套筒鋼筋有效連接長度對其強度影響研究★

于 國 友

(東莞理工學院，廣東 東莞 523808)

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·施工技術·

套筒鋼筋有效連接長度對其強度影響研究★

于 國 友

(東莞理工學院，廣東 東莞 523808)

選取直徑為20 mm和25 mm直螺紋套筒鋼筋各15對，分三組研究有效連接長度對套筒鋼筋力學特性的影響，實驗結果表明，技術規程中關于外露螺紋不宜超過2p的規定是非常必要的，因此，工程現場進行質量監督與監控至關重要。

套筒鋼筋，有效連接長度，強度

1 概述

鋼筋套筒連接適用于承受拉、壓雙向作用力的各類構筑物鋼筋混凝結構中的鋼筋連接施工，能夠做到節材、節能，不受鋼筋成分及種類的限制等優點。鋼筋套筒連接可全方位連接，提前預制，工廠化作業，不占用工期，全天候施工等優勢。鋼筋套筒連接操作方便、快捷，施工速度快，可大大縮短工期。在鋼筋密集區,套筒連接的優勢尤具明顯。由于接頭的抗拉強度均超過母材的標準值,因此具有優良的延性及反復拉壓的性能[1]。因此，鋼筋套筒連接已在我國得到廣泛使用[2]。但由于現場操作工人的水平與責任心良莠不齊，疏于監督管理，不僅不能達到預期的連接效果，有時甚至釀成重大安全事故。對于套筒連接的前1/2段，由于施工期間的扭力較小一般都能保證完成，但對于后1/2段一般需要工具才能完成，個別責任心不強的工人可能偷工減料。因此，現場監督檢查非常重要[3-5]，以防止因實際操作人員的懶惰或疏忽而造成安全隱患。JGJ 107—2010鋼筋機械連接通用技術規程[6]明確規定，鋼筋絲頭在套筒中央位置相互頂緊，標準型接頭安裝后的外露螺紋不宜超過2p。為了進一步驗證此規定的必要性，并借此引起施工人員及管理部門的重視，本文選取了直徑為20 mm和25 mm的鋼筋各15對進行研究。每種直徑鋼筋分為三組，分別研究鋼筋不同外露絲扣時套管鋼筋的整體力學特性。

2 實驗結果

為了研究連接長度對直螺紋套筒鋼筋強度的影響，本文選取20 mm和25 mm套筒鋼筋進行研究。直徑20 mm的三級鋼筋，其絲頭長度為24 mm左右；直徑25 mm的三級鋼筋，其絲頭長度為28 mm左右。每種直徑鋼筋各選15對并分為3組，每組5對。3組套筒鋼筋外露絲扣分別為1/2絲頭長度，1/3絲頭長度和不多于1/6絲頭長度(亦不多于2p)進行拉拔試驗。實驗結果見表1，圖1，表2，圖2。 從實驗結果可以看出：1)無論是20 mm鋼筋還是25 mm鋼筋，外露1/2，1/3絲頭長度均不能保證套筒連接的有效性；而外露1/6絲頭長度能夠保證連接的有效性。2)相對于直徑20 mm套筒鋼筋，直徑25 mm的套筒鋼筋的可靠性更高。除兩組拉松套筒外，其他三組外露1/3絲頭長度25 mm套筒鋼筋均能夠達到使用要求。這可能是由于25 mm鋼筋螺紋高度大于直徑20 mm鋼筋的緣故。3)對于直徑20 mm的套筒鋼筋，當外露1/6絲頭長度時仍會出現一個套筒連接失效的現象。說明20 mm套筒與鋼筋間連接質量存在一定問題，所以套筒的質量非常重要。同時進一步驗證了技術規程中所作要求的必要性，即：鋼筋絲頭在套筒中央位置相互頂緊，標準型接頭安裝后的外露螺紋不宜超過2p[6]。

表1 不同外露絲頭長度時，直徑20 mm套筒鋼筋抗拉實驗結果及破壞形式

表2 不同外露絲頭長度時，直徑25 mm套筒鋼筋抗拉實驗結果及破壞形式

外露絲扣長度比25mm套筒鋼筋試件編號及破壞形式123451/21/31/6屈服強度/MPa432311272160432極限強度/MPa487445423365479破壞形式拉掉套筒拉掉套筒拉掉套筒拉掉套筒拉松套筒結論不合格不合格不合格不合格不合格屈服強度/MPa463439439450464極限強度/MPa588538616622628破壞形式拉松套筒拉松套筒拉斷拉斷拉斷結論不合格不合格合格合格合格屈服強度/MPa470455457441450極限強度/MPa626614618610615破壞形式拉斷拉斷拉斷拉斷拉斷結論合格合格合格合格合格

總之，為提高套筒鋼筋的可靠性，不僅要保證套筒的強度及其與鋼筋間的連接效果，還應該保證鋼筋擰入套筒的長度滿足技術規程要求。由于施工人員良莠不齊，有效地現場監督必不可少。

3 結語

1)在保證鋼筋螺紋尺寸、套筒尺寸、外露螺紋長度均符合技術規程要求的前提下，套筒質量及套筒與鋼筋間的緊密連接同樣重要。應避免套筒失效現象的發生。2)在保證鋼筋螺紋尺寸、套筒尺寸、套筒不失效的條件下，技術規程中鋼筋絲頭在套筒中央位

置相互頂緊，標準型接頭安裝后的外露螺紋不宜超過2p的規定是合理且必要的。為保證套筒鋼筋的力學特性，實際施工過程中必須嚴格遵守技術規程的要求。3)一個合格的直螺紋套筒連接應該保證鋼筋螺紋尺寸、套筒尺寸、套筒質量及有效連接長度等指標全部達到技術規程要求，四個因素缺一不可。因此，工程現場質量監督與監控至關重要。

[1] 胡小東.鋼筋直螺紋套筒等強連接技術及施工控制[J].技術研發，2014，21(4)：92-93.

[2] 李 輝.鋼筋直螺紋套筒連接探討[J].甘肅冶金，2005(7):6.

[3] 梁 嵐.鋼筋直螺紋套筒連接質量控制[J].工程建筑，2011(7):69-71.

[4] 黃世武.剝肋滾壓直螺紋套筒鋼筋機械現場質量控制方法[J].道路工程，2011(9):39-40.

[5] 成會琴.淺談鋼筋滾軋直螺紋套筒連接技術應用[J].山西建筑，2011，37(11):87-88.

[6] JGJ 107—2010，鋼筋機械連接通用技術規程[S].

Effects of connection length on the strength of socket rebars★

Yu Guoyou

(DongguanUniversityofTechnology,Dongguan523808,China)

15 pairs are chosen for socket rebars with 20 mm and 25 mm diameters respectively, which are divided into 3 groups so as to study the effects of connection length on the strength. Results show that the requirement of 2pgiven in the code is necessary. Therefore, on site quality supervision is very important.

socket rebar, connection length, strength

1009-6825(2016)11-0098-02

2016-02-02

于國友(1966- )，男，教授

TU755.3

A

★：廣東省教育廳2014年本科高校教學質量與教學改革工程項目“土木工程實驗教學示范中心”資助(粵教高函[2014]97號和粵教高函[2014]107號)；東莞理工學院2012年教育教學改革與研究項目“土木工程實驗教學示范中心”資助