理论教育 金属波纹管浆锚连接接头锚固性能试验成果

金属波纹管浆锚连接接头锚固性能试验成果

时间:2023-09-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:金属波纹管浆锚连接接头存在两个层次的锚固,即钢筋在灌浆料中的锚固及波纹管在混凝土中的锚固,而避免锚固破坏是保证接头发挥搭接传力的前提。通过接头锚固性能试验,可以检验金属波纹管浆锚连接锚固性能,探讨既有锚固长度确定方法的可靠性。结合金属波纹管浆锚连接构造,试件设计中考虑了钢筋直径、混凝土强度、波纹管直径及锚固长度参数的变化,试件设计参数见表2-2。

金属波纹管浆锚连接接头锚固性能试验成果

金属波纹管浆锚连接接头存在两个层次的锚固,即钢筋在灌浆料中的锚固及波纹管在混凝土中的锚固,而避免锚固破坏是保证接头发挥搭接传力的前提。由于缺乏对高强度灌浆料浆锚钢筋锚固机理的必要认识,在工程实际应用中并不考虑灌浆料与混凝土材料强度的差异,对其锚固长度的确定仍然沿用钢筋在混凝土母材中锚固长度的确定方法。通过接头锚固性能试验,可以检验金属波纹管浆锚连接锚固性能,探讨既有锚固长度确定方法的可靠性

采用拉拔试验检验接头锚固性能。结合金属波纹管浆锚连接构造,试件设计中考虑了钢筋直径、混凝土强度、波纹管直径及锚固长度参数的变化,试件设计参数见表2-2。为方便预制及运输,所有试件按照混凝土强度等级、钢筋直径的不同,整体制作为9块平板,试件设计详图见图2-5。拉拔钢筋强度等级均为HRB400,C30混凝土实测立方体抗压强度为36 MPa,C40混凝土实测立方体抗压强度为47 MPa,BY(S)-40灌浆料实测棱柱体抗压强度为65 MPa,钢筋材料性能见表2-3。

图2-5 锚固性能试验试件设计详图

表2-2 锚固性能试验试件参数详表

注:1.lab为受拉钢筋的基本锚固长度,按《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)计算。

表2-3 锚固性能试验钢筋材料性能详表

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试验采用千斤顶进行加载,并通过液压手动泵上的油压表记录各试件的极限荷载,加载装置见图2-6。其中,安装过程中在千斤顶下方垫板,垫板中心孔径大于波纹管外径,以便同时考虑波纹管与混凝土锚固性能的影响。

图2-6 锚固性能试验加载装置

各试件破坏形态均为母材拉断,表明浆锚钢筋及波纹管均具有良好的锚固性能,其典型破坏照片见图2-7。从试验结果可以发现:①混凝土、金属波纹管、灌浆料与钢筋之间的粘结界面上均未发生破坏,采用金属波纹管成孔并灌浆锚固的钢筋接头可有效传递钢筋应力至混凝土;②本次试验涉及的参数变化范围内,将受拉钢筋的基本锚固长度折减40%(0.6lab),仍然可满足钢筋锚固要求。分析认为,浆锚钢筋仍然按照混凝土强度确定其锚固长度,鉴于灌浆料强度较混凝土高,该方法必然存在一定的保守性。另外,由于波纹管表面波纹提供了天然的粗糙面,与混凝土形成了良好的粘结力,不会发生锚固破坏。

图2-7 锚固性能试验试件破坏照片

根据试验结果,同时在缺乏灌浆料与钢筋锚固特性研究的基础上,建议采用0.8lab确定浆锚钢筋的锚固长度下限值,采用1.0lab确定浆锚钢筋的搭接长度下限值(按100%搭接接头面积百分率考虑,在0.6lab基础上乘以1.6的搭接长度修正系数)。该建议被江苏省工程建设地方标准《装配整体式混凝土剪力墙结构技术规程》(DGJ 32/TJ 125—2016)[原《预制装配整体式剪力墙结构体系技术规程》(DGJ 32/TJ 125—2011)]沿用至今。

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