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钢筋机械连接通用技术规程


中华人民共和国行业标准

钢筋机械连接通用技术规程

General technical specification for mechanical splicing of bars

JGJ 107━2003 J257━2003

条 文 说 明

2003 北 京

中华人民共和国行业标准

钢筋机械连接通用技术规程

General technical specification for mechanical splicing of bars

JGJ 107━2003 条 文 说 明

批准部门:中华人民共和国建设部 施行日期:2 0 0 3 年 7 月 1 日

前 言 《钢筋机械连接通用技术规程》 (JGJ 107—2003) ,经建设部 2003 年 3 月 21 日以 134 号公告批准、发布。 本规程第一版的主编单位是中国建筑科学研究院,参加单位是:冶金建筑研究总院、 上海钢铁工艺技术研究所、北京市建筑工程研究院、水利部第十二工程局施工科学研究 所、北京市建筑设计研究院、北京铁路局勘测设计院。 为便于广大设计、施工、科研、学校等单位的有关人员在使用本规程时能正确理解 和执行条文规定, 《钢筋机械连接通用技术规程》编制组按章、节、条顺序编制了本规 程的条文说明,供使用者参考。在使用中如发现本条文说明有不妥之处,请将意见函寄 中国建筑科学研究院。

目 次

前 言 ............................................................31 则 ......................................................52 术 语 、 号.....................................................5 3 接头的设计原则和性能等级.......................................6 4 接头的应用.....................................................7 5 接头的型式检验.................................................8 6 接头的施工现场检验与验收.......................................9 附录 A 接头形式检验的加载制度....................................11

总 符

1 总 则 1.0.1~1.0.2 本规程的目的是要对房屋和一般构筑物中钢筋的各种机械连接接头的设 计原则、性能等级、质量要求、应用范围以及检验评定方法做出统一规定,与《混凝土 结构设计规范》配套应用,以确保各类机械接头的质量和合理应用。本规程所指的一般 构筑物包括电视塔、烟囱等高耸结构及容器等。对于桥梁、大坝等其他工程结构,本规 程可参考应用。 钢筋机械接头的型式很多,如套筒挤压接头、锥螺纹接头、直螺纹接头等。为统一 接头的分级和性能要求、应用范围、检验验收方法,更好地促进钢筋机械连接技术的健 康发展,特编制本通用规程。按照标准规范体系的统一部署,各种类型机械接头应在遵 守本规程的前提下编制各自的专业规程。 1.0.3 本条规定了接头适用的钢筋标准。除本条规定的钢筋外,不少进口钢筋因可焊性 差,迫切要求应用机械接头。对这类进口钢筋,本规程可参考应用。 2 术语、符号 2.1.1 本条给出了钢筋机械连接接头的定义。 常用的钢筋机械连接接头类型如下:套筒挤压接头:通过挤压力使连接件钢套筒塑 性变形与带肋钢筋紧密咬合形成的接头。 锥螺纹接头:通过钢筋端头特制的锥形螺纹和连接件锥螺纹咬合形成的接头。 镦粗直螺纹接头:通过钢筋端头镦粗后制作的直螺纹和连接件螺纹咬合形成的接头。 滚轧直螺纹接头:通过钢筋端头直接滚轧或剥肋后滚轧制作的直螺纹和连接件螺纹 咬合形成的接头。 熔融金属充填接头:由高热剂反应产生熔融金属充填在钢筋与连接件套筒间形成的 接头。 水泥灌浆充填接头:用特制的水泥浆充填在钢筋与连接件套筒间硬化后形成的接头。 2.1.2~2.1.6 介绍了接头抗拉强度、非弹性变形、总伸长率、残余变形和接头长度的 含义。 新增加的术语“接头非弹性变形”明确了接头非弹性变形的含义,从而也明确了测 量和计算方法。

原规程中的术语“接头极限应变”与国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB 1499 中钢筋总伸长率的含义相同,分别代表接头试件或钢筋试件在最大力下在规定标距内测 得的弹塑性应变总和(GB 1499 中称“总伸长率” ,国外某些标准中称“均匀延伸率”, ) 为与国家标准 GB 1499 统一,将原术语“接头极限应变”修改为“接头试件总伸长率” 。 新增加了“接头长度”定义,该定义明确了各类钢筋机械连接接头的长度,对于接 头试件断于钢筋母材或断于接头提供了判别依据。按照定义,对带肋钢筋套筒挤压接头, 其接头长度即为套筒长度;对锥螺纹或滚轧直螺纹接头,接头长度则为套筒长度加两端 外露丝扣长度;对激粗直螺纹接头,接头长度则为套筒长度加两端镦粗过渡段长度。 3 接头的设计原则和性能等级 3.0.1 接头应满足强度及变形性能方面的要求,并以此划分性能等级。 3.0.2 设计接头的连接件时,应留有余量,其屈服承载力标准值(套筒横截面面积乘套 筒材料的屈服强度标准值)及抗拉承载力标准值(套筒横截面面积乘套筒材料的抗拉强 度标准值)均应不小于被连接钢筋相应值的 1.10 倍,以确保接头的传力性能。 3.0.3 接头单向拉伸时的强度和变形是接头的基本性能。高应力反复拉压性能反映接头 在风荷载及小地震情况下承受高应力反复抗压的能力。大变形反复拉压性能则反映结构 在强烈地震情况下钢筋进入塑性变形阶段接头的受力性能。 上述三项性能是进行接头型式检验时必须进行的检验项目。而抗疲劳和抗低温性能 则是根据接头应用场合有选择性的试验项目。 3.0.4 钢筋机械连接接头的型式较多,受力性能也有差异,根据接头的受力性能将其分 级,有利于按结构的重要性、受力特点及接头在结构中所处位置等不同的应用场合合理 选用接头类型。分级后也有利于降低套筒材料消耗和接头成本,取得更好的技术经济效 益;分级后还有利于施工现场接头抽检不合格时,可按不同等级接头的应用部位和接头 百分率限制确定是否降级处理。 3.0.5 本条规定了各级接头的抗拉强度。抗拉强度是接头最基本也是最重要的性能,本 条为必须严格遵守的强制性条文。 3.0.6 接头在经受高应力反复拉压和大变形反复拉压后仍应满足最基本的抗拉强度要 求,这是结构延性得以发挥的重要保证。 3.0.7 钢筋机械连接接头在拉伸和反复拉压时会产生附加的塑性变形,因此有必要控制 接头的变形性能。本规程修订时取消了原规程表 3.0.5 中的“割线模量”指标和单向拉

伸时“残余变形”指标,参照 ISO 相关标准,改用接头的‘非弹性变形’指标控制单向 拉伸时接头的变形。 高应力与大变形条件下的反复拉压试验是对应于风荷载、小地震和强地震时钢筋接 头的受力情况提出的检验要求。在风载或小地震下,钢筋尚未屈服时,应能承受 20 次以 上高应力反复拉压,并满足强度和变形要求。在接近或超过设防烈度时,钢筋通常都进 入塑性阶段并产生较大塑性变形,从而能吸收和消耗地震能量。因此要求钢筋接头在承 受 2 倍至 5 倍于钢筋屈服应变的大变形情况下,经受 4 至 8 次反复拉压,满足强度和变 形要求。这里所指的钢筋屈服应变是指与钢筋屈服强度标准值相对应的应变值,对国产 HRB 335 级钢筋, 可取=0.00168, 对国产 HRB 400 级钢筋, 可取=0.00200。.ü..?..?..?..?..?.. yε .ü..?..?..?..?..?.. yε 3.0.8 接头的疲劳性能是选择性试验项目,只有当接头用于直接承受动载结构构件(如 铁路桥梁)时,才需要检验其疲劳性能。接头抗疲劳的主要性能参数是应力幅、最大 应力和疲劳次数。国内外对值一般均定为 200 万次。其中和则取决于 不同结构构件中活载和呆载的情况由设计提出要求。 .ü..?..?..?..?..?.. σ Δ .ü..?..?..?..?..?.. maxσ .ü..?..?..?..?..?.. N.ü..?..?..?..?..?.. N.ü..?..?..?..?..?.. σ Δ .ü..?..?..?..?..?.. maxσ 由于疲劳强度离散性较大,接头检验时应在设计计算值基础上通过增大来考虑疲 劳安全度,参照 GEB 模式规范的建议,疲劳安全度可取 1.15。 .ü..?..?..?..?..?.. σ Δ .ü..?..?..?..?..?.. fats.γ 3.0.9 本条将接头正常应用的低温界限定为-10℃,低于该温度时应补充进行与接头应 用环境温度相适应的低温性能试验。目前国内对套筒挤压接头已完成-30℃低温性能试 验。锥螺纹接头完成了-10℃低温性能试验。为统一起见,暂规定正常温度界限为-10℃。 试验时,测定的温度均为钢筋接头部位的温度。执行本条规定时,设计人员可根据结构 的具体情况以及所处的环境温度,判定是否要求补充进行低温试验。 4 接头的应用 4.0.1 接头的分级为结构设计人员根据结构的重要性及接头的应用场合选用不同等级 接头提供了条件。本规程修订版根据国内钢筋机械连接技术的新成果以及国外钢筋机械 连接技术的发展趋向增加了一个更高质量等级的Ⅰ级接头。当有必要时,这类接头允许 在结构中任何部位使用,且接头百分率可不受限制(有抗震设防要求的框架梁端、柱端 箍筋加密区除外) 。这条规定为解决某些特殊场合需要在同一截面实施、100%钢筋连接 创造了条件,如地下连续墙与水平钢筋的连接;滑模或提模施工中垂直构件与水平钢筋

的连接;装配式结构接头处的钢筋连接;钢筋笼的对接;分段施工或新旧结构连接处的 钢筋连接等。 提高接头质量等级,放松接头使用部位和接头百分率的限制是近年来国际上钢筋连 接技术发展的一种趋向。例如,美国统一建筑法规 UBC-97 对新增设的Ⅱ型接头(接近我 国Ⅰ级接头强度) ,允许在结构中任何部位包括框架梁、柱塑性铰区使用,且接头百分 率不受限制;德国和日本的有关规范也有类似规定。本规程中的Ⅰ级和Ⅱ级接头均属于 高质量接头,在结构中的使用部位均可不受限制,但允许的接头百分率有差异。对重要 的房屋结构,如无特殊需要,选用Ⅱ级接头并控制接头百分率不大于 50%是合适的。规程 并不鼓励在同一连接区段实施 100%钢筋连接,尽管规程允许必要时可以这样做。 4.0.2 本条规定接头的混凝土保护层厚度比对受力钢筋保护层厚度的要求有所放松,由 “应”改为“宜” 。这是因为机械连接中连接件的截面较大,一般比钢筋截面积大 10%~ 30%或 30%以上,局部锈蚀对连接件的影响不如对钢筋锈蚀敏感。此外由于连接件保护层 厚度是局部问题;要求过严会影响全部受力主筋的间距和保护层厚度,在经济上、实用 上都会造成一定困难,故适当放宽。 4.0.3 本条给出纵向受力钢筋机械连接接头宜相互错开和接头连接区段长度为 35 的 规定。接头百分率关系到结构的安全、经济和方便施工。规程综合考虑了上述三项因素, 在国内钢筋机械接头质量普遍有较大提高的情况下,放宽了接头使用部位和接头百分率 限制,从而在保证结构安全的前提下,既方便了施工又可取得一定的经济效益,尤其对 某些特殊场合解决在同一截面 100%钢筋连接创造了条件。根据本条规定,只要接头百分 率不大于 50%,Ⅱ级接头可以在抗震结构中的任何部位使用。因此,正如 4.0.2 条条文说 明所述,即使重要建筑,一般情况下选用Ⅱ级接头就可以了。接头等级的选用并非愈高 愈好,Ⅰ级接头的强度指标很高,在现场大批量抽检时容易出现不合格接头,如无特殊 需要,盲目提高接头等级容易给施工和验收带来不必要的麻烦。 .ü..?..?..?..?..?.. d 4.0.4 本条规定对于有经验的工程师,可以根据具有钢筋接头的构件试验结果,调整钢 筋机械连接接头的应用范围。 5 接头的型式检验 5.0.1 本条指出了接头型式检验的应用场合。其主要作用是对各类接头按性能分级。经 型式检验确定其等级后,工地现场只需进行现场检验。但当接头质量有严重问题,其原

因不明,对定型检验结论有重大怀疑时,上级主管部门或质检部门可以提出重新进行型 式检验要求。 5.0.2 本条规定是为避免用作接头试件的钢筋超强时影响对接头性能的检验与评定。因 此补充了接头试件强度与钢筋实际强度进行对比的要求。 5.0.3 接头型式检验时变形的测量标距与测量项目有关。图 5.0.3 中的机械接头长度 应根据 2.1.6 条条文说明所述方法实测确定。 .ü..?..?..?..?..?.. L 5.0.4 型式检验的单向拉伸试件数由原规程规定的 6 个减为 3 个,适当减少人力、物力 的消耗。同时明确了接头试件与钢筋母材试件均应在同一根钢筋上截取,以便当接头试 件断于接头部位时,可以将接头强度与钢筋实际强度作比较。 5.0.5 型式检验的强度合格条件是每个试件均应满足表 3.0.5 的规定。对Ⅱ级和Ⅲ级接 头,无论试件断于钢筋母材或接头长度区段,只要试件抗拉强度满足表 3.0.5 中Ⅱ和Ⅲ 级接头的强度要求即为合格;对Ⅰ级接头,当试件断于钢筋母材时,表明已满足条件 ≥ , 试 件 合 格 ; 当 试 件 断 于 接 头 长 度 区 段 时 , 则 应 满 足 ≥ 1.10 才 能 判 为 合 格 。 . ü..?..?..?..?..?.. 0mstf.ü..?..?..?..?..?.. 0stf.ü..?..?..?..?..?.. 0mstf.ü..?..?..?..?..?.. ukf 5.0.6 型试检验比较复杂和重要,应由国家或省部级行政主管部门认可的专门检测机构 进行,其检验结论才能得到认可。 6 接头的施工现场检验与验收 6.0.1 本条是加强施工管理重要的一环。 6.0.2 钢筋连接工程开始前及施工过程中,应对每批进场钢筋进行接头工艺检验,主要 是检验接头技术提供单位所确定的工艺参数是否与本工程中的进场钢筋相适应,并可提 高实际工程中抽样试件的合格率,减少在工程应用后再发现问题造成的经济损失。 6.0.3 现场检验是由检验部门在施工现场进行的抽样检验。一般只进行外观质量检验和 抗拉强度试验。 6.0.4 按验收批进行现场检验。同批条件为:材料、型式、等级、规格、施工条件相同。 批的数量为 500 个接头,不足此数时也按一批考虑。 6.0.5 本条规定现场接头抗拉强度试验的数量和合格条件。同时又规定了复式抽检的检 验规则。

钢筋机械接头的破坏形态有三种:钢筋拉断、接头连接件破坏、钢筋从连接件中拔 出。对Ⅱ级和Ⅲ级接头,无论试件属那种破坏形态,只要试件抗拉强度满足表 3.0.5 中

Ⅱ级和Ⅲ级接头的强度要求即为合格;对Ⅰ级接头,当试件断于钢筋母材时,即满足条 件≥试件合格;当试件断于接头长度区段时,则应满足≥1.10 才能判为合 格。 .ü..?..?..?..?..?.. 0mstf.ü..?..?..?..?..?.. 0stf.ü..?..?..?..?..?.. 0mstf.ü..?..?..?..?..?.. ukf 6.0.6 现场检验当连续 10 个验收批均一次抽样合格时,表明其施工质量处于优良且稳 定的状态。故检验批接头数量可扩大一倍,即按不大于 1000 个接头为一批,以减少检验 工作量。 6.0.8 指出现场截取试件后,原接头部位的钢筋的几种补接方法,利于工地严格按规程 要求进行现场抽检。 6.0.9 由建设方会同设计等有关各方对抽检不合格的钢筋接头验收批提出处理方案。例 如:可在采取补救措施后再按第 6.0.5 条重新检验;或设计部门根据接头在结构中所处 部位和接头百分率研究能否降级使用;或增补钢筋;或拆除后重新制作以及其他有效措 施。

附录 A 接头形式检验的加载制度 附录表 A.0.1 规定了接头试件形式检验时的加载制度。图 A.0.1-1 至图 A.0.1-3 进 一步用应力一变形关系说明加载制度和表 3.0.5 中各物理量的含义。


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