1、第6章 粘結(jié)、錨固及鋼筋布置,6.1 粘結(jié)力的作用和組成 6.2 試驗(yàn)方法和粘結(jié)機(jī)理 6.3 鋼筋的錨固和搭接 6.4 受彎構(gòu)件的鋼筋布置,1. 粘 結(jié) 力,由平衡條件可得:,所以,(61),稱(chēng)為粘結(jié)力,2. 粘結(jié)力作用,粘結(jié)力的組成:,混凝土中的水泥凝膠體在鋼筋表面產(chǎn)生的化學(xué)膠結(jié)力 混凝土收縮或徑向約束在混凝土和鋼筋界面產(chǎn)生的摩阻力 鋼筋表面粗糙不平或鋼筋表面變形,混凝土和鋼筋之間產(chǎn)生的機(jī)械咬合力,1. 試驗(yàn)方法,d,自由端,加載端,2. 試驗(yàn)結(jié)果,光面鋼筋,當(dāng)鋼筋屈服時(shí)的最小錨固長(zhǎng)度:,所以,(62),粘結(jié)強(qiáng)度,變形鋼筋,0.4,0.2,0.6,0.8,1.0,0,L,F,1,2,3,4,

2、5,L,F,2,3,4,5,1,L,F,2,3,4,5,1,3. 粘結(jié)機(jī)理,混凝土,環(huán)向拉力,徑向內(nèi)裂縫,徑向壓力,4. 影響因素,(1) 混凝土強(qiáng)度等級(jí),fcu=13.084.6MPa,(2) 混凝土保護(hù)層厚度和鋼筋凈距,對(duì)于帶肋筋,粘結(jié)強(qiáng)度與相對(duì)保護(hù)厚度c/d和鋼筋凈距s有關(guān),s2c,劈裂縫,s2c,劈裂縫,(3) 橫向配筋,2,3,3,0,4,1,1,2,6,5,7,6,5,4,fcu=26.5MPa,d=25mm 變形筋,c/d=1.5,l/d=5,螺旋筋6，s=30mm,螺旋筋4，s=40mm,無(wú)螺旋筋,(4) 橫向壓應(yīng)力(q),例如:支座處的反力、梁柱結(jié)點(diǎn)處的柱的軸壓力,0,0.5

3、0,5,20,15,10,0.75,1.00,0.25,1.50,1.25,(5) 鋼筋埋長(zhǎng)(l ),鋼筋的埋長(zhǎng)越長(zhǎng)，則粘結(jié)應(yīng)力分布越不均勻，u/ max越小。粘結(jié)強(qiáng)度u隨相對(duì)埋長(zhǎng)l /d 的增加而降低。當(dāng) l /d 5后，平均粘結(jié)強(qiáng)度值折減已不大，故一般取 l /d 5的試驗(yàn)值作為粘結(jié)強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值。,(6) 鋼筋直徑和外形,粘結(jié)強(qiáng)度,(63),相對(duì)粘結(jié)面積：,故鋼筋直徑越大，則相對(duì)粘結(jié)面積越小。試驗(yàn)表明：當(dāng)d25mm時(shí)，u變化不大，當(dāng)d32mm時(shí)，u降低 13左右。,1.基本錨固長(zhǎng)度,由式(62)可知，最小錨固長(zhǎng)度lmin與粘結(jié)強(qiáng)度u成反比，而試驗(yàn)表明粘結(jié)強(qiáng)度u與混凝土的抗拉強(qiáng)度基本成正比，

4、因此規(guī)范給出當(dāng)受拉鋼筋強(qiáng)度充分利用時(shí)的基本錨固長(zhǎng)度為,(64),注：光面鋼筋系指HPB235，其末端應(yīng)做180o彎鉤，彎后平直段 長(zhǎng)度不應(yīng)小于3d，但作受壓鋼筋時(shí)可不做彎鉤；帶肋鋼筋系指HRB335級(jí)、HRB400級(jí)鋼筋及RRB400及余處理鋼筋。,當(dāng)符合下列條件時(shí)，計(jì)算的錨固長(zhǎng)度應(yīng)進(jìn)行修正：,當(dāng)HRB335、HRB400和RRB400級(jí)鋼筋的直徑大于25mm時(shí)，其錨固長(zhǎng)度應(yīng)乘以修正系數(shù)1.1; HRB335、HRB400和RRB400級(jí)的環(huán)氧樹(shù)脂涂層鋼筋，其錨固長(zhǎng)度應(yīng)乘以修正系數(shù)1.25; 當(dāng)鋼筋在混凝土施工過(guò)程中易受擾動(dòng)（如滑模施工）時(shí)，其錨固長(zhǎng)度應(yīng)乘以修正系數(shù)1.1; 當(dāng)HRB335、H

5、RB400和RRB400級(jí)鋼筋在錨固區(qū)的混凝土保護(hù)層厚度大于鋼筋直徑的3倍且配有箍筋時(shí)，其錨固長(zhǎng)度可乘以修正系數(shù)0.8; 除構(gòu)造需要的錨固長(zhǎng)度外，當(dāng)縱向受力鋼筋的實(shí)際配筋面積大于其設(shè)計(jì)計(jì)算面積時(shí)，如有充分依據(jù)和可靠措施，其錨固長(zhǎng)度可乘以其設(shè)計(jì)計(jì)算面積與實(shí)際配筋面積的比值。但對(duì)有抗震設(shè)計(jì)要求及直接 承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，不得采用此項(xiàng)修正。,經(jīng)上述修正的錨固長(zhǎng)度不應(yīng)小于按公式（64）計(jì)算錨固長(zhǎng)度的0.7倍,且不應(yīng)小于250mm; 當(dāng)HRB335、HRB400和RRB400級(jí)縱向受拉鋼筋末端采用機(jī)械錨固措施時(shí),包括附加 錨固端頭在內(nèi)的錨固長(zhǎng)度可取為按公式（64）計(jì)算錨固長(zhǎng)度的0.7倍。,機(jī)械錨固的

6、形式及構(gòu)造要求宜按下列采用,采用機(jī)械錨固措施時(shí)，錨固長(zhǎng)度范圍內(nèi)的箍筋不應(yīng)少于3個(gè)，其直徑不應(yīng)小于縱向鋼筋直徑的0.25倍，其間距不應(yīng)大于縱向鋼筋直徑的0.5倍。當(dāng)縱向鋼筋的 混凝土保護(hù)層厚度不小于鋼筋公稱(chēng)直徑的5倍時(shí)，可不配置上述箍筋。,2. 簡(jiǎn)支支座縱筋錨固,伸入梁支座的縱向受力筋數(shù)量： 當(dāng)b100mm時(shí)，不應(yīng)少于2根；當(dāng)b100mm時(shí)，不應(yīng)少于1根。一般不宜小于跨中鋼筋面積的1/3。,伸入板支座的縱向受力筋數(shù)量： 板通常滿足 ，因此 。,3. 固端支座,邊支座,15d,5d,中支座,當(dāng)混凝土為C20時(shí)，aah0.45;當(dāng)混凝土C20時(shí)， aah0.40。,4. 縱向鋼筋的搭接,縱向受拉筋搭

7、接長(zhǎng)度：,(65),在任何情況下， 均不應(yīng)小于300mm。,鋼筋連接構(gòu)造要求,受力鋼筋的接頭宜設(shè)置在受力較小處。在同一根鋼筋上宜少設(shè)接頭； 當(dāng)受拉鋼筋的直徑d28mm及受壓鋼筋d32mm時(shí)，不宜采用綁扎搭接接頭； 位于同一連接區(qū)段的受拉鋼筋搭接接頭面積百分率：梁和板構(gòu)件，不宜大于 25；梁構(gòu)件，不應(yīng)大于50，板構(gòu)件，可根據(jù)實(shí)際情況放寬；,構(gòu)件中的縱向受拉鋼筋，當(dāng)采用搭接連接時(shí)，其受壓搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于按縱向受拉鋼筋搭接長(zhǎng)度的0.7倍,且在任何情況下不應(yīng)小于200mm; 在縱向受力鋼筋搭接長(zhǎng)度范圍內(nèi)應(yīng)配置箍筋,其直徑不應(yīng)小于搭接鋼筋較大直徑的0.25倍。當(dāng)鋼筋受拉時(shí)，箍筋間距不應(yīng)大于搭接鋼筋較小直

8、徑的5倍，且不應(yīng)大于100mm；當(dāng)鋼筋受壓時(shí)，箍筋間距不應(yīng)大于搭接鋼筋較小直徑的10倍，且不應(yīng)大于200mm。當(dāng)受壓鋼筋直徑大于25mm時(shí)，尚應(yīng)在搭接接頭兩端面外100mm范圍內(nèi)各設(shè)置兩個(gè)箍筋；,縱向受力鋼筋機(jī)械連接接頭宜相互錯(cuò)開(kāi)。鋼筋機(jī)械連接接頭連接區(qū)段的長(zhǎng)度為35d;在受力較大處設(shè)置鋼筋機(jī)械連接接頭時(shí)，位于同一連接區(qū)段內(nèi)的縱向受拉筋接頭面積百分率不宜大于 50。縱向受壓筋接頭面積百分率可不受限制； 直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的機(jī)械連接接頭，除應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求的疲勞性能外，位于同一連接區(qū)段內(nèi)的縱向受力筋接頭面積百分率不應(yīng)大于50；,機(jī)械連接接頭連接件的混凝土保護(hù)層厚度宜滿足縱向受力鋼筋最小保護(hù)層厚度的要求。連接件之間的橫向凈距不宜小于25mm； 縱向受力鋼筋的焊接接頭應(yīng)相互錯(cuò)開(kāi)。鋼筋焊接接頭連接區(qū)段的長(zhǎng)度為35d，且不小于500mm。位于同一連接區(qū)段內(nèi)的縱向受力筋的焊接接頭面積百分率，對(duì)縱向受拉鋼筋接頭不應(yīng)大于 50?？v向受壓筋接頭面積百分率可不受限制；,5. 箍筋的錨固,1. 抵抗彎矩圖,q,1,22,Mmax,MR,M,MRM,因?yàn)椋?(66),2. 鋼筋的彎起,3. 斜截面受彎承載力,Z