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钢筋套筒有效连接长度对其强度影响研究

更新时间:2019-01-04    来源:剑亚机械    点击次数:次

1 概述
 
  钢筋套筒连接适用于承受拉、压双向作用力的各类构筑物钢筋混凝结构中的钢筋连接施工,能够做到节材、节能,不受钢筋成分及种类的限制等优点。钢筋套筒连接可全方位连接,提前预制,工厂化作业,不占用工期,全天候施工等优势。钢筋套筒连接操作方便、快捷,施工速度快,可大大缩短工期。在钢筋密集区,套筒连接的优势尤具明显。由于接头的抗拉强度均超过母材的标准值,因此具有优良的延性及反复拉压的性能。因此,钢筋套筒连接已在我国得到广泛使用。但由于现场操作工人的水平与责任心良莠不齐,疏于监督管理,不仅不能达到预期的连接效果,有时甚至酿成重大安全事故。对于套筒连接的前1/2段,由于施工期间的扭力较小一般都能保证完成,但对于后1/2段一般需要工具才能完成,个别责任心不强的工人可能偷工减料。因此,现场监督检查非常重要,以防止因实际操作人员的懒惰或疏忽而造成安全隐患。JGJ 107—2010钢筋机械连接通用技术规程明确规定,钢筋丝头在套筒中央位置相互顶紧,标准型接头安装后的外露螺纹不宜超过2p。为了进一步验证此规定的必要性,并借此引起施工人员及管理部门的重视,本文选取了直径为20 mm和25 mm的钢筋各15对进行研究。每种直径钢筋分为三组,分别研究钢筋不同外露丝扣时套管钢筋的整体力学特性。
 
  2 实验结果
 
  为了研究连接长度对直螺纹钢筋套筒强度的影响,本文选取20 mm和25 mm钢筋套筒进行研究。直径20 mm的三级钢筋,其丝头长度为24 mm左右;直径25 mm的三级钢筋,其丝头长度为28 mm左右。每种直径钢筋各选15对并分为3组,每组5对。3组钢筋套筒外露丝扣分别为1/2丝头长度,1/3丝头长度和不多于1/6丝头长度(亦不多于2p)进行拉拔试验。实验结果见表1,图1,表2,图2。 从实验结果可以看出:1)无论是20 mm钢筋还是25 mm钢筋,外露1/2,1/3丝头长度均不能保证套筒连接的有效性;而外露1/6丝头长度能够保证连接的有效性。2)相对于直径20 mm钢筋套筒,直径25 mm的钢筋套筒的可靠性更高。除两组拉松套筒外,其他三组外露1/3丝头长度25 mm钢筋套筒均能够达到使用要求。这可能是由于25 mm钢筋螺纹高度大于直径20 mm钢筋的缘故。3)对于直径20 mm的钢筋套筒,当外露1/6丝头长度时仍会出现一个套筒连接失效的现象。说明20 mm套筒与钢筋间连接质量存在一定问题,所以套筒的质量非常重要。同时进一步验证了技术规程中所作要求的必要性,即:钢筋丝头在套筒中央位置相互顶紧,标准型接头安装后的外露螺纹不宜超过2p。
 
  表1 不同外露丝头长度时,直径20 mm钢筋套筒抗拉实验结果及破坏形式
 
  表2 不同外露丝头长度时,直径25 mm钢筋套筒抗拉实验结果及破坏形式
  总之,为提高钢筋套筒的可靠性,不仅要保证套筒的强度及其与钢筋间的连接效果,还应该保证钢筋拧入套筒的长度满足技术规程要求。由于施工人员良莠不齐,有效地现场监督必不可少。
 
  3 结语
 
  1)在保证钢筋螺纹尺寸、套筒尺寸、外露螺纹长度均符合技术规程要求的前提下,套筒质量及套筒与钢筋间的紧密连接同样重要。应避免套筒失效现象的发生。2)在保证钢筋螺纹尺寸、套筒尺寸、套筒不失效的条件下,技术规程中钢筋丝头在套筒中央位
 

  置相互顶紧,标准型接头安装后的外露螺纹不宜超过2p的规定是合理且必要的。为保证钢筋套筒的力学特性,实际施工过程中必须严格遵守技术规程的要求。3)一个合格的直螺纹套筒连接应该保证钢筋螺纹尺寸、套筒尺寸、套筒质量及有效连接长度等指标全部达到技术规程要求,四个因素缺一不可。因此,工程现场质量监督与监控至关重要。 

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