钢筋机械连接接头及应用研究进展.pdfVIP

第十一届全国现代结构工程学术研讨会 钢筋机械连接接头的应用与研究进展 王元清赵欣月 周晖石永久 (土木工程安全与耐久教育部重点实验室，清华大学土木工程系，北京100084) 摘要：介绍了国内外钢筋机械连接接头分类，主要有钢筋的套筒挤压连接和钢筋螺纹连接技术，对其进行了优缺点分析和 对比，并介绍了各类机械连接技术在国内外的应用情况与其相关的研究。目前直螺纹连接技术在国内外都有着广泛 的应用与发展，以其优异的性能成为工程上主要的钢筋连接方式。 关键词：钢筋，机械连接，应用，研究 一、引言 我国作为发展中国家的大国，自改革开放以来，建筑行业正在以迅猛的速度发展。随着钢筋混凝士结 构在建筑施工中广泛应用，钢材钢筋用量的增大，钢筋连接成为结构设计和施工的关键之一。如何选择合 理有效的连接方式也是一项值得斟酌考虑的事。 与焊接相比，机械连接有以下突出的优点：1)接头性能可靠，接头强度大于钢筋母材强度：2)工艺简 单，操作及检验方便：3)施工速度快：4)工艺适应性强：5)便于管理和施工：6)环保节能更经济。 故本文主要介绍了关于钢筋的机械连接的相关情况。 二、钢筋的机械连接 (一)钢筋冷挤压连接 (1)冷挤压连接钢筋的基本原理是：将一个钢套筒套在两根带肋钢筋的端部，用超高压液压设备(挤 压钳)沿钢套筒径向挤压钢套管，在挤压钳挤压力作用下，钢套筒产生塑性变形与钢筋紧密结合，通过钢套 筒与钢筋横肋的咬合，将两根钢筋牢固连接在一起。相比于手工电弧焊，该工艺的生产效率有显著的提高， 套筒是用冷拔无缝钢管制成的。 (2)特点：接头强度高，性能可靠，能够承受高应力反复拉压载荷及疲劳载荷。操作简便、施工速度 快、节约能源和材料、综合经济效益好。 (3)套筒挤压连接 该方法是从90年代开始实施，用高压油泵作动力源，通过挤压机将连接套筒沿径向挤压，使套筒产生 塑性变形，与钢筋相互咬合，形成一个整体来传递力的。接头质量稳定可靠，对钢筋适应性强，能对HRB335、 HRB400螺纹钢筋进行连接，并能对不能转动的钢筋进行连接。套简直径是被连接钢筋直径的1．8倍。不足之 处是设备笨重，劳动强度大，生产效率低，由于公称压力高达70MPa，设备保养不好易产生漏油污染钢筋， 影响效力正常发挥，给使用维修带来不便。连接速度不如螺纹连接，不适合在高密度布置钢筋的场合应用， 且成本高，使用场合受到定限制。 钢筋径向挤压套筒接头连接(图1)是将一个钢套筒在两根带肋钢筋的端部，用超高压液压设备(挤压 钳)，沿钢套筒径向挤压钢套筒，在挤压力作用下，钢套筒产生塑性变形与钢筋紧密结合n1。 工业建筑2011增刊 第十一届全国现代结构工程学术研讨会 图1钢筋径向挤压套筒接头连接‘¨ 图2钢筋轴向挤压套筒接头连接Ⅲ 钢筋轴向挤压套筒连接(图2)是挤压机的挤压模，沿钢筋轴线冷挤压专用金属套筒，把插入套筒时的 两根热轧带肋钢筋紧固成一体的机械连接方法…。 (二)钢筋螺纹连接技术 (1)锥螺纹连接 钢筋锥螺纹套筒连接始于80年代，是钢筋连接实现现场施工工厂化的开端。该方法是用锥螺纹套丝机 将钢筋端头先加工成锥螺纹，然后把带锥螺纹的套筒与待对接钢筋连接在一起。钢筋与套筒连接时必须施 加一定的拧紧力矩才能保证连接质量，若工人一时疏忽拧不紧，钢筋受力后易产生滑脱，锥螺纹底径小于 钢筋母材基圆直径，接头强度会被削弱，影响接头性能，虽然锥螺纹连接对中性好，但对钢筋要求较严， 钢筋不能弯曲或有马蹄形切口，否则易产生丝扣不全，给连接质量留下隐患。所以，现场管理应要求较严。 优点是可以提前预制，加快了施工速度，成本低。其缺点是，螺纹小径消弱了母材截面，从而降低了强度， 接头很难达到实际抗拉强度的0．9倍，接头质量不够稳定。加工用的梳刀易损坏，90年代风行一时。现在 锥套筒连接已经非常少见了。如图(3)。 钢筋 ．锥螺纹套筒 图3钢筋锥螺纹套筒接头连接Ⅲ 图4镦粗直螺纹套筒接头连接㈨ (2)镦粗直螺纹连接 该工艺是先将钢筋的马蹄形端头切掉，再用钢筋镦头机将钢筋端头镦粗，用直螺纹套丝机将其切削成 直螺纹，通过直螺纹套筒将待对