混凝土结构中钢筋的连接

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发布时间：2021-09-18

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混凝土结构中钢筋的连接
徐有邻程志军
（中国建筑科学研究院北京%$$$%!）
［提要］通过对混凝土结构中受力钢筋连接机理、接头类型及应用原则的分析，介绍了新《混凝土结构设计规
范》（&’($$%$—#$$#）中各种连接方式的应用范围、连接区段、接头面积百分率及相应的构造要求。
［关键词］混凝土结构钢筋连接接头搭接长度
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一、前言
混凝土结构体量很大，而钢筋供货和施工只能以
一定长度的方式进行；此外，钢筋定长切断以后必然存
在余料利用的问题。因此，钢筋的连接是混凝土结构
设计、施工中难以避免的问题。混凝土结构中钢筋的
连接有以下三种形式：%）绑扎搭接：这是应用时间最
长，范围最广，也是最简便的钢筋连接形式；#）机械连
接：利用连接套筒的咬合作用连接钢筋，有挤压连接、
锥螺纹连接、镦粗直螺纹连接、滚轧直螺纹连接等形
式；!）焊接：利用加热、熔融金属直接实现钢筋连接，有
对焊、电弧焊、埋弧焊等形式。
二、钢筋连接的原则
%C钢筋连接机理
为保证混凝土结构的受力承载性能，钢筋的连接
区段与整体钢筋比较，应有相似的传递应力的性能，表
现为以下几个方面：
（%）承载力（强度）：被连接钢筋应能完成应力的可
靠传递，等强传力是所有传力钢筋的基本要求。所谓
“超强连接接头”有可能改变钢筋的性能，引起塑性铰
位置的转移（移至梁、柱端头箍筋加密区以外），而对结
构的延性及抗震性能造成不利影响。规范第%%C#C!
条第#款就有对钢筋超强的限制。因此，钢筋连接接
头并非越强越好。
（#）刚度（变形性能）：连接区段与整体钢筋的变形
能力（变形模量）应该一致。通过混凝土间接传力的绑
扎搭接及通过套筒<螺纹咬合间接传力的机械连接均
可能发生相对较大的变形，导致混凝土产生裂缝。被
连接钢筋变形模量的降低还会导致同一区域内连接钢
筋与整体钢筋应力的差异，受力钢筋之间承载的不均
匀将不利于结构受力。
（!）延性（断裂形态）：热轧钢筋均具有良好的延
性，均匀伸长率（!74
）都在%#D以上，且在发生颈缩变
形后才断裂，有明显的预兆。如连接工艺（焊接、挤压、
冷镦等）引起钢材性能的变化，则可能在连接区段发生
无明显预兆的脆性断裂，影响钢筋的连接传力性能。
近年震害调查证实上述担心不是没有道理的。
（"）恢复性能：结构承载的不确定性可能产生不同
的裂缝和挠度，但只要钢筋未达屈服，卸载后的弹性回
缩可以基本闭合裂缝及恢复挠度。整体钢筋具有较好
的恢复性能，而发生非线性变形的间接传力连接接头
受力变形不能全部恢复，往往留下较明显的残余裂缝
和残余变形。
（(）耐久性：连接区段钢筋及接头（如套筒等）尺寸
较大，可能减小保护层厚度而影响混凝土结构构件的
耐久性，使抵抗混凝土碳化及钢筋锈蚀的能力降低。
（E）疲劳性能：交变荷载作用下，钢筋连接区段的
承载传力性能有可能降低。承受疲劳荷载作用的构件
（如吊车梁、桥梁等）对此应加以考虑。
#C钢筋连接的要求
通过接头间接传力的钢筋连接，无论是何种形式，
与整体钢筋的直接传力相比总是一种削弱。因此，并
不存在可以“不受限制”到处应用的优质接头。在进行
钢筋连接的设计与施工时，必须遵守以下原则：%）接头
应尽量设置在受力较小处，对受弯构