到目前为止,钢筋机械连接的研究和应用主要基于中等强度的钢筋连接,而对于600MPa级高强钢筋机械连接的研究和应用却很少。对比国内钢筋机械连接常用的形式,本文选择基于连接性能较好的滚压直螺纹连接技术,根据直螺纹连接力学性能要求,确定连接套筒外形尺寸等参数,设计并加工制作了适用于600MPa钢筋连接的标准型直螺纹连接接头。通过单向拉伸试验、高应力反复拉压试验和大变形反复拉压试验以及有限元模拟,研究了套筒尺寸对机械连接接头的力学性能的影响。本文主要研究结论和成果如下:
(1)通过理论计算,确定了适合不同直径钢筋的直螺纹连接套筒的设计尺寸。试验证明,利用该方案设计制作的连接套筒,能够满足钢筋的等强度连接要求,其连接强度均能满足规程规定的Ⅰ级接头强度标准。
(2)在套筒的尺寸满足螺纹牙不先于钢筋发生破坏后,连接件的强度主要由钢筋的强度决定,套筒长度和外径的增加,并不能显著提升连接强度。
(3)套筒的长度过长会加大钢筋连接的难度,套筒的长度以满足旋入的钢筋丝头螺纹个数不超过13个为宜。
(4)套筒的外径与钢筋公称直径的比值宜控制在1.6~1.8的范围内。
(5) 编制了600MPa高强钢筋直螺纹连接设计与施工指南,为连接套筒产业化生产提供依据
五级钢套筒,HTRB600钢筋连接套筒