1.保证黏结的构造措施
由于黏结破坏机理复杂,影响黏结力的因素多,工程结构中黏结受力的多样性,目前尚无比较完整的黏结力计算理论。《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)采用不进行黏结计算,用构造措施来保证混凝土与钢筋的黏结。主要构造措施有:
(1)对不同等级的混凝土和钢筋,要保证最小搭接长度和锚固长度。
(2)为了保证混凝土与钢筋之间有足够的黏结,必须满足钢筋最小间距[14]和混凝土保护层最小厚度的要求[15]。
(3)在钢筋的搭接接头范围内应加密箍筋。
(4)为了保证足够的黏结,在钢筋端部应设置弯钩。
此外,在浇注大深度混凝土时,为防止在钢筋底部出现沉淀收缩和泌水,形成疏松空隙层,削弱黏结,对高度较大的混凝土构件应分层浇注或二次浇捣。
钢筋表面粗糙程度影响摩阻力,从而影响黏结强度。轻度锈蚀的钢筋,其黏结强度比新轧制的无锈钢筋要高,比除锈处理的钢筋更高。所以,一般除重锈钢筋外,可不必除锈。
2.基本锚固长度la
钢筋受拉会产生向外的膨胀力,这个膨胀力导致拉力传送到构件表面。为了保证钢筋与混凝土之间有可靠的黏结,钢筋必须有一定的锚固长度。钢筋的基本锚固长度取决于钢筋强度及混凝土抗拉强度,并与钢筋的外形有关。为了充分利用钢筋的抗拉强度,《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)规定:纵向受拉钢筋的锚固长度作为钢筋的基本锚固长度la,它与钢筋强度、混凝土抗拉强度、钢筋直径及外形有关。当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时,受拉钢筋的锚固长度应按式(2.7)和式(2.8)计算:
式中 la——受拉钢筋的锚固长度;
fy、fpy——普通钢筋、预应力钢筋的抗拉强度设计值;
ft——混凝土轴心抗拉强度设计值;当混凝土强度等级高于C40 时,按C40 取值;
d——钢筋的公称直径;
α——锚固钢筋的外形系数,按表2.2 取用。
表2.2 锚固钢筋的外形系数α(www.xing528.com)
注 光面钢筋系指HPB235 级钢筋,其末端应做180°弯钩,弯后平直段长度不应小于3d,但做受压钢筋时可不做弯钩;带肋钢筋系指HRB335 级、HRB400 级钢筋及RRB400 级余热处理钢筋。
钢筋的锚固可采用机械锚固的形式。机械锚固的形式如图2.7 所示,主要有弯钩、贴焊钢筋及焊锚板等。
图2.7 钢筋机械锚固形式
(a)末端带135°弯钩;(b)末端与短钢筋双面贴焊;(c)末端与钢板穿孔塞焊
采用机械锚固可以提高钢筋的锚固力,因此可以减少锚固长度。《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)规定:当HRB335 级、HRB400 级和RRB400 级纵向受拉钢筋末端采用机械锚固措施时,锚固长度的修正系数(折减系数)为0.7,同时锚固长度范围内的箍筋不应少于3 个,其直径不应小于纵向钢筋直径的0.25 倍,其间距不应大于纵向钢筋直径的5 倍。
3.钢筋的搭接长度ll
钢筋长度不够时,或需要采用施工缝或后浇带[16]等构造措施时,钢筋就需要搭接。搭接是指将两根钢筋的端头在一定长度内并放,并采用适当的连接将一根钢筋的力传给另一根钢筋。力的传递可以通过各种连接接头实现,钢筋的连接可分为两类:绑扎搭接和机械连接或焊接。由于钢筋通过连接接头传力总不如整体钢筋,所以钢筋搭接的原则是:接头应设置在受力较小处,同一根钢筋上应尽量少设接头,机械连接接头能产生较牢固的连接力,所以应优先采用机械连接。纵向受拉钢筋绑扎搭接接头的搭接长度应根据位于同一连接区段内的钢筋搭接接头面积百分率按式 (2.9)计算,且在任何情况下均不应小于300mm:
式中 ζ——受拉钢筋搭接长度修正系数,它与同一连接区段内搭接钢筋的截面面积有关,详见表2.3。
表2.3 受拉钢筋搭接长度修正系数ζ
当受拉钢筋的直径d >28mm 及受压钢筋的直径d >32mm 时,不宜采用绑扎搭接接头。
同一构件中相邻纵向受力钢筋的绑扎搭接接头宜相互错开。
对于受压钢筋的搭接接头及焊接骨架的搭接,也应满足相应的构造要求,且在任何情况下不应小于200mm,以保证力的传递。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。