混凝土原理与设计06钢筋与混凝土的粘结PPT课件.ppt

第6章钢筋与混凝土的粘结 6 1粘结力的作用和组成6 1 1作用和分类 裂缝出现前的粘结作用 梁中粘结应力的分布与V的分布规律相同 实际上由于微裂缝的存在分布规律还要变化 钢筋的周长 20 3 27 1 裂缝出现后的粘结作用 锚固粘结 保证钢筋和混凝土共同工作 缝间粘结 改善钢筋混凝土的耗能性能 20 3 27 2 6 1 2组成 光圆钢筋 粘附力 摩擦力 机械咬合力 钢筋表面不平 微锈时可显著提高咬合力 有滑移时粘附力即消失 钢筋受力较大时粘结力主要由此二部分组成 20 3 27 3 变形钢筋 粘附力 摩擦力 机械咬合力 主要作用 6 1 2组成 20 3 27 4 6 2 试验方法和粘结机理 试验表明 拉式试验值高于梁式试验值约1 1 1 6倍 除二者的钢筋应力状态差异外 后者的混凝土保护层厚度显著小于前者 主要原因 6 2 1试验方法 20 3 27 5 6 2 2光圆钢筋 若埋入钢筋较长 而拔不出 其最小长度 锚固长度 tu 平均极限粘结强度 20 3 27 6 6 2 3变形钢筋 当N 0 4 0 5 Nu时 加载端肋背面发生粘结破坏 当N 0 3Nu时 自由端开始滑移 由于肋 大大提高了机械咬合力 20 3 27 7 破坏形态 20 3 27 8 破坏形态 混凝土撕裂 混凝土局部挤碎 刮出式破坏 20 3 27 9 6 3影响因素 6 3 1混凝土强度 ft 6 3 2保护层厚度 c 加强外围混凝土的抗劈裂性能 基本上tu c d 当c 5 6 d后 tu不再增加 当构件截面上钢筋多于一根时 钢筋的粘结破坏还与s有关 当s 2d时 可能是保护层霹裂 当s 2d时 可能是钢筋连线霹裂 20 3 27 10 6 3 3钢筋埋长 l 6 3 4钢筋的直径与外形 l越长 t分布越不均匀 tu ft越小 当l d 5后 tu ft近乎常数 故一般取l d 5的试验结果 作为粘结强度的标准值 d32mm时 tu可能降低13 月牙纹较螺纹钢筋低10 15 但后期强度下降较慢 延性较好 试验表明 肋的外形变化对钢筋的tu差别不大 对滑移的影响稍大 20 3 27 11 6 3 5横向箍筋 6 3 6横向压力q 支座 节点 阻止劈裂破坏 提高极限粘结强度和增大特征值滑移 且t S下降段平缓 粘结延性好 增大了钢筋与混凝土的摩擦阻力 但也有试验表明 当q 0 5fc时 反而降低粘结强度 6 3 7其它因素 混凝土坍落度 浇捣质量 养护条件 浇筑方式等也对粘结强度有一定影响 20 3 27 12 6 4粘结应力 滑移本构模型 6 4 1特征值的计算 1 劈裂应力 tcr 劈裂裂纹是纵向的 宜使钢筋锈蚀 为临界粘结状态的重要标志 现有两种途径确定tcr 半理论半实验的方法及实验数据回归 1 设劈裂面上拉应力均匀分布 若q 45o tcr pr 20 3 27 13 由弹性理论厚壁筒应力分析知 2 对上述应力分布修正 20 3 27 14 令st max ft 为了求得tcr极值 令 20 3 27 15 3 按部分开裂塑性理论修正 4 试验回归分析 2 极限粘结强度tu 一般用试验数据回归分析 20 3 27 16 上述公式适用于钢筋埋长较小 即l d