[發明專利]高強度預應力錨固螺栓及組合裝置

無效

• 申請號: 200610030994.7
• 申請日: 2006-09-11
• 公開（公告）號: CN101144289A
• 公開（公告）日: 2008-03-19
• 發明（設計）人: 奚志強;蔣麗君;陳紀平;張寶根
• 申請（專利權）人: 上海申光高強度螺栓有限公司;奚志強;蔣麗君;陳紀平;張寶根
• 主分類號: E04B1/41
• 分類號: E04B1/41
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及大型建筑物與混凝土基礎的聯接，尤其是超高建筑物的鋼結構與混凝土基礎的機械固接。

“安全第一”是任何建筑物的首要要求。因此，“百年大計，質量第一”已是盡人皆知。由于建筑物的整體質量十分巨大，因而承重的基礎結構工程特別重要，一旦完工，即永久不變，堅不可摧。

此外，超高建筑物叢立云間，迎風面積相當大。強風、沖擊波、渦流、氣旋等引起的建筑物搖晃、振擺，也是重要的安全因素之一。再者，地震、地下爆破及其他因素引起的振動，對高層建筑物的結構安全更需優先考慮，重點防范。

綜上所述，各種安全、穩定因素，對超高建筑物提出一個共同要求：如何將建筑物與基礎結構聯成一體，而且要牢不可破，永久有效，以確保建筑物的整體穩定性、可靠性，力求萬無一失，一勞永逸。

通常的工程實踐中，多用“地腳螺栓”簡單固接，即將多個鋼制地腳螺栓與基礎結構中的鋼筋加固件機械固接，四周直接澆注混凝土，試圖構成鋼鐵-混凝土整體基礎結構。以此法固接建筑物，簡單方便，易于施工，成本也低，因而應用廣泛，行之有效。但是，認真思考并經實踐證明，此種固接方法并不可靠，頗多隱患，在特別重要的超高建筑物中，尤其令人擔心。主要表現在于：

1.普通地腳螺栓性能不佳，抗拉強度有限，在重載之下會產生塑性變形，伸長量幾毫米甚至十幾毫米。理論計算和實際測試表明，用強度不高的地腳螺栓，或用普通澆注混凝土的方法，無法將大型、超高建筑物與基礎結構牢固和穩定地聯接在一起，因而給工程安全帶來隱患。事實上，二戰中許多高層建筑物的毀損，并非完全由于轟炸的直接命中，偏離炸彈產生的沖擊波，其破壞力更為巨大。

2.由于地腳螺栓預先沒有施加設計要求的預應力，地震、風載荷將對超高建筑物產生力學影響，其結果是地腳螺栓產生塑性變形，或者是地腳螺栓、鋼筋與混凝土之間將產生相對位移，造成各構件彼此分離，很多情況是兩者兼而有之。這種位移、分離雖然微小，難以察覺，但在工程設計中是不允許的，因為位移、分離將破壞基礎結構的整體性，從而構成安全隱患。

3.地腳螺栓簡單埋入混凝土中，容易引起螺栓銹蝕，這種銹蝕不但降低了螺栓的強度，甚至造成螺栓直接斷裂，而且還會使螺栓的體積膨脹，從而造成混凝土基礎產生裂縫。這種工程隱患大量存在。

針對上述現象，本發明提出一種高強度預應力錨固螺栓及組合裝置，以求改善大型、超高建筑物與基礎結構的固接條件與狀態，提高固接強度，使其在重載、意外受力的條件下，仍能保證建筑物的整體穩定和安全。

本發明是這樣實現的：

A.設置上下兩端有螺紋的錨固螺栓(1)，其下端裝有聯為一體的縮緊螺母(9)、錨固鈑(10)、錨固螺母(11)，其上端裝有球面螺母(3)，與它相配的錐孔墊鈑(4)；

B.錨固螺栓中段(1a)套裝于密封套管(6)和注漿接口(8)中。密封套管(6)與錨固螺栓(1)留有注漿空間(6a)，空間上部與球面螺母(3)上的輻射狀槽口(d)相通，其下部順次與注漿接口(8)內流道、L形注漿管(12)聯通；

C.密封套管(6)上下端口、注漿接口(8)各端口均為密封聯接；

D.注漿接口(8)周圍布置緩沖網架(7)；

E.錨固螺栓(1)上端裝有保護架(2)。

積極效果：

1.選用高強度錨固螺栓(以下簡稱“錨栓”)替代普通地腳螺栓，充分保證其機械性能，使其在設計載荷值以下不產生塑性變形(伸長)。

2.為順利實施“先預拉，后注漿”的工藝，錨栓中段需置于密封套管之中，保證在澆注基礎混凝土時，使錨栓不與混凝土接觸。

3.混凝土基礎保養期結束后安裝鋼結構件時，先按設計負載對錨栓施加軸向預拉力(錨栓產生設計允許的伸長量)，然后，由L形注漿管(12)向錨栓與密封套管之間灌注膨脹漿，使其與基礎混凝土結成一塊整體。只要被固定的結構件的受力不大于設計值，錨栓、膨脹漿和混凝土基礎三者間就不會產生相對位移，從而保證整個結構的穩定和安全。

采取上述技術措施后，建筑物與錨栓的固接強度大大提高，由于地腳螺栓原因而引起的多種弊病得以消除。這對投資相當巨大的工程具有重要意義?！鞍倌甏笥?，質量第一”的宗旨獲得技術上的又一保證。

以下結合附圖對本發明作進一步說明。

附圖為高強度預應力錨固螺栓及組合裝置的結構示意圖。

錨栓(1)是一超大型高強度雙頭螺栓，強度可達12.9級。所選材質及其加工工藝，能保證其屈服強度(σ_s)、抗拉強度(σ_b)及其它機械性能指標達到設計要求。