叠合板中钢筋的锚固与间接搭接性能研究

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在叠合板中采取预制板板底纵筋不外伸构造在构件生产、运输、安装等环节均有明显优势。以附加连接钢筋代替预制板板底外伸纵筋的构造主要涉及两个方面:一是附加连接钢筋伸入支座端的锚固性能,二是附加连接钢筋伸入叠合板后浇层与板底纵筋的间接搭接性能。钢筋间接搭接连接在装配式结构中广泛存在,但目前我国规范尚未给出间接搭接接头的设计方法和构造要求,同时也缺少充分的相关研究。本文对叠合板内钢筋的锚固与间接搭接性能展开研究。主要研究内容及结论、建议如下:(1)通过6组钢筋粘结锚固试验研究了板内钢筋(直径一般不超过12mm)在短锚、长锚时的粘结锚固性能,结果表明:试验条件下,15d的锚固长度可保证钢筋在屈服前不发生粘结破坏;为获得准确钢筋-混凝土粘结-滑移τ-S曲线,建议采用锚固长度为5d的短锚试件进行钢筋-混凝土粘结滑移曲线的测量试验;GB50010建议的τ-S曲线表达形式较为准确,但对应特征点取值明显偏小。(2)9组间接搭接单向拉伸试验表明:搭接长度取为0.8l_a可满足钢筋可靠搭接的要求;以钢筋有效搭接长度估测钢筋临界搭接长度,则钢筋搭接长度可取为0.8l_a;钢筋的有效搭接长度随总搭接长度增加而增长,钢筋直径、净间距的小幅变化对有效搭接长度无明显影响。(3)6个预制板板底纵筋末端带90°弯钩并以绑扎搭接、间接搭接方式连接的整体式接缝连接空心叠合板受弯性能试验表明:各试件均发生受弯破坏且均能达到规范规定的受弯承载能力极限状态;叠合板板底纵筋在后浇带内采用绑扎搭接或间接搭接对接缝处裂缝的开展、叠合板的承载力、刚度及变形能力无明显影响;采用的绑扎搭接、间接搭接方式连接的钢筋均可达到受拉屈服;对于末端带90°弯钩的钢筋,0.4倍规范要求搭接长度可使钢筋实现可靠锚固与间接搭接。(4)通过对国内外规范中钢筋搭接连接的设计方法和构造要求的归纳、对比,以及对搭接长度影响因素的分析可知:横向钢筋的充足配置可大幅改善钢筋搭接连接的受力性能;各国规范建议的末端带弯钩钢筋的受拉搭接长度约为直钢筋的0.50~0.90倍;各规范计算得到的受压搭接长度均小于受拉搭接长度;我国规范用于计算受拉搭接长度的修正系数ζ_l取值普遍大于国外规范。(5)提出了钢筋间接搭接接头的设计方法及相关构造建议,在此基础上提出了叠合板不出筋支座处附加钢筋的设计构造建议。
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