剪力:N2=V/4，然后整体校核:(N1 2+3 * N2 2) 0.5小于单个螺栓的抗拉强度设计值。

计算方法

当化学锚栓和膨胀锚栓受到对角混合拉力或弯曲损伤时，两个锚栓的拔出承载力的较低值应作为两个锚栓的共同承载力。一般来说，相同直径的化学锚栓的抗拉承载力大于膨胀锚栓。由于膨胀锚栓的破坏模式是脆性破坏，没有塑性发展，轴向力产生的拉力和弯矩产生的拉力不按其承载能力分布，导致膨胀锚栓先受拉破坏，化学锚栓有更大的空间。虽然有时我们在计算时只考虑化学锚栓的承载力，但实际情况并不一样。膨胀螺栓损坏时，应认为预埋件失效。你可以想象当只有两个对角的化学锚栓承受拉力或弯矩时会发生什么。由于锚板的平面外刚度较小，两个锚板的两个对角(膨胀锚栓的失效角)将不可避免地翘曲。因此，如果后预埋件主要是弯曲或受拉的，则两部分混合时的抗拔承载力应相近。

化学锚栓和膨胀锚栓共同受剪时，锚栓损坏时发生塑性发展，可分别取各自的抗剪承载力；如果主要是抗剪后预埋件，可以使用同型号的化学锚栓和膨胀螺栓。

主要受拉或受弯的化学锚栓和膨胀锚栓混合时的计算问题实际上只是一个锚栓的计算问题，主要受剪的锚栓各自承载能力的总和被考虑在内。

以下是后地脚螺栓的几种计算方法，欢迎讨论。

1.使用地脚螺栓制造商提供的计算程序。推荐

2.平衡方程由弹性理论直接计算。

3.根据标准预埋件的公式计算，找出所需锚杆的直径，然后根据锚杆的抗拔力与某一种后螺栓相对应。标准公式中只考虑了某一安全系数，计算结果将是保守的。

当化学螺栓与膨胀螺栓混合时，如果不考虑膨胀螺栓的抗拉强度，为什么要对角排列？我经常有一排化学螺栓和另一排膨胀螺栓。这样，化学螺栓上的应力在计算中更加明确。

JGJ133-2001中未规定对角膨胀螺栓。JGJ145-2004和GB50367-2006禁止使用膨胀螺栓。你是怎么理解的？到目前为止，规范中没有可用膨胀螺栓的依据。

在JGJ145-2004和GB50367-2006中，有强制性规范要求可膨胀锚栓不得用于承受拉力、边缘剪力和组合拉力和剪力的结构构件。化学螺栓和膨胀螺栓的混合不符合规范。这种使用原本是一种偷工减料的方式。

JGJ145-2004仅表示膨胀螺栓不得用于结构构件，幕墙不包括在结构构件中。

新的后锚固规范纠正了混合使用地脚螺栓的问题。不同类型和规格的锚栓不应在没有试验依据的情况下选择，而早期的规范实际上并不同意混合使用，因为锚固计算的原则是基于相同类型锚栓的假设。化学和膨胀有不同的应用范围，没有好的或坏的可比性。图纸审查强调，化学锚栓的使用应基于使用的位置、环境和施工条件，以及任何合理的东西，无论是谁说的。