钢筋与混凝土的粘结机理及影响因素研究.ppt

《钢筋与混凝土的粘结机理及影响因素研究.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、钢筋与混凝土的粘结机理及影响因素研究姓名：刘健平专业：结构工程学号：120130261一、粘结机理1.光圆钢筋的粘结机理2.变形钢筋的粘结机理二、影响因素1.钢筋直径和表面形状2.混凝土的强度3.配筋率4.保护层厚度5.混凝土浇筑方向6.横向配筋7.钢筋锈蚀度8.其他因素目录钢筋混凝土是由钢筋与混凝土这两种特性完全不同的材料组成，其作为一种非均质的整体材料，必须保证钢筋与混凝土之间有可靠的粘结和锚固。只有两者之间有可靠地粘结，才能在钢筋与混凝土交界面处实现应力传递，从而建立起结构承载所必须的工作应力。一、粘结机理对钢筋同混凝土间粘结机理的研究，一般借助拉拔实验进行。由于钢

2、筋表面形状的不同，光圆钢筋与变形钢筋同混凝土间的极限粘结强度相差很大，并且粘结机理、钢筋滑移量及破坏形态也各有不同。。1、光圆钢筋的粘结机理由于钢筋同混凝土间的胶着强度很小，在小应变下，就足以产生使胶着力失效的局部滑动。一旦出现相对滑移，钢筋同混凝土脱开，粘结力就有摩擦咬合作用来承担。在加载过程中，相对滑动由加载端逐步向自由端发展，胶着长度不断变小，应力峰值内移，最终钢筋被拔出，而混凝土一般不发生劈裂或破碎，呈剪切破坏形态。当相对埋长较大，且混凝土强度较高时，钢筋也可能在粘结破坏之前就已经屈服。对光圆钢筋，由于其化学胶着力很小，其粘结强度即取决于摩擦咬合作用。虽然轻度的表

3、面锈蚀有利于增加钢筋同混凝土间的摩擦力，但其增大作用也很有限；同时，光圆钢筋表面的自然凹凸度很小，其机械咬合作用也不大，因此光圆钢筋同混凝土间的粘结强度也较低，是其粘结的主要问题。2、变形钢筋的粘结机理对变形钢筋来说，其粘结性能同光圆钢筋有很大区别，由于纵横肋的存在，改变了钢筋同混凝土间相互作用的方式，大大改善了粘结效用。虽然胶着力与摩擦力作用仍然存在，但变形钢筋的粘结强度主要取决于横肋同混凝土间的机械咬合作用。二、粘结强度的影响因素粘结强度的主要影响因素可以归纳为如下几点：1、钢筋直径和表面形状由于钢筋所受拉力与截面积成正比，粘结面积与截面周长成正比，分析可知相对粘结面

4、积与钢筋直径成反比。对于直径较小的钢筋，其相对粘结面积较大，与混凝土结合较好，产生的粘结强度也相应较高。也就是说，粘结强度是随着钢筋直径的增加而减小的，故在截面设计时，在满足设计要求的情况下，应尽量采用较小直径的钢筋。钢筋的外形对粘结强度的影响较大，在其他条件差别不大时，变形钢筋的粘结强度要高于光圆钢筋。且在给定滑移量的情况下，粘结应力随着变形钢筋横肋高度及倾斜角度的增加、肋间距的减小而增大。2、混凝土的强度当混凝土的强度提高时，钢筋同混凝土间的化学胶结力及机械咬合力也随之增大，同时混凝土抗拉强度的提高也使得试件的內裂和劈裂应力增大，从而使得极限粘结强度提高，即粘结强度是

5、随着混凝土强度的增加而增大的。3、配筋率对于配筋率较小的构件，粘结作用对其荷载-挠度曲线的影响较小，钢筋屈服；对于配筋率较大的构件，粘结作用主要对其荷载-挠度曲线的后期刚度影响较大，钢筋不屈服。由此可知，对于配筋率较小的构件，粘结作用的影响可以忽略，而对于配筋率较大的构件，粘结作用影响构件的受力性能，不能被忽略。4、保护层厚度保护层厚度对粘结强度的影响一般是通过相对保护层厚度来表示的。随着c/d的增加，粘结强度与混凝土抗拉强度的比值增大，即粘结强度提高。但当c/d大至一定程度时，粘结强度与混凝土抗拉强度的比值是趋于不变的。5、混凝土浇筑方向对于平位浇筑，即钢筋为水平布置，

6、混凝土浇筑方向为垂直向的情况，由于钢筋下面的混凝土下沉及泌水，与钢筋不能紧密接触，故粘结强度降低。6、横向配筋横向配置钢筋，可有效延缓径向内裂的发展、限制劈裂裂缝的开展，从而使粘结强度得以提高。因此，对于较大直径钢筋的锚固区段以及搭接长度范围内，均应设置一定数量的横向钢筋，以提高构件的粘结强度。7、钢筋锈蚀度钢筋轻度锈蚀情况下，由于锈蚀物向周围混凝土渗透，从而加强了钢筋和混凝土之间的粘结作用。但当粘结强度增加至一定程度后，随着钢筋锈蚀程度的增加，粘结强度降低。8、其他因素能够影响混凝土本身质量和强度的各种因素，如制作过程中的塌落度、混凝土养护条件、浇筑时钢筋所在位置等，均

7、会对钢筋同混凝土间的粘结性能产生一定的影响。谢谢