单点锚固力检测
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发布时间:2025-05-30 18:40:10 更新时间:2025-05-29 18:40:10
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作者:中科光析科学技术研究所检测中心
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单点锚固力检测是土木工程、结构加固、幕墙安装及设备基础固定等领域中一项至关重要的质量控制与安全评估手段。它主要针对后置锚栓(如化学锚栓、膨胀螺栓等)、植筋以及特殊锚固装置在混凝土、砌体或其他基材中的实际承载能力进行现场或实验室测试。其核心目的是验证锚固系统在设计荷载下是否安全可靠,是否满足规范要求,防止因锚固失效导致的结构分离、构件脱落等安全事故,为工程验收、既有结构评估及维修加固提供科学依据。
单点锚固力检测的核心项目通常包括:
1. 极限抗拉拔承载力: 这是最主要的检测项目,直接测定锚栓或锚固件在轴向拉力作用下,直至发生破坏(锚栓断裂、滑移或基材破坏)所能承受的最大拉力值。
2. 位移特性: 在加载过程中,同步记录荷载-位移曲线,考察锚固件在各级荷载作用下的变形行为(弹性变形、塑性变形),以及达到极限荷载时的总位移量。位移特性对于判断锚固的刚度和失效模式具有重要意义。
3. 破坏模式判定: 仔细观察并记录锚固失效的具体形式,常见的有:锚栓钢材断裂(强度破坏)、锚栓从基材中被拔出(粘结或摩擦失效)、基材混凝土锥体破坏(最常见的基材破坏形式)、基材劈裂破坏等。不同的破坏模式反映了锚固系统的薄弱环节。
进行单点锚固力检测需要用到专业且高精度的设备:
1. 液压或机械式拉力计/千斤顶系统: 这是产生拉拔力的核心设备。通常由高压油泵、液压缸(作动器)、手动或电动泵站组成。要求其量程、精度(通常要求±1%或更高)满足被测锚栓的设计荷载和规范要求。
2. 力传感器(荷载传感器): 串联在拉力计与锚栓之间,用于实时、精确地测量施加在锚栓上的拉力值。其精度至关重要。
3. 位移传感器/百分表: 用于测量锚栓相对于基材的位移量。通常安装在不受加载影响的参考架上,测量点固定在锚栓的非受力端(如螺母上)。激光位移计或接触式位移计均可,需满足量程和精度要求。
4. 数据采集仪: 实时接收、记录并显示来自力传感器和位移传感器的信号,绘制荷载-位移曲线。
5. 反力支撑系统: 为拉力计提供稳固的反力支撑,通常由刚性钢梁(反力梁或分配梁)和支撑架组成,其刚度和稳定性必须保证加载过程中自身变形极小且不会导致基材提前破坏。
6. 基材状况检测仪器(可选但重要): 如混凝土回弹仪、超声波检测仪、碳化深度测定仪、钢筋扫描仪等,用于评估锚固区域基材(特别是混凝土)的强度、密实度、裂缝情况及钢筋位置,这些因素会显著影响锚固性能。
单点锚固力检测通常遵循以下标准步骤:
1. 前期准备: 确认锚栓型号、规格、设计承载力、埋深;检查基材表面状况(平整度、裂缝);按标准要求选定检测数量和位置(通常具有代表性或怀疑有问题的部位);清理锚栓外露端螺纹。
2. 安装设备: * 将反力支撑系统稳固安装在基材上,确保反力点不位于被检测锚栓正上方(避免局部压力过大),并与待测锚栓保持合适的距离。 * 将拉力计(液压缸)通过连接件(拉杆、专用夹具)连接到待测锚栓上。 * 安装力传感器(通常内置于拉力计或串联在连接件中)。 * 安装位移传感器,确保其测量轴线与拉力方向一致,参考架稳定且独立于加载系统。
3. 连接数据采集系统: 将力传感器和位移传感器连接到数据采集仪,设置采样频率等参数。
4. 预加载: 施加较小的预拉力(通常不超过设计荷载的10%),检查各设备连接是否正常、稳定,消除系统间隙,确认位移传感器初始读数归零或记录。
5. 分级加载与持荷: * 按照相关检测标准(如连续加载法或分级加载法)施加拉力。 * 在分级加载法中,荷载通常以设计荷载的20%为一级逐级增加(前几级可适当加大间隔)。 * 在达到设计荷载后,每级荷载增量减小(如10%的设计荷载)。 * 每级荷载达到目标值后,需持荷一段时间(如1-2分钟),待荷载和位移稳定后,记录该级荷载值及对应的位移值。 * 加载速率应均匀、可控(如1-3 kN/s),避免冲击加载。
6. 加载至破坏或终止: 持续加载直至满足以下任一条件: * 荷载不再增加或下降(达到极限承载力)。 * 位移急剧增大(通常认为位移超过某限值,如连续加载时位移达到预定值,或分级加载时某级荷载下位移增量过大)。 * 锚栓或基材出现肉眼可见的破坏迹象(如断裂、严重滑移、混凝土锥体开裂或崩出)。 * 达到检测方案要求的最大荷载(如验收荷载的倍数)。
7. 卸载: 缓慢、均匀地卸载至零。
8. 记录与观察: 全程记录荷载-位移数据,绘制曲线。详细观察并记录破坏模式、裂缝开展情况等。
9. 数据整理与报告: 整理测试数据,计算极限承载力,判定破坏模式,评估是否满足设计要求及相关标准。
单点锚固力检测必须严格依据国家、行业或国际相关标准进行,以确保结果的科学性、可比性和法律效力。常用的标准包括:
1. 国际/欧洲标准: * ETAG 001: 《后锚固技术在欧洲技术认证指南》及其各附录(Part 1-6),是欧洲评估和批准后锚固系统的权威文件,包含详细的测试方法。 * ISO 16276-1: 《防护涂料体系对钢结构的腐蚀防护 涂层粘附/内聚力(破坏强度)的评定和验收准则 第1部分:拉开法》。虽然主要针对涂层,但其拉开法(Pull-off test)原理与锚栓拉拔类似,部分要求可参考。 * ASTM E488 / E488M: 《混凝土和圬工用锚栓强度测试的标准试验方法》
2. 中国国家标准与行业标准: * GB 50367 - 《混凝土结构加固设计规范》: 在加固工程中,对植筋、锚栓等后锚固技术的设计、施工及验收(包括拉拔试验)有明确规定。 * JGJ 145 - 《混凝土结构后锚固技术规程》: 这是国内进行后锚固(包括单点锚固力检测)最为核心和详细的技术规程。 它对检测抽样、设备要求、加载制度、破坏模式判断、承载力评定等做出了系统规定。 * JGJ/T 152 - 《混凝土中钢筋检测技术规程》: 虽主要针对钢筋,但其中关于基材混凝土状况检测(如强度、保护层)的方法对锚固区域基材评估有参考价值。 * GB 50728 - 《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》: 对锚固用结构胶等材料性能的鉴定包含相关力学性能测试要求。 * 相关产品标准:如GB/T 22795《混凝土用膨胀型锚栓》、JG 160《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》等,也规定了相应锚栓的力学性能要求和测试方法。
3. 其他参考: 特定行业(如水利、电力、交通)或有特殊要求的工程(如核电站、超高层建筑),还可能遵循其专用的技术规范或业主指定的标准。
在进行单点锚固力检测时,必须明确并严格遵守所适用的具体标准版本的全部要求,包括抽样规则、加载速率、持荷时间、终止条件、结果评定准则等细节。
证书编号:241520345370
证书编号:CNAS L22006
证书编号:ISO9001-2024001
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