混凝土结构中钢筋的保护层厚度

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发布时间：2021-09-18

资料介绍

混凝土结构中钢筋的保护层厚度
徐有邻王晓锋
（中国建筑科学研究院北京$###$!）
［提要］介绍了混凝土结构中钢筋保护层的作用，以及新公布的《混凝土结构设计规范》（%&’##$#—"##"）中
有关保护层内容的修订背景。根据受力钢筋锚固及混凝土结构耐久性的要求，新规范普遍提高了对钢筋保护
层厚度的要求，并可根据具体情况作适当调整。
［关键词］混凝土结构钢筋保护层厚度规范
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由于历史的原因，我国混凝土结构中的钢筋保护
层厚度相对较小，对其承载力和使用造成诸多不利影
响。《混凝土结构设计规范》（%&’##$#—"##"）对保护
层厚度的规定作了适当调整，这里作必要的说明。
一、保护层的作用
$C受力钢筋粘结锚固
混凝土结构中钢筋能够承载受力，是由于钢筋与
混凝土之间的粘结锚固作用。粘结锚固作用很大程度
上取决于握裹混凝土的厚薄，即保护层厚度。试验研
究表明，在一般条件下，受力钢筋（尤其是变形钢筋）的
粘结锚固强度与保护层厚度存在着线性关系。设计规
范中钢筋的锚固长度则是在一定的保护层厚度条件下
由可靠度计算确定的。因此，满足一定厚度的保护层
是钢筋正常受力的基础。
"C保护钢筋免遭锈蚀
混凝土结构中钢筋周围混凝土碱性环境的包裹可
使其免遭锈蚀（钝化），而大气中的二氧化碳和水引起
的混凝土碳化可造成钢筋脱钝而遭受酸性介质的锈
蚀。碳化的时间与混凝土厚薄（即保护层厚度）有关。
调查分析表明，我国混凝土结构的保护层偏薄，故耐久
性较差，而一定的混凝土保护层厚度则是保证结构耐
久性所必须的。
!C确定截面有效高度
从粘结锚固和耐久性角度而言，需要有较大的保
护层厚度。然而从截面承载受力的角度而言，过大的
保护层厚度会造成截面有效高度减小、承载能力下降，
从而增加结构配筋量。
因此，在确定混凝土保护层厚度的时候，应综合考
虑粘结锚固、耐久性以及有效高度三个因素，在确保粘
结锚固和耐久性的条件下尽可能取较小的保护层厚
度。规范规定的保护层最小厚度正是其取值的最低限
度界限。
二、保护层的最小厚度
$C取值原则
在短缺型的计划经济时代，由于物资匮乏，较多地
考虑了充分发挥材料强度这一因素。为保证截面承载
能力提高，只能加大有效高度，造成规范中保护层最小
厚度的取值偏小，这也是效仿原苏联规范的结果。
随着我国经济的发展，物资供应（尤其是钢筋）的
极大丰富使增加保护层厚度成为可能，而且这也满足
持续发展和扩大内需的需要。此次设计规范修订根据
我国的实际情况对这部分内容作出了调整，适当增大
了保护层最小厚度的限值。
"C保护层最小厚度的基本值
新规范第DC"C$条以强制性条文形式给出了保护
层厚度的最低限度要求：
（$）由粘结锚固要求，保护层厚度应不小于纵向受
力钢筋的公称直径#。对于普通钢筋而言，公称直径
即其承载截面的直径；对于预应力钢绞线而言，公称直
径是大于其承载截面当量直径的数值，对于强度较高
的高效预应力钢筋而言，这样的选择对保