鋼筋知識總結

2022-06-26 19:27:02 字數 4783 閱讀 2107

一、 鋼筋的力學效能:

可通過鋼筋拉伸過程中的應力-應變圖加以說明。

熱軋鋼筋具有軟鋼性質,有明顯的屈服點,其應力-應變圖見圖9-5。從圖中可以看出,在應力達到a點之前,應力與應變成正比,呈彈性工作狀態,a點的應力值σp稱為比例極限;在應力超過a點之後,應力與應變不成比例,有塑性變形,當應力達到b點,鋼筋到達了屈服階段,應力值保持在某一數值附近上、下波動而應變繼續增加,取該階段最低點c點的應力值稱為屈服點σs;超過屈服階段後,應力與應變又呈上公升狀態,直至最高點d,稱為強化階段,d點的應力值稱為抗拉強度(強度極限)σb;從最高點d至斷裂點e'鋼筋產生頸縮現象,荷載下降,伸長增大,很快被拉斷

圖9-5 熱軋鋼筋的應力-應變圖

二、鋼筋在混凝土中的粘結錨固作用有:膠結力——即接觸面上的化學吸附作用,但其影響不大;摩阻力——它與接觸面的粗糙程度及側壓力有關,且隨滑移發展其作用逐漸減小;咬合力——這是帶肋鋼筋橫肋對肋前混凝土擠壓而產生的,為帶肋鋼筋錨固力的主要**;機械錨固力——這是指彎鉤、彎折及附加錨固等措施(如焊錨板、貼焊鋼筋等)提供的錨固作用。

鋼筋基本錨固長度,取決於鋼筋強度及混凝土抗拉強度,並與鋼筋外形有關。

三、鋼筋碳化原因:

混凝土的碳化是指大氣中的co2與混凝土中的ca(oh)2起化學反應,生成中性的碳酸鹽caco3。混凝土中鋼筋保持純化狀態的最低鹼度是ph=11.5,而碳化結果可使ph低於9,鋼筋鏽蝕不可避免。

工業過程排放的so2,除與ca(oh)2結合生成caso3類似碳化作用外,一方面so2、so3溶於水(或形成酸雨),直接促使鋼筋的電化學腐蝕過程(類似c1-作用);另方面所生成的硫酸鹽對混凝土進一步發生膨脹侵蝕作用。實質上,二氧化硫(so2)與酸雨對鋼筋鏽蝕的危害,在一定條件下遠大於碳化的作用。

四、檢查專案和方法

1.主控專案

(1)鋼筋進場時,應按現行國家標準《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》(gb 1499-1998)等的規定抽取試件作為力學效能檢驗,其質量必須符合有關標準的規定。

檢查數量:按進場的批次和產品的抽樣檢驗方案確定。

檢驗方法:檢查產品合格證、出廠檢驗報告和進場複驗報告。

(2)對有抗震設防要求的框架結構,其縱向受力鋼筋的強度應滿足設計要求;當設計無具體要求時,對

一、二級抗震等級,檢驗所得的強度實測值應符合下列規定:

1)鋼筋的抗拉強度實測值與屈服強度實測值的比值不應小於1.25;

2)鋼筋的屈服強度實測值與強度標準值的比值不應大於1.3。

檢查數量與方法同(1)。

(3)當發現鋼筋脆斷、焊接效能不良或力學效能顯著不正常等現象時,應對該批鋼筋進行化學成分檢驗或其他專項檢驗。

2.一般專案

鋼筋應平直、無損傷,表面不得有裂紋、油汙、顆粒狀或片狀老鏽。

檢查數量:進場時和使用前全數檢查。

檢查方法:觀察。

2.力學效能試驗

從每批鋼筋中任選兩根鋼筋,每根取兩個試件分別進行拉伸試驗(包括屈服點、抗拉強度和伸長率)和冷彎試驗。

1.接頭使用規定

(1)直徑大於12mm以上的鋼筋,應優先採用焊接接頭或機械連線接頭。

(2)當受拉鋼筋的直徑大於28mm及受壓鋼筋的直徑大於32mm時,不宜採用綁紮搭接接頭。

(3)軸心受拉及小偏心受拉桿件(如桁架和拱的拉桿)的縱向受力鋼筋不得採用綁紮搭接接頭。

(4)直接承受動力荷載的結構構件中,其縱向受拉鋼筋不得採用綁紮搭接接頭。

2.接頭面積允許百分率

同一連線區段內,。

(1)鋼筋綁紮搭接接頭連線區段的長度為1.3l1(l1為搭接長度),凡搭接接頭中點位於該連線區段長度內的搭接接頭均屬於同一連線區段(圖9-8)。同一連線區段內,縱向受拉鋼筋搭接接頭面積百分率應符合設計要求;當設計無具體要求時,應符合下列規定:

圖9-8 同一連線區段內的縱向受拉鋼筋綁紮搭接接頭

1)對梁、板類及牆類構件,不宜大於25%;

2)對柱類構件,不宜大於50%;

3)當工程中確有必要增大接頭面積百分率時,對梁類構件不應大於50%;對其他構件,可根據實際情況放寬。

縱向受壓鋼筋搭接接頭面積百分率,不宜大於50%。

(2)鋼筋機械連線與焊接接頭連線區段的長度為35倍d(d為縱向受力鋼筋的較大直徑),且不小於500mm。同一連線區段內,縱向受力鋼筋的接頭面積百分率應符合設計要求;當設計無具體要求時,應符合下列規定:

1)受拉區不宜大於50%;受壓區不受限制;

2)接頭不宜設定在有抗震設防要求的框架樑端、柱端的箍筋加密區;當無法避開時,對等強度高質量機械連線接頭,不應大於50%;

3)直接承受動力荷載的結構構件中,不宜採用焊接接頭;當採用機械連線接頭時,不應大於50%。

3.綁紮接頭搭接長度

(1)縱向受拉鋼筋綁紮搭接接頭的搭接長度應根據位於同一連線區段內的鋼筋搭接接頭面積百分率按下列公式計算:

ll=ξla (9-3)

式中 la——縱向受拉鋼筋的錨固長度,按9-2-1-2條確定;

ξ——縱向受拉鋼筋搭接長度修正係數,按表9-15取用。

縱向受拉鋼筋搭接長度修正係數表9-15

(2)構件中的縱向受壓鋼筋,當採用搭接連線時,其受壓搭接長度不應小於縱向受拉鋼筋搭接長度的0.7倍,且在任何情況下不應小於200mm。

(3)在梁、柱類構件的縱向受力鋼筋搭接長度範圍內,應按設計要求配置箍筋。當設計無具體要求時,應符合下列規定:

1)箍筋直徑不應小於搭接鋼筋較大直徑的0.25倍;

2)受拉搭接區段的箍筋間距不應大於搭接鋼筋較小直徑的5倍,且不應大於100mm;

3)受壓搭接區段的箍筋的間距不應大於搭接鋼筋較小直徑的10倍,且不應大於200mm;

4)當柱中縱向受力鋼筋直徑大於25mm時,應在搭接接頭兩個端麵外l00mm範圍內各設定兩個箍筋,其間距宜為50mm。

五、板上開洞

1.圓洞或方洞垂直於板跨方向的邊長小於300mm時,可將板的受力鋼筋繞過洞口,不必加固。

2.當300≤d(b)≤1000mm時,應沿洞邊每側配置加強鋼筋,其面積不小於洞口寬度內被切斷的受力鋼筋面積的1/2,且不小於2φ10,見圖9-12。

圖9-12 板上開洞處的構造鋼筋

3.當d(b)>300mm且孔洞周邊有集中荷載時或d(b)>1000mm時,應在孔洞邊加設邊梁

六、框架梁的錨固要求

框架梁或連續梁的上部縱向鋼筋應貫穿中間節點或中間支座範圍(圖9-16)。該鋼筋節點或支座邊緣伸向跨中的截斷位置應滿足受彎承載力與錨固要求。

框架梁或連續梁下部縱向鋼筋在中間節點或中間支座處應滿足下列錨固要求:

(1)當計算中不利用該鋼筋強度時,其伸入節點或支座的錨固長度las≥12d(帶肋鋼筋)、15d(光圓鋼筋);

(2)當計算中充分利用該鋼筋的抗拉強度時,下部縱向鋼筋應錨固在節點或支座內,此時可採用直線錨固形式(圖9-16a),其錨固長度不應小於la;也可採用帶90°彎折的錨固形式(圖9-16b),其錨固長度不應小於0.41a;下部縱向鋼筋也可伸過節點或支座範圍,並在樑中彎矩較小處設定搭接接頭(圖9-16c),其搭接長度不應小於ll。

圖9-16 梁下部縱向鋼筋在中間節點或中間支座範圍的錨固與搭接

(a)節點中的直線錨固;(b)節點中的彎折錨固;(c)節點或支座範圍外的搭接

5.框架梁上部縱向鋼筋伸入中間層端節點的錨固長度,當採用直線錨固形式時不應小於la,且伸過柱中心線不宜小於5d(d為梁上部縱向鋼筋的直徑)。當柱截面尺寸不足時,梁上部縱向鋼筋應伸至節點對邊並向下彎折,其包含彎弧段在內的水平投影長度不應小於0.4la,包含彎弧段在內的豎直投影長度應為15d(圖9-17)。

圖9-17梁上部縱向鋼筋在框架中間層端節點內的錨固

框架梁下部縱向鋼筋在端節點處的錨固要求與中間節點處的錨固要求相同。

1.樑中彎起鋼筋的彎起角α,一般為45°;當梁高>800mm時,宜取60°。

2.彎起鋼筋的彎終點外應留有錨固長度,在受拉區不應小於20d,在受壓區不應小於10d,對光圓鋼筋在末端應設定彎鉤(圖9-18)。

圖9-18 彎起鋼筋端部構造

(a)受拉區;(b)受壓區

1.在梁下部或截面高度範圍內有集中荷載作用時,應在該處設定附加橫向鋼筋(吊筋、箍筋)承擔。附加橫向鋼筋應布置在長度s(s=2h1+3b)的範圍內(圖9-22)。

圖9-22 集中荷載作用處的橫向附加鋼筋

(a)附加箍筋;(b)附加吊筋

1-傳遞集中荷載的位置;2-附加箍筋;3-附加吊筋

3.頂層柱中縱向鋼筋的錨固,應符合下列規定:

(1)頂層中間節點的柱縱向鋼筋及頂層端節點的內側柱縱向鋼筋可用直線方式錨入頂層節點,其自梁底標高算起的錨固長度不應小於la,且柱縱向鋼筋必須伸至柱頂。當頂層節點處梁截面高度不足時,柱縱向鋼筋應伸至柱頂並向節點內水平彎折(圖9-25a );當柱頂有現澆板且板厚不小於80mm,混凝土強度等級不低於c20時,柱縱向鋼筋也可向外彎折(圖9-25b)。彎折後的水平投影長度不宜小於12d(d為縱向鋼筋直徑)。

圖9-25 頂層柱中間節點縱向鋼筋的錨固

(a)柱縱向鋼筋向內彎折;(b)柱縱向鋼筋向外彎折

(2)框架頂層端節點處,可將柱外側縱向鋼筋的相應部分彎入樑內作樑上部縱向鋼筋使用(圖9-26a),其搭接長度不應小於1.51a;其中,伸入樑內的外側縱向鋼筋截面面積不宜小於外側縱向鋼筋全部截面面積的65%。梁寬範圍以外的柱外側縱向鋼筋宜沿節點頂部伸至柱內邊,並向下彎折不小於8d後截斷;當柱縱向鋼筋位於柱頂第二層時,可不向下彎折。

當有現澆板且板厚不小於80mm、混凝土強度等級不低於c20時,梁寬範圍以外的縱向鋼筋可伸人現澆板內,其長度與伸入梁的柱縱向鋼筋相同。

(3)框架梁頂節點處,也可將梁上部縱向鋼筋彎入柱內與柱外側縱向鋼筋搭接(圖9-26b),其搭接長度豎直段不應小於1.7la。當梁上部縱向鋼筋的配筋率大於1.

2%時,彎入柱外側的梁上部縱向鋼筋應滿足以上規定的搭接長度,且宜分兩批截斷,其截斷點之間的距離不宜小於20d(d為梁上部縱向鋼筋直徑)。柱外側縱向鋼筋伸至柱頂後宜向節點內水平彎折,彎折段的水平投影長度不宜小於12d(d為柱外側縱向鋼筋直徑)。

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