混凝土与钢筋的粘结
混凝土与钢筋的粘结
混凝土与钢筋的粘结在建筑领域中，混凝土与钢筋的粘结是一个至关重要的概念。
它就像是建筑结构中的“隐形胶水”，将混凝土和钢筋紧紧地结合在一起，共同承担着建筑物的重量和各种荷载。
如果没有良好的粘结性能，建筑物的安全性和稳定性就会大打折扣。
要理解混凝土与钢筋的粘结，我们首先得从混凝土和钢筋这两种材料的特性说起。
混凝土是一种由水泥、骨料（如砂、石子）、水等按一定比例混合而成的人造石材。
它具有抗压强度高、耐久性好、成本相对较低等优点，但它的抗拉强度却很低。
而钢筋则具有很高的抗拉强度和良好的延展性。
当混凝土和钢筋结合在一起时，它们的优点得到了互补，从而形成了一种能够承受各种复杂荷载的结构材料。
那么，混凝土与钢筋是如何粘结在一起的呢？这主要依靠以下几种作用。
化学胶结力是其中之一。
在混凝土硬化的过程中，水泥浆体中的化学成分会与钢筋表面发生化学反应，形成一种化学键，从而将钢筋与混凝土粘结在一起。
不过，这种化学胶结力相对较弱，而且在外界环境的影响下（如高温、高湿等）容易受到破坏。
摩擦力也是粘结的重要因素。
当钢筋受到外力作用而试图在混凝土中滑动时，钢筋与混凝土之间的摩擦力会阻止这种滑动。
这种摩擦力的大小取决于钢筋表面的粗糙度、混凝土的强度以及钢筋与混凝土之间的接触压力等因素。
机械咬合力在粘结中发挥着关键作用。
钢筋表面通常会有一些肋纹或变形，这些肋纹和变形会嵌入到混凝土中，形成一种类似于“钩子”的作用，从而大大提高了粘结强度。
然而，混凝土与钢筋的粘结性能并不是一成不变的，它会受到多种因素的影响。
混凝土的强度是一个重要因素。
一般来说，混凝土强度越高，其与钢筋的粘结强度也会相应提高。
这是因为高强度的混凝土能够更好地抵抗钢筋在受力时产生的局部挤压和拉拔。
钢筋的表面形状和直径也会对粘结产生影响。
带有肋纹的钢筋比光滑的钢筋具有更好的粘结性能，因为肋纹能够增加机械咬合力。
同时，钢筋的直径越大，其与混凝土的接触面积也越大，但相对而言，单位面积上的粘结应力会有所降低。
第2节 钢筋与混凝土的粘结
3.偶然荷载 在结构使用期间不一定出现，而一旦出现，其量值很大 且持续时间很短的荷载称为偶然荷载,如爆炸力，撞击力等。
二、荷载代表值:
定义：结构设计时，对于不同的荷载和不同的设计情况， 应赋予荷载不同的量值，该量值即荷载代表值。 1.荷载标准值 定义：荷载标准值就是结构在设计基准期内具有一定概
率的最大荷载值,它是荷载的基本代表值。
以系数1.1。
④除构造需要的锚固长度外，当纵向受力钢筋的实际配
筋面积大于其设计计算面积时，如有充分依据和可靠
措施，其锚固长度可乘以设计计算面积与实际配筋面 积的比值（有抗震设防要求及直接承受动力荷载的构 件除外）
当纵向受拉普通钢筋末端采用弯钩或者机械锚固措施时，包括 弯钩和附加锚固端头在内的锚固长度可取为取基本锚固长度的 0.6倍。 采用弯钩或者机械锚固可以提高钢筋的锚固力，因此
直螺纹套筒接头
纵向受力钢筋机械连接接头宜相互错开。
钢筋机械连接接头连接区段的长度为 35d （ d 为纵向受力
钢筋的较小直径）。
位于同一连接区段内纵向受拉钢筋机械连接接头面积百
分率不宜大于50%，纵向受压钢筋可不受限制；在直接承 受动力荷载的结构构件中不应大于50%。
（3）焊接接头
纵向受力钢筋的焊接接头应相互错开。
正后的锚固长度不应小于计算值的0.6倍，且不应小于200mm：
la ζ a lab
①对带肋钢筋，当钢筋直径大于 25mm 时乘以系数 1.1 ，在锚 固区的混凝土保护层厚度大于钢筋直径的 3倍时乘以系数 0.8 ， 混凝土保护层厚度大于钢筋直径的5倍时乘以系数0.7。
②对环氧树脂涂层带肋钢筋乘以系数1.25。 ③当钢筋在混凝土施工中易受扰动（如滑模施工）时乘
钢筋与混凝土的粘结
无滑移理论的假定见下图：
即：裂缝所在截面与应力分布不受裂缝影响的截面之间的距 离S0等于混凝土保护层厚度c（引用了工程中常用的45度扩 散角的假定）
无滑移理论最大裂缝宽度计算公式：
max 2S0 s 2c s 2c s
Es kc
s
Es
其中引入的k为最大裂缝宽度的扩大倍数，由试验确定。 另外，由大量试验得出，混凝土的裂缝宽度与混凝土保护层厚度线性相关：
依据以上统计的试验数据，有以下裂缝计 算公式：
变形钢筋m 1.67c , max 3.3c 光圆钢筋m 1.89c , max 3.75c
为构件表面的计算平均应变，最大裂缝宽度 max 为离
散的裂缝宽度中出现频率为1把混凝土保护层厚度c作为影响裂 缝宽度的最重要因素之一，在c=15~80mm范围内相符度较 好，低于或者超过这个范围的，计算结果会偏小或偏大。
钢筋与混凝土的粘结
傅林峰 2013.12.2
+ 在钢筋混凝土结构中，钢筋和混凝土这两
种材料之所以能共同工作的基本前提是具 有足够的粘结力，能承担沿钢筋与混凝土 接触面上产生的剪应力，通常把这种剪应 力称为钢筋和混凝土之间的粘结应力
dT ddx
粘结作用一般分为以下三种： 1.附着粘结——由于附着力或毛细力的存在而产生，这种
假设：构件开裂后贯穿截面的裂缝宽度相同，即 在钢筋附件表面的裂缝宽度相等。
所以，裂缝宽度应该是裂缝间距范围内钢筋与混凝土的受拉伸长量差。
m ( s c )lm lm s (1 c / s ) lm s
引入裂缝间受拉钢筋应变不均匀系数 = 代入得到m
+ 4.钢筋周围的约束条件
+ 5.横向配筋的影响
混凝土与钢筋的粘结
混凝土与钢筋的粘结
基本锚固长度
l
钢筋的基本锚固长度取决 于钢筋的强度及混凝土抗 拉强度，并与钢筋的外形 有关。《规范》规定纵向
f y 受拉钢筋的锚固长度作为 d钢 筋 的 基 本 锚 固 长 度 ， 其
f 计算公式为： t
小结
01
钢筋：钢筋的成份、种类 和级别，钢筋的应力应变 曲线，钢筋的塑性性能， 钢筋的冷加工。
2.3 混凝土与钢筋的粘结
01 变形钢筋与混凝土之间的机械咬合作用主要是由于变 形钢筋肋间嵌入混凝土而产生的。
02 变形钢筋和混凝土的机械咬合作用
混凝土与钢筋的粘结
影响粘结的因素 影响钢筋与混凝土粘结强度的因素很多，主要有混凝土强度、保护层厚度及钢筋净间
距、横向配筋及侧向压应力，以及浇筑混凝土时钢筋的位置等。
1. 光圆钢筋及变形钢筋的粘结强度都随混凝土强度等级的提高而提高，但不与立方体强度成正比。 2. 变形钢筋能够提高粘结强度。 3. 钢筋间的净距对粘结强度也有重要影响。
2.3 混凝土与钢筋的粘结
影响粘结的因素 Ｄ.横向钢筋可以限制混凝土内部裂缝的发展，提高粘结强度。 Ｅ.在直接支撑的支座处，横向压应力约束了混凝土的横向变形，
可以提高粘结强度。 Ｆ.浇筑混凝土时钢筋所处的位置也会影响粘结强度。
2.3 混凝土与钢筋的粘结
钢筋的锚固与搭接 ◆保证粘结的构造措施 (1)对不同等级的混凝土和钢筋，要保证最小搭接长度和锚固长度； (2)为了保证混凝土与钢筋之间有足够的粘结，必须满足钢筋最小间距
和混凝土保护层最小厚度的要求； (3)在钢筋的搭接接头内应加密箍筋； (4)为了保证足够的粘结在钢筋端部应设置弯钩； (5)对大深度混凝土构件应分层浇筑或二次浇捣； (6)一般除重锈钢筋外，可不必除锈。
混凝土与钢筋的粘结性能及其影响因素
混凝土与钢筋的粘结性能及其影响因素一、概述混凝土与钢筋的粘结性能是混凝土结构的一个重要性能指标，对于混凝土结构的安全可靠性和使用寿命具有重要的影响。
本文将围绕混凝土与钢筋的粘结性能及其影响因素展开讨论。
二、混凝土与钢筋的粘结机理混凝土与钢筋的粘结机理主要包括物理作用和化学作用两种。
1. 物理作用混凝土与钢筋的物理作用主要是由于混凝土与钢筋之间的摩擦力和粘着力引起的。
当钢筋进入混凝土时，混凝土会填充钢筋表面的凹槽和孔隙，钢筋表面形成了一层混凝土的粘着层，这层粘着层可以有效地增加混凝土与钢筋的粘着力。
2. 化学作用混凝土与钢筋的化学作用主要是由于混凝土中的碱性物质和钢筋表面的氧化铁层之间的化学反应。
混凝土中的碱性物质可以与钢筋表面的氧化铁层反应，生成一层铁盐，这层铁盐能够有效地增加混凝土与钢筋的粘着力。
三、混凝土与钢筋的粘结性能指标混凝土与钢筋的粘结性能指标主要包括粘结强度、粘结刚度、粘结变形和粘结失效模式等。
1. 粘结强度粘结强度是指混凝土与钢筋之间的抗剪强度或剥离强度。
它是评价混凝土与钢筋粘结性能的重要指标。
粘结强度越大，表明混凝土与钢筋的粘着力越强。
2. 粘结刚度粘结刚度是指混凝土与钢筋之间的刚度。
它是评价混凝土与钢筋粘结性能的重要指标之一。
粘结刚度越大，表明混凝土与钢筋之间的刚度越大，粘着层越厚。
3. 粘结变形粘结变形是指混凝土与钢筋之间的相对变形。
它是评价混凝土与钢筋粘结性能的重要指标之一。
粘结变形越小，表明混凝土与钢筋之间的相对变形越小，粘着层越均匀。
4. 粘结失效模式粘结失效模式是指混凝土与钢筋之间的粘着层失效的方式。
它是评价混凝土与钢筋粘结性能的重要指标之一。
粘结失效模式主要包括滑移失效、剥离失效、破坏失效等。
四、影响混凝土与钢筋粘结性能的因素影响混凝土与钢筋粘结性能的因素很多，主要包括混凝土强度、钢筋直径、粘着层厚度、钢筋表面状态和环境温度等。
1. 混凝土强度混凝土强度是影响混凝土与钢筋粘结性能的主要因素之一。
混凝土与钢筋的粘结
混凝土与钢筋的粘结混凝土与钢筋的粘结是建筑工程中非常重要的一环。
它决定了混凝土结构的稳定性和强度，直接关系到建筑物的安全性和使用寿命。
在本文中，将介绍混凝土与钢筋的粘结机理、粘结性能测试以及影响粘结性能的因素，并探讨如何提高混凝土与钢筋的粘结强度。
一、混凝土与钢筋粘结机理混凝土与钢筋的粘结是由于化学和物理相互作用而产生的。
当混凝土凝固后，水泥胶体开始逐渐硬化，形成坚固的胶凝体。
同样的，钢筋表面与混凝土中的水泥胶体发生反应，并形成了一层胶体粘结层。
这层胶体粘结层将混凝土和钢筋牢固地粘合在一起，使其成为一个整体。
二、粘结性能测试方法为了评估混凝土与钢筋的粘结性能，常用的测试方法有剪切试验和拉伸试验。
1.剪切试验：剪切试验是测定混凝土与钢筋粘结强度的常用方法。
一般采用双剪试验或剪切铰接试验。
在这些试验中，混凝土试块上面安装有两根钢筋，底部则安装一个刚度较高的支撑装置。
通过对试块施加剪切力，观察混凝土与钢筋的粘结强度。
2.拉伸试验：拉伸试验是测定混凝土与钢筋粘结性能的另一种方法。
拉伸试验通常使用拉伸试件，其两端固定有一根或多根钢筋。
通过施加拉力，在观察试件的破坏形态和力学性能的基础上，评估混凝土与钢筋之间的粘结性能。
三、影响混凝土与钢筋粘结的因素混凝土与钢筋粘结性能受多种因素的影响。
其中包括混凝土本身的性质、钢筋表面状态以及施工工艺等。
1.混凝土本身的性质：混凝土的强度、含水量和孔隙结构等对粘结性能有重要影响。
强度越高、孔隙结构越密实的混凝土，其与钢筋之间的粘结强度越高。
2.钢筋表面状态：钢筋表面的氧化皮、锈蚀和油污等会降低与混凝土的粘结性能。
因此，在施工前对钢筋进行清洁处理可以提高粘结性能。
3.施工工艺：施工中的坍落度、振捣浇筑和养护等工艺措施也会影响混凝土与钢筋的粘结性能。
合理的施工操作能够提高粘结性能，确保混凝土充分包覆钢筋。
四、提高混凝土与钢筋粘结强度的方法为了提高混凝土与钢筋的粘结强度，可以采取以下措施：1.优化混凝土配方：在设计混凝土配合比时，可以选择高强度胶结材料，增加胶结剂和细集料的粘结性能，以提高混凝土与钢筋的粘结强度。
钢筋混凝土课件 钢筋与混凝土的粘结性能
2.3.3 粘结强度 Bond Strength 拔出试验 Pull out test
N dl
粘结强度 ：粘结破坏（钢筋拔出或
混凝土劈裂）时钢筋与混凝土界面 上的最大平均粘结应力
2.3.4 影响粘结强度的主要因素 Influence factors
1. 混凝土强度 2. 混凝土保护层厚度 3. 钢筋间距 4. 横向钢筋 5. 受力情况 6. 钢筋位置 7. 钢筋表面形状
搭接接头的百分率超过25% y（%） ≤25 50
100
时，搭接长度按下式计算，
但不小于300mm。
zy
1.2
5d
D= 5d(Ⅲ级钢筋) d
d
d
d 5d
◆ 将钢筋表面轧制出肋形成带肋钢筋，即变形钢筋，可 显著增加钢筋与混凝土的机械咬合作用，从而大大增加 了粘结强度。
◆ 对与强度较高的钢筋，均需作成变形钢筋，以保证钢 筋与混凝土间具有足够的粘结强度使钢筋的强度得以充 分发挥。
◆ 变形钢筋受力后，其凸出的肋对混凝土产生斜向挤压力， ◆ 其水平分力使钢筋周围的混凝土轴向受拉、受剪，径向分 力使混凝土产生环向拉力。 ◆ 轴向拉力和剪力使混凝土产生内部斜向锥形裂缝， ◆ 环向拉力使混凝土产生内部径向裂缝。
当钢筋与混凝土产生相对滑动后，胶结作用即丧失。 摩擦力的大小取决于握裹力和钢筋与混凝土表面的摩擦系数。
◆ 对于光面钢筋，表面轻度锈蚀有利于增加摩擦力，但摩擦 作用也很有限。
◆ 由于光面钢筋表面的自然凹凸程度很小，机械咬合作用也 不大。因此，光面钢筋与混凝土的粘结强度是较低的。
◆ 为保证光面钢筋的锚固，通常需在钢筋端部弯钩、弯折或 加焊短钢筋以阻止钢筋与混凝土间产生较大的相对滑动。
● 配置横向钢筋可以阻止径向裂缝的发展。因此对于直径较 大钢筋的锚固区和搭接长度范围，均应增加横向钢筋。
混凝土与钢筋的黏结原理
混凝土与钢筋的黏结原理一、概述混凝土与钢筋是构成混凝土结构的两个主要材料，它们的黏结性能直接影响着混凝土结构的安全性和使用寿命。
因此，混凝土与钢筋的黏结原理是混凝土结构设计和施工的重要基础。
二、混凝土与钢筋的接触面形态混凝土与钢筋的黏结性能受到接触面形态的影响。
接触面分为平面接触面和表面不平整接触面两种情况。
平面接触面是指混凝土与钢筋的接触面为平面，表面不平整接触面是指混凝土与钢筋的接触面为不平整表面。
三、黏结原理1. 机械锚固机械锚固是指由于钢筋表面和混凝土之间的摩擦力而产生的黏结力。
混凝土与钢筋的黏结力主要是由机械锚固产生的。
机械锚固的主要作用是防止钢筋滑移，使钢筋与混凝土共同工作。
2. 化学锚固化学锚固是指由于钢筋表面与混凝土之间的化学反应而产生的黏结力。
混凝土与钢筋的黏结力主要是由化学锚固产生的。
化学锚固的主要作用是在混凝土与钢筋之间形成化学键，增加钢筋与混凝土的黏结力。
3. 水化产物锚固水化产物锚固是指由于水泥水化产物在钢筋表面与混凝土之间的形成而产生的黏结力。
混凝土与钢筋的黏结力主要是由水化产物锚固产生的。
水化产物锚固的主要作用是在混凝土与钢筋之间形成钙硅石等水化产物，增加钢筋与混凝土的黏结力。
四、影响黏结力的因素1. 钢筋直径钢筋的直径越大，黏结力越大。
2. 钢筋表面状态钢筋表面的粗糙度越大，黏结力越大。
3. 混凝土强度混凝土强度越大，黏结力越大。
4. 覆盖层厚度覆盖层厚度越大，黏结力越小。
5. 钢筋数量钢筋数量越多，黏结力越大。
五、黏结力的计算方法常用的黏结力计算方法有哈克斯公式和ACI公式。
其中，哈克斯公式是根据机械锚固原理推导出来的，ACI公式则是综合考虑了机械锚固、化学锚固和水化产物锚固的影响因素。
六、结论混凝土与钢筋的黏结原理是混凝土结构设计和施工的重要基础。
黏结力的大小受到多种因素的影响，需要根据具体情况进行计算和设计。
在实际工程中，应注意控制钢筋的表面状态、混凝土的强度等因素，以保证混凝土与钢筋的黏结性能，提高混凝土结构的安全性和使用寿命。
混凝土与钢筋的粘结
lab a
fy d ft
lab a
fpy d ft
锚固钢筋的外形系数a 见GB50010表9.3.1
钢筋类型 光面钢筋 带肋钢筋 刻痕钢丝 螺旋肋钢丝 三股钢绞线 七股钢绞线
a
0.16
0.14
0.19
0.13
0.16
0.17
2 实际锚固长度
（1）受拉钢筋的实际锚固长度
la alab
钢筋混凝土轴心受力构件无裂缝时的应力
裂缝间粘结应力
粘结力的组成
光圆钢筋与混凝土的粘结作用主要由以下三部分组成：
(1)钢筋与混凝土接触面上的胶结力。仅在无滑移区。 (2)混凝土收缩握裹钢筋而产生摩阻力。压应力越大， 接触面越粗糙，摩阻力就越大。 (3)钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合力。 对于光圆钢筋这种咬合力来自表面的粗糙不平。 （4）钢筋端部锚固力
2.3 混凝土与钢筋的粘结 2.3.1 粘结的意义
钢筋和混凝土这两种材料能够共同工作， (1)、砼与钢筋的接触表面上存在有粘结力（主要原因） (2)、两种材料的温度线胀系数相接近 (3)、混凝土保护层能够有效地防止钢筋锈蚀
钢筋和混凝土的粘结力： 钢筋和混凝土有相对变形（滑移）时，在钢筋 与混凝土接触面上的相互作用力咬合作用。
箍筋和端部焊接件的作用
图2-26 τ-s曲线 (a)光圆钢筋的τ-s曲线；(b)带肋钢筋的τ-s曲线
钢筋的锚固
1 基本锚固长度lab
受拉钢筋屈服时未被拔出的最小埋长称受拉钢筋的 基本锚固长度，用lab表示。
普通钢筋 预应力钢筋
且不应小于0.6 lab 及200 mm
a ——锚固长度修正系数
1）带肋钢筋的公称直径大于25mm时取1.10； 2）环氧树脂涂层带肋钢筋取1.25； 3）施工时易受扰动的钢筋取1.1；
钢筋与混凝土之间的粘结作用
钢筋与混凝土之间的粘结作用
钢筋与混凝土之间的粘结作用是指钢筋利用混凝土表面附着力，将钢筋与混凝土紧密连接起来的现象。
这种粘结作用是钢筋与混凝土合成结构的基础，其强度的好坏直接影响着合成结构的整体性能。
其主要原因有以下几个：
1. 重力作用：混凝土自身的重力对钢筋形成压力，从而使钢筋与混凝土之间的粘结更加牢固。
2. 摩擦力作用：混凝土表面的毛细孔和孔隙能够抓住钢筋表面的凸起部分，从而形成阻力和摩擦力，增加粘结力。
3. 成分变化作用：混凝土凝固后，水分逐渐蒸发，混凝土会发生收缩变化，这时候就会产生负压，让钢筋与混凝土更加紧密地结合在一起。
总之，钢筋与混凝土之间的粘结作用是混凝土结构能够承受外力的基础，因此在混凝土结构的设计和施工中需要特别注意钢筋与混凝土之间的粘结强度问题。
混凝土与钢筋的粘结原理及影响因素
混凝土与钢筋的粘结原理及影响因素一、引言混凝土结构中，钢筋的粘结性能是保证结构整体性能的重要因素。
钢筋与混凝土之间的粘结作用是指混凝土与钢筋之间的力学相互作用，将其紧密结合成为一个整体。
粘结强度的大小不仅直接影响结构的承载力和变形能力，而且也会影响结构的耐久性能。
因此，深入了解混凝土与钢筋的粘结原理及影响因素对于保证结构的安全性和耐久性具有重要意义。
二、混凝土与钢筋的粘结原理混凝土与钢筋之间的粘结作用是建立在混凝土表面的附着力和混凝土与钢筋之间的摩擦力之上的。
具体来说，混凝土与钢筋之间的粘结作用可以分为以下两个方面：1、混凝土表面的附着力当钢筋混凝土受到外力作用时，混凝土表面与钢筋之间的粘结作用起到了重要的作用。
混凝土表面的附着力是指混凝土与钢筋之间的表面摩擦力、化学反应力和物理吸附力等。
其中，表面摩擦力是最主要的一种附着力，是由于混凝土表面粗糙度和钢筋表面的变形所产生的。
混凝土表面的粗糙度越大，摩擦力就越大，从而提高了钢筋与混凝土表面的附着力。
此外，混凝土表面与钢筋之间的化学反应力和物理吸附力也会对钢筋与混凝土表面的附着力产生影响。
2、混凝土与钢筋之间的摩擦力混凝土与钢筋之间的摩擦力是指混凝土表面与钢筋之间的摩擦力。
它是由于钢筋表面与混凝土表面之间的相互作用所产生的。
当钢筋混凝土结构受到外力作用时，钢筋与混凝土之间的摩擦力会增加，从而提高钢筋与混凝土之间的粘结强度。
三、影响混凝土与钢筋粘结的因素混凝土与钢筋之间的粘结强度受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：1、混凝土的强度混凝土的强度是影响混凝土与钢筋之间粘结强度的主要因素之一。
混凝土的强度越高，其与钢筋之间的粘结强度就越大。
2、钢筋的形状和表面状态钢筋的形状和表面状态也会对混凝土与钢筋之间的粘结强度产生影响。
钢筋的形状包括钢筋的直径、肋筋的高度和间距等。
钢筋的表面状态包括表面粗糙度和表面锈蚀程度等。
一般来说，钢筋的表面越光滑，与混凝土之间的附着力就越小，与混凝土之间的摩擦力就越小，从而影响了混凝土与钢筋之间的粘结强度。
钢筋与混凝土的粘结解析
• 机械连接措施： 钢筋机械接头连接区段的长度为35d（d为纵向受力钢筋的 较大直径）。
• 焊接连接措施：
钢筋焊接接头连接区段的长度为35d（d为纵向受力钢筋的 较大直径）且不小于500mm。
钢筋在施工中易受扰动（如滑模施工），锚固长度应乘以修正系 数1.1。
当HRB335、HRB400和RRB400级钢筋保护层厚度大于钢筋直
径的3倍且配置有箍筋时，锚固长度可乘以修正系数0.8。
经过上述修正，锚固长度不得小于计算锚固长度的0.7倍，且不 应小于250mm，这是锚固长度的最低限值。
钢筋的机械锚固：
M σSAS τ
lcr σSAS
M
σS
σS
裂缝间的局部粘结应 力是在相邻两个开裂 截面之间产生的，钢 筋应力的变化受到粘 结应力的影响，粘结 应力使相邻两裂缝之 间混凝土参与受拉， 局部粘结应力的丧失 会影响构件的刚度的 降低和裂缝的开展。
二、粘结力的组成
由四部分组成： 化学胶结力：这种力一般较小，只在钢筋和混凝土界面存 在，当钢筋受力后变形，发生局部滑移后，粘结力就丧失了。 摩擦力：混凝土收缩后将钢筋紧紧地握裹住，当钢筋和混 凝土产生相对滑移时，在钢筋和混凝土界面上将产生摩擦力。 机械咬合力：这是钢筋表面凹凸不平与混凝土产生的机械 咬合作用而产生的力。 钢筋端部的锚固力：指用在钢筋端部弯钩、弯折，以及在 锚固区焊接钢筋、短角钢等机械作用来维持锚固力。
5d 135 ° D = 4d d
(a)末端带135 °弯 钩
d 5d d d d (b)末端与钢板穿孔塞焊
5d
(c)末端与短钢筋双面贴焊
返回
受压钢筋的锚固： 受压钢筋的锚固长度可取为受拉锚固长度 la 的0.7倍。
第七章 钢筋与混凝土之间的粘结知识讲解
第七章钢筋与混凝土之间的粘结第七章钢筋与混凝土之间的粘结§7.1 概述钢筋与混凝土的粘结是钢筋与其周围一定影响范围内混凝土的一种相互作用，它是这两种材料共同工作的前提之一，也是对钢筋混凝土构件的承载力、刚度以及裂缝控制起重要影响的因素之一。
粘结的退化和失效必然导致钢筋混凝土结构力学性能的降低和破坏。
随着有限元法在钢筋混凝土结构非线性中的应用，钢筋与混凝土之间粘结和滑移的研究更显重要。
7.1.1 粘结应力及其分类1．粘结应力的定义粘结应力是指沿钢筋与混凝土接触面上的剪应力。
它并非真正的钢筋表面上某点剪应力值,而是一个名义值(对于变形钢筋而言)，是指在某个计算范围(变形钢筋的一个肋的区段)内剪应力的平均值，且对于变形钢筋来说，钢筋的直径本身就是名义值。
2．粘结应力分类·弯曲粘结应力由构件的弯曲引起钢筋与混凝土接触面上的剪应力。
可近似地按材料力学方法求得。
由于在混凝土开裂前，截面上的应力不会太大，所以一般不会引起粘结破坏，对结构构件的力学性能影响不大。
该粘结主要体现混凝土截面开裂前钢筋与混凝土的协同工作机理。
其大小与弯曲粘结应力及截面的剪力分布有关，即对于未开裂截面，弯曲粘结应力的分布规律与剪力分布相同。
·锚固粘结应力仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢139钢筋的应力差较大，粘结应力值高，分布变化大，如果锚固不足则会发生滑动，导致构件开裂和承载力下降。
粘结破坏是一种脆性破坏。
·裂缝间粘结应力开裂截面的钢筋应力，通过裂缝两侧的粘结应力部分地向混凝土传递，使未开裂截面的混凝土受拉，也使得混凝土内的钢筋平均应变或总变形小于钢筋单独受力时的相应变形，有利于减小裂缝宽度和增大构件的刚度，此即“受拉刚化效应”。
裂缝间粘结应力属于局部粘结应力范围。
该粘结应力数值的大小反映了受拉区混凝土参与工作的程度。
局部粘结应力应变分布复杂，存在着混凝土的局部裂缝和两者之间的相对滑移，平截面假定不再符合，且影响因素较多，如剪切破坏、塑性铰的转动能力以及结构中的弹塑性分析等。
混凝土与钢筋的粘结原理
混凝土与钢筋的粘结原理混凝土与钢筋的粘结是指在混凝土中加入钢筋，在混凝土固化后，钢筋与混凝土形成一种牢固的结合状态。
这种结合状态是由于混凝土与钢筋之间存在一种粘结力，也称为黏着力。
混凝土与钢筋的粘结是混凝土结构的重要保证，它能够将混凝土与钢筋紧密地结合在一起，使混凝土结构具有足够的强度和刚度，从而保证建筑物的安全性和稳定性。
混凝土与钢筋的粘结原理主要包括以下几个方面：1.化学反应混凝土与钢筋之间存在一种化学反应，即水泥基材料与钢筋表面氧化层中的氧化铁化合物发生反应，生成一种新的化合物，称为钢筋表面的水化产物。
这种水化产物能够填充钢筋表面的毛细孔和微缝，增加了混凝土与钢筋之间的黏着力。
2.机械钩爪效应混凝土与钢筋之间的粘结还与钢筋的表面形状有关。
钢筋表面通常采用齿形、螺旋形等形状，这些形状能够在混凝土中形成许多机械钩爪，从而增加了混凝土与钢筋之间的摩擦力和黏着力。
3.表面张力效应混凝土与钢筋之间的粘结还与混凝土表面张力有关。
在混凝土表面形成的水分子会形成一种表面张力，这种表面张力能够吸引钢筋表面的水化产物，从而增加了混凝土与钢筋之间的黏着力。
4.应力分布效应混凝土与钢筋之间的粘结还与应力分布有关。
在混凝土中，由于混凝土的强度与应力分布有关，因此在钢筋周围形成的应力场也会影响混凝土与钢筋之间的黏着力。
当钢筋受到拉伸应力时，混凝土与钢筋之间的黏着力会增加；当钢筋受到压缩应力时，混凝土与钢筋之间的黏着力会减少。
总之，混凝土与钢筋的粘结是多种因素综合作用的结果，包括化学反应、机械钩爪效应、表面张力效应和应力分布效应等。
了解混凝土与钢筋的粘结原理对于混凝土结构的设计和施工具有重要意义，能够帮助工程师更好地保证混凝土结构的安全性和稳定性。
钢筋与混凝土的粘结
钢筋与混凝土的粘结钢筋与混凝土的粘结是混凝土结构中至关重要的一个方面。
它直接影响到混凝土结构的强度、刚度和耐久性。
本文将探讨钢筋与混凝土的粘结机制、影响粘结性能的因素以及提高粘结性能的方法。
一、粘结机制钢筋与混凝土的粘结主要通过两种机制实现：机械粘结和化学粘结。
1. 机械粘结：当钢筋镶入混凝土中时，两者之间会存在一定的摩擦力和阻力。
这种摩擦力和阻力可以防止钢筋在混凝土中滑动或剥离，从而实现粘结。
2. 化学粘结：在混凝土浇筑过程中，水泥与钢筋表面发生化学反应，形成一层钙化物。
这层钙化物具有良好的粘结性能，能够牢固地将钢筋与混凝土粘结在一起。
二、影响粘结性能的因素钢筋与混凝土的粘结性能受到许多因素的影响，包括以下几个方面：1. 钢筋的表面形态：钢筋表面的光滑程度和粗糙度会直接影响粘结性能。
表面光滑的钢筋粘结性较差，而表面粗糙的钢筋具有更好的粘结性能。
2. 钢筋的直径和强度：较大直径和较高强度的钢筋通常具有更好的粘结性能，因为它们提供了更大的接触面积和更高的抗拉能力。
3. 混凝土的配合比和强度：适宜的混凝土配合比以及足够的强度可以提高钢筋与混凝土的粘结性能。
较高的水灰比和过高的强度会导致粘结性能下降。
4. 环境条件：环境温度和湿度也会对粘结性能产生影响。
较高的温度和相对湿度有助于混凝土的早期硬化，提高粘结性能。
三、提高粘结性能的方法为了提高钢筋与混凝土的粘结性能，可以采取以下方法：1. 表面处理：对于表面光滑的钢筋，可以采用钢丝刷、喷砂等方法进行表面处理，增加钢筋的粗糙度，提高粘结性能。
2. 锚固长度：增加钢筋的锚固长度可以提高粘结性能。
在设计和施工过程中，应根据具体情况确定合适的锚固长度。
3. 优化配合比和强度：合理设计混凝土的配合比和强度可以提高粘结性能。
根据结构的要求和使用环境，选择适合的水灰比和混凝土强度等级。
4. 控制施工工艺：在混凝土施工过程中，应控制好浇筑、振捣和养护等环节，保证混凝土质量和粘结性能。
混凝土与钢筋的粘结性能及增强措施
混凝土与钢筋的粘结性能及增强措施混凝土与钢筋的粘结性能在建筑工程中具有重要的作用，直接影响到结构的安全性和持久性。
本文将探讨混凝土与钢筋的粘结性能的原理，并介绍增强粘结性能的常见措施。
一、混凝土与钢筋的粘结机制混凝土与钢筋的粘结主要是通过物理和化学两种机制实现的。
物理机制是指混凝土与钢筋表面微观形貌的相互咬合，形成摩擦力和锚固力。
化学机制则是指混凝土中水化产物与钢筋表面的氧化物发生反应，形成钝化层，增强粘结强度。
在混凝土中，钢筋的侧向支撑力和粘结力是实现力传递的关键因素。
钢筋侧向支撑力是指混凝土通过侧向约束钢筋，使其不易产生侧向位移。
粘结力则是指混凝土与钢筋之间的摩擦力和锚固力，主要由一下几个因素影响：混凝土的品种和强度、钢筋的表面形态、混凝土浇筑质量、混凝土与钢筋的粘结界面特性等。
二、增强混凝土与钢筋的粘结性能的措施为了增强混凝土与钢筋的粘结性能，可以采取以下措施：1. 表面预处理混凝土浇筑前可以对钢筋表面进行预处理，例如喷砂处理或喷涂粘结剂。
这样可以增加钢筋表面的粗糙度，提高混凝土与钢筋的咬合力和摩擦力，从而增强粘结性能。
2. 添加粘结剂在混凝土配制中添加粘结剂，如聚合物粉末、秸秆灰等，可以提高混凝土的粘结性能。
这些粘结剂能够与混凝土中的水化产物发生化学反应，形成更牢固的粘结界面。
3. 钢筋加工处理钢筋的表面可以进行加工处理，如热轧、冷轧、酸洗等。
这样可以改善钢筋表面的形态，增加粘结面积，提高粘结强度。
4. 增加粘结面积在设计时可以增加钢筋的直径或者使用多股钢筋。
这样可以增加粘结面积，提高钢筋与混凝土的粘结性能。
5. 控制混凝土配合比合理控制混凝土的配合比，确保混凝土的坍落度和强度符合设计要求。
配合比过水或强度过高都会对粘结性能产生负面影响。
6. 良好的施工质量控制保证混凝土浇筑质量和施工工艺要求，确保钢筋与混凝土的紧密接触，避免气孔、缺陷等因素影响粘结性能。
通过上述措施的综合运用，可有效提高混凝土与钢筋的粘结性能，保证结构的安全性和持久性。
钢筋与混凝土的黏结
1.1 黏结的作用及产生的原因
钢筋与混凝土这两种力学性能完全不同的材料之所以能够 在一起共同工作，除了两者具有相近的温度的线膨胀系数及混 凝土对钢筋具有保护作用以外，基本前提是两者间具有足够的 黏结强度，能够承受由于变形差(相对滑移)沿钢筋与混凝土接触 面上产生的剪应力，通常把这种剪应力称为黏结应力，黏结强 度则指黏结失效(钢筋被拔出或混凝土被劈裂)时的最大平均黏结 应力。钢筋与混凝土通过黏结应力来传递两者间的应力，共同 受力，协调变形。
试验表明，钢筋与混凝土之间产生黏结作用主要有以下三 方面的原因：
1.1 黏结的作用及产生的原因
（1）化学胶结力。水泥浆凝结时产生化学作用，使钢筋与 混凝土之间的接触面上产生化学吸附作用力。
（2）摩擦力。混凝土收缩将钢筋紧紧握裹，当两者出现滑 移时，在接触面上将出现摩擦力。接触面越粗糙，摩擦力越大。
1.2 影响黏结强度的因素
（4）浇筑位置。混凝土浇筑深度超过300 mm 时，由于混凝土的泌水下沉，气泡逸出，与顶部的 水平钢筋之间产生空隙层，从而削弱了钢筋与混凝 土之间的黏结作用。
（5）横向配筋及横向压力。横向钢筋的配置 可延缓裂缝的发展，侧向压力（如在梁的支承区的 下部）将进一步提高混凝土对钢筋的握裹作用。
（3）机械咬合力。钢筋的表面凹凸不平，与混凝土之间可 产生机械咬合力，其值占总黏结力的一半以上。 在这三种黏结力中化学胶结力一般很小，光面钢筋的黏结力以摩 擦力为 影响黏结强度的因素
影响钢筋与混凝土之间黏结强度的主要因素有以下几点： （1）混凝土的强度。混凝土的强度等级越高，则黏结强度 越大，但不成正比。 （2）钢筋的外观特征。变形钢筋由于表面凹凸不平，其黏 结强度高于光面钢筋。 （3）保护层厚度及钢筋的净距。如果钢筋外围的混凝土保 护层厚度太小，会使外围混凝土产生劈裂裂缝，降低黏结强度， 导致钢筋被拔出。所以在构造上必须保证一定的混凝土保护层厚 度和钢筋净距。
钢筋与混凝土之间的黏结
能。曲线的斜率表示锚固刚度（抵抗滑移的能力），曲线的峰值τu
为锚固强度，曲线下降段为锚固延性（大滑移时的锚固能力），如
图2-5（b）所示。
钢筋与混凝土之间的黏结
图2-5 钢筋与混凝土的黏结锚固应力与滑移（τ-s）曲线 (a)拉拔试件 （b）τ-s曲线
钢筋与混凝土之间的黏结
1.3 影响黏结强度的因素
钢筋与混凝土的黏结面上所能承受的平均剪应力的最大值称为
黏结强度。黏结强度由拉拔试验测定，拉拔试件如图2-5（a）所示
。黏结锚固应力τ由拉拔力F除以锚固面积πdla求得，即
F
πdla 式中，d为钢筋直径；la为锚固长度。
（2-6）
ห้องสมุดไป่ตู้
设拉拔试验时测得的钢筋与混凝土之间的滑移为s，则黏结锚
固应力与滑移（τ-s）曲线表达了钢筋与混凝土之间的黏结锚固性
（1）保护层混凝土的强度。混凝土强度越高，则伸入钢 筋横肋间的混凝土咬合齿越强，握裹层混凝土的劈裂就越不 容易发生，黏结锚固作用就越强。
（2）混凝土保护层的厚度。混凝土保护层越厚，则对锚 固钢筋的约束越大，咬合力对保护层混凝土的劈裂就越难以 发生，黏结锚固作用就越强。
（3）锚固钢筋的外形。钢筋的外形决定了混凝土咬合齿 的形状，对锚固强度的影响很大。
（4）锚固区域的配箍。锚固长度范围内的配箍对锚固强 度影响很大。
钢筋与混凝土之间的黏结
1.1 黏结作用
因水泥颗粒的水 化作用形成的 凝胶体对钢筋 表面产生的胶 结力。 （1）胶结力。
因混凝土结硬 时体积收缩， 将钢筋紧紧握 裹而产生的摩 擦力。
（2）内在因素
由于钢筋表面的 凹凸不平而与混 凝土之间产生的 机械咬合力。
(3)环境因素
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1、钢筋的受拉锚固长度计算
表2-1
锚固钢筋外形系数
钢筋类型 光圆钢筋 带肋钢筋 0.16 0.14 螺旋肋钢丝 三股钢绞线 0.13 0.16 七股钢绞线 0.17
2、受拉钢筋的锚固
（1）受拉钢筋的锚固长度
（2）锚固区的横向构造钢筋
当锚固钢筋的保护层厚 度不大于5d时，锚固长 范围内应配置直径不小 于d/4的横向构造钢筋
2.3 混凝土与钢筋的粘结
制作单位：合肥工业大学勘查一班 制作者：刘一民、马许平
2.3.3 粘结应力-滑移关系
2.3.3 粘结应力-滑移关系
钢筋与混凝土的粘结性能主要是由两者之 间的粘ห้องสมุดไป่ตู้应力τ与对应的相对滑移曲线s的τs曲线来反映
2.3.3 粘结应力-滑移关系
2.3.4 钢筋的锚固
1、钢筋的受拉锚固长度计算
3、锚固措施
3、锚固措施
3、锚固措施
（c）一侧贴焊锚筋 （d）两侧贴焊锚筋
3、锚固措施
（e）穿孔塞焊锚板 （f）螺栓锚头
3、受压钢筋的锚固
混凝土结构中的纵向受压钢筋，当计算时 充分利用其抗压强度时，锚固长度不应小 于相应受拉锚固长度的70%。 受压钢筋不应采用末端弯钩和一侧贴焊钢 筋的锚固措施 受压钢筋锚固长度范围内的横向构造钢筋 及受拉钢筋的相同 梁，板中纵向受力钢筋在支座处的锚固及 钢筋的连接将在第四章4，6中讲述。