配筋构造课件.ppt

第六章粘结、锚固及钢筋布置Bond,AnchorageandReinforcementDetailing第六章粘结、锚固及钢筋布置一、概述6.2钢筋与混凝土的粘结性能P.108bondbetweenreinforcementandconcrete一、粘结的概念◆钢筋与混凝土间具有足够的粘结(bond)是保证钢筋与混凝土共同受力变形(consistent)的基本前提。◆通过钢筋与混凝土界面的粘结应力(bondstress)，可以实现钢筋与混凝土之间的应力传递(stresstransfer)，从而使两种材料可以结合在一起共同工作。◆粘结应力通常是指钢筋与混凝土界面间的剪应力。◆钢-混凝土组合梁(steel-concretecompositebeam)第六章粘结、锚固及钢筋布置二、粘结的作用functionsofbond1、锚固粘结anchorage第六章粘结、锚固及钢筋布置三、粘结的机理(mechanismofbond)P.111钢筋与混凝土的粘结作用由三部分组成：⑴混凝土中水泥胶体与钢筋表面的胶结力(adhesion)；⑵混凝土因收缩将钢筋握紧而产生的钢筋与混凝土间的摩擦力(friction)；⑶机械咬合力(mechanicalinteraction)。第六章粘结、锚固及钢筋布置◆将钢筋表面轧制出肋形成带肋钢筋，即变形钢筋，可显著增加钢筋与混凝土的机械咬合作用，从而大大增加了粘结强度。◆对与强度较高的钢筋，均需作成变形钢筋，以保证钢筋与混凝土间具有足够的粘结强度，使钢筋的强度得以充分发挥。◆变形钢筋受力后，其凸出的肋对混凝土产生斜向挤压力(bearingpressure)◆其水平分力使钢筋周围的混凝土轴向受拉、受剪，径向分力使混凝土产生环向拉力(radialtension)。◆轴向拉力和剪力使混凝土产生内部斜向锥形裂缝◆环向拉力使混凝土产生内部径向裂缝。第六章粘结、锚固及钢筋布置第六章粘结、锚固及钢筋布置四、粘结强度BondStrengthP.111影响粘结强度的主要因素Influencefactors混凝土强度、保护层厚度和钢筋净间距、横向配筋、钢筋表面和外形特征、受力情况及锚固长度Thebondstressdevelopedattheinterfacedependsonthesurfaceconditionanddiameteroftherebar,thecover,spacing,andlocationoftherebar,theprovisionofconfiningortransversereinforcement,concretestrengthandtypeofaggregateused,andwhethertherebarisintensionorcompression.影响粘结强度的主要因素Influencefactors混凝土强度、保护层厚度和钢筋净间距、横向配筋、钢筋表面和外形特征、受力情况及锚固长度◆混凝土强度：光面钢筋和变形钢筋的粘结强度均随混凝土强度的提高而增加，但并不与立方体强度fcu成正比，而与抗拉强度ft成正比。◆保护层厚度和钢筋净间距：对于变形钢筋，粘结强度主要取决于劈裂破坏。因此相对保护层厚度c/d越大，混凝土抵抗劈裂破坏的能力也越大，粘结强度越高。当c/d很大时，若锚固长度不够，则产生剪切“刮梨式”破坏。同理，钢筋净距s与钢筋直径d的比值s/d越大，粘结强度也越高。◆横向配筋：横向钢筋的存在限制了径向裂缝的发展，使粘结强度得到提高。●由于劈裂裂缝是顺钢筋方向产生的，其对钢筋锈蚀的影响比受弯垂直裂缝更大，将严重降低构件的耐久性。●因此应保证不使径向裂缝到达构件表面形成劈裂裂缝。所以，保护层应具有一定的厚度，钢筋净距也应保证。●配置横向钢筋可以阻止径向裂缝的发展。因此对于直径较大钢筋的锚固区和搭接长度范围，均应增加横向钢筋。●当一排并列钢筋的数量较多时，也应考虑增加横向钢筋来控制劈裂裂缝的发生。第六章粘结、锚固及钢筋布置◆钢筋表面和外形特征：●光面钢筋表面凹凸较小，机械咬合作用小，粘结强度低。●月牙肋和螺纹肋变形钢筋，前者肋的相对受力面积（挤压混凝土的面积与钢筋截面积的比值）较小，粘结强度比螺纹钢筋低一些。●由于变形钢筋的外形参数不随直径成比例变化，对于直径较大的变形钢筋，肋的相对受力面积减小，粘结强度也有所减小。●此外，当钢筋表面为防止锈蚀涂环氧树脂时，钢筋表面较为光滑，粘结强度也将有所降低。第六章粘结、锚固及钢筋布置◆受力情况：●在锚固范围内存在侧压力可提高粘结强度●剪力产生的斜裂缝则会使锚固钢筋受到销栓作用而降低粘结强度●钢筋受压由于直径增大会增加对混凝土的挤压，从而使摩擦作用增加●受反复荷载作用的钢筋，肋前后的混凝土均会被挤碎，导致咬合作用降低◆锚固长度(伸入支座的长度)：P.115●