[发明专利]栓钉群中钢筋与混凝土粘结锚固性能研究的试验方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑结构领域，特别涉及一种钢筋与混凝间粘结锚固性能研究的试验方法。

背景技术

型钢混凝土柱与钢筋混凝土梁的梁柱节点，钢筋连接采用与短钢梁搭接方式，短钢梁翼缘板上加栓钉。这种连接方式，比焊接连接和套筒连接施工方便、质量稳定，但是其搭接长度却有争议。为研究这个课题，急需设计一试验方法考察钢筋在栓钉作用下与混凝土的粘结锚固性能。研究钢筋与混凝土之间粘结性能的试验方法常用的主要有拉拔试验、梁式试验。拉拔试验装置和试件制作比较简单，结果易于分析，但是与实际构件受力状态不相符。梁式试验可以更好地模拟实际结构节点中梁端受力状态，但其原有的形式不能体现翼缘板和栓钉给混凝土和钢筋之间粘结性能带来的影响。

发明内容

本发明的目的为了研究栓钉作用下钢筋与混凝土之间粘结锚固性能，提出一种新的梁式试验方法。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种栓钉群中钢筋与混凝土粘结锚固性能研究的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)绑扎由纵向受力钢筋、箍筋和架立筋组成的筋笼。

2)将所述筋笼的底部的纵向受力钢筋从正中间断开。

3)在钢板底部焊接栓钉。所述栓钉的尺寸和数量由预先设定的试验条件决定。

4)将钢板搭接在所述纵向受力钢筋断开处的两端，其搭接长度由预先设定的试验条件决定。

5)浇筑混凝土，并养护，得到混凝土梁。

6)混凝土梁下方设置支点。对所述混凝土梁的顶部施加试验荷载，观察钢板的受力情况。

值得说明的是，本发明在混凝土梁试件中，纵向钢筋从梁跨正中断开，钢板与纵向钢筋从跨中向两侧各搭接一定长度，钢板上布置一定数量、间距和大小的栓钉。试验荷载作用下，跨中弯矩全部由钢板承担，钢板承受的拉力通过钢板与混凝土之间的粘结力及栓钉的剪力向混凝土传递，再由混凝土传递给钢筋，以最终实现力从钢板到钢筋的传递。在试验荷载作用下，观察钢筋与钢板搭接区域以及钢板端头的裂缝开展情及粘结破坏情况，测量钢筋的应力从跨中的零向支座方向逐渐增大，直至达到屈服强度所需要的粘结长度。

该试验方法适用于研究栓钉作用下钢筋在混凝土中的锚固性能。该试验方法还适用于研究栓钉作用下钢板与钢筋在混凝土中的搭接长度。

进一步，所述的纵筋和箍筋采用HPB235、HRB335、HRB400或RRB400钢筋。

进一步，混凝土梁可采用普通混凝土、轻骨料混凝土或高性能混凝土浇筑。

本发明提出的栓钉作用下钢筋与混凝土粘结锚固粘结性能的试验方法具有下列优点：

1、此试验方法能够模拟型钢混凝土柱与钢筋混凝土梁节点处钢筋与钢板的搭接受力状态，与构件实际情况相符。

2、此试验方法能够根据钢筋的应力直接测量出钢板与钢筋搭接所需的长度。

附图说明

图1是栓钉作用下钢筋与混凝土粘结锚固性能研究的试验方法的组成方式示意图。

图2为图1的侧视图。

图中：钢筋1、箍筋2、钢板3、栓钉4、混凝土梁5、架立筋6和试验荷载7、支点8。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。

一种栓钉群中钢筋与混凝土粘结锚固性能研究的试验方法，包括以下步骤：

1)绑扎由若干纵向受力钢筋1、箍筋2和架立筋6组成的筋笼。参见图1，所述筋笼将要被浇筑成矩形梁，因此，箍筋2为矩形框，其下端(底部)与若干根相互平行的、水平设置的纵向受力钢筋1绑扎，其上端(顶部)与若干架立筋6绑扎。

2)将所述筋笼的底部的纵向受力钢筋1从正中间断开，即所述纵向受力钢筋1断开的位置为跨中位置。

3)在钢板3底部焊接栓钉4。所述栓钉4的尺寸和数量由预先设定的试验条件决定，如后面的实施例2和3。

4)将钢板3搭接在所述纵向受力钢筋1断开处的两端，其搭接长度由预先设定的试验条件决定，如后面的实施例2和3。钢板3搭接所述断开处两端的搭接长度相等(为图1中的L)。值得说明的是，钢板3两端搭接在这些纵向受力钢筋1的长度由钢板3自身的长度尺寸决定，应当根据试验条件，切割合适。

5)浇筑混凝土，并养护，得到矩形的混凝土梁5。

6)矩形的混凝土梁5水平放置，即使得之前设置的相互平行的那些纵向受力钢筋1位于架立筋6下方。在矩形的混凝土梁5的下方设置两个支点，使得纵向受力钢筋1断开处位于这两个支点正中间。对所述混凝土梁的顶部施加试验荷载7，观察钢板3的受力情况。