钢筋混凝土设计原理第6章粘结锚固PPT课件

1、0ssconstdMMMdxdxssdsccdcssdsdx第1页/共49页4sdd d xd由平衡条件可得:所以4sddd x(6(61)1)称为粘结力第2页/共49页2. 第3页/共49页NN第4页/共49页q混凝土中的水泥凝胶体在钢筋表面产生的化学胶结力q混凝土收缩或径向约束在混凝土和钢筋界面产生的摩阻力q钢筋表面粗糙不平或钢筋表面变形, ,混凝土和钢筋之间产生的机械咬合力第5页/共49页1. 第6页/共49页FFF第7页/共49页第8页/共49页光面钢筋s第9页/共49页当钢筋屈服时的最小锚固长度: :minsuyfd lAmin4yufld所以(62)20cuafMP16u粘结强度

2、第10页/共49页变形钢筋F50.5cuMPaf3.89tMPaf12mmd18.9uMPas第11页/共49页3. 粘结机理粘结机理第12页/共49页ssA()sssdAssA()sssdA第13页/共49页4. 影响因素影响因素第14页/共49页(1) 混凝土强度等级fcu=13.084.6MPa88.4cuM Paf63.74 2 .026.56 30第15页/共49页(2) 混凝土保护层厚度和钢筋净距对于带肋筋, ,粘结强度与相对保护厚度c/d和钢筋净距s有关s2c劈裂缝s5后，平均粘结强度值折减已不大，故一般取 l /d 5的试验值作为粘结强度的标准值。2.625cd第19页/共49

3、页(6) 钢筋直径和外形粘结强度粘结强度4usssdAFddll (63)相对粘结面积：相对粘结面积：244ddd故钢筋直径越大，则相对粘结面积越小。试验表明：当d25mm时，u变化不大，当d32mm时，u降低 13左右。月牙纹筋月牙纹筋螺螺 纹纹 筋筋第20页/共49页1.基本锚基本锚固长度固长度第21页/共49页由式(62)可知，最小锚固长度lmin与粘结强度u成反比，而试验表明粘结强度u与混凝土的抗拉强度基本成正比，因此规范规范给出当受拉钢筋强度充分利用时的基本锚固长度为yatfldf(64)钢筋种类钢筋种类光面钢筋光面钢筋带肋钢筋带肋钢筋刻痕钢丝刻痕钢丝螺旋肋钢丝螺旋肋钢丝三股钢绞线三

4、股钢绞线七股钢绞线七股钢绞线 0.160.160.140.140.190.190.130.130.160.160.170.17表表61 钢筋的外形系数钢筋的外形系数 注：光面钢筋系指光面钢筋系指HPB235，其末端应做其末端应做180o弯钩，弯后平直段弯钩，弯后平直段 长度不应小于长度不应小于3d，但作受压钢筋时可不做弯钩；带肋钢，但作受压钢筋时可不做弯钩；带肋钢筋系指筋系指HRB335级、级、HRB400级钢筋及级钢筋及RRB400及余处理钢筋。及余处理钢筋。第22页/共49页当符合下列条件时，计算的锚固长度应进行修正：q当当HRB335、HRB400和和RRB400级钢筋的直径大于级钢筋的

5、直径大于25mm时，其锚固长度应乘以时，其锚固长度应乘以修正系数修正系数1.1;qHRB335、HRB400和和RRB400级的环氧树脂涂层钢筋，其锚固长度应乘以修正系级的环氧树脂涂层钢筋，其锚固长度应乘以修正系数数1.25;q当钢筋在混凝土施工过程中易受扰动（如滑模施工）时，其锚固长度应乘以修正当钢筋在混凝土施工过程中易受扰动（如滑模施工）时，其锚固长度应乘以修正系数系数1.1;q当当HRB335、HRB400和和RRB400级钢筋在锚固区的混凝土保护层厚度大于钢筋直级钢筋在锚固区的混凝土保护层厚度大于钢筋直径的径的3倍且配有箍筋时，其锚固长度可乘以修正系数倍且配有箍筋时，其锚固长度可乘以修

6、正系数0.8;q除构造需要的锚固长度外，当纵向受力钢筋的实际配筋面积大于其设计计算面积除构造需要的锚固长度外，当纵向受力钢筋的实际配筋面积大于其设计计算面积时，如有充分依据和可靠措施，其锚固长度可乘以其设计计算面积与实际配筋面积时，如有充分依据和可靠措施，其锚固长度可乘以其设计计算面积与实际配筋面积的比值。但对有抗震设计要求及直接的比值。但对有抗震设计要求及直接 承受动力荷载的结构构件，不得采用此项修正。承受动力荷载的结构构件，不得采用此项修正。第23页/共49页q经上述修正的锚固长度不应小于按公式经上述修正的锚固长度不应小于按公式（64）计算锚固长度的计算锚固长度的0.7倍倍, ,且不且不应

7、小于应小于250mm; ;q当当HRB335、HRB400和和RRB400级纵向受拉钢筋末端采用机械锚固措施时级纵向受拉钢筋末端采用机械锚固措施时,包包括附加括附加 锚固端头在内的锚固长度可取为按公式锚固端头在内的锚固长度可取为按公式（64）计算锚固长度的计算锚固长度的0.7倍。倍。机械锚固的形式及构造要求宜按下列采用机械锚固的形式及构造要求宜按下列采用钢板塞焊短钢筋双面焊采用机械锚固措施时，锚固长度范围内的箍筋不应少于3个，其直径不应小于纵向钢筋直径的0.25倍，其间距不应大于纵向钢筋直径的0.5倍。当纵向钢筋的 混凝土保护层厚度不小于钢筋公称直径的5倍时，可不配置上述箍筋。第24页/共49

8、页2. 简支支座纵筋锚固简支支座纵筋锚固第25页/共49页aslV当 时 00.7tfb h5 daslV00.7tfb h0.35alasl当 时伸入梁支座的纵向受力筋数量：当b100mm时，不应少于2 2根；当b中支座aslaslal5 dd1/25hal5 dd1/25h当混凝土为C20时，ah0.45; ;当混凝土C20时， ah0.40。第28页/共49页4. 纵向钢筋的搭接纵向钢筋的搭接第29页/共49页1.3llll纵向受拉筋搭接长度：lall(65)纵向钢筋搭接接头面积百分率（）纵向钢筋搭接接头面积百分率（）25255050100100 0.120.120.140.140.16

9、0.16表表62 纵向受拉钢筋搭接长度修正系数纵向受拉钢筋搭接长度修正系数 在任何情况下， 均不应小于300mm。ll第30页/共49页钢筋连接构造要求钢筋连接构造要求q 受力钢筋的接头宜设置在受力较小处。在同一根钢筋上宜少设接头；受力钢筋的接头宜设置在受力较小处。在同一根钢筋上宜少设接头；q 当受拉钢筋的直径当受拉钢筋的直径d28mm及受压钢筋及受压钢筋d32mm时，不宜采用绑扎搭接接头；时，不宜采用绑扎搭接接头；q 位于同一连接区段的受拉钢筋搭接接头面积百分率：梁和板构件位于同一连接区段的受拉钢筋搭接接头面积百分率：梁和板构件，不宜大于 25；梁构件，不应大梁构件，不应大于于50，板构件，

10、可根据实际情况放宽；板构件，可根据实际情况放宽；第31页/共49页q构件中的纵向受拉钢筋，当采用搭接连接时，构件中的纵向受拉钢筋，当采用搭接连接时，其受压搭接长度不应小于按纵向受拉钢筋搭其受压搭接长度不应小于按纵向受拉钢筋搭接长度的接长度的0.7倍倍, ,且在任何情况下不应小于且在任何情况下不应小于200mm; ;q在纵向受力钢筋搭接长度范围内应配置箍筋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其直径不应小于搭接钢筋较大直径的0.25倍。倍。当钢筋受拉时，箍筋间距不应大于搭接钢筋当钢筋受拉时，箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的较小直径的5倍，且不应大于倍，且不

11、应大于100mm；当钢当钢筋受压时，箍筋间距不应大于搭接钢筋较小筋受压时，箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的直径的10倍，且不应大于倍，且不应大于200mm。当受压钢。当受压钢筋直径大于筋直径大于25mm时，尚应在搭接接头两端时，尚应在搭接接头两端面外面外100mm范围内各设置两个箍筋；范围内各设置两个箍筋；第32页/共49页q纵向受力钢筋机械连接接头宜相互错开。钢纵向受力钢筋机械连接接头宜相互错开。钢筋机械连接接头连接区段的长度为筋机械连接接头连接区段的长度为35d; ;在受力在受力较大处设置钢筋机械连接接头时，位于同一连较大处设置钢筋机械连接接头时，位于同一连接区段内的纵向受拉筋接头面积百

12、分率不宜大接区段内的纵向受拉筋接头面积百分率不宜大于于 50。纵向受压筋接头面积百分率可不受。纵向受压筋接头面积百分率可不受限制限制；q直接承受动力荷载的结构构件中的机械连接直接承受动力荷载的结构构件中的机械连接接头，除应满足设计要求的疲劳性能外，位于接头，除应满足设计要求的疲劳性能外，位于同一连接区段内的纵向受力筋接头面积百分率同一连接区段内的纵向受力筋接头面积百分率不应大于不应大于50；第33页/共49页q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最小保护层厚度的要求。连接件之间的横向净距不宜小于最小保护层厚度的要求。连接件

13、之间的横向净距不宜小于25mm；q纵向受力钢筋的焊接接头应相互错开纵向受力钢筋的焊接接头应相互错开。钢筋焊接接头连接区段钢筋焊接接头连接区段的长度为的长度为35d，且不小于，且不小于500mm。位于同一连接区段内的纵向受。位于同一连接区段内的纵向受力筋的焊接接头面积百分率，对纵向受拉钢筋接头不应大于力筋的焊接接头面积百分率，对纵向受拉钢筋接头不应大于 50。纵向受压筋接头面积百分率可不受限制。纵向受压筋接头面积百分率可不受限制；第34页/共49页5. 箍筋的锚固箍筋的锚固第35页/共49页50mm或或5dd50mm或或5dd10d10d10dd第36页/共49页1. 抵抗弯矩图抵抗弯矩图第37

14、页/共49页MmaxMRMMRMssiAA因为：00(0.5)()(0.5)RssiR iyyffhxhxMAAMsiRR isAMMA(66)第38页/共49页2. 钢筋的弯起钢筋的弯起第39页/共49页MR1MR2第40页/共49页3. 斜截面受弯承载力斜截面受弯承载力第41页/共49页Z ctg Zb/sinsinbctgZaZ因为所以cossinbaZZ第42页/共49页syfMT ZA Z1)(bbsbsbbysyfAfMT ZT ZAZA ZMM可得)(sbybfZAZ0所以bZZcossinbaZZZZ0故可得(1)sinconZa通常取45o或60o，Z0.9ho。则 a(0.373 0.52)ho因此规范规范取取 aho /2