套筒鋼筋有效連接長(zhǎng)度對(duì)其強(qiáng)度影響研究★

于 國(guó) 友

(東莞理工學(xué)院，廣東 東莞 523808)

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·施工技術(shù)·

套筒鋼筋有效連接長(zhǎng)度對(duì)其強(qiáng)度影響研究★

于 國(guó) 友

(東莞理工學(xué)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(duì)，分三組研究有效連接長(zhǎng)度對(duì)套筒鋼筋力學(xué)特性的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，技術(shù)規(guī)程中關(guān)于外露螺紋不宜超過(guò)2p的規(guī)定是非常必要的，因此，工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督與監(jiān)控至關(guān)重要。

套筒鋼筋，有效連接長(zhǎng)度，強(qiáng)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(gòu)筑物鋼筋混凝結(jié)構(gòu)中的鋼筋連接施工，能夠做到節(jié)材、節(jié)能，不受鋼筋成分及種類的限制等優(yōu)點(diǎn)。鋼筋套筒連接可全方位連接，提前預(yù)制，工廠化作業(yè)，不占用工期，全天候施工等優(yōu)勢(shì)。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(qū),套筒連接的優(yōu)勢(shì)尤具明顯。由于接頭的抗拉強(qiáng)度均超過(guò)母材的標(biāo)準(zhǔn)值,因此具有優(yōu)良的延性及反復(fù)拉壓的性能[1]。因此，鋼筋套筒連接已在我國(guó)得到廣泛使用[2]。但由于現(xiàn)場(chǎng)操作工人的水平與責(zé)任心良莠不齊，疏于監(jiān)督管理，不僅不能達(dá)到預(yù)期的連接效果，有時(shí)甚至釀成重大安全事故。對(duì)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(duì)于后1/2段一般需要工具才能完成，個(gè)別責(zé)任心不強(qiáng)的工人可能偷工減料。因此，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督檢查非常重要[3-5]，以防止因?qū)嶋H操作人員的懶惰或疏忽而造成安全隱患。JGJ 107—2010鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程[6]明確規(guī)定，鋼筋絲頭在套筒中央位置相互頂緊，標(biāo)準(zhǔn)型接頭安裝后的外露螺紋不宜超過(guò)2p。為了進(jìn)一步驗(yàn)證此規(guī)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(duì)進(jìn)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(shí)套管鋼筋的整體力學(xué)特性。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

為了研究連接長(zhǎng)度對(duì)直螺紋套筒鋼筋強(qiáng)度的影響，本文選取20 mm和25 mm套筒鋼筋進(jìn)行研究。直徑20 mm的三級(jí)鋼筋，其絲頭長(zhǎng)度為24 mm左右；直徑25 mm的三級(jí)鋼筋，其絲頭長(zhǎng)度為28 mm左右。每種直徑鋼筋各選15對(duì)并分為3組，每組5對(duì)。3組套筒鋼筋外露絲扣分別為1/2絲頭長(zhǎng)度，1/3絲頭長(zhǎng)度和不多于1/6絲頭長(zhǎng)度(亦不多于2p)進(jìn)行拉拔試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1，圖1，表2，圖2。 從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出：1)無(wú)論是20 mm鋼筋還是25 mm鋼筋，外露1/2，1/3絲頭長(zhǎng)度均不能保證套筒連接的有效性；而外露1/6絲頭長(zhǎng)度能夠保證連接的有效性。2)相對(duì)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(zhǎng)度25 mm套筒鋼筋均能夠達(dá)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(duì)于直徑20 mm的套筒鋼筋，當(dāng)外露1/6絲頭長(zhǎng)度時(shí)仍會(huì)出現(xiàn)一個(gè)套筒連接失效的現(xiàn)象。說(shuō)明20 mm套筒與鋼筋間連接質(zhì)量存在一定問(wèn)題，所以套筒的質(zhì)量非常重要。同時(shí)進(jìn)一步驗(yàn)證了技術(shù)規(guī)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(biāo)準(zhǔn)型接頭安裝后的外露螺紋不宜超過(guò)2p[6]。

表1 不同外露絲頭長(zhǎng)度時(shí)，直徑20 mm套筒鋼筋抗拉實(shí)驗(yàn)結(jié)果及破壞形式

表2 不同外露絲頭長(zhǎng)度時(shí)，直徑25 mm套筒鋼筋抗拉實(shí)驗(yàn)結(jié)果及破壞形式

外露絲扣長(zhǎng)度比25mm套筒鋼筋試件編號(hào)及破壞形式123451/21/31/6屈服強(qiáng)度/MPa432311272160432極限強(qiáng)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(jié)論不合格不合格不合格不合格不合格屈服強(qiáng)度/MPa463439439450464極限強(qiáng)度/MPa588538616622628破壞形式拉松套筒拉松套筒拉斷拉斷拉斷結(jié)論不合格不合格合格合格合格屈服強(qiáng)度/MPa470455457441450極限強(qiáng)度/MPa626614618610615破壞形式拉斷拉斷拉斷拉斷拉斷結(jié)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(qiáng)度及其與鋼筋間的連接效果，還應(yīng)該保證鋼筋擰入套筒的長(zhǎng)度滿足技術(shù)規(guī)程要求。由于施工人員良莠不齊，有效地現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督必不可少。

3 結(jié)語(yǔ)

1)在保證鋼筋螺紋尺寸、套筒尺寸、外露螺紋長(zhǎng)度均符合技術(shù)規(guī)程要求的前提下，套筒質(zhì)量及套筒與鋼筋間的緊密連接同樣重要。應(yīng)避免套筒失效現(xiàn)象的發(fā)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(shù)規(guī)程中鋼筋絲頭在套筒中央位

置相互頂緊，標(biāo)準(zhǔn)型接頭安裝后的外露螺紋不宜超過(guò)2p的規(guī)定是合理且必要的。為保證套筒鋼筋的力學(xué)特性，實(shí)際施工過(guò)程中必須嚴(yán)格遵守技術(shù)規(guī)程的要求。3)一個(gè)合格的直螺紋套筒連接應(yīng)該保證鋼筋螺紋尺寸、套筒尺寸、套筒質(zhì)量及有效連接長(zhǎng)度等指標(biāo)全部達(dá)到技術(shù)規(guī)程要求，四個(gè)因素缺一不可。因此，工程現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量監(jiān)督與監(jiān)控至關(guān)重要。

[1] 胡小東.鋼筋直螺紋套筒等強(qiáng)連接技術(shù)及施工控制[J].技術(shù)研發(fā)，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(zhì)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(jī)械現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制方法[J].道路工程，2011(9):39-40.

[5] 成會(huì)琴.淺談鋼筋滾軋直螺紋套筒連接技術(shù)應(yīng)用[J].山西建筑，2011，37(11):87-88.

[6] JGJ 107—2010，鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)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(guó)友(1966- )，男，教授

TU755.3

A

★：廣東省教育廳2014年本科高校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程項(xiàng)目“土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心”資助(粵教高函[2014]97號(hào)和粵教高函[2014]107號(hào))；東莞理工學(xué)院2012年教育教學(xué)改革與研究項(xiàng)目“土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心”資助