鋼筋灌漿套筒連接接頭的力學(xué)性

1注漿套筒規格的約束力原理

與捆扎聯(lián)接、機械連接等機械連接方法不一樣，鋼筋套筒注漿聯(lián)接連接頭是借助原材料間的粘接功效來(lái)保持合理傳力的。建筑鋼筋與灌漿料的粘接功效關(guān)鍵由3一部分構成：

(1)建筑鋼筋與灌漿料表面上的黏附力f1;

(2)灌漿料握裹建筑鋼筋而造成表層滑動(dòng)摩擦力f2;

(3)建筑鋼筋橫肋與灌漿料中間的機械設備咬力f3。

在其中起關(guān)鍵功效的是橫肋與灌漿料間產(chǎn)生的咬力。傳力方式可歸納為：建筑鋼筋→灌漿料→套筒規格→灌漿料→此外一根建筑鋼筋。當建筑鋼筋受拉時(shí)，抗拉力根據建筑鋼筋與灌漿料間的粘接功效傳送給灌漿料，灌漿料再根據其與套筒規格內腔的粘接功效傳送給套筒規格

套筒規格在全部連接頭的傳力全過(guò)程中起著(zhù)主導作用，一方面它能夠 立即承擔建筑鋼筋根據灌漿料傳出的徑向力;另一方面套筒規格和套筒規格外混泥土為灌漿料出示合理的側面約束，提高灌漿料與建筑鋼筋間粘接功效。當聯(lián)接連接頭遭受抗拉力時(shí)，一般 套筒規格會(huì )分攤大量的徑向力，而連接頭在傳送工作壓力時(shí)要更強充分發(fā)揮灌漿料的原材料特點(diǎn)。套筒規格在徑向力功效下造成徑向地應力，灌漿料破裂澎漲造成的套筒規格環(huán)向地應力較為小，一般可忽視環(huán)向地應力。

2鋼筋套筒注漿聯(lián)接連接頭的毀壞方式

鋼筋套筒注漿聯(lián)接連接頭的毀壞方式關(guān)鍵有下列5種狀況：

(1)套筒規格外建筑鋼筋被扯斷，它是超過(guò)聯(lián)接實(shí)效性的最基礎規定;

(2)建筑鋼筋拔出來(lái)毀壞，這由于建筑鋼筋與灌漿料中間粘結性不夠;

(3)灌漿料破裂毀壞，關(guān)鍵是因為灌漿料抗壓強度不夠導致;

(4)灌漿料拔出來(lái)毀壞，這類(lèi)毀壞由于灌漿料與套筒規格中間的粘接抗壓強度不夠;

(5)套筒規格被扯斷，因為套筒規格抗壓強度不夠導致。

為確保連接頭的實(shí)效性，套筒規格外建筑鋼筋被扯斷應在于別的毀壞方式產(chǎn)生。套筒規格的抗壓強度級別和壁厚規格是確保套筒規格不被扯斷的首要條件，建筑鋼筋在套筒規格需要具備有效的錨固長(cháng)度。灌漿料的抗壓強度和含水率對連接頭支承起關(guān)鍵功效，灌漿料應具備充足抗壓強度防止破裂毀壞，膨脹性則能夠 填補料漿硬底化全過(guò)程的容積收攏，提高粘接功效。除此之外，套筒規格內腔上設定一定總數的剪應力鍵可阻攔灌漿料被拔出來(lái)。

套筒規格外建筑鋼筋被扯斷是套筒規格無(wú)效的典型性方式(下面將解析這一無(wú)效全過(guò)程的毀壞原理)。灌漿料在凝固硬底化全過(guò)程因其容積澎漲受套筒規格約束力而造成壓地應力。當遭受抗拉力時(shí)，建筑鋼筋根據粘接功效傳送給灌漿料，使建筑鋼筋灌漿料融合區域原始壓地應力慢慢減少并發(fā)展趨勢為拉地應力。當載荷再次增加，建筑鋼筋的“錐楔”功效顯著(zhù)，造成軸向和徑向的作用力。建筑鋼筋肋前受力區混泥土壓地應力擴大，反面拉地應力也擴大。當拉地應力超出灌漿料的抗壓強度時(shí)，剛開(kāi)始出現環(huán)向破裂縫隙?？p隙會(huì )沿斜向發(fā)展趨勢，一般偏向套筒規格內腔的剪應力鍵處。伴隨著(zhù)載荷的持續擴大，出現縫隙的肋可能向內發(fā)展趨勢，而縫隙總寬逐肋減少，如圖所示3圖示。那樣在融合面裂開(kāi)區產(chǎn)生一段橫肋與混泥土中間的機械設備牙齒咬合齒段，未裂開(kāi)區可視作粘接抗壓強度的充裕區。建筑鋼筋在這里一全過(guò)程中親身經(jīng)歷了延展性、妥協(xié)及加強環(huán)節。建筑鋼筋妥協(xié)后，機械設備牙齒咬合齒段基礎已不發(fā)展趨勢，再次增加抗拉力建筑鋼筋超過(guò)強度極限被扯斷。

3鋼筋套筒注漿聯(lián)接連接頭的有關(guān)標準和檢測方式 

鋼筋套筒注漿聯(lián)接連接頭的抗壓強度和形變是調查連接頭特性的至關(guān)重要指標值，現階段全世界許多 國家都對其做出了有關(guān)要求。英國鋼筋機械連接實(shí)驗規范(ASTMA1034)對機械連接連接頭的特性規定和實(shí)驗方式 得出了要求，構造混泥土建筑設計規范(ACI318)中規定連接頭的抗壓強度應不低于125%建筑鋼筋抗拉強度指標值。英國統一住宅建筑規范(UBC-97)中還要求type2型連接頭不可以低于0.95倍的鋼筋抗拉強度。關(guān)鍵的實(shí)驗方式 有單邊拉伸實(shí)驗，不斷拉壓實(shí)驗、載荷實(shí)驗、疲勞測試等。

在我國的《鋼筋機械連接技術(shù)規范》(JGJ107-2010)和《鋼筋套筒注漿聯(lián)接運用技術(shù)規范》(JGJ355-2015)也做出了有關(guān)要求，連接頭的評測抗壓強度應超過(guò)鋼筋抗拉強度指標值，殘留形變不超0.1，較大 力下的總延伸率不低于6%。因為聯(lián)接位置的建筑鋼筋一般 在同一聯(lián)接路段內100%聯(lián)接，而且縱向載重預制構件聯(lián)接地區一般 坐落于箍筋加密區，JGJ355-2015對I級連接頭的特性規定更高，要求在建筑鋼筋非破裂毀壞時(shí)連接頭的抗壓強度應超過(guò)鋼筋抗拉強度指標值的1.15倍。

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