建筑结构第二章第二讲

1、三、钢筋与混凝土之间的粘结三、钢筋与混凝土之间的粘结1.钢筋与混凝土的粘结作用钢筋与混凝土的粘结作用 钢筋与混凝土的粘结力，是保证钢筋和混凝土共钢筋与混凝土的粘结力，是保证钢筋和混凝土共同工作的必要条件，其在混凝土中的粘结锚固力有同工作的必要条件，其在混凝土中的粘结锚固力有以下四个方面：以下四个方面：钢筋和混凝土接触面上的粘结钢筋和混凝土接触面上的粘结化学吸附力，化学吸附力，亦称胶结力。这来源于浇注时水泥浆体向钢筋表面亦称胶结力。这来源于浇注时水泥浆体向钢筋表面氧化层的渗透和养护过程中水泥晶体的生长和硬化，氧化层的渗透和养护过程中水泥晶体的生长和硬化，从而使水泥胶体与钢筋表面产生吸附胶着作用。

2、这从而使水泥胶体与钢筋表面产生吸附胶着作用。这种化学吸附力只能在钢筋和混凝土的界面处于原生种化学吸附力只能在钢筋和混凝土的界面处于原生状态时才存在，状态时才存在，旦发生滑移，它就失去作用旦发生滑移，它就失去作用 ，其，其值很小，不起明显作用。值很小，不起明显作用。 钢筋与混凝土之间的摩阻力。由于混凝钢筋与混凝土之间的摩阻力。由于混凝土凝固时收缩使钢筋与混凝土接触面上土凝固时收缩使钢筋与混凝土接触面上产生正应力，因此，当钢筋和混凝土产生产生正应力，因此，当钢筋和混凝土产生相对滑移时相对滑移时(或有相对滑移的趋势时或有相对滑移的趋势时)，在钢，在钢筋和混凝土的界面上将产生摩阻力。光面筋和混凝土的界

3、面上将产生摩阻力。光面钢筋与混凝土的粘结力主要靠摩阻力。钢筋与混凝土的粘结力主要靠摩阻力。钢筋与混凝土的钢筋与混凝土的咬合力咬合力。对于光面钢筋，咬合力是指表面粗。对于光面钢筋，咬合力是指表面粗糙不平而产生的咬合作用；对于带肋钢筋，咬合力是指带肋钢糙不平而产生的咬合作用；对于带肋钢筋，咬合力是指带肋钢筋肋间嵌入混凝土而形成的机械咬合作用，这是带肋钢筋与混筋肋间嵌入混凝土而形成的机械咬合作用，这是带肋钢筋与混凝土粘结力的主要来源。凝土粘结力的主要来源。机械锚固力机械锚固力弯钩、弯折及附加锚固措施所提供的粘结锚固作弯钩、弯折及附加锚固措施所提供的粘结锚固作用。用。raad劈裂裂缝ftft(a)挤压

4、产生的咬合力(b)A-A剖面上的力图：1-18dlT图：1-19ldTmax2.钢筋的锚固与连接钢筋的锚固与连接 (1)钢筋的锚固钢筋的锚固为了使钢筋和混凝土能可靠地共同工作，钢筋在混凝土中必须有可为了使钢筋和混凝土能可靠地共同工作，钢筋在混凝土中必须有可靠的锚固。靠的锚固。受拉钢筋的锚固受拉钢筋的锚固当计算中充分利用钢筋的强度时，混凝土结构中纵向受拉钢筋的锚当计算中充分利用钢筋的强度时，混凝土结构中纵向受拉钢筋的锚固长度应按下列公式计算：固长度应按下列公式计算：dffltYa普通钢筋：普通钢筋：dffltpYa预应力钢筋：预应力钢筋：式中式中la 受拉钢筋的锚固长度；受拉钢筋的锚固长度； f

5、y、fpy普通钢筋、预应力钢筋的抗拉强度设计值按普通钢筋、预应力钢筋的抗拉强度设计值按表表1-2、表、表1-3取用。取用。对应对应规范规范表表4.2.3-1、4.2.3-2； ft混凝土轴心抗拉强度设计值，按表混凝土轴心抗拉强度设计值，按表1-5采用。当混采用。当混凝土强度大于凝土强度大于C40时，按时，按C40取用。取用。对应对应规范规范表表4.1.4； d 钢筋的公称直径；钢筋的公称直径； 钢筋的外形系数，按表钢筋的外形系数，按表1-7取用。取用。 对应对应规范规范表表9.3.1。 表表1-7 钢筋的外形系数钢筋的外形系数钢筋类型钢筋类型光面钢筋光面钢筋带肋钢筋带肋钢筋刻痕钢筋刻痕钢筋螺旋

6、肋钢筋螺旋肋钢筋三股钢绞线三股钢绞线七股钢七股钢绞线绞线0.160.140.190.130.160.17 注：光面钢筋系指HPB235级钢筋，其末端应做180o弯钩，弯后平直长度不应小于3d，但作受压钢筋时，可不做弯钩；带肋钢筋系指HRB335、HRB400级钢筋和RRB400级钢筋及余热处理钢筋。 当符合下列条件时，锚固长度应加以修正：当符合下列条件时，锚固长度应加以修正：对于直径大于对于直径大于25mm的的HPB335、HRB400和和RRB400时，时，其锚固长度应取计算结果乘以修正系数其锚固长度应取计算结果乘以修正系数1.1 为了减少锚固长度，可在受拉钢筋末端采用机械锚固措施。为了减少

7、锚固长度，可在受拉钢筋末端采用机械锚固措施。对于对于HRB335、HRB400和和RRB400级钢筋，当采用机械锚固级钢筋，当采用机械锚固措施时，其锚固长度（包括附加锚固端头在内）可取按公式措施时，其锚固长度（包括附加锚固端头在内）可取按公式计算的锚固长度的计算的锚固长度的0.7倍。详见倍。详见 规范规范9.3.1和和9.3.2条条P114、P115la锚固长度D=4dd5d1350(a)末端带1350弯钩dd5d（b）末端与钢板穿孔塞焊dd5dd（c）末端与短钢筋双面贴焊图：1-20 钢筋机械锚固的形式及构造要求采用机械锚固措施时，在锚固长度范围内的箍筋不采用机械锚固措施时，在锚固长度范围内

8、的箍筋不应少于应少于3个，其直径不应小于锚固钢筋直径的个，其直径不应小于锚固钢筋直径的0.25倍；倍；间距不应小于锚固直径的间距不应小于锚固直径的5倍。当锚固钢筋的混凝土倍。当锚固钢筋的混凝土保护层厚度不小于钢筋公称直径的保护层厚度不小于钢筋公称直径的5倍时，可不配置倍时，可不配置上述箍筋。上述箍筋。受压钢筋的锚固受压钢筋的锚固当计算中充分利用纵向钢筋的受压强度时，其锚固当计算中充分利用纵向钢筋的受压强度时，其锚固长度不应小于受拉钢筋锚固长度的长度不应小于受拉钢筋锚固长度的0.7倍。倍。必须注意，对于光面钢筋（受拉或受压），其末端必须注意，对于光面钢筋（受拉或受压），其末端均应做均应做180o

9、标准弯钩。焊接骨架、焊接网中的光面标准弯钩。焊接骨架、焊接网中的光面钢筋可不做弯钩。钢筋可不做弯钩。 (2)(2)钢筋的连接钢筋的连接 钢筋的接头可分为三种：绑扎搭接、机械连接或焊接。钢筋的接头可分为三种：绑扎搭接、机械连接或焊接。接头宜设在受力较小处，同一根钢筋上宜少设接头。接头宜设在受力较小处，同一根钢筋上宜少设接头。 绑扎搭接绑扎搭接 绑扎搭接的工作原理是通过钢筋与混凝土之间的粘结强绑扎搭接的工作原理是通过钢筋与混凝土之间的粘结强度来传递内力的。因此，钢筋的绑扎接头要有足够的搭接长度来传递内力的。因此，钢筋的绑扎接头要有足够的搭接长度。度。规范规范规定规定：纵向受拉钢筋绑扎搭接接头的搭接

10、长度：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应根据位于同一连接区段内(1.3(1.3ll) )的搭接钢筋面积百分率按的搭接钢筋面积百分率按下列公式计算，但任何情况下均不应小于下列公式计算，但任何情况下均不应小于300mm300mm。 alll式中式中 ll 受拉钢筋的搭接长度；受拉钢筋的搭接长度； la受拉钢筋的锚固长度，按前面公式计算。受拉钢筋的锚固长度，按前面公式计算。 纵向受拉钢筋搭接长度修正系数，按表纵向受拉钢筋搭接长度修正系数，按表1-8的规定取用。的规定取用。 对应对应规范规范公式公式9.4.3和表和表9.4.3纵向钢筋搭接接头面积（纵向钢筋搭接接头面积（%）（

11、在（在1.3l l的搭接区段内）的搭接区段内）25 50 100 1.21.41.6表表1-8 纵向钢筋搭接长度修正系数纵向钢筋搭接长度修正系数1.3llll图：1-21同一区段内纵向钢筋绑扎接头 轴心受拉及小偏心受拉杆件的纵向受力钢筋不得采用绑扎轴心受拉及小偏心受拉杆件的纵向受力钢筋不得采用绑扎搭接接头。当受拉钢筋直径搭接接头。当受拉钢筋直径d d28mm28mm及受压钢筋的直径及受压钢筋的直径d d32mm32mm时，不宜采用绑扎搭接接头。构件中的纵向受压钢筋，时，不宜采用绑扎搭接接头。构件中的纵向受压钢筋，当采用搭接连接时，其受压搭接长度不应小于规范规定的纵当采用搭接连接时，其受压搭接长

12、度不应小于规范规定的纵向受拉钢筋搭接长度的向受拉钢筋搭接长度的0.70.7倍，且在任何情况下不应小于倍，且在任何情况下不应小于200mm200mm。在纵向受力钢筋搭接长度范围内应配置箍筋，其直径不应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，箍筋间距不倍。当钢筋受拉时，箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的应大于搭接钢筋较小直径的5倍，且不应大于倍，且不应大于100mm；当钢筋；当钢筋受压时，箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的受压时，箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的10倍，且不倍，且不应大于应大于200mm。当受压钢筋直

13、径。当受压钢筋直径d25mm时，尚应在搭接接时，尚应在搭接接头两个端面外头两个端面外100mm范围内设置两个箍筋。范围内设置两个箍筋。机械连接或焊接机械连接或焊接 指通过连接件用机械的方法把钢筋连接在一起。机械连接指通过连接件用机械的方法把钢筋连接在一起。机械连接接头能产生较牢固的连接力，具有工艺操作简便、接头性能接头能产生较牢固的连接力，具有工艺操作简便、接头性能可靠、连接速度快、节省钢材和能源、施工安全等特点，所可靠、连接速度快、节省钢材和能源、施工安全等特点，所以应优先采用机械连接。但要求连接件的保护层厚度不应小以应优先采用机械连接。但要求连接件的保护层厚度不应小于纵向受力钢筋最小保护层厚度，连接件的之间净距不应小于纵向受力钢筋最小保护层厚度，连接件的之间净距不应小于于25mm， 当采用焊接接头时，上述机械连接或焊接接头也当采用焊接接头时