鋼筋與混凝土的粘結課件

鋼筋與混凝土的粘結粘結一、粘結作用鋼筋混凝土受力后會沿鋼筋和混凝土接觸面上產(chǎn)生剪應力，通常把這種剪應力稱為粘結應力。粘結應力分為鋼筋端部的錨固粘結應力和裂縫之間的局部粘結應力。鋼筋與混凝土的粘結1錨固粘結應力，是指鋼筋伸入支座或支座負彎矩鋼筋在跨間截斷時，必須具有足夠的錨固長度，通過錨固長度積累粘結力，如果錨固不良，鋼筋將在未充分發(fā)揮作用前就被拔出。σSASlaτσσsσSASτ錨固粘結應力，是指鋼筋伸入支座或支座負彎矩鋼筋在跨間截斷時，2裂縫間的局部粘結應力是在相鄰兩個開裂截面之間產(chǎn)生的，鋼筋應力的變化受到粘結應力的影響，粘結應力使相鄰兩裂縫之間混凝土參與受拉，局部粘結應力的喪失會影響構件的剛度的降低和裂縫的開展。τlcrMMσSASσSASσSσS裂縫間的局部粘結應力是在相鄰兩個開裂截面之間產(chǎn)生的，鋼筋應力3二、粘結力的組成由四部分組成：

化學膠結力：這種力一般較小，只在鋼筋和混凝土界面存在，當鋼筋受力后變形，發(fā)生局部滑移后，粘結力就喪失了。

摩擦力：混凝土收縮后將鋼筋緊緊地握裹住，當鋼筋和混凝土產(chǎn)生相對滑移時，在鋼筋和混凝土界面上將產(chǎn)生摩擦力。

機械咬合力：這是鋼筋表面凹凸不平與混凝土產(chǎn)生的機械咬合作用而產(chǎn)生的力。

鋼筋端部的錨固力：指用在鋼筋端部彎鉤、彎折，以及在錨固區(qū)焊接鋼筋、短角鋼等機械作用來維持錨固力。各種粘結力中，化學膠結力較小；光面鋼筋以摩擦力為主；變形鋼筋以機械咬合力為主。二、粘結力的組成由四部分組成：各種粘結力中，化學膠結力較小；4三、粘結機理鋼筋的粘結強度通常采用標準抗拔試驗獲得，鋼筋和混凝土之間的平均粘結應力為:AS100100自由端套管加荷端Fdl=5d(2~3)d三、粘結機理鋼筋的粘結強度通常采用標準抗拔試驗獲得，鋼筋和混521(s/mm)τ/(N/mm2)2124101230865476ABCD43123(s/mm)τ/(N/mm2)0ABC光面鋼筋的τ-s曲線變形鋼筋的τ-s曲線21(s/mm)τ/(N/mm2)21241012308656四、影響粘結強度的因素試驗結果表明，鋼筋的極限粘結強度與混凝土抗拉強度近似成正比。增大保護層厚度，保持一定的鋼筋間距，可以提高外圍混凝土的抗劈裂能力，有利于粘結強度的充分發(fā)揮。鋼筋的直徑越大，粘結強度越??；與光圓鋼筋相比，變形鋼筋具有較高的粘結強度。橫向鋼筋（如梁中的箍筋）可以限制混凝土內(nèi)部裂縫的發(fā)展，提高粘結強度。澆筑混凝土時，澆筑深度過大（超過300mm）時，會削弱鋼筋與混凝土之間的粘結作用?；炷翉姸缺Ｗo層厚度和鋼筋的凈距鋼筋的直徑和外形橫向鋼筋澆筑混凝土時鋼筋的位置四、影響粘結強度的因素72.3.2鋼筋的錨固和連接一、鋼筋的錨固鋼筋的錨固是指通過混凝土中鋼筋埋置段或機械措施將鋼筋所受的力傳給混凝土，使鋼筋錨固于混凝土而不滑出，包括直鋼筋的錨固、帶彎鉤或彎折鋼筋的錨固，以及采用機械措施的錨固等。

基本錨固長度：《混凝土結構設計規(guī)范》規(guī)定縱向受拉鋼筋的錨固長度作為鋼筋的基本錨固長度。如下圖所示，可得平衡公式：

Flad2.3.2鋼筋的錨固和連接一、鋼筋的錨固基本錨固長8《混凝土結構設計規(guī)范》在通常的保護層厚度和相應的構造條件下，考慮鋼筋的抗拉強度、外形系數(shù)和適當?shù)目煽慷?，錨固長度按下式計算：其中指錨固鋼筋的外形系數(shù)，按表取用。錨固長度的修正：當HRB335、HRB400和RRB400級鋼筋直徑大于25mm時，錨固長度應乘以修正系數(shù)1.1。HRB335、HRB400和RRB400級涂環(huán)氧樹脂鋼筋，其錨固長度應乘以修正系數(shù)1.25?！痘炷两Y構設計規(guī)范》在通常的保護層厚度和相應的構造其中9鋼筋在施工中易受擾動（如滑模施工），錨固長度應乘以修正系數(shù)1.1。當HRB335、HRB400和RRB400級鋼筋保護層厚度大于鋼筋直徑的3倍且配置有箍筋時，錨固長度可乘以修正系數(shù)0.8。經(jīng)過上述修正，錨固長度不得小于計算錨固長度的0.7倍，且不應小于250mm，這是錨固長度的最低限值。鋼筋在施工中易受擾動（如滑模施工），錨固長度應乘以修正系10鋼筋的機械錨固：D=4d135°5ddd5dddd5d(a)末端帶135°彎鉤(b)末端與鋼板穿孔塞焊(c)末端與短鋼筋雙面貼焊返回鋼筋的機械錨固：D=4d135°5ddd5dddd511受壓鋼筋的錨固：受壓鋼筋的錨固長度可取為受拉錨固長度的0.7倍。二、鋼筋的連接當鋼筋長度不夠，或需要采用施工縫或后澆帶等構造措施時，鋼筋就需要連接。鋼筋連接的目的是通過混凝土中兩根鋼筋的連接，將一根鋼筋所受的力傳給另一根鋼筋。連接的基本要求：保證接頭區(qū)域應有足夠的承載力、剛度、延性、恢復性能以及疲勞性能。鋼筋連接的基本類型：受力鋼筋的連接方式分三個類型：搭接、機械連接和焊接。受壓鋼筋的錨固：二、鋼筋的連接連接的基本要求：鋼12鋼筋連接設計應遵循的原則：接頭應盡量設置在受力較小處；在同一受力鋼筋上宜少設連接接頭；接頭位置應互相錯開；在鋼筋連接區(qū)域應采取必要的構造措施；機械連接接頭能產(chǎn)生較牢固的連接力，所以應優(yōu)先采用機械連接。鋼筋連接的措施：幾個概念：連接區(qū)段、鋼筋搭接接頭面積百分率、縱向受拉鋼筋的搭接長度ll

。鋼筋連接設計應遵循的原則：鋼筋連接的措施：13綁扎搭接措施：1）當受拉鋼筋直徑及受壓鋼筋的直徑時，不宜采用綁扎搭接接頭；軸心受拉和小偏心受拉桿件（如桁架和拱的拉桿），一旦連接失效，后果嚴重，因此，其縱向鋼筋不得采用綁扎搭接接頭。ll1.3ll綁扎搭接措施：ll1.3ll142）應控制搭接接頭面積百分率，對梁類、板類及墻類構件，不宜大于25%;對柱類構件，不宜大于50%。3）在任何情況下，縱向受拉鋼筋綁扎搭接接頭的搭接長度均不應小于300mm；受壓縱向鋼筋的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，搭接長度均不應小于200mm。4)為了防止缺乏側向約束，導致縱向受力鋼筋劈裂分離，應規(guī)定搭接區(qū)的構造措施。如在鋼筋的搭接接頭范圍內(nèi)應加密箍筋。2）應控制搭接接頭面積百分率，對梁類、板類及墻類構件，不15機械連接措施：鋼筋機械接頭連接區(qū)段的長度為35d（d為縱向受力鋼筋的較大直徑）。焊接連接措施：鋼筋焊接接頭連接區(qū)段的長度為35d（d為縱向受力鋼筋的較大直徑）且不小于500mm。機械連接措施：16鋼筋與混凝土的粘結課件17鋼筋與混凝土的粘結課件18鋼筋與混凝土的粘結課件19鋼筋與混凝土的粘結粘結一、粘結作用鋼筋混凝土受力后會沿鋼筋和混凝土接觸面上產(chǎn)生剪應力，通常把這種剪應力稱為粘結應力。粘結應力分為鋼筋端部的錨固粘結應力和裂縫之間的局部粘結應力。鋼筋與混凝土的粘結20錨固粘結應力，是指鋼筋伸入支座或支座負彎矩鋼筋在跨間截斷時，必須具有足夠的錨固長度，通過錨固長度積累粘結力，如果錨固不良，鋼筋將在未充分發(fā)揮作用前就被拔出。σSASlaτσσsσSASτ錨固粘結應力，是指鋼筋伸入支座或支座負彎矩鋼筋在跨間截斷時，21裂縫間的局部粘結應力是在相鄰兩個開裂截面之間產(chǎn)生的，鋼筋應力的變化受到粘結應力的影響，粘結應力使相鄰兩裂縫之間混凝土參與受拉，局部粘結應力的喪失會影響構件的剛度的降低和裂縫的開展。τlcrMMσSASσSASσSσS裂縫間的局部粘結應力是在相鄰兩個開裂截面之間產(chǎn)生的，鋼筋應力22二、粘結力的組成由四部分組成：

化學膠結力：這種力一般較小，只在鋼筋和混凝土界面存在，當鋼筋受力后變形，發(fā)生局部滑移后，粘結力就喪失了。

摩擦力：混凝土收縮后將鋼筋緊緊地握裹住，當鋼筋和混凝土產(chǎn)生相對滑移時，在鋼筋和混凝土界面上將產(chǎn)生摩擦力。

機械咬合力：這是鋼筋表面凹凸不平與混凝土產(chǎn)生的機械咬合作用而產(chǎn)生的力。

鋼筋端部的錨固力：指用在鋼筋端部彎鉤、彎折，以及在錨固區(qū)焊接鋼筋、短角鋼等機械作用來維持錨固力。各種粘結力中，化學膠結力較?。还饷驿摻钜阅Σ亮橹?；變形鋼筋以機械咬合力為主。二、粘結力的組成由四部分組成：各種粘結力中，化學膠結力較小；23三、粘結機理鋼筋的粘結強度通常采用標準抗拔試驗獲得，鋼筋和混凝土之間的平均粘結應力為:AS100100自由端套管加荷端Fdl=5d(2~3)d三、粘結機理鋼筋的粘結強度通常采用標準抗拔試驗獲得，鋼筋和混2421(s/mm)τ/(N/mm2)2124101230865476ABCD43123(s/mm)τ/(N/mm2)0ABC光面鋼筋的τ-s曲線變形鋼筋的τ-s曲線21(s/mm)τ/(N/mm2)212410123086525四、影響粘結強度的因素試驗結果表明，鋼筋的極限粘結強度與混凝土抗拉強度近似成正比。增大保護層厚度，保持一定的鋼筋間距，可以提高外圍混凝土的抗劈裂能力，有利于粘結強度的充分發(fā)揮。鋼筋的直徑越大，粘結強度越小；與光圓鋼筋相比，變形鋼筋具有較高的粘結強度。橫向鋼筋（如梁中的箍筋）可以限制混凝土內(nèi)部裂縫的發(fā)展，提高粘結強度。澆筑混凝土時，澆筑深度過大（超過300mm）時，會削弱鋼筋與混凝土之間的粘結作用?；炷翉姸缺Ｗo層厚度和鋼筋的凈距鋼筋的直徑和外形橫向鋼筋澆筑混凝土時鋼筋的位置四、影響粘結強度的因素262.3.2鋼筋的錨固和連接一、鋼筋的錨固鋼筋的錨固是指通過混凝土中鋼筋埋置段或機械措施將鋼筋所受的力傳給混凝土，使鋼筋錨固于混凝土而不滑出，包括直鋼筋的錨固、帶彎鉤或彎折鋼筋的錨固，以及采用機械措施的錨固等。

基本錨固長度：《混凝土結構設計規(guī)范》規(guī)定縱向受拉鋼筋的錨固長度作為鋼筋的基本錨固長度。如下圖所示，可得平衡公式：

Flad2.3.2鋼筋的錨固和連接一、鋼筋的錨固基本錨固長27《混凝土結構設計規(guī)范》在通常的保護層厚度和相應的構造條件下，考慮鋼筋的抗拉強度、外形系數(shù)和適當?shù)目煽慷龋^固長度按下式計算：其中指錨固鋼筋的外形系數(shù)，按表取用。錨固長度的修正：當HRB335、HRB400和RRB400級鋼筋直徑大于25mm時，錨固長度應乘以修正系數(shù)1.1。HRB335、HRB400和RRB400級涂環(huán)氧樹脂鋼筋，其錨固長度應乘以修正系數(shù)1.25。《混凝土結構設計規(guī)范》在通常的保護層厚度和相應的構造其中28鋼筋在施工中易受擾動（如滑模施工），錨固長度應乘以修正系數(shù)1.1。當HRB335、HRB400和RRB400級鋼筋保護層厚度大于鋼筋直徑的3倍且配置有箍筋時，錨固長度可乘以修正系數(shù)0.8。經(jīng)過上述修正，錨固長度不得小于計算錨固長度的0.7倍，且不應小于250mm，這是錨固長度的最低限值。鋼筋在施工中易受擾動（如滑模施工），錨固長度應乘以修正系29鋼筋的機械錨固：D=4d135°5ddd5dddd5d(a)末端帶135°彎鉤(b)末端與鋼板穿孔塞焊(c)末端與短鋼筋雙面貼焊返回鋼筋的機械錨固：D=4d135°5ddd5dddd530受壓鋼筋的錨固：受壓鋼筋的錨固長度可取為受拉錨固長度的0.7倍。二、鋼筋的連接當鋼筋長度不夠，或需要采用施工縫或后澆帶等構造措施時，鋼筋就需要連接。鋼筋連接的目的是通過混凝土中兩根鋼筋的連接，將一根鋼筋所受的力傳給另一根鋼筋。連接的基本要求：保證接頭區(qū)域應有足夠的承載力、剛度、延性、恢復性能以及疲勞性能。鋼筋連接的基本類型：受力鋼筋的連接方式分三個類型：搭接、機械連接和焊接。受壓鋼筋的錨固：二、鋼筋的連接連接的基本要求：鋼31鋼筋連接設計應遵循的原則：接頭應盡量設置在受力較小處；在同一受力鋼筋上宜少設連接接頭；接頭位置應互相錯開；在鋼筋連接區(qū)域應采取必要的構造措施；機械連接接頭能產(chǎn)生較牢固的連接力，所以應優(yōu)先采用機械連接。鋼筋連接的措施：幾個概念：