钢筋锚固搭接长度确定裂缝计算模式PPT课件

1、1.2 理论分析dcc 模型：直径2c的圆形截面混凝土试件内配置直径d的带肋钢筋la试件发生纵向劈裂即认为锚固失效；内压p引起的混凝土中拉应力线性分布。假定：dptt第1页/共21页平衡方程：ataldcdpl2)2(tdcp)21(得：dcc dptt当 时，出现纵向劈裂，锚固失效。ttftufdcp)21(则极限内压应力：第2页/共21页当带肋钢筋的倾角45时，钢筋肋与混凝土间斜向挤压力的纵向分量和径向分量相等uupayayasuuldfdlfdlT44/2又：则：4 4(2)yyautfflcdfd第3页/共21页2ctyafdcfdl)24(dc2令dffltya6当c2d时，la的数

2、值比上式的数值要小，因此，混凝土保护层厚度较大时，用下式估算锚固长度是偏安全的。第4页/共21页1.3 实用锚固长度计算公式 上式难于直接应用工程实际，混凝土结构设计规范（GB50010）中锚固长度计算公式yatfldf钢筋类型光面钢筋-带钩带肋钢筋螺旋肋钢筋三股钢绞线七股钢绞线0.160.140.130.160.17钢筋外形系数第5页/共21页2、钢筋的搭接 构件中纵向受力钢筋如由于长度不够或其他原因时，可将钢筋搭接一段长度，称为搭接长度。 搭接方式有：绑扎搭接；机械连接；焊接。搭接的原则：p 受力钢筋接头设置在受力较小处；p 相邻绑扎接头宜错开，接头端面保持一定间距第6页/共21页2.1

3、绑扎搭接接头ll1.3ll基本概念p搭接长度：p连接区段：p同一连接区段：接头中心在同一连接区段内。p搭接接头面积百分比：同一连接区段内有接头的钢筋截面积 与全部纵向钢筋面积比值。图中钢筋搭接接头面积百分比为50%。ll1.3ll第7页/共21页2.1.1 纵向受拉钢筋搭接长度 搭接长度与搭接接头面积百分比有关。对于梁、板及墙类构件不宜大于25%。确有必要时，根据情况放宽。 受拉绑扎钢筋搭接长度按下式计算：lall搭接接头面积百分比（%）25501001.21.41.6al纵向受拉钢筋锚固长度；搭接长度修正系数，按下表取用。第8页/共21页2.1.2 纵向受压钢筋搭接长度 构件中的纵向受压钢筋

4、，当采用搭接连接时，其受压搭接长度不应小于纵向受拉钢筋搭接长度的0.7倍，且在任何情况下不应小于200mm。第9页/共21页2.2 机械连接接头 机械连接接头有套筒挤压连接技术、锥螺纹连接技术及直螺纹连接技术等。p机械连接接头连接区段长度取为35d；p同一连接区纵向受拉钢筋接头面积百分比不宜大于50%，纵 向受压钢筋不受限制；p直接承受动力荷载的接头。面积百分比不宜大于50%；p机械连接接头连接件的混凝土保护层厚度宜满足纵向受力钢 筋的最小保护层厚度的要求。第10页/共21页2.3 焊接接头p 纵向钢筋焊接接头应相互错开。连接区段长度35d，且 不小于500mm；p 同一连接区焊接接头面积百分

5、比，对于受拉钢筋接头， 不宜大于50%，受压钢筋接头面积百分比不受限制；p 需进行疲劳验算的构件，如吊车梁等，起纵向受拉钢筋 不得采用绑扎搭接接头，也不宜采用焊接接头，且严禁 在钢筋上焊有任何附件。第11页/共21页二、裂缝宽度计算模式1 粘结滑移理论 该理论认为，当混凝土出现裂缝以后，由于钢筋和混凝土之间产生了相对滑移，变形不一致导致裂缝开展。因此，钢筋伸长和混凝土伸长之差就是裂缝平均宽度()fcrscWl由于 通常远远小于 ，可忽略不计。由此得到：cssfcrscrsWllE钢筋应变不均匀系数第12页/共21页l（s+ s）AssAsc=ftl（s+ s）AssAsm平均裂缝间距由平衡条件

6、：AfAtssssm crAl d211444tttcrmmmf Aff dldddA 平均裂缝间距：1.5crcrdllk则：sfsdWkE第13页/共21页 平均裂缝间距公式为一通过原点的直线方程，而试验表明，即使 很大时，平均裂缝间距也不等于0，而是趋于某一常数。 在推导此式时，假定开裂截面混凝土拉应力是均匀分布的，但实际的分布并非均匀，这说明粘结滑移理论将 作为影响裂缝间距的唯一变量是不全面的。/dcrdlk第14页/共21页2 无滑移理论 该理论认为混凝土开裂后，混凝土与钢筋之间无相对滑移，裂缝的发展宽度与裂缝量测点距最近一根钢筋表面的距离c直接相关。裂缝随着保护层c增大而增大。无滑

7、移理论认为，裂缝的开展是由于外围混凝土的回缩。CBroms与Base等人通过试验得出：cklEckwmsswm21第15页/共21页 离钢筋越远裂缝宽度越大，主要由于钢筋与混凝土之间存在粘结握裹，对混凝土的回缩起着约束作用。但此作用有一定范围，离钢筋越近，混凝土收到约束越大，回缩越小，裂缝越细。随着距离增大，约束作用减弱，混凝土回缩增大。钢筋对混凝土回缩起约束作用的范围称为钢筋的有效约束区。 可见，随着混凝土保护层厚度增大，外表混凝土比靠近内表混凝土受到的约束小，因此外表裂缝宽度要大。第16页/共21页3、粘结滑移与无滑移综合理论 1971年日本的Y.Goto在轴心拉杆的钢筋周围预埋导管并用墨

8、水注入，试验后剖开试件发现主裂缝附近变形钢筋周围形成如图内部微裂。主裂缝附近粘结力遭到破坏，同时证明裂缝宽度在构件外表最大。综合理论既考虑了混凝土保护层厚度对裂缝的影响，也考虑了钢筋和混凝土之间可能出现的滑移，比前2种更合理。第17页/共21页我国混凝土结构设计规范（GB 50010）采用综合理论进行裂缝宽度计算式如下：(1.90.08)eqsfcrstedWcE 1.10.65tktesf 2iieqiiinddndspteteAAA其中：第18页/共21页构件受力特征系数裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数，0.21.0按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率；当 ，取 ；有效受拉混凝土截面面积，轴心受