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1、第!!卷第"期建筑结构#$$!年"月混凝土结构中钢筋的连接徐有邻程志军(中国建筑科学研究院北京%$$$%!)[提要]通过对混凝土结构中受力钢筋连接机理、接头类型及应用原则的分析,介绍了新《混凝土结构设计规范》(&’($$%$—#$$#)中各种连接方式的应用范围、连接区段、接头面积百分率及相应的构造要求。[关键词]混凝土结构钢筋连接接头搭接长度)*+,-./+.01//23-143.5,,/23-+6157+,/+6-+5417+.0,+-43.51216+1.08+163576+350.6-+9+54,:34*;.354,
2、4.4.412,+-<43.51216+1.08+163576+350.6-+9+54,15=6+2+>1546+?@36+9+54,.0=+4132,.04*6++4A/+,.0;.354,,:*3-*:+6+,43/@214+=354*+5+:>+6,3.5.05143.512,415=16=!"#$%"$’()*"%+"*+&$,$’,&-+,-&$’(&’($$%$—#$$#),:+6+3546.=@-+=4*6.@7*4*+1512A,3,.0,/23-+9+-*153,9,4A/+,.0;.354,15=/
3、635-3/2+,.01//23-143.5B!"#$%&’(:-.5-6+4+,46@-4@6+,;;.354,;6+350.6-+9+54,;21/2+574*一、前言匀将不利于结构受力。混凝土结构体量很大,而钢筋供货和施工只能以(!)延性(断裂形态):热轧钢筋均具有良好的延一定长度的方式进行;此外,钢筋定长切断以后必然存性,均匀伸长率(!)都在%#D以上,且在发生颈缩变74在余料利用的问题。因此,钢筋的连接是混凝土结构形后才断裂,有明显的预兆。如连接工艺(焊接、挤压、设计、施工中难以避免的问题。混凝土结构中钢筋的冷镦
4、等)引起钢材性能的变化,则可能在连接区段发生连接有以下三种形式:%)绑扎搭接:这是应用时间最无明显预兆的脆性断裂,影响钢筋的连接传力性能。长,范围最广,也是最简便的钢筋连接形式;#)机械连近年震害调查证实上述担心不是没有道理的。接:利用连接套筒的咬合作用连接钢筋,有挤压连接、(")恢复性能:结构承载的不确定性可能产生不同锥螺纹连接、镦粗直螺纹连接、滚轧直螺纹连接等形的裂缝和挠度,但只要钢筋未达屈服,卸载后的弹性回式;!)焊接:利用加热、熔融金属直接实现钢筋连接,有缩可以基本闭合裂缝及恢复挠度。整体钢筋具有较好对焊、电弧焊、
5、埋弧焊等形式。的恢复性能,而发生非线性变形的间接传力连接接头二、钢筋连接的原则受力变形不能全部恢复,往往留下较明显的残余裂缝%C钢筋连接机理和残余变形。为保证混凝土结构的受力承载性能,钢筋的连接(()耐久性:连接区段钢筋及接头(如套筒等)尺寸区段与整体钢筋比较,应有相似的传递应力的性能,表较大,可能减小保护层厚度而影响混凝土结构构件的现为以下几个方面:耐久性,使抵抗混凝土碳化及钢筋锈蚀的能力降低。(%)承载力(强度):被连接钢筋应能完成应力的可(E)疲劳性能:交变荷载作用下,钢筋连接区段的靠传递,等强传力是所有传力钢筋的基
6、本要求。所谓承载传力性能有可能降低。承受疲劳荷载作用的构件“超强连接接头”有可能改变钢筋的性能,引起塑性铰(如吊车梁、桥梁等)对此应加以考虑。位置的转移(移至梁、柱端头箍筋加密区以外),而对结#C钢筋连接的要求构的延性及抗震性能造成不利影响。规范第%%C#C!通过接头间接传力的钢筋连接,无论是何种形式,条第#款就有对钢筋超强的限制。因此,钢筋连接接与整体钢筋的直接传力相比总是一种削弱。因此,并头并非越强越好。不存在可以“不受限制”到处应用的优质接头。在进行(#)刚度(变形性能):连接区段与整体钢筋的变形钢筋连接的设计与施工
7、时,必须遵守以下原则:%)接头能力(变形模量)应该一致。通过混凝土间接传力的绑应尽量设置在受力较小处,对受弯构件而言宜设置在扎搭接及通过套筒<螺纹咬合间接传力的机械连接均弯矩较小处(如反弯点附近),对抗震结构宜避开梁、柱可能发生相对较大的变形,导致混凝土产生裂缝。被端头箍筋加密区;#)同一根钢筋上宜少设接头,避免有连接钢筋变形模量的降低还会导致同一区域内连接钢多个接头时对钢筋传力性能造成过多的削弱;!)接头筋与整体钢筋应力的差异,受力钢筋之间承载的不均应互相错开,即对同一连接区段内的接头钢筋占全部EF受力钢筋的面积百分率应
8、加以限制,以免过多的裂缝、由锚固长度!乘以搭接长度修正系数得到:/变形集中于此;!)在钢筋连接区域应采取必要的构造!!"!!/(")措施,以增加对连接区段的围箍约束,如适当增加混凝式中:锚固长度!应是考虑锚固条件变化乘以修正系/土保护层厚度或钢筋间距,加强配箍等。数后的实际值,且当混凝土强度等级高于0!