水泥和鋼筋的窩裹力如何計算

『壹』 鋼筋與混凝土之間的粘接力是如何產生的

鋼筋與混凝土之間的粘接力是以下原因產生的:
1、混凝土凝結時，水泥膠的化學作用，使鋼筋和混凝土在接觸面產生的膠結力
2、由於混凝土凝結、收縮，握裹住鋼筋，在發生相互滑動時產生的摩阻力
3、鋼筋表面粗糙不平或變形鋼筋凸起的肋紋與混凝土的咬合力
4、當採用某些錨固措施後所造成的機械錨固力鋼筋與混凝土能共同工作的基本前提是兩者間具有足夠的粘結強度，能夠承受由於變形差(相對滑移)沿鋼筋與混凝土接觸面上產生的剪應力，通常把這種剪應力稱為粘結應力，而粘結強度則指枯結失效(鋼筋被拔出或混凝土被劈裂)時的最大平均粘結應力。通過粘結應力來傳遞二者間的應力，使鋼筋與混凝土共同受力。 鋼筋混凝土構件中的粘結應力，按其作用性質可分為兩類:
1、錨固枯結應力，如鋼筋伸入支座或支座負彎矩鋼筋在跨間截斷時，必須有足夠的錨固長度或延伸長度，將鋼筋錨固在混凝土中，而不致使鋼筋在未充分發揮作用前就拔出；
2、裂縫附近的局部粘結應力，如受彎構件跨間某截面開裂後，開裂截面的鋼筋應力通過裂縫兩側的粘結應力部分地向混凝土傳遞，這類枯結應力的大小反映了混凝土參與受力的程度。
鋼筋與混凝土之間的粘結力，主要由以下三方面組成:
(1)化學膠結力:混凝土在結硬過程中，水泥膠體與鋼筋間產生吸附膠著作用。混凝土強度等級越離，膠結力也越高.
(2)摩擦力:由於混凝土的收縮，使鋼筋周圍的混凝土握裹在鋼筋上，當鋼筋和混凝土之間出現相對滑動的趨勢，則此接觸面上將產生摩擦力。
(3)機械咬合力:由於鋼筋表面粗糙不平(變形鋼筋)所產生的機械咬合作用。

『貳』 鋼筋錨固與搭接如何計算有什麼區別

1、鋼筋錨固就是受力鋼筋埋入支座內部的部分，增加鋼筋與混凝土之間的握裹力（摩擦力），是為了防止斜裂縫形成後，縱向鋼筋拔出而導致梁的破壞。在簡支梁兩端及連續梁中間支座處，下部縱向鋼筋伸入支座的錨固長度應滿足：當KQ小於或等於0.07Rabh。時錨固長度大於或等於5d;當KQ大於0.07Rabh時，錨固長度有兩種：螺紋鋼筋大於或等於10d;光面鋼筋大於或等於15d。

2、鋼筋的搭接是為了方便施工而採用的一種形式，是防止鋼筋在外力作用下拔脫的一種構造形式。在綁扎骨架和綁扎網中，受拉區和受壓區鋼筋的最小搭接長度分別為：一級鋼和5號鋼筋取30d和25d；二級鋼筋35d和25d；三級鋼筋40d和30d。

3、鋼筋的彎鉤長度可按照3.25d計算。搭接長度=錨固長度X搭接長度修正系數 （平法03G101-1 P34）

『叄』 鋼筋的握裹力是如何計算的

鋼筋的握裹力是建築科研工作者的事，作為工程設計、施工、監理人員想知道回時，可用《混凝答土結構設計規范》公式推導，或直接在11G101-1上查得基本錨固長度Lab：
鋼筋的握裹應力=fy×d/4Lab(單位N/mm²)。總握裹力=fy×d/4Lab×Lab×πd=fy×πd²/4（單位N）。
實際上就是等同於鋼筋截面積乘鋼筋抗拉強度設計值。

『肆』 鋼筋與混凝土之間的粘結力是怎麼組成的

粘結是鋼筋與外圍混凝土之間一種復雜的相互作用，藉助這種作回用來傳遞兩者間的應力，答協調變形，保證共同作用。這種作用實質上是鋼筋與混凝土接觸面上所產生的沿鋼筋縱向的剪應力，即所謂粘結應力，有時也稱粘結力。

應用有限元方法模擬鋼筋銹蝕影響的方法大體可分為兩種，一種是模擬鋼筋銹蝕時的體積膨脹引起的內力，另一種則是模擬膨脹時的位移量。從溫度角度出發，即施加於鋼筋一定的溫度模擬其膨脹過程對構件粘結力及承載力的影響，對試驗結果進行對比分析。

(4)水泥和鋼筋的窩裹力如何計算擴展閱讀

當瀝青層之間或瀝青層與基層的界面之間的摩擦力遠小於瀝青混合料本身的摩擦力時，夾層的界面就會出現薄弱環節。

當路面承受較大的水平剪切力時，易發生剪切位移，引起路面水平滑移、車轍和瀝青面層背襯等病害。粘結層對瀝青層間拉應力和剪應力的傳遞起著重要作用。層間粘結力不足會導致層間移動，上層底面拉應力集中，加速疲勞開裂，導致整個路面破壞。

『伍』 錨桿與錨索

1.錨桿（索）的種類與結構

錨桿是將拉力傳至穩定岩土層的構件，當採用鋼絞線或高強鋼絲束作桿件材料時，也可稱為錨索。錨固於土層中的錨桿稱為土層錨桿；錨固於岩層中的錨桿稱為岩層錨桿。施加了預應力的錨桿稱為預應力錨桿；未施加預應力的錨桿稱為非預應力錨桿。此外，錨桿的分類還有以下幾種主要方法。

1）按拉桿材料分為：木錨桿和金屬錨桿；

2）按錨頭類型分為：機械型（鍥縫式、內脹式）、膠結型（灌漿式、樹脂式）；

3）按照控制變形的施工方法分為：普通錨桿和預應力錨桿；

4）按使用年限分為：臨時性錨桿和永久性錨桿。

在邊坡崩塌或危岩體的錨固施工中，使用最多的是摩擦型灌漿錨桿。灌漿錨桿是指用水泥砂漿將一組鋼拉桿錨固在伸向地層內部的鑽孔中，並承受拉力的柱狀錨體。灌漿錨桿的鑽孔方向一般沿水平向下傾斜10°～45°，施工時鑽孔的深度必須超過滑動面的埋深，並在穩定的岩土層中達到足夠的有效錨固長度。習慣稱錨桿末端錨入岩土層內的有效錨固段所能承受的最大拉力為錨固段的極限抗拔力。影響灌漿錨桿抗拔能力的主要因素是砂漿的握裹能力。因此為了保證灌漿錨桿的可靠性，必須調查清楚邊坡岩土體的基本特徵，依據岩土性質設計錨桿的參數。灌漿錨桿的組成如圖2－14所示。

2.錨固作用的原理

錨桿是由錨固體、拉桿和錨頭3部分組成。構築物或其他作用力傳給錨桿頭部後，由拉桿將來自錨桿頭部的拉力傳遞給錨固體，錨固體再通過摩擦阻力傳給岩土層。

錨桿的受力分析如圖2－15所示。錨桿所受的力主要有：①拉力（T）；②砂漿的握裹力（μ）；③地層摩擦阻力（τ）。其中，T_i＝P_iA（P_i為鋼筋單位截面上的應力；A為鋼筋的截面積）。

圖2－14 灌漿錨桿組成示意圖

圖2－15 灌漿錨桿受力狀態示意圖

錨桿的抗拔作用需要滿足的條件為：①錨固段的砂漿對於鋼拉桿的握裹力需能承受極限拉力；②錨固段岩土層對於砂漿的摩擦力需能承受極限拉力；③錨固岩土體在最壞的條件下仍能保持整體的穩定性。

（1）砂漿對於鋼拉桿的握裹力

錨桿的抗拔能力除與有效錨固長度有關外，還與錨桿直徑、砂漿對於鋼筋的平均握裹應力等因素有關。需滿足以下關系式：

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式中：T_u為錨桿的極限抗拔力或砂漿對鋼拉桿的握裹力（kN）；d為鋼拉桿的直徑（m）；L_e為錨桿的有效錨固長度（m）；μ為砂漿對於鋼筋的平均握裹應力（kN/m²）。

鋼筋的單位面積握裹力，由下式計算：

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式中：T_i、T_i＋1分別為第i、i＋1截面處的拉應力（kN）；μi為第i錨固段砂漿對於鋼筋的平均握裹應力（kN/m²）；L_i為第i錨固段的長度；其他符號意義同前。

由於錨固受力復雜，實際工作中，一般在計算值的基礎上提高10％～20％。設錨桿鋼筋的極限拉應力為N_s，則可按下式計算出錨桿所需的最小錨固長度：

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式中：L_emin為最小錨固長度；其他符號意義同前。

（2）錨固段岩土層對於砂漿的摩擦力

錨桿的極限抗拔能力取決於錨固段岩土層對於砂漿所產生的最大摩擦力。計算公式為

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式中：T_u為柱狀錨體的極限抗拔力（kN）；D為錨桿鑽孔的直徑（m）；L_e為錨桿的有效錨固長度（m）；τ為錨固段周邊的抗剪強度（kPa）。

錨固段孔壁的抗剪強度就是孔壁的破壞強度。造成破壞的原因有3種：①砂漿接觸面外圍的岩層剪切破壞；②沿著砂漿與孔壁的接觸面剪切破壞；③接觸面內砂漿的剪切破壞。

對於土層錨桿來說，土層的強度一般低於混凝土砂漿的強度，因此土層抗剪強度的計算公式為

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或

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式中：γ為錨固區土層的重度（kN/m³）；c為錨固區土層的粘聚力（kPa）；為土的內摩擦角（°）；σ為孔壁周邊法向應力（kPa）；h為錨固段以上的地層覆蓋厚度（m）；K₀為錨固段孔壁的土壓力系數，一般取為1；其他符號意義同前。

3.錨桿（索）設計

（1）錨桿（索）材料類型

錨桿（索）常用的材料類型為普通鋼筋（HRB335、HRB400（Ⅱ級、Ⅲ級））、精軋螺紋鋼筋、高強鋼絲或鋼絞線。我國常用的錨拉材料為精軋螺紋粗鋼筋，直徑為Φ22～32mm。近年來，也採用45SiMnV高強度鋼材，直徑為Φ25mm，另外不少也使用鋼絞線、鋼絲束。各種材料類型錨桿的選取見表2－12。

表2－12 錨桿（索）選型

鋼絞線或精軋螺紋鋼筋的力學性能見《建築邊坡工程技術規范》（GB 50330—2002）附錄E。邊坡變形控制嚴格或邊坡施工期穩定性很差時宜採用預應力錨桿。

（2）錨桿（索）計算

錨桿（索）軸向拉力設計值按下式計算：

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式中：N_a為錨桿（索）軸向拉力設計值（kN）；N_aK為錨桿（索）軸向拉力標准值（kN）；γ_α為荷載分項系數，取1.3，當可變荷載較大時，按荷載規范確定。

錨桿（索）軸向拉力標准值按下式計算：

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式中：N_aK為錨桿（索）軸向拉力標准值（kN）；H_tk為錨桿（索）所受水平拉力標准值（kN）；α為錨桿（索）傾角（°）。

錨桿鋼筋截面積應滿足下式要求：

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式中：A_s為錨桿鋼筋或預應力鋼絞線截面積（m²）；ξ2為錨桿鋼筋抗拉工作條件系數，永久性錨桿取0.69，臨時性錨桿取0.92；γ₀為邊坡工程重要性系數；f_y為錨桿鋼筋或預應力鋼絞線抗拉強度設計值（kPa）；其他符號意義同前。

錨桿錨固段長度除應同時滿足地層對砂漿的粘結力和砂漿對鋼筋的握裹力要求外，還應滿足構造設計規定的最小錨桿錨固長度的要求。

錨桿錨固體與地層的錨固長度應滿足下式要求：

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式中：L_a為錨固段長度（m）；D為錨固體直徑（m）；f_rb為地層與錨固體粘結強度特徵值（kPa），宜通過試驗或當地經驗確定，當無試驗資料時，可按表2－13和表2－14選取；ξ₁為地層與錨固體粘結工作條件系數，永久性錨桿取1.00，臨時性錨桿取1.33；其他符號意義同前。

表2－13 岩石與錨固體粘結強度特徵值

註：表中數據適用於注漿強度等級為M30；表中數據僅適用於初步設計，施工時應通過試驗檢驗；岩體結構面發育時，取表中下限值；表中岩石類別根據天然單軸抗壓強度（f_r）劃分：f_r<5MPa為極軟岩，5MPa≤f_r<15MPa為軟岩，15MPa≤f_r<30MPa為較軟岩，30MPa≤f_r<60MPa為較硬岩，f_r≥60MPa為硬岩。

表2－14 土體與錨固體粘結強度特徵值

註：表中數據適用於注漿強度等級為M30；表中數據僅適用於初步設計，施工時應通過試驗檢驗。

錨桿鋼筋與錨固砂漿間的錨固長度應滿足下式要求：

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式中：L_a為錨固段長度（m）；D為錨筋直徑（m）；n為錨筋根數（根）；f_b為錨筋與錨固砂漿間的粘結強度設計值（kPa），宜通過試驗或當地經驗確定，當無試驗資料時，可按表2－15選取；ξ3為錨筋與錨固砂漿粘結強度工作條件系數，永久性錨桿取0.60，臨時性錨桿取0.72；其他符號意義同前。

表2－15 錨筋與錨固砂漿間的粘結強度設計值（單位：MPa）

註：當採用兩根鋼筋點焊成束方法時，粘結強度應乘以0.85折減系數；當採用3根鋼筋點焊成束方法時，粘結強度應乘以0.7折減系數；成束鋼筋的根數不應超過3根，鋼筋截面總面積不應超過錨孔面積的20％。當錨固段鋼筋和注漿材料採用特殊設計，並經試驗驗證錨固效果良好時，可適當增加錨筋用量。

自由段無粘結的非預應力岩石錨桿的受拉變形基本上是自由段鋼筋的彈性變形，其水平變形值由下式計算：

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式中：δ_b為錨桿水平變形值（m）；H_tk為錨桿所受水平拉力標准值（kN）；K_b為錨桿水平剛度系數（kN/m）。

錨桿水平剛度系數宜由錨桿試驗確定。當無試驗資料時，自由段無粘結的非預應力岩石錨桿的水平剛度系數可由下式計算：

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式中：A為錨桿截面面積（m²）；L_f為錨桿自由段長度（m）；E_s為桿體彈性模量（kPa）；其他符號意義同前。

預應力岩石錨桿和全粘結岩石錨桿的受拉變形可忽略不計。

4.錨桿構造要求

1）錨桿總長度為錨固段、自由段和外錨段的長度之和。錨桿自由段長度按外錨頭到潛在滑動面的長度計算，預應力錨桿自由段長度應不小於5m，且應超過潛在滑動面。

2）土層錨桿錨固段長度不應小於4m，且不宜大於10m；岩石錨桿錨固段長度不應小於3m，且不宜大於45D和6.5m（對拉力型錨桿），或55D和8m（對預應力錨索）。當計算錨桿錨固段長度超過上述數值時，應採取擴大錨固段直徑等技術措施，以提高錨固力。

3）錨桿隔離架（或稱對中支架）應沿錨桿軸線方向每隔1～3m設置一個，對土層應取小值，對岩層可取大值。

4）當錨固段岩體破碎、滲水量大時，宜在錨桿施工前對岩體作固結灌漿處理。

5）錨桿外錨頭、台座、腰梁和輔助件等的設計，應符合現行有關標準的規定。

6）永久性錨桿的防腐處理可採取以下做法：①非預應力錨桿的自由段位於土層中時，可採取除銹、刷瀝青船底漆、瀝青玻纖布纏裹（層數不少於2層）；②對採用鋼絞線、精軋螺紋鋼製作的預應力錨桿（索），其自由段可按上述處理後裝入套管中；自由段套管兩端100～200mm長度范圍內用黃油充填，外繞扎工程膠布固定；③對位於無腐蝕性岩土層內的錨固段應除銹，砂漿保護層厚度不應小於25mm；④位於具腐蝕性岩土層內錨桿的錨固段及非錨固段，均應採取特殊防腐處理；⑤經過防腐處理後，非預應力錨桿的自由段外端應埋入鋼筋混凝土構件內50mm以上；對預應力錨桿，其錨頭的錨具經除銹、塗防腐漆三度後應用鋼筋網罩，現澆混凝土封閉，混凝土強度等級不應低於C30，厚度不應小於100mm，混凝土保護層厚度不應小於50mm。

7）臨時性錨桿的防腐蝕可採取以下做法：①非預應力錨桿的自由段，可採取除銹後刷瀝青防銹漆處理；②預應力錨桿的自由段，可採取除銹後刷瀝青防銹漆或加套管處理；③外錨頭可採用外塗防腐材料或外包混凝土處理。