设计规范对钢筋连接的基本规定

 

鉴于钢筋接头传力性能在混凝土结构中的重要作用，《混凝土结构设计规范》（2015年版）（GB 50010-2010）在第8章“构造规定”中专门单独列出第8.4部分“钢筋的连接”做出相应的规定。并且在该节开头的第8.4.1条及后面相应的条款中，提出了钢筋连接的基本原则，其中主要的内容如下。

 

 

（1）接头位置。由于钢筋接头的传力性能在任何情况下均不如整体钢筋，所以《混凝土结构设计规范》（2015年版）明确规定：“混凝土结构中受力钢筋的连接接头宜设置在受力较小处”。一般情况下，最适当的位置是在反弯点附近。由于作为构件中主要内力的弯矩，在反弯点处弯矩为零。而在靠近反弯点的区域，弯矩数值较小。我国传统习惯往往在柱脚和梁端处布置钢筋的连接接头。因为在地震时这里正是梁、柱弯矩最大的区域，所以这是很不妥当的做法。震害调查已经一再表明，柱端和梁端箍筋加密区也正是地震时最易遭受破坏的地方。如果考虑施工的方便，将钢筋接头移到柱端和梁端箍筋加密区以外的地方实现连接，也并不是太困难的做法。

 

对此，提醒设计、施工人员应当特别注意：最好不要在柱端和梁端箍筋加密区处设置钢筋的连接接头，包括机械连接接头。

 

 

（2）接头数量。因为钢筋连接接头是对传力性能的削弱，所以不希望在同一根受力钢筋上有过多的连接接头。规范规定：“在同一根受力钢筋上宜少设接头”。通常情况下，在梁的同一跨度和柱的同一层高的纵向范围内，不宜设置2个以上的钢筋连接接头，避免对构件的结构性能造成不利的影响。

 

（3）接头面积百分率。同样，因为钢筋连接接头对传力性能的不利影响，所以在构件横向范围的同一连接区段内，也应当对钢筋连接接头的面积百分率加以控制。《混凝土结构设计规范》（2015年版）规定了不同连接式连接区段的范围，以及处于同一连接区段范围内，钢筋连接接头面积百分率的限制。通常情况下，焊接和机械连接接头面积百分率限制均为50％，即全部钢筋应当分两批实现连接。而对于绑扎搭接连接，则有更详细的规定。在工程中，只有对于装配式结构预制构件的连接节点，因为只能采用全部钢筋连接的形式（接头面积百分率100％），则在采取更为严格构造措施的情况下，可作为个案，例外处理。

 

 

（4）回避原则。设计时特别应当注意的是：受力钢筋的连接接头要避免设置在受力的关键部位。《混凝土结构设计规范》（2015年版）特别强调：“在结构的重要构件和关键传力部位，纵向受力钢筋不宜设置连接接头”。这是因为如果钢筋在受力的要害处传力出现问题，将会引起严重后果。尤其是抗震框架结构的柱端和梁端，这是在地震作用下最可能出现塑性铰的要害区域，设置钢筋的连接接头将改变该处的“抗力”，大大不利于结构的抗震性能。

 

 

还应当指出的是：“抗力”不只是“强度”，还包括“延性”；接头的强度太高，并不完全有利。如果在梁端的连接接头“超强”（例如镦粗直螺纹接头），且不说对延性的影响，还很可能引起塑性铰的转移，从而影响抗震结构“强柱弱梁”和“强剪弱弯”的延性设计原则。如果塑性铰转移到柱端，还有可能会引起更严重的后果一一结构倒塌。为此在结构的抗震设计中，还以强制性条文的形式对抗震钢筋的“超强比”做出严格的限制。对于钢筋的连接接头，也有同样的要求。因此，片面追求连接接头的“高强”或者“超高强”，不仅无益，甚至还是有害的。