辉鱼化学锚栓受弯锚板节点：边缘与中间锚栓位移差控制

#行业资讯 ·2026-09-07 16:56:43

工程师常把钢结构螺栓的复拧经验直接挪给机械锚栓用，忽略了一个关键差异：除了螺纹副磨损，内部膨胀套管和混凝土咬合面还会发生塑性滑移。本文从位移差的产生机理入手，逐一梳理不利后果、控制指标、设计构造和施工验收要点，同时澄清刚性板假定的适用前提，并给出可供工程参考的控制思路。

一、位移差的由来  

群锚承受弯矩M和轴力N时，规范默认锚板刚度足够，受弯后仍保持平面，各锚栓的拉伸位移和到中和轴的距离成正比，协同受力。

实际工况没这么理想。锚板偏薄或缺少加劲肋时，弯矩作用下受拉区向外翘曲，边缘锚栓处变形大，中间位置受约束变形小，两者之间出现位移差Δδ。辉鱼倒锥化学锚栓靠倒锥锁键加环氧胶体粘结传递荷载，锚栓本身允许一定弹性拉伸，但过大的不均匀位移会让边缘锚栓胶体界面局部应力过载，发生滑移损伤。  

位移差的本源是锚板平面外弯曲，跟锚栓刚度无关。锚板越薄、弯矩越大、锚栓间距越宽，边缘和中间的位移差就越明显。

需要区分两种情况：刚性锚板时，各锚栓位移服从平截面假定，位移差由弯矩线性分布决定；柔性锚板时，锚板自身翘曲叠加进来，边缘锚栓位移被放大，实际拉力比刚性板理论值高出一截，有文献算例显示放大37%到85%不等。  

辉鱼倒锥化学锚栓的型式试验报告里，群锚受弯数据来自刚度足够的刚性锚板，没有涵盖薄板翘曲带来的放大效应，不能直接套到薄锚板工程上。

二、被忽视的失效风险  

不少项目只验算锚栓拉力，不管锚栓之间的位移差，这种做法容易漏掉几个要害：

边缘锚栓会先滑移、先拔出。实际拉伸位移超出设计预期后，胶体—混凝土界面或胶体—螺杆界面应力超限，局部滑移开始累积；遇到振动、疲劳或地震往复荷载，累积到一定程度，边缘锚栓最先脱出，群锚提前报废。  

内力重分布也和计算假定对不上。边缘锚栓滑移后荷载往中间转，但化学锚栓属于粘结型锚固，不具备充分的塑性重分布能力，没法像高强螺栓那样靠滑移调幅。  

群锚折减效应也会恶化。边缘锚栓的大位移扰动周边混凝土应力场，相邻锚栓的混凝土锥体互相干扰，受拉折减系数进一步增大。  

抗震工况下风险更突出。开裂混凝土中裂缝反复开合，再叠加上不均匀位移差，胶体界面来回受剪，容易脱粘。  

值得提醒的是，位移差过大时，现场短期静力拉拔可能完全合格，但长期疲劳或地震作用下才暴露问题，属于典型的滞后失效。

三、判定边界与参考指标  

JGJ145-2013没直接给边缘—中间锚栓位移差的限值，而是通过锚板的构造要求来间接控制：

第7.1.2条要求受拉、受弯锚板厚度不小于锚栓最大间距的1/8（t≥s/8），且不小于0.6倍锚栓直径d，同时设置加劲肋，保证锚板刚度，维持平截面假定。

控制原则大致这么把握：  

构造上保证锚板接近刚性，翘曲附加位移控制在锚栓弹性拉伸位移的10%以内。静力普通构件，边缘和中间锚栓总位移差不超过0.5mm；抗震、疲劳、重载设备节点，控制在0.3mm以内。  

如果有限元计算或试验得出边缘锚栓总滑移位移超过产品报告给的允许值，那就加厚锚板或增设加劲肋。

需要说明，0.3mm和0.5mm只是工程参考值，不是规范强制条文。辉鱼倒锥锚栓在200万次疲劳循环试验里残余滑移控制在0.3mm，这个数可以作为重要节点的参考阈值。

设计上有两条路可走：  

路线A，满足刚性锚板构造，直接套JGJ145-2013平截面弹性公式，不计翘曲放大。  

路线B，锚板厚度受限做不了刚性板，那就用弹性锚板模型，把翘曲对边缘锚栓拉力和位移的放大效应算进去，边缘锚栓承载力相应折减，或者用有限元辅助计算。

四、工程上能做的事  

1. 提高锚板刚度  

- 加厚锚板，做到t≥s/8和t≥0.6d，s是受弯方向锚栓最大间距。  

- 大尺寸受弯锚板加竖向加劲肋，专门约束平面外翘曲。  

- 材料用Q235B或Q355B，别用薄板或锈蚀板。  

2. 优化锚栓布置  

- 受弯方向受拉区锚栓间距别太大，间距大了翘曲和位移差都跟着放大。  

- 弯矩大的节点，多加一排中间辅助锚栓，分担变形，降低边缘锚栓位移幅值。  

3. 计算时考虑放大效应  

- 锚板厚度不满足刚性构造时，别直接套规范刚性公式，引入翘曲引起的拉力放大系数，把边缘锚栓计算拉力放大，同时验算位移。  

- 开裂混凝土、抗震、疲劳工况下，即使锚板厚度够了，也要考虑不均匀变形的影响。  

4. 控制锚板孔径  

- 孔径别过度放大，否则锚栓和孔壁间隙太大，翘曲时锚栓产生附加偏移，位移差更严重。执行JGJ145-2013的孔径限值就行。  

5. 施工安装把住关  

- 所有锚栓螺母按规定扭矩拧紧，保证初始预紧状态一致；个别没拧紧会放大锚栓间的位移差。  

- 锚板和混凝土表面贴实，别用垫板垫高造成局部翘曲。

五、几个常见误区  

误区1：不管锚板厚薄，直接套JGJ145-2013平截面公式，默认各锚栓按理论位移走。  

纠正：平截面假定有前提——锚板刚度要够。薄板翘曲会让边缘锚栓位移和拉力比理论值高，位移差超标就是隐患。  

误区2：把化学锚栓当高强螺栓，认为能靠滑移实现内力重分布。  

纠正：辉鱼化学锚栓靠胶体粘结和倒锥锁键，粘结锚固没有充分的塑性重分配能力，边缘滑移后荷载不会有效转到中间。  

误区3：只验算拉力，不看位移差。  

纠正：拉力验算过了也不代表安全，位移差过大会损伤边缘锚栓胶体界面，疲劳或地震下可能滞后拔出。  

误区4：靠增加锚栓数量来解决位移差，不提高锚板刚度。  

纠正：薄板翘曲还在，多加锚栓消除不了边缘—中间的位移差，边缘锚栓该坏还是坏。

六、验收和检测注意什么  

图纸阶段就把锚板厚度、加劲肋构造定清楚，受弯锚板满足t≥s/8的刚度要求。  

重要节点现场拉拔检验时，最好做群锚原型试件，盯着荷载—位移曲线看，重点观测边缘和中间锚栓的位移差，不能只看破坏荷载。  

已经施工完的既有节点，如果锚板偏薄，巡检时留意边缘锚栓处基板缝隙的张开量；缝隙大了说明翘曲位移差偏大，该评估加固就评估加固。

七、说到底就一句话  

辉鱼化学锚栓受弯锚板节点里，边缘和中间锚栓的位移差，根子在锚板平面外翘曲。锚板越薄、锚栓间距越大，位移差越明显，边缘锚栓位移被放大，胶体界面跟着受损，疲劳和抗震工况风险更高。  

JGJ145-2013的平截面弹性计算以锚板刚度足够、满足t≥s/8为前提。不满足这个条件，就不能直接套，必须把翘曲带来的位移和拉力放大效应算进去。  

控制位移差，最管用的办法是加厚锚板、设加劲肋、优化锚栓排布，而不是一味增加锚栓数量。化学粘结锚栓不能指望靠滑移做塑性内力重分配。  

静力普通构件可参考控制位移差≤0.5mm，抗震、重载、疲劳节点控制在≤0.3mm，具体可参照辉鱼倒锥锚栓型式试验的滑移指标。  

设计不能只做锚栓拉力验算，锚板刚度必须同步核查，从源头把不均匀位移差按住。

免责声明：本文系工程技术科普，具体项目实施请严格遵循JGJ145-2013、辉鱼产品正式型式检验报告及项目设计文件。