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一级建筑师(建筑结构)辅导:钢筋的锚固

  1.钢筋与混凝土的粘结
钢筋与混凝土之间的粘结力,主要由三部分组成:
(1)钢筋与混凝土接触面由于化学作用产生的粘结力;
(2)由于混凝土硬化时收缩,对钢筋产生握裹作用。由于握裹作用及钢筋表面粗糙不平,在接触面上引起摩阻力;
(3)对光面钢筋,由于其表面粗糙不平产生咬合力;对变形钢筋,由于变形钢筋肋间嵌入混凝土而形成的机械咬合作用。
综上所述,光面钢筋和变形钢筋粘结机理的主要差别在于,光面钢筋粘结力主要来自胶着力和摩阻力,而变形钢筋的粘结力主要来自机械咬合作用。
2.钢筋锚固长度
(1)影响粘结强度的因素
1)混凝土的强度。粘结强度随混凝土强度的提高而提高,与混凝土的抗拉强度近似成正比。
2)保护层厚度、钢筋间距。保护层太薄、钢筋间距太小,将使粘结强度显著降低。
3)钢筋表面形状。变形钢筋粘结强度大于光面钢筋。
4)横向钢筋。如梁中配置的钢箍可以提高粘结强度。
(2)锚固长度
1)当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时,受拉钢筋的锚固长度应按下列公式计算:
普通钢筋

 式中 la——受拉钢筋的锚固长度;
fy、fpy——普通钢筋、预应力钢筋的抗拉强度设计值,按《混凝土规范》表4.2.3-1、4.2.3-2采用;
ft——混凝土轴心抗拉强度设计值,按《混凝土规范》表4.1.4采用;当混凝土强度等级高于C40时,按C40取值;
d——钢筋的公称直径;
α——钢筋的外形系数,按表11-34取用。

注:光面钢筋系指HPB235级钢筋,其末端应做180º弯钩,弯后平直段长度不应小于3d,但作受压钢筋时可不做弯钩;带肋钢筋系指HRB335级、HRB400级钢筋及RRB400级余热处理钢筋。 当符合下列条件时,计算的锚固长度应进行修正:
a.当HBB 335、HRB400和RRB400级钢筋的直径大于25mm时,其锚固长度应乘以修正系数1.1。
b.HRB 335、HRB 400和RRB400级的环氧树脂涂层钢筋,其锚固长度应乘以修正系数1.25;
c.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1.1;
d.当HRB 335、HRB400和RRB400级钢筋在锚固区的混凝土保护层厚度大于钢筋直径的3倍且配有箍筋时,其锚固长度可乘以修正系数0.8;
e.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,其锚固长度可乘以设计计算面积与实际配筋面积的比值。但对有抗震设防要求及直接承受动力荷载的结构构件,不得采用此项修正。
f.当采用骤然放松预应力钢筋的施工工艺时,先张法预应力钢筋的锚固长度应从距构件末端0.25ltr处开始计算,此处ltr为预应力传递长度,按《混凝土规范》第6.1.9条确定。
经上述修正后的锚固长度不应小于按公式(11—155)、 (11-156)计算锚固长度的0.7倍,且不应小于250mm。
2)当HRB 335级、HRB400级和RRB400级纵向受拉钢筋末端采用机械锚固措施时, 包括附加锚固端头在内的锚固长度可取为按公式(11—155)计算的锚固长度的0.7倍。
机械锚固的形式及构造要求宜按图11-64采用。

 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。
3)当计算中充分利用纵向钢筋的抗压强度时,其锚固长度不应小于《混凝土规范》第9.3.1条规定的受拉锚固长度的0.7倍。
4)对承受重复荷载的预制构件,应将纵向非预应力受拉钢筋末端焊接在钢板或角钢上,钢板或角钢应可靠地锚固在混凝土中。钢板或角钢的尺寸应按计算确定,其厚度不宜小于lOmm。

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