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1、第6章 粘结、锚固及钢筋布置,6.1 粘结力的作用和组成6.2 试验方法和粘结机理6.3 钢筋的锚固和搭接6.4 受弯构件的钢筋布置,1.粘 结 力,由平衡条件可得:,所以,(61),称为粘结力,2.粘结力作用,粘结力的组成:,混凝土中的水泥凝胶体在钢筋表面产生的化学胶结力混凝土收缩或径向约束在混凝土和钢筋界面产生的摩阻力钢筋表面粗糙不平或钢筋表面变形,混凝土和钢筋之间产生的机械咬合力,1.试验方法,d,自由端,加载端,2.试验结果,光面钢筋,当钢筋屈服时的最小锚固长度:,所以,(62),粘结强度,变形钢筋,0.4,0.2,0.6,0.8,1.0,0,L,F,1,2,3,4,5,L,F,2,3
2、,4,5,1,L,F,2,3,4,5,1,3.粘结机理,混凝土,环向拉力,径向内裂缝,径向压力,4.影响因素,(1)混凝土强度等级,fcu=13.084.6MPa,(2)混凝土保护层厚度和钢筋净距,对于带肋筋,粘结强度与相对保护厚度c/d和钢筋净距s有关,s2c,劈裂缝,s2c,劈裂缝,(3)横向配筋,2,3,3,0,4,1,1,2,6,5,7,6,5,4,fcu=26.5MPa,d=25mm 变形筋,c/d=1.5,l/d=5,螺旋筋6，s=30mm,螺旋筋4，s=40mm,无螺旋筋,(4)横向压应力(q),例如:支座处的反力、梁柱结点处的柱的轴压力,0,0.50,5,20,15,10,0.
3、75,1.00,0.25,1.50,1.25,(5)钢筋埋长(l),钢筋的埋长越长，则粘结应力分布越不均匀，u/max越小。粘结强度u随相对埋长l/d 的增加而降低。当 l/d 5后，平均粘结强度值折减已不大，故一般取 l/d 5的试验值作为粘结强度的标准值。,(6)钢筋直径和外形,粘结强度,(63),相对粘结面积：,故钢筋直径越大，则相对粘结面积越小。试验表明：当d25mm时，u变化不大，当d32mm时，u降低 13左右。,1.基本锚固长度,由式(62)可知，最小锚固长度lmin与粘结强度u成反比，而试验表明粘结强度u与混凝土的抗拉强度基本成正比，因此规范给出当受拉钢筋强度充分利用时的基本锚
4、固长度为,(64),注：光面钢筋系指HPB235，其末端应做180o弯钩，弯后平直段 长度不应小于3d，但作受压钢筋时可不做弯钩；带肋钢筋系指HRB335级、HRB400级钢筋及RRB400及余处理钢筋。,当符合下列条件时，计算的锚固长度应进行修正：,当HRB335、HRB400和RRB400级钢筋的直径大于25mm时，其锚固长度应乘以修正系数1.1;HRB335、HRB400和RRB400级的环氧树脂涂层钢筋，其锚固长度应乘以修正系数1.25;当钢筋在混凝土施工过程中易受扰动（如滑模施工）时，其锚固长度应乘以修正系数1.1;当HRB335、HRB400和RRB400级钢筋在锚固区的混凝土保护
5、层厚度大于钢筋直径的3倍且配有箍筋时，其锚固长度可乘以修正系数0.8;除构造需要的锚固长度外，当纵向受力钢筋的实际配筋面积大于其设计计算面积时，如有充分依据和可靠措施，其锚固长度可乘以其设计计算面积与实际配筋面积的比值。但对有抗震设计要求及直接 承受动力荷载的结构构件，不得采用此项修正。,经上述修正的锚固长度不应小于按公式（64）计算锚固长度的0.7倍,且不应小于250mm;当HRB335、HRB400和RRB400级纵向受拉钢筋末端采用机械锚固措施时,包括附加 锚固端头在内的锚固长度可取为按公式（64）计算锚固长度的0.7倍。,机械锚固的形式及构造要求宜按下列采用,采用机械锚固措施时，锚固长
6、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0.5倍。当纵向钢筋的 混凝土保护层厚度不小于钢筋公称直径的5倍时，可不配置上述箍筋。,2.简支支座纵筋锚固,伸入梁支座的纵向受力筋数量：当b100mm时，不应少于2根；当b100mm时，不应少于1根。一般不宜小于跨中钢筋面积的1/3。,伸入板支座的纵向受力筋数量：板通常满足，因此。,3.固端支座,边支座,15d,5d,中支座,当混凝土为C20时，aah0.45;当混凝土C20时，aah0.40。,4.纵向钢筋的搭接,纵向受拉筋搭接长度：,(65),在任何情况下，均不应小于300mm。,钢筋连接构造
7、要求,受力钢筋的接头宜设置在受力较小处。在同一根钢筋上宜少设接头；当受拉钢筋的直径d28mm及受压钢筋d32mm时，不宜采用绑扎搭接接头；位于同一连接区段的受拉钢筋搭接接头面积百分率：梁和板构件，不宜大于 25；梁构件，不应大于50，板构件，可根据实际情况放宽；,构件中的纵向受拉钢筋，当采用搭接连接时，其受压搭接长度不应小于按纵向受拉钢筋搭接长度的0.7倍,且在任何情况下不应小于200mm;在纵向受力钢筋搭接长度范围内应配置箍筋,其直径不应小于搭接钢筋较大直径的0.25倍。当钢筋受拉时，箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的5倍，且不应大于100mm；当钢筋受压时，箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径
8、的10倍，且不应大于200mm。当受压钢筋直径大于25mm时，尚应在搭接接头两端面外100mm范围内各设置两个箍筋；,纵向受力钢筋机械连接接头宜相互错开。钢筋机械连接接头连接区段的长度为35d;在受力较大处设置钢筋机械连接接头时，位于同一连接区段内的纵向受拉筋接头面积百分率不宜大于 50。纵向受压筋接头面积百分率可不受限制；直接承受动力荷载的结构构件中的机械连接接头，除应满足设计要求的疲劳性能外，位于同一连接区段内的纵向受力筋接头面积百分率不应大于50；,机械连接接头连接件的混凝土保护层厚度宜满足纵向受力钢筋最小保护层厚度的要求。连接件之间的横向净距不宜小于25mm；纵向受力钢筋的焊接接头应相互错开。钢筋焊接接头连接区段的长度为35d，且不小于500mm。位于同一连接区段内的纵向受力筋的焊接接头面积百分率，对纵向受拉钢筋接头不应大于 50。纵向受压筋接头面积百分率可不受限制；,5.箍筋的锚固,1.抵抗弯矩图,q,1,22,Mmax,MR,M,MRM,因为：,(66),2.钢筋的弯起,3.斜截面受弯承载力,Z ctg a,a,Zb/sina,因为,所以,所以,0,故可得,通常取a45o或60o，Z=0.9ho。则 a=(0.3730.52)ho,因此规范取 aho/2,(67),4.弯起钢筋的锚固,5.钢筋的截断,1.当V0.7ftbho时,2.当V0.7ftbho时,
