粘结与锚固
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浆体与岩土体之间粘结强度及锚固体端阻强度标准值
(kPa,经验值)
岩土类别 岩土性状 粘结强度标准值 端阻强度标准值
素填土 — 15~30 100^600
淤泥质土 软塑 10^30 100^300
黏性土 软塑 15~50 200^400
可塑 O.50
0.25
硬塑 45~100 900-1300
坚硬 70~140 I1o(H400
粉土 稍密 20~55 250~600
中密 30~80 500~700
密实 5(Γ120 60(Hooo
砂土 松散 20~50 200~500
稍密 30~100 450~900
中密 50~200 700"1200
密实 80~300 900^2000
碎石土 松散 40^150 300^1000
稍密 60~200 90(H500
中密 80~250 1200~2200
密实 IO(T350 1400"3000
花岗岩残积土 可塑 0.5
0.25
硬塑 6(Γ130 HOO-1600
坚硬 70~160 1200^1900
极软岩 100zv300 800^1800
岩体 软岩 200~600 1200^2400
较软岩 40(T1OOO —
较硬岩 600^1600 —
坚硬岩 800^2000 —
注:1表中粘结强度值为一次注浆及简易二次注浆的拉力型及全粘结锚杆的经验值;采用二次分段注浆工艺时可提高11~15倍,岩体中提高倍数较小;
2对于黏性土层,干钻成孔、套管护壁、洗孔干净、等待注浆时间较短、注浆压力大、浆体强度高、地下水不丰富等工况下粘结强度取较高值;反之取较低值;
3对于砂土,除上述第2点因素外,在密实度相同情况下,粉细砂层取粘结强度较低值,中粗砂层取中值,砾砂层取较高值;粉细砂含量超过总质量的30%时取较低值;
4对于粉土,除上述第2点因素外,在密实度相同情况下含水量越大粘结强度取值越低;
5对于有机质含量为5%~10%的有机质土,粘结强度取较低值; 6对于岩体,孔壁粗糙、洗孔干净、地下水不丰富、结构面不发育等工况下粘结强度取高值;反之取低值;
第36卷第21期 2 0 1 0年7月 山 西 建 筑 SHANXI ARCHITECn『RE Vo1.36 No.21 Ju1.2010 ・65・
文章编号:1009—6825(2010)21—0065—02
陶粒混凝土与钢筋粘结锚固可靠度分析
王卫玉
摘要:根据试验研究统计得到螺纹Ⅱ级钢筋锚固时极限粘结应力 ,回归方程及其准确性的统计数据,应用概率分析
方法,确定了符合可靠度要求的,适用于不同强度等级轻骨料混凝土钢筋设计锚固长度,从而为有关规程的修订奠定了
基础。 关键词:陶粒混凝土,粘结,锚固,可靠度
中图分类号:TU311.2 文献标识码:A
1极限状态方程
锚固于混凝土中的钢筋,在极限拉拔力 作用下,可能因钢
筋屈服而失效,也可能发生锚固破坏,对于确定的钢筋和混凝土,
钢筋的屈服力不变,而混凝土对钢筋的锚固力则随锚固长度
而异(见图1)。在某一特定的锚固长度下,锚固力可等于屈服力, 即锚固失效与钢筋屈服将同时发生。这一特定的锚固长度称为
“临界锚固长度”L ,而锚固力与屈服力相等的状态称为“锚固极 限状态”(见图2)。
屈服力—/ 极限状态
临界锚固长度 厶 图1 钢筋的锚固 图2 锚固极限状态
一般来说,钢筋的屈服力和混凝土对钢筋的锚固力都不是常
量而是随机变量,所以临界锚固长度也是随机变量,锚固极限状
态是不确定的。因此,要确定符合可靠度要求的设计锚固长度,
一般需采用统计数学方法。
根据极限状态下的平衡条件,可建立下列关系式:
=rcdL。r =rcd /4 (1)
整理得锚固长度的极限状态方程为:
g=4(L /d)r 一 :0 (2)
其中, 为极限拉拔力; 为钢筋屈服强度; 为极限平均
粘结锚固强度,试验统计回归公式计算: =(0.57+2.28d/L )(2.19+0.81c/d+39.7llD ) (3)
令作用效应:
S= (4)
抗力:
R=n p=40t,L ̄ru/d (5)
摘自网友ZHAOGFURTHER的一段话,讲述了弯锚的受力机理。
弯折锚固中,在靠柱内边开始大约6d~10d的水平段我们称其为平直前段;而余下部分简称平直后段。其实,当水平段为0.4laE的条件下,平直后段是一个很小的数。钢筋锚固长度一般在26d~49d之间,则平直后段在0.4d~13.6d之间。平直段与弯后段关联部分简称为弯弧段。
弯后段的粘结锚固作用大小与弯后段长短有关,在平直段为0.4laE的条件下,当弯后段小于10d时,因钢筋受力使弯折段有扳直趋势而很容易把支座外侧混凝土顶破;当弯后段为12d时,弯后段最大能分担钢筋23%的拉力;当弯后段为15d时,弯后段最大能分担钢筋31%的拉力;如果将弯后段长度增加到22d,弯后段最大能分担钢筋31.7%的拉力;在弯后段大于22d以后,弯后段所分担的拉力已经不会再随弯后段长度的增加而提高。
弯锚钢筋在节点受力的初期,钢筋的拉力基本上由水平段与混凝土的粘结锚固力来平衡(承担钢筋拉力的85%以上),在地震的交变荷载作用下,平直前段的钢筋粘结力将会逐渐减小,平直前段开始产生滑移变形,钢筋锚固的作用力逐渐向平直后段移动并与弯后段共同分担。等到平直前段的粘结锚固力完全丧失后,弯后段能分担钢筋的拉力超不过32%,而平直后段又因太短绝对不可能承担钢筋70%的拉力,钢筋拉力是怎样得到平衡的呢?是弯后段与弯弧段一起构成一个“挂钩”钩住了混凝土,从而与钢筋所受拉力相平衡,我们称其为弯折锚固作用力。当弯折锚固的平直段长度太小时,弯弧段距支座内边范围厚度的混凝土太薄,将无法抵抗弯折锚固“挂钩”作用产生的冲切力,该范围的混凝土就会被“挂钩”撕裂甚至拉脱、挖出,发生“混凝土锥形拔出”破坏。
如果是因钢筋在节点锚固区受拉屈服,或者是钢筋被从节点混凝土中拔出,就叫做钢筋在节点的锚固未能满足锚固强度;而是如上述钢筋把其所处环境的混凝土“挖出”,则是锚固未能满足锚固刚度。钢筋的锚固应满足锚固强度和锚固刚度两个要求才能保证钢筋在节点的锚固有效。
混凝土钢筋的锚固原理与计算
一、引言
混凝土钢筋的锚固是指将钢筋固定在混凝土中,以保证钢筋与混凝土之间的牢固连接。混凝土钢筋的锚固在混凝土结构中起着至关重要的作用,它能够有效地保证混凝土结构的安全性和稳定性,因此,混凝土钢筋的锚固问题一直是混凝土结构设计和施工中的重要问题之一。
二、混凝土钢筋的锚固原理
钢筋的锚固原理是在混凝土结构中,通过摩擦力、粘结力和侧向限制力等作用,使得钢筋能够保持在混凝土中的固定位置,以承受荷载的作用。混凝土结构中,钢筋的锚固主要通过以下三种方式实现:
1. 摩擦力锚固
在混凝土中,当钢筋表面与混凝土接触时,由于钢筋表面的粗糙程度,会产生一定的摩擦力,从而使得钢筋能够保持在混凝土中的稳定位置。通常情况下,摩擦力锚固的作用范围较小,不足以保证钢筋的牢固连接。
2. 粘结力锚固
混凝土中的水泥浆料与钢筋表面的氧化物反应,形成一层粘结力,这种力可以使得钢筋与混凝土之间产生牢固的连接。粘结力锚固是混凝土钢筋锚固中最重要的一种方式,通常情况下,通过加粗钢筋的表面或喷涂特殊的粘合剂可以增加钢筋表面的粗糙度,从而增加粘结力锚固的作用效果。
3. 侧向限制力锚固
在混凝土结构中,由于钢筋的存在,混凝土中的荷载不会完全沿着钢筋方向传递,这会导致钢筋所在位置的混凝土产生侧向压缩力,从而形成侧向限制力锚固。侧向限制力锚固通常是在钢筋的两侧设置锚固钩,通过钩子的弯曲形成侧向限制力,从而保证钢筋在混凝土中的牢固连接。
三、混凝土钢筋的锚固计算
混凝土钢筋的锚固计算是混凝土结构设计和施工中非常重要的一环,它需要考虑到钢筋的强度、混凝土的强度、锚固长度、荷载等多个因素。在进行混凝土钢筋锚固计算时,需要注意以下几个方面:
1. 锚固长度的确定
混凝土钢筋的锚固长度是指钢筋在混凝土中的固定长度,它的长度需要根据混凝土的强度、钢筋的强度和荷载大小来确定。一般情况下,钢筋的锚固长度应该不小于25倍钢筋的直径,同时也不应该超过混凝土的有效深度。在进行锚固长度的计算时,需要考虑到钢筋与混凝土之间的粘结力和摩擦力,以及侧向限制力的作用。