鋼筋接頭的設(shè)計原則和性能等級規(guī)定

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01、接頭的設(shè)計應(yīng)滿足強度及變形性能的要求。

02、接頭連接件的屈服承載力和受拉承載力的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)不小于被連接鋼筋的屈服承載力和受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值的1．10倍。

03、接頭應(yīng)根據(jù)其等級和應(yīng)用場合，對單向拉伸性能、高應(yīng)力反復(fù)拉壓、大變形反復(fù)拉壓、抗疲勞、耐低溫等各項性能確定相應(yīng)的檢驗項目。

04、接頭應(yīng)根據(jù)抗拉強度、殘余變形以及高應(yīng)力和大變形條件下反復(fù)拉壓性能的差異，分為下列三個等級：

I級：接頭抗拉強度等于被連接鋼筋實際抗拉強度或不小于1．10倍鋼筋抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值，殘余變形小并具有高延性及反復(fù)拉壓性能。

Ⅱ級：接頭抗拉強度不小于被連接鋼筋抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值，殘余變形較小并具有高延性及反復(fù)拉壓性能。

Ⅲ級：接頭抗拉強度不小于被連接鋼筋屈服強度標(biāo)準(zhǔn)值的1．25倍，殘余變形較小并具有延性及反復(fù)拉壓性能。

05、I級、Ⅱ級、Ⅲ級接頭的抗拉強度應(yīng)符合表3.05的規(guī)定。

06、I級、Ⅱ級、Ⅲ級接頭應(yīng)能經(jīng)受規(guī)定的高應(yīng)力和大變形反復(fù)拉壓循環(huán)，且在經(jīng)歷拉壓循環(huán)后，其抗拉強度仍應(yīng)符合表3.05的規(guī)定。

07、I級、Ⅱ級、Ⅲ級接頭的變形性能應(yīng)符合表3.07的規(guī)定。

接頭的抗拉強度

注：f^θ_mst——接頭試件實際抗拉強度；

f_mst——接頭試件中鋼筋抗拉強度實測值；

f_stk——鋼筋抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值；

接頭的變形性能

注：當(dāng)頻遇荷載組合下，構(gòu)件中鋼筋應(yīng)力明顯高于0.6fyk時，設(shè)計部門可對單向拉伸殘余變形μ₀加載峰值提出調(diào)整要求。

08、對直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，設(shè)計應(yīng)根據(jù)鋼筋應(yīng)力變化幅度提出接頭的抗疲勞性能要求。當(dāng)無專門要求時，接頭的抗疲應(yīng)力幅限值不應(yīng)小于國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2002中表4.25-1普通鋼筋疲勞應(yīng)力幅限值的80%。

條文說明：

1 接頭應(yīng)滿足強度及變形性能方面的要求并以此劃分性能等級。

2 設(shè)計接頭的連接件時，應(yīng)留有余量，其屈服承載力標(biāo)準(zhǔn)值（套筒橫截面面積乘套筒材料的屈服強度標(biāo)準(zhǔn)值）及受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值（套筒橫截面面積乘套筒材料的抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值）均應(yīng)不小于被連接鋼筋相應(yīng)值得1.10倍，以確保接頭可靠的傳力性能。

3 接頭單向拉伸時的強度和變形是接頭的基本性能。高應(yīng)力反復(fù)拉壓性能反應(yīng)接頭在風(fēng)荷載及小地震情況下承受高應(yīng)力反復(fù)拉壓的能力。大變形反復(fù)拉壓性能則反應(yīng)結(jié)構(gòu)在強烈地震情況下鋼筋進入塑性變形階段接頭的受力性能。

上述三項性能是進行接頭型式檢驗時必須進行的檢驗項目。而抗疲勞性能則是根據(jù)接頭應(yīng)用場合有選擇性的試驗項目。

4 鋼筋機械連接接頭的型式較多，受力性能也有差異，根據(jù)接頭的受力性能將其分級，有利于按結(jié)構(gòu)的重要性、接頭在接頭中所處的位置、接頭百分率等不同的應(yīng)用場合合理選擇接頭類型。例如，在混凝土結(jié)構(gòu)高應(yīng)力部位的同一連接區(qū)段內(nèi)必須實施100%鋼筋接頭的連接時，應(yīng)采用Ⅰ級接頭；實施50%鋼筋接頭的連接時，宜優(yōu)先采用Ⅱ級接頭；混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋應(yīng)力較高但對接頭延展性要求不高的部位，可采用Ⅲ級接頭。分級后也有利于降低套筒材料消耗和接頭成本，取得更好的技術(shù)經(jīng)濟效益；分級后還有利于施工現(xiàn)場接頭抽驗不合格時，可按不同等級接頭的應(yīng)用部位和接頭百分率限制確定是否降級處理。

5 本條規(guī)定了各級接頭的抗拉強度?？估瓘姸仁墙宇^最基本也是最重要的性能，本條為必須嚴格遵守的強制性條文。

表5中Ⅰ級接頭強度合格條件f^θ_mst≥f_stk（斷于鋼筋）或f^θ_mst≥1.10f_stk（斷于接頭）的含義是：當(dāng)接頭試件拉斷于鋼筋且試件抗拉強度不下于鋼筋抗拉強度的標(biāo)準(zhǔn)值時，試件合格；當(dāng)接頭試件拉斷于接頭（定義的“機械接頭長度”范圍內(nèi)）時，試件的實測抗拉強度應(yīng)滿足f^θ_mst≥1.10f_stk。

6接頭在經(jīng)受高應(yīng)力反復(fù)拉壓和大變形反復(fù)拉壓后仍應(yīng)滿足最基本的抗拉強度要求，這是結(jié)構(gòu)延性得以發(fā)揮的重要保證。

7鋼筋機械連接接頭在拉伸和反復(fù)拉壓時會產(chǎn)生附加的塑性變形，卸載后形成不可恢復(fù)的殘余變形(國外也稱滑移，slip)，對混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫寬度有不利的影響，因此有必要控制接頭的形變性能。原《鋼筋機械連接通用技術(shù)規(guī)程》JGJ 107-2003中，單向拉伸時用非彈性變形，反復(fù)拉壓時用殘余變形作為變形控制的指標(biāo)，本規(guī)程修訂時，統(tǒng)一改用殘余變形作為控制指標(biāo)。修改后更有利于施工現(xiàn)場工藝檢驗中對接頭試件單向拉伸的變形性能進行檢驗。

表3.0.7中對Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級接頭的單向拉伸殘余變形指標(biāo)μ₀做了適當(dāng)調(diào)整。本規(guī)程規(guī)定了施工現(xiàn)場工藝檢驗中增加接頭單向拉伸殘余變形的檢驗要求，從而較好地解決了型式檢驗與現(xiàn)場接頭質(zhì)量嚴重脫節(jié)的弊端，對于提高接頭質(zhì)量有重要價值；但另一方面，如果殘余變形指標(biāo)過于嚴格，現(xiàn)場檢驗不合格率過高，會明顯影響施工進度和工程驗收，在綜合考慮上述因素并參考編制近年來完成的6根帶鋼筋接頭梁和整筋梁的對比試驗結(jié)果后，制定了表3.0.7中的單向拉伸殘余變形指標(biāo)，Ⅰ級接頭允許在同一構(gòu)件截面中100%連接、μ₀限值最嚴，Ⅱ、Ⅲ級接頭由于采用50%接頭百分率，故限值可適當(dāng)放松。

表7注2：當(dāng)頻遇荷載組合下，構(gòu)建中鋼筋應(yīng)力明顯高于0.6f_yk時，設(shè)計部門可對單向拉伸殘余變形μ₀的加載峰值提出調(diào)整要求。由于各類工程結(jié)構(gòu)荷載變異較大，本條注為設(shè)計部門按照結(jié)構(gòu)的特殊荷載情況提供了靈活處理的余地。

高應(yīng)力與大形變套件下的反復(fù)拉壓試驗是對應(yīng)于風(fēng)荷載、小地震和強地震時鋼筋接頭的受力情況提出了檢驗要求。在風(fēng)荷載或小地震下，鋼筋尚未屈服，應(yīng)能承受20次以上高應(yīng)力反復(fù)拉壓，并滿足強度和形變要求。在接近或超過設(shè)防烈度時，鋼筋通常都進入塑性階段并產(chǎn)生較大塑性變形，從而能吸收和消耗地震能量。因此要求鋼筋接頭在承受2倍和5倍于鋼筋屈服應(yīng)變的大變形情況下，經(jīng)受4-8次反復(fù)拉壓，滿足強度和變形要求。這里所指的鋼筋屈服應(yīng)變是指與鋼筋屈服強度標(biāo)準(zhǔn)值相對應(yīng)的應(yīng)變值，對國產(chǎn)HRB335級鋼筋，可取ε_yk=0.00168，對國產(chǎn)HRB400級和HRB500級鋼筋，可分別取ε_yk=0.00200和ε_yk=0.00250.

8接頭的疲勞性能是選擇性試驗項目，只有當(dāng)接頭用于直接承受動載結(jié)構(gòu)構(gòu)件（如鐵路橋梁）時，才需要檢驗其疲勞性能。由于直接受動力荷載結(jié)構(gòu)的荷載特性有很大的不同，鋼筋應(yīng)力變化范圍較大，原規(guī)程規(guī)定的參數(shù)不能適應(yīng)各類結(jié)構(gòu)的工況，本規(guī)程中明確規(guī)定，對直接承受動力荷載結(jié)構(gòu)，應(yīng)根據(jù)鋼筋應(yīng)力變化幅度，由設(shè)計單位提出接頭的抗疲勞性能要求。

當(dāng)設(shè)計無專門要求時，接頭的疲勞應(yīng)力幅限值應(yīng)不小于現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010-2002中表4.2.5-1普通鋼筋疲勞應(yīng)力幅限值的80%。部分直螺紋鋼筋接頭試件個套筒擠壓鋼筋接頭試件的疲勞試驗結(jié)果表明，制作良好的鋼筋接卸接頭的抗疲勞性能優(yōu)于閃光對焊鋼筋接頭的疲勞性能。

因此，本章中取消了原JGJ 107中第3.0.9條有關(guān)低溫試驗的條款，因此國內(nèi)外有關(guān)這方面的試驗資料很少，制定本條款的技術(shù)條件尚不夠成熟，但不排除設(shè)計部門根據(jù)工程具體條件和接頭類型提出低溫試驗要求。

摘自：JGJ107-2010_鋼筋機械連接技術(shù)規(guī)程