鋼筋套筒

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   從70年代開(kāi)始,歐美和日本等研究開(kāi)發(fā)鋼筋機(jī)械連接技術(shù),并制定了相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。相對(duì)于國(guó)外的發(fā)展,我國(guó)鋼筋機(jī)械連接技術(shù)起步要晚一些。20世紀(jì)80年代后期我國(guó)參照日本套筒擠壓連接技術(shù)開(kāi)發(fā)了符合我國(guó)國(guó)情的鋼筋套筒擠壓連接技術(shù)。之后出現(xiàn)了錐螺紋連接技術(shù)以及20世紀(jì)90年代新興的等強(qiáng)度直螺紋鋼筋連接技術(shù)。到目前為止,鋼筋機(jī)械連接的研究和應(yīng)用主要基于中等強(qiáng)度的鋼筋連接,而對(duì)于500MPa級(jí)高強(qiáng)鋼筋機(jī)械連接的研究和應(yīng)用卻很少。對(duì)比國(guó)內(nèi)鋼筋機(jī)械連接常用的形式,本文選擇基于連接性能較好的滾壓直螺紋連接技術(shù),根據(jù)直螺紋連接力學(xué)性能要求,確定連接套筒外形尺寸等參數(shù),設(shè)計(jì)并加工制作了適用于500MPa鋼筋連接的標(biāo)準(zhǔn)型直螺紋連接接頭。通過(guò)單向拉伸試驗(yàn)、高應(yīng)力反復(fù)拉壓試驗(yàn)和大變形反復(fù)拉壓試驗(yàn)以及有限元模擬,研究了套筒尺寸對(duì)機(jī)械連接接頭的力學(xué)性能的影響。

本文主要研究結(jié)論和成果如下:(1)通過(guò)理論計(jì)算,確定了適合不同直徑鋼筋的直螺紋連接套筒的設(shè)計(jì)尺寸。試驗(yàn)證明,利用該方案設(shè)計(jì)制作的連接套筒,能夠滿足鋼筋的等強(qiáng)度連接要求,其連接強(qiáng)度均能滿足規(guī)程規(guī)定的Ⅰ級(jí)接頭強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。(2)在套筒的尺寸滿足螺紋牙不先于鋼筋發(fā)生破壞后,連接件的強(qiáng)度主要由鋼筋的強(qiáng)度決定,套筒長(zhǎng)度和外徑的增加,并不能顯著提升連接強(qiáng)度。(3)套筒的長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)會(huì)加大鋼筋連接的難度,套筒的長(zhǎng)度以滿足旋入的鋼筋絲頭螺紋個(gè)數(shù)不超過(guò)13個(gè)為宜。(4)套筒的外徑與鋼筋公稱直徑的比值宜控制在1.6~1.8的范圍內(nèi)。(5)編制了500MPa高強(qiáng)鋼筋直螺紋連接設(shè)計(jì)與施工指南,為連接套筒產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供依據(jù)。