鋼筋錨固搭接長度的確定裂縫計算模式課件

一、錨固與搭接長度1.1錨固原則如果鋼筋在混凝土中沒有可靠的錨固，構(gòu)件將會提前破壞。保證鋼筋的錨固可靠，就是要鋼筋屈服時仍未出現(xiàn)破壞。通常是將鋼筋在混凝土中延伸一段長度來實(shí)現(xiàn)錨固的，此延伸長度稱作為鋼筋的錨固長度。最小錨固長度實(shí)際上為鋼筋屈服時的傳遞長度，因此，錨固長度的基本原則是：在鋼筋受力屈服的同時正好發(fā)生錨固破壞。1、錨固一、錨固與搭接長度1.1錨固原則如果鋼筋在11.2理論分析dc′c′模型：直徑2c的圓形截面混凝土試件內(nèi)配置直徑d的帶肋鋼筋la試件發(fā)生縱向劈裂即認(rèn)為錨固失效；內(nèi)壓p引起的混凝土中拉應(yīng)力線性分布。假定：dptt1.2理論分析dc′c′模型：直徑2c的圓形截面混凝土試2平衡方程：得：dc′c′dptt當(dāng)時，出現(xiàn)縱向劈裂，錨固失效。則極限內(nèi)壓應(yīng)力：平衡方程：得：dc′c′dptt當(dāng)3當(dāng)帶肋鋼筋的傾角45°時，鋼筋肋與混凝土間斜向擠壓力的縱向分量和徑向分量相等又：則：當(dāng)帶肋鋼筋的傾角45°時，鋼筋肋與混凝土間斜向擠壓力的縱向分42c當(dāng)c′>2d時，la的數(shù)值比上式的數(shù)值要小，因此，混凝土保護(hù)層厚度較大時，用下式估算錨固長度是偏安全的。2c當(dāng)c′>2d時，la的數(shù)值比上式的數(shù)值要小，因此，混凝51.3實(shí)用錨固長度計算公式上式難于直接應(yīng)用工程實(shí)際，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010）中錨固長度計算公式—鋼筋外形系數(shù)1.3實(shí)用錨固長度計算公式上式難于直接應(yīng)用62、鋼筋的搭接構(gòu)件中縱向受力鋼筋如由于長度不夠或其他原因時，可將鋼筋搭接一段長度，稱為搭接長度。搭接方式有：綁扎搭接；機(jī)械連接；焊接。搭接的原則：受力鋼筋接頭設(shè)置在受力較小處；相鄰綁扎接頭宜錯開，接頭端面保持一定間距2、鋼筋的搭接構(gòu)件中縱向受力鋼筋如由于長度不夠72.1綁扎搭接接頭基本概念搭接長度：連接區(qū)段：同一連接區(qū)段：接頭中心在同一連接區(qū)段內(nèi)。搭接接頭面積百分比：同一連接區(qū)段內(nèi)有接頭的鋼筋截面積與全部縱向鋼筋面積比值。圖中鋼筋搭接接頭面積百分比為50%。2.1綁扎搭接接頭基本概念搭接長度：82.1.1縱向受拉鋼筋搭接長度搭接長度與搭接接頭面積百分比有關(guān)。對于梁、板及墻類構(gòu)件不宜大于25%。確有必要時，根據(jù)情況放寬。受拉綁扎鋼筋搭接長度按下式計算：——縱向受拉鋼筋錨固長度；——搭接長度修正系數(shù)，按下表取用。2.1.1縱向受拉鋼筋搭接長度搭接長度與搭接92.1.2縱向受壓鋼筋搭接長度構(gòu)件中的縱向受壓鋼筋，當(dāng)采用搭接連接時，其受壓搭接長度不應(yīng)小于縱向受拉鋼筋搭接長度的0.7倍，且在任何情況下不應(yīng)小于200mm。2.1.2縱向受壓鋼筋搭接長度構(gòu)件中的縱向102.2機(jī)械連接接頭機(jī)械連接接頭有套筒擠壓連接技術(shù)、錐螺紋連接技術(shù)及直螺紋連接技術(shù)等。機(jī)械連接接頭連接區(qū)段長度取為35d；同一連接區(qū)縱向受拉鋼筋接頭面積百分比不宜大于50%，縱向受壓鋼筋不受限制；直接承受動力荷載的接頭。面積百分比不宜大于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的最小保護(hù)層厚度的要求。2.2機(jī)械連接接頭機(jī)械連接接頭有套筒擠壓連112.3焊接接頭縱向鋼筋焊接接頭應(yīng)相互錯開。連接區(qū)段長度35d，且不小于500mm；同一連接區(qū)焊接接頭面積百分比，對于受拉鋼筋接頭，不宜大于50%，受壓鋼筋接頭面積百分比不受限制；需進(jìn)行疲勞驗(yàn)算的構(gòu)件，如吊車梁等，起縱向受拉鋼筋不得采用綁扎搭接接頭，也不宜采用焊接接頭，且嚴(yán)禁在鋼筋上焊有任何附件。2.3焊接接頭縱向鋼筋焊接接頭應(yīng)相互錯開。連接區(qū)段長度312二、裂縫寬度計算模式1粘結(jié)滑移理論該理論認(rèn)為，當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫以后，由于鋼筋和混凝土之間產(chǎn)生了相對滑移，變形不一致導(dǎo)致裂縫開展。因此，鋼筋伸長和混凝土伸長之差就是裂縫平均寬度由于通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于，可忽略不計。由此得到：鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)二、裂縫寬度計算模式1粘結(jié)滑移理論該理論認(rèn)為13l（s+s）AssAsc=ftl（s+s）AssAsm平均裂縫間距由平衡條件：平均裂縫間距：則：l（s+s）AssAsc=ftl（s+s14平均裂縫間距公式為一通過原點(diǎn)的直線方程，而試驗(yàn)表明，即使很大時，平均裂縫間距也不等于0，而是趨于某一常數(shù)。在推導(dǎo)此式時，假定開裂截面混凝土拉應(yīng)力是均勻分布的，但實(shí)際的分布并非均勻，這說明粘結(jié)—滑移理論將作為影響裂縫間距的唯一變量是不全面的。平均裂縫間距公式為一通過原點(diǎn)的直線方程，而試152無滑移理論該理論認(rèn)為混凝土開裂后，混凝土與鋼筋之間無相對滑移，裂縫的發(fā)展寬度與裂縫量測點(diǎn)距最近一根鋼筋表面的距離c直接相關(guān)。裂縫隨著保護(hù)層c增大而增大。無滑移理論認(rèn)為，裂縫的開展是由于外圍混凝土的回縮。CBroms與Base等人通過試驗(yàn)得出：2無滑移理論該理論認(rèn)為混凝土開裂后，混凝土16離鋼筋越遠(yuǎn)裂縫寬度越大，主要由于鋼筋與混凝土之間存在粘結(jié)握裹，對混凝土的回縮起著約束作用。但此作用有一定范圍，離鋼筋越近，混凝土收到約束越大，回縮越小，裂縫越細(xì)。隨著距離增大，約束作用減弱，混凝土回縮增大。鋼筋對混凝土回縮起約束作用的范圍稱為鋼筋的有效約束區(qū)?？梢?，隨著混凝土保護(hù)層厚度增大，外表混凝土比靠近內(nèi)表混凝土受到的約束小，因此外表裂縫寬度要大。離鋼筋越遠(yuǎn)裂縫寬度越大，主要由于鋼筋與混凝土173、粘結(jié)滑移與無滑移綜合理論1971年日本的Y.Goto在軸心拉桿的鋼筋周圍預(yù)埋導(dǎo)管并用墨水注入，試驗(yàn)后剖開試件發(fā)現(xiàn)主裂縫附近變形鋼筋周圍形成如圖內(nèi)部微裂。主裂縫附近粘結(jié)力遭到破壞，同時證明裂縫寬度在構(gòu)件外表最大。綜合理論既考慮了混凝土保護(hù)層厚度對裂縫的影響，也考慮了鋼筋和混凝土之間可能出現(xiàn)的滑移，比前2種更合理。3、粘結(jié)滑移與無滑移綜合理論1971年日本的Y18我國《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010）采用綜合理論進(jìn)行裂縫寬度計算式如下：其中：我國《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010）采用綜合理論進(jìn)19——構(gòu)件受力特征系數(shù)——裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)，0.2~1.0——按有效受拉混凝土截面面積計算的縱向受拉鋼筋配筋率；當(dāng)，取；——有效受拉混凝土截面面積，軸心受拉為截面面積，受彎、偏心拉壓構(gòu)件取；——受拉區(qū)縱向鋼筋的等效直徑；——受拉區(qū)第i種縱向鋼筋的相對粘結(jié)特性系數(shù)?！獦?gòu)件受力特征系數(shù)20精品課件！精品課件！21精品課件！精品課件！22謝謝！謝謝！23一、錨固與搭接長度1.1錨固原則如果鋼筋在混凝土中沒有可靠的錨固，構(gòu)件將會提前破壞。保證鋼筋的錨固可靠，就是要鋼筋屈服時仍未出現(xiàn)破壞。通常是將鋼筋在混凝土中延伸一段長度來實(shí)現(xiàn)錨固的，此延伸長度稱作為鋼筋的錨固長度。最小錨固長度實(shí)際上為鋼筋屈服時的傳遞長度，因此，錨固長度的基本原則是：在鋼筋受力屈服的同時正好發(fā)生錨固破壞。1、錨固一、錨固與搭接長度1.1錨固原則如果鋼筋在241.2理論分析dc′c′模型：直徑2c的圓形截面混凝土試件內(nèi)配置直徑d的帶肋鋼筋la試件發(fā)生縱向劈裂即認(rèn)為錨固失效；內(nèi)壓p引起的混凝土中拉應(yīng)力線性分布。假定：dptt1.2理論分析dc′c′模型：直徑2c的圓形截面混凝土試25平衡方程：得：dc′c′dptt當(dāng)時，出現(xiàn)縱向劈裂，錨固失效。則極限內(nèi)壓應(yīng)力：平衡方程：得：dc′c′dptt當(dāng)26當(dāng)帶肋鋼筋的傾角45°時，鋼筋肋與混凝土間斜向擠壓力的縱向分量和徑向分量相等又：則：當(dāng)帶肋鋼筋的傾角45°時，鋼筋肋與混凝土間斜向擠壓力的縱向分272c當(dāng)c′>2d時，la的數(shù)值比上式的數(shù)值要小，因此，混凝土保護(hù)層厚度較大時，用下式估算錨固長度是偏安全的。2c當(dāng)c′>2d時，la的數(shù)值比上式的數(shù)值要小，因此，混凝281.3實(shí)用錨固長度計算公式上式難于直接應(yīng)用工程實(shí)際，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010）中錨固長度計算公式—鋼筋外形系數(shù)1.3實(shí)用錨固長度計算公式上式難于直接應(yīng)用292、鋼筋的搭接構(gòu)件中縱向受力鋼筋如由于長度不夠或其他原因時，可將鋼筋搭接一段長度，稱為搭接長度。搭接方式有：綁扎搭接；機(jī)械連接；焊接。搭接的原則：受力鋼筋接頭設(shè)置在受力較小處；相鄰綁扎接頭宜錯開，接頭端面保持一定間距2、鋼筋的搭接構(gòu)件中縱向受力鋼筋如由于長度不夠302.1綁扎搭接接頭基本概念搭接長度：連接區(qū)段：同一連接區(qū)段：接頭中心在同一連接區(qū)段內(nèi)。搭接接頭面積百分比：同一連接區(qū)段內(nèi)有接頭的鋼筋截面積與全部縱向鋼筋面積比值。圖中鋼筋搭接接頭面積百分比為50%。2.1綁扎搭接接頭基本概念搭接長度：312.1.1縱向受拉鋼筋搭接長度搭接長度與搭接接頭面積百分比有關(guān)。對于梁、板及墻類構(gòu)件不宜大于25%。確有必要時，根據(jù)情況放寬。受拉綁扎鋼筋搭接長度按下式計算：——縱向受拉鋼筋錨固長度；——搭接長度修正系數(shù)，按下表取用。2.1.1縱向受拉鋼筋搭接長度搭接長度與搭接322.1.2縱向受壓鋼筋搭接長度構(gòu)件中的縱向受壓鋼筋，當(dāng)采用搭接連接時，其受壓搭接長度不應(yīng)小于縱向受拉鋼筋搭接長度的0.7倍，且在任何情況下不應(yīng)小于200mm。2.1.2縱向受壓鋼筋搭接長度構(gòu)件中的縱向332.2機(jī)械連接接頭機(jī)械連接接頭有套筒擠壓連接技術(shù)、錐螺紋連接技術(shù)及直螺紋連接技術(shù)等。機(jī)械連接接頭連接區(qū)段長度取為35d；同一連接區(qū)縱向受拉鋼筋接頭面積百分比不宜大于50%，縱向受壓鋼筋不受限制；直接承受動力荷載的接頭。面積百分比不宜大于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的最小保護(hù)層厚度的要求。2.2機(jī)械連接接頭機(jī)械連接接頭有套筒擠壓連342.3焊接接頭縱向鋼筋焊接接頭應(yīng)相互錯開。連接區(qū)段長度35d，且不小于500mm；同一連接區(qū)焊接接頭面積百分比，對于受拉鋼筋接頭，不宜大于50%，受壓鋼筋接頭面積百分比不受限制；需進(jìn)行疲勞驗(yàn)算的構(gòu)件，如吊車梁等，起縱向受拉鋼筋不得采用綁扎搭接接頭，也不宜采用焊接接頭，且嚴(yán)禁在鋼筋上焊有任何附件。2.3焊接接頭縱向鋼筋焊接接頭應(yīng)相互錯開。連接區(qū)段長度335二、裂縫寬度計算模式1粘結(jié)滑移理論該理論認(rèn)為，當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫以后，由于鋼筋和混凝土之間產(chǎn)生了相對滑移，變形不一致導(dǎo)致裂縫開展。因此，鋼筋伸長和混凝土伸長之差就是裂縫平均寬度由于通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于，可忽略不計。由此得到：鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)二、裂縫寬度計算模式1粘結(jié)滑移理論該理論認(rèn)為36l（s+s）AssAsc=ftl（s+s）AssAsm平均裂縫間距由平衡條件：平均裂縫間距：則：l（s+s）AssAsc=ftl（s+s37平均裂縫間距公式為一通過原點(diǎn)的直線方程，而試驗(yàn)表明，即使很大時，平均裂縫間距也不等于0，而是趨于某一常數(shù)。在推導(dǎo)此式時，假定開裂截面混凝土拉應(yīng)力是均勻分布的，但實(shí)際的分布并非均勻，這說明粘結(jié)—滑移理論將作為影響裂縫間距的唯一變量是不全面的。平均裂縫間距公式為一通過原點(diǎn)的直線方程，而試382無滑移理論該理論認(rèn)為混凝土開裂后，混凝土與鋼筋之間無相對滑移，裂縫的發(fā)展寬度與裂縫量測點(diǎn)距最近一根鋼筋表面的距離c直接相關(guān)。裂縫隨著保護(hù)層c增大而增大。無滑移理論認(rèn)為，裂縫的開展是由于外圍混凝土的回縮。CBroms與Base等人通過試驗(yàn)得出：2無滑移理論該理論認(rèn)為混凝土開裂后，混凝土39離鋼筋越遠(yuǎn)裂縫寬度越大，主要由于鋼筋與混凝土之間存在粘結(jié)握裹，對混凝土的回縮起著約束作用。但此作用有一定范圍，離鋼筋越近，混凝土收到約束越大，回縮越小，裂縫越細(xì)。隨著距離增大，約束作用減弱，混凝土回縮增大。鋼筋對混凝土回縮起約束作用的范圍稱為鋼筋的有效約束區(qū)?？梢?，隨著混凝