一、钢筋接头形式详解
钢筋接头形式多种多样,主要包括绑扎连接、焊接连接和机械连接。其中,机械连接又分为直螺纹、锥螺纹、套筒挤压、套筒灌浆等多种方式。在施工工地,绑扎连接和直螺纹套筒连接是常用方式。绑扎连接适用于小规格钢筋,通常直径在16以下;而套筒连接则适用于直径16以上(含)的钢筋。剥肋滚轧直螺纹接头的疲劳性能经过试验表现优秀。
根据《GB50010-2010(2015年版)混凝土结构设计规范》,对不同类型钢筋接头的使用有明确的限制。
二、规范中的钢筋接头设置原则
在混凝土结构中,受力钢筋的连接接头应设置在受力较小处,同一根受力钢筋上应少设接头。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。这是钢筋接头设置位置的总原则。这是因为接头毕竟是钢筋的薄弱点,其传力性能(强度、变形、恢复力、状态等)通常不如直接传力的整根钢筋。
三、关于钢筋接头位置的探讨与争议
规范中对于钢筋接头位置的使用有一定的灵活性,采用“宜”、“不宜”等用语,允许在实际操作中有一定的选择余地。在实际施工中,有时会遇到对规范条文理解的情况。理论上讲,只要接头质量合格,就可以在任何位置设置。但不合格的接头在任何位置都是不可取的。
四、钢筋接头的等级划分
根据《钢筋机械连接技术规程》(JGJ107-2016),接头根据其极限抗拉强度、残余变形、反复拉压性能等分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级三个等级。其中,Ⅰ级接头具有高延性及反复拉压性能,是最高质量等级的接头。在不同的应用场景中,如结构的重要性、接头在结构中所处位置、接头面积百分率等,应合理选用接头等级。
五、接头面积百分率的规定与解析
在同一连接区段内,钢筋接头面积百分率对于接头的选用有重要影响。当该百分率为100%时,应选用I级接头。对于抗震结构的框架梁端、柱端箍筋加密区等关键部位,应尽量避免设置接头或提高接头等级并减少接头百分率。而对于受拉钢筋应力较小部位或纵向受压钢筋,接头百分率则可不受限制。
六、图集关于梁钢筋接头位置的具体规定
根据22G101-1图集的规定,对于梁钢筋的接头位置,有明确的注解和要求。包括接头的位置、接头的类型以及接头的面积百分率等都有详细的规定。特别是对于轴心受拉及小偏心受拉构件中纵向受力钢筋,明确规定不应采用绑扎搭接。
七、基础套筒接头位置的分析与实践
在复合基础或筏板基础中,由于受力复杂,很难判断具体的受力最大和最小位置,因此一般不严格控制接头的具置,而是通过控制接头百分率或接头等级来确保结构安全。如果能大致区分受力最小和最大位置,如梁板式筏板基础的纵筋分布,还是可以在一定程度上指导接头的设置。
八、结论总结
综合以上各点,可以得出以下结论:
- 钢筋接头宜设在受力较小处;
- 应避开有抗震要求的框架结构柱端、梁端箍筋加密区位置;
- 提高接头等级和减少接头百分率是避开不了关键部位时的有效措施;
- 在满足接头百分率和等级要求的前提下,可灵活设置接头位置;
- Ⅰ级接头的使用范围最广,当套筒为Ⅰ级接头时,甚至可以设置百分率为100%的接头。