钢筋接触搭接与非接触搭接试验分析比较

江德保 顾晓静

(九江学院土建学院，江西 九江 332005)

钢筋接触搭接与非接触搭接试验分析比较

江德保 顾晓静

(九江学院土建学院，江西 九江 332005)

介绍了钢筋接触搭接与非接触搭接的做法与要求，结合具体实验，对两种搭接方式的传力性能进行了计算分析，结果表明：在相同配筋率和搭接长度下，钢筋采用接触搭接时传力性能更好。

钢筋，搭接，实验，数据，受拉构件

1 概述

钢筋和混凝土是土木工程中应用最为广泛的材料，钢筋混凝土构件的施工过程中，不可避免的有大量的钢筋连接情况。GB 50010-2010混凝土结构设计规范规定了三种钢筋连接方式：焊接、绑扎搭接和机械连接。绑扎搭接连接通常是采用将两根钢筋并在一起用绑丝绑扎的工艺，所以一般也称为绑扎搭接。绑扎搭接的搭接长度及接头百分比等基本构造要求应满足GB 50010-2010混凝土结构设计规范及11G101-1中相关规定。钢筋绑扎搭接因为操作简便，直观易于检查，性能可靠，在施工中得到比较广泛应用。虽然焊接和机械连接因为传力可靠，节约钢材，施工方便正逐步取代绑扎搭接，但对一些局部施工困难的部位和较小直径的钢材还是较多的采用绑扎搭接。

绑扎搭接包括接触搭接和非接触搭接两种连接方式。但是绑扎仅仅起到固定作用，钢筋之间应力的传递是通过钢筋与混凝土之间的握裹力来实现的。目前我国在施工中广泛采用接触搭接的方法，即两根同向受力钢筋直接用绑丝绑扎在一起。GB 50010-2010混凝土结构设计规范以及11G101-1混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图中对接触绑扎搭接提出了具体的要求，但是对于非接触搭接只是在板的标准构造详图中做了简单的要求，主要包括搭接长度和钢筋间距a的要求，如图1所示。对于其他混凝土构件如柱、梁、墙中是否可以采用非接触搭接并没有提及。

从构造要求来看，绑扎搭接钢筋之间直接接触或中间的间隙很窄，应该无法容纳混凝土的骨料颗粒，从而导致了两根搭接钢筋之间混凝土没有完全裹握钢筋，基本无法实现最大粘结锚固作用，大大减弱了两根搭接钢筋通过混凝土传力的效果，因此，不能很好的承载钢筋和混凝土的共同工作原理。我国现行的规范、规定等都是针对接触搭接的。

搭接连接中钢筋的材料消耗和人工消耗都是增加成本的一个方面。如果在钢筋搭接时要求在搭接钢筋之间保持约为混凝土粗骨料大小的净距，使钢筋能完全被混凝土包裹，使得两根同向钢筋分别通过混凝土对各自的粘结锚固传力，理论上其传力原理上比钢筋接触搭接显然更加有效。并且在施工中减少了绑扎至少三道扎丝的工序，可以节约人工成本。到底孰优孰劣，通过实验进行对比是最直观最可靠的办法。

2 试件制作

本实验采用的试件尺寸为150 mm×150 mm×600 mm，在混凝土抗折试模基础上稍作改造，根据现有的试验机和夹具进行了设计并制作了不同的试件。采用的钢筋为HRB335级、直径为20 mm；混凝土标号为C25和C30两种。每种不同类型的3组，共12组，每组3块，共计36块试件，根据计算搭接长度应小于规范要求的搭接长度以利于比较两种不同连接方式的受力效果，规范要求：C25，HRB335钢筋的最小搭接长度为33d，C30，HRB335钢筋的最小搭接长度为29d，即要求本实验试件的最长搭接长度分别为660 mm和580 mm。结合试模的尺寸因此本实验的绑扎搭接的长度采用550 mm，但根据实际实验情况，发现部分试件的破坏仍是混凝土受拉破坏，而非钢筋搭接失效。试件的情况具体见表1。试件制作完成并经35 d养护完成后，开始进行试件的拉力实验。

表1 试件汇总表

3 实验过程

本实验采用的是数控600 kN拉力实验机，对夹具进行了简单的改造。在实验过程中因为试验机调试，搭接接触试件和非搭接接触实验各失败一个。

部分现场实验见图2～图7。

4 分析比较结论

经过试模的制作、试件钢筋的制作、混凝土的浇筑及养护、试件的拉伸实验，最终实验数据见表2(部分)。

由于试模制作、试件制作、实验夹具、试验机等一系列因素导致上述数据有些离散，并有部分试件破坏并非由于钢筋搭接失效，但是从上述实验数据表明：

1)钢筋采用非接触搭接连接方式同样能够有效、可靠的传力；

2)在相同配筋率和搭接长度下，钢筋采用接触搭接连接时的传力性能明显优于非接触搭接。

表2 实验数据汇总

钢筋的接点处是传力不稳定的薄弱环节处，采用搭接连接，因为接头处钢筋相对密集，容易产生混凝土的空洞从而引起薄弱环节。非接触搭接主要是从混凝土的握裹方面考虑力的传递，但是本实验的结果证明，接触搭接的传力性能更好。因为本实验非足尺构件实验，而是试块纯拉实验，也许实验结果不具备广泛性，希望各位同行一起探讨。

[1] GB 50010-2010，混凝土结构设计规范[S].

[2] 11G101-1，混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板)[Z].

The test analysis and comparison of rebar contact lapping and non contact lapping

JIANG De-bao GU Xiao-jing

(Civil and Construction Engineering Institute, Jiujiang University, Jiujiang 332005, China)

This paper introduced the practices and requirements of rebar contact lapping and non contact lapping, combining with the specific test, calculated and analyzed the force transmission performance of two kinds of lapping modes, the results showed that: in the same reinforcement ratio and lapping length, the rebar using contact lapping had better force transmission performance.

rebar, lapping, test, data, tension member

1009-6825(2014)36-0026-02

2014-10-17

江德保(1974- )，男，副教授，一级注册建造师，二级注册结构师，一级注册监理师； 顾晓静(1977- )，女，副教授，一级注册建造师

TU375

A