鋼筋錨固搭接長度的確定裂縫計算模式PPT學習教案

1、鋼筋錨固搭接長度的確定裂縫計算模式1.2 理論分析dcc 模型：直徑2c的圓形截面混凝土試件內配置直徑d的帶肋鋼筋la試件發(fā)生縱向劈裂即認為錨固失效；內壓p引起的混凝土中拉應力線性分布。假定：dptt第1頁/共21頁平衡方程：ataldcdpl2)2(tdcp)21(得：dcc dptt當 時，出現(xiàn)縱向劈裂，錨固失效。ttftufdcp)21(則極限內壓應力：第2頁/共21頁當帶肋鋼筋的傾角45時，鋼筋肋與混凝土間斜向擠壓力的縱向分量和徑向分量相等uupayayasuuldfdlfdlT44/2又：則：4 4(2)yyautfflcdfd第3頁/共21頁2ctyafdcfdl)24(dc2令d

2、ffltya6當c2d時，la的數(shù)值比上式的數(shù)值要小，因此，混凝土保護層厚度較大時，用下式估算錨固長度是偏安全的。第4頁/共21頁1.3 實用錨固長度計算公式 上式難于直接應用工程實際，混凝土結構設計規(guī)范（GB50010）中錨固長度計算公式y(tǒng)atfldf鋼筋類型光面鋼筋-帶鉤帶肋鋼筋螺旋肋鋼筋三股鋼絞線七股鋼絞線0.160.140.130.160.17鋼筋外形系數(shù)第5頁/共21頁2、鋼筋的搭接 構件中縱向受力鋼筋如由于長度不夠或其他原因時，可將鋼筋搭接一段長度，稱為搭接長度。 搭接方式有：綁扎搭接；機械連接；焊接。搭接的原則：p 受力鋼筋接頭設置在受力較小處；p 相鄰綁扎接頭宜錯開，接頭端面保

3、持一定間距第6頁/共21頁2.1 綁扎搭接接頭ll1.3ll基本概念p搭接長度：p連接區(qū)段：p同一連接區(qū)段：接頭中心在同一連接區(qū)段內。p搭接接頭面積百分比：同一連接區(qū)段內有接頭的鋼筋截面積 與全部縱向鋼筋面積比值。圖中鋼筋搭接接頭面積百分比為50%。ll1.3ll第7頁/共21頁2.1.1 縱向受拉鋼筋搭接長度 搭接長度與搭接接頭面積百分比有關。對于梁、板及墻類構件不宜大于25%。確有必要時，根據(jù)情況放寬。 受拉綁扎鋼筋搭接長度按下式計算：lall搭接接頭面積百分比（%）25501001.21.41.6al縱向受拉鋼筋錨固長度；搭接長度修正系數(shù)，按下表取用。第8頁/共21頁2.1.2 縱向受壓

4、鋼筋搭接長度 構件中的縱向受壓鋼筋，當采用搭接連接時，其受壓搭接長度不應小于縱向受拉鋼筋搭接長度的0.7倍，且在任何情況下不應小于200mm。第9頁/共21頁2.2 機械連接接頭 機械連接接頭有套筒擠壓連接技術、錐螺紋連接技術及直螺紋連接技術等。p機械連接接頭連接區(qū)段長度取為35d；p同一連接區(qū)縱向受拉鋼筋接頭面積百分比不宜大于50%，縱 向受壓鋼筋不受限制；p直接承受動力荷載的接頭。面積百分比不宜大于50%；p機械連接接頭連接件的混凝土保護層厚度宜滿足縱向受力鋼 筋的最小保護層厚度的要求。第10頁/共21頁2.3 焊接接頭p 縱向鋼筋焊接接頭應相互錯開。連接區(qū)段長度35d，且 不小于500m

5、m；p 同一連接區(qū)焊接接頭面積百分比，對于受拉鋼筋接頭， 不宜大于50%，受壓鋼筋接頭面積百分比不受限制；p 需進行疲勞驗算的構件，如吊車梁等，起縱向受拉鋼筋 不得采用綁扎搭接接頭，也不宜采用焊接接頭，且嚴禁 在鋼筋上焊有任何附件。第11頁/共21頁二、裂縫寬度計算模式1 粘結滑移理論 該理論認為，當混凝土出現(xiàn)裂縫以后，由于鋼筋和混凝土之間產生了相對滑移，變形不一致導致裂縫開展。因此，鋼筋伸長和混凝土伸長之差就是裂縫平均寬度()fcrscWl由于 通常遠遠小于 ，可忽略不計。由此得到：cssfcrscrsWllE鋼筋應變不均勻系數(shù)第12頁/共21頁l（s+ s）AssAsc=ftl（s+ s）

6、AssAsm平均裂縫間距由平衡條件：AfAtssssm crAl d211444tttcrmmmf Aff dldddA 平均裂縫間距：1.5crcrdllk則：sfsdWkE第13頁/共21頁 平均裂縫間距公式為一通過原點的直線方程，而試驗表明，即使 很大時，平均裂縫間距也不等于0，而是趨于某一常數(shù)。 在推導此式時，假定開裂截面混凝土拉應力是均勻分布的，但實際的分布并非均勻，這說明粘結滑移理論將 作為影響裂縫間距的唯一變量是不全面的。/dcrdlk第14頁/共21頁2 無滑移理論 該理論認為混凝土開裂后，混凝土與鋼筋之間無相對滑移，裂縫的發(fā)展寬度與裂縫量測點距最近一根鋼筋表面的距離c直接相關

7、。裂縫隨著保護層c增大而增大。無滑移理論認為，裂縫的開展是由于外圍混凝土的回縮。CBroms與Base等人通過試驗得出：cklEckwmsswm21第15頁/共21頁 離鋼筋越遠裂縫寬度越大，主要由于鋼筋與混凝土之間存在粘結握裹，對混凝土的回縮起著約束作用。但此作用有一定范圍，離鋼筋越近，混凝土收到約束越大，回縮越小，裂縫越細。隨著距離增大，約束作用減弱，混凝土回縮增大。鋼筋對混凝土回縮起約束作用的范圍稱為鋼筋的有效約束區(qū)。 可見，隨著混凝土保護層厚度增大，外表混凝土比靠近內表混凝土受到的約束小，因此外表裂縫寬度要大。第16頁/共21頁3、粘結滑移與無滑移綜合理論 1971年日本的Y.Goto

8、在軸心拉桿的鋼筋周圍預埋導管并用墨水注入，試驗后剖開試件發(fā)現(xiàn)主裂縫附近變形鋼筋周圍形成如圖內部微裂。主裂縫附近粘結力遭到破壞，同時證明裂縫寬度在構件外表最大。綜合理論既考慮了混凝土保護層厚度對裂縫的影響，也考慮了鋼筋和混凝土之間可能出現(xiàn)的滑移，比前2種更合理。第17頁/共21頁我國混凝土結構設計規(guī)范（GB 50010）采用綜合理論進行裂縫寬度計算式如下：(1.90.08)eqsfcrstedWcE 1.10.65tktesf 2iieqiiinddndspteteAAA其中：第18頁/共21頁構件受力特征系數(shù)裂縫間縱向受拉鋼筋應變不均勻系數(shù)，0.21.0按有效受拉混凝土截面面積計算的縱向受拉鋼筋配筋率；當 ，取