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钢筋的连接接头形式及设置位置(钢筋连接头位置范例)

一、钢筋连接接头的3种形式:

钢筋连接接头有3种形式:第1种是绑扎连接,第2种是焊接连接,第3种是机械连接, 机械连接最常用的是直螺纹套筒连接。绑扎连接用于小直径钢筋,一般是直径12及以下的钢筋采用绑扎连接,焊接连接(电渣压力焊)用于直径12至直径16的柱的竖向钢筋,套筒连接用于直径16及以上(含)的钢筋,试验表明,剥肋滚轧直螺纹套筒连接接头的疲劳性能比最好。

直螺纹套筒连接接头比绑扎连接、焊接连接的连接性能好。绑扎接头的质量好控制,满足不小于规定的搭接长度就可满足要求。焊接接头的质量最不容易控制。所以大钢筋多采用机械连接(直螺纹套筒连接)。

《混凝土结构设计规范》GB50010-2010对绑扎接头和焊接接头的使用有所限制。《混凝土结构设计规范》GB50010-2010规定:

第8.4.2条:轴心受拉及小偏心受拉杆件的纵向受力钢筋不得采用绑扎搭接;其他构件中的钢筋采用绑扎搭接时,受拉钢筋直径不宜大于25mm,受压钢筋直径不宜大于28mm。

第8.4.9条:需进行疲劳验算的构件,其纵向受拉钢筋不得采用绑扎搭接接头,也不宜采用焊接接头。

二、钢筋连接接头设置位置

钢筋连接接头不管是绑扎连接、焊接连接,还是机械连接形式,钢筋连接接头设置位置均应满足:“混凝土结构中受力钢筋的连接接头宜设置在受力较小处,在同一根受力钢筋上宜少设接头。在结构的重要构件和关键传力部位,纵向受力钢筋不宜设置连接接头”(见《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第8.4.1条)。这是钢筋接头设置位置的总原则。

为什么对钢筋接头位置要作限制?因为接头毕究是薄弱点,钢筋接头的传力强度性能不如未作连接的整根钢筋,不管何种形式的钢筋连接会削弱其传力强度性能。

直螺纹套筒连接接头是将一根钢筋的力通过钢筋与连接件的机械咬合作用传递至另一根钢筋的连接形式。由于接头质量合格也不如钢筋原本身,所以,规范限制接头位置、接头数量和接头百分率,接头宜最好设置在受力较小(弯矩较小)处。同时,接头宜避开抗震结构的柱端、梁端的箍筋加密区这些关键受力部位。规范 用的是“宜”,而不是“应”,说明是非强制要求,工程施工中如确实避不开箍筋加密区位置也就散了。

三、钢筋接头位置争议

规范中“宜”、“不宜”用语不属于强制性要求的,允许稍有选择,可这样,也可不这样,在条件许可时首先应该这样做。如果是表示非这样做不可,则采用的措词一定是“必须”“严禁”。

《钢筋机械连接技术规程》(JGJ107-2016)对钢筋接头位置的条文没有一条是强制性条文。在实际施工时,不能教条地理解规范,错误地、不准确地理解条文,应作准确的理解和把握。

四、钢筋接头面积百分率

根据《钢筋机械连接技术规程》(JGJ107-2016),当在同一连接区段内钢筋接头面积百分率(接头百分率为同一连接区段内有套简接头的纵向受力钢筋截面积与全部纵筋截面积的比值。当直径不同的钢筋连接时,按直径较小的钢筋面积计算。)为100%时,应选用1级接头。接头百分率为100%时,只能选用I级接头,不可选用Ⅱ接头或Ⅲ级接头接。

JGJ107-2016第4.0.3 第2款:“接头宜避开有抗震要求的框架的梁端、柱端箍筋加密区;当无法避开时,应采用Ⅱ级接头或I级接头,且接头面积百分率不应在大于50%”。

抗震设计要求的梁端和柱端的箍筋加密区最好不设接头,如果套筒接头无法避开这些关键部位时,应提高接头等级和减少接头百分率。只要接头面积百分率不大于50%,抗震结构中任何部位可使用Ⅱ级接头或I级接头。

五、结论

1、钢筋接头宜设在受力较小(弯矩较小)处,如地上框架梁:上部纵向钢筋接头在跨度中部三分之一净跨范围,下部纵向钢筋接头在位于支座三分之一净跨范围内,且距离支座外边缘不应小于1.5ho(ho为梁的有效高度),见下图(框架梁纵向钢筋连接示意图)所示。

2、抗震设计要求的梁端和柱端的箍筋加密区尽量不设接头见上图(框架梁纵向钢筋连接示意图)所示;

3、钢筋接头如果实在避开不了设置在抗震要求的框架结构柱端、梁端箍筋加密区位置,应提高钢筋接头等级和减少接头百分率,采用接头百分率不大于50%的I级接头或Ⅱ级接头;

4、只要钢筋接头面积百分率不大于50%,抗震设计结构中的任何部位可使用1级接头或Ⅱ级接头;

5、钢筋接头百分率为25%时,接头位置可不考虑。

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