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若钢筋和混凝土有相对变形（滑移），就会在钢筋和混凝土交界面上，产生的沿钢筋轴线方向的相互作用力，这种力称为钢筋和混凝土的黏结力。
在钢筋混凝土结构中，钢筋和混凝土这两种性质不同的材料之所以能够共同工作，主要是依靠钢筋和混凝土之间的黏结应力。黏结应力是钢筋和混凝土接触面上的剪应力，由于这种剪应力的存在，使钢筋和周围混凝土之间的内力得到传递。
钢筋受力后，由于钢筋和周围混凝土的作用，使钢筋应力发生变化，钢筋应力的变化率取决于黏结力的大小。由图3.35中钢筋微段dx上内力的平衡可求得：
式中
—微段dx上的平均黏结应力，即钢筋表面上的剪应力；
A s —钢筋的截面面积；
d—钢筋直径。
式（3.20）表明，黏结应力使钢筋应力沿其长度发生变化，没有黏结应力，钢筋应力就不会发生变化；反之，如果钢筋应力没有变化，就说明不存在黏结应力
。
图 3.35 钢筋与混凝土之间的黏结应力
钢筋与混凝土的黏结性能按其在构件中作用的性质可分为两类：第一类是钢筋的锚固黏结或延伸黏结，如图3.36（a）所示，受拉钢筋必须有足够的锚固长度，以便通过这段长度上黏结应力的积累，使钢筋中建立起所需发挥的拉力；第二类是混凝土构件裂缝间的黏结，如图3.36（b）所示，在两个开裂截面之间，钢筋应力的变化受到黏结应力的影响，钢筋应力变化的幅度反映了裂缝间混凝土参加工作的程度。
图 3.36 锚固黏结和裂缝间黏结
黏结应力的测定通常有两种方法：一种是拔出试验，即把钢筋的一端埋在混凝土内，另一端施加拉力，将钢筋拔出，测出其拉力，如图3.37（a）所示；另一种是梁式试验，可以考虑弯矩的影响，如图3.37（b）所示。黏结应力沿钢筋呈曲线分布，最大黏结应力产生在离端头某一距离处。钢筋埋入混凝土的长度l a 越长，则拔出力越大；但如果l a 太长，靠近钢筋端头处的黏结应力就会很小，甚至等于零。由此可见，为了保证钢筋在混凝土中有可靠的锚固，钢筋应有足够的锚固长度，但也不必太长。
图 3.37 黏结应力测定方法
1—试件；2—百分表；3—仪表架；4—垫块；5—垫板；6—锚筋
钢筋和混凝土的黏结力主要由三部分组成。
第一部分是钢筋和混凝土接触面上的化学胶结力，来源于浇筑时水泥浆体向钢筋表面氧化层的渗透和养护过程中水泥晶体的生长和硬化，从而使水泥胶体和钢筋表面产生吸附胶着作用。化学胶结力只能在钢筋和混凝土界面处于原生状态时才起作用，一旦发生滑移，它就失去作用。
第二部分是钢筋与混凝土之间的摩阻力，由于混凝土凝结时收缩，使钢筋和混凝土接触面上产生正应力。摩阻力的大小取决于垂直摩擦面上的压应力，还取决于摩擦系数，即钢筋与混凝土接触面的粗糙程度。
第三部分是钢筋与混凝土之间的机械咬合力。对光面钢筋，是指表面粗糙不平产生的咬合应力；对变形钢筋，是指变形钢筋肋间嵌入混凝土而形成的机械咬合力作用，这是变形钢筋与混凝土黏结的主要来源。如图3.38所示为变形钢筋与混凝土的相互作用，钢筋横肋对混凝土的挤压就像一个楔，斜向挤压力不仅产生沿钢筋表面的轴向分力，而且产生沿钢筋径向分力。当荷载增加时，因斜向挤压作用，肋顶前方的混凝土将发生斜向开裂形成内裂缝，而径向分力将使钢筋周围的混凝土产生环向拉应力，形成径向裂缝。
图 3.38 变形钢筋与混凝土的相互作用
影响钢筋与混凝土黏结强度的因素很多，主要有以下几种：
试验表明，变形钢筋的黏结力比光面钢筋高2～3 倍，因此变形钢筋所需的锚固长度比光面钢筋要短，而光面钢筋的锚固端头则需要作弯钩以提高黏结强度。
变形钢筋和光面钢筋的黏结强度均随混凝土强度的提高而提高，但不与立方体抗压强度f cu 成正比。黏结强度与混凝土的抗拉强度f t 大致成正比例关系。
混凝土保护层和钢筋间距对黏结强度也有重要影响。对于高强度的变形钢筋，当混凝土保护层厚度较小时，外围混凝土可能发生劈裂而使黏结强度降低；当钢筋之间净距过小时，将可能出现水平劈裂而导致整个保护层崩落，从而使黏结强度显著降低，如图3.39所示。
黏结强度与浇筑混凝土时钢筋所处的位置也有明显的关系。对于混凝土浇筑深度过大的“顶部”水平钢筋，其底面的混凝土由于水分、气泡的逸出和骨科泌水下沉，与钢筋间形成了空隙层，从而削弱了钢筋与混凝土的黏结作用，如图3.40所示。
图 3.39 保护层厚度和钢筋间距的影响
图 3.40 浇筑位置的影响
横向钢筋（如梁中的箍筋）可以延缓径向劈裂裂缝的发展或限制裂缝的宽度，从而可以提高黏结强度。在较大直径钢筋的锚固区或钢筋搭接长度范围内，以及当一排并列的钢筋根数较多时，均应设置一定数量的附加箍筋，以防止保护层的劈裂崩落。
当钢筋的锚固区作用有侧向压应力时，可增强钢筋与混凝土之间的摩阻作用，使黏结强度提高。因此在直接支撑的支座处，如梁的简支端，考虑支座压力的有利影响，伸入支座的钢筋锚固长度可适当减小。
为了保证钢筋与混凝土之间的可靠黏结，钢筋必须有一定的锚固长度。《规范》规定，纵向受拉钢筋的锚固长度作为钢筋的基本锚固长度l ab ，它与钢筋强度、混凝土强度、钢筋直径以及外形有关，按下式计算：
或
式中f y 、f py ——普通钢筋、预应力筋的抗拉强度设计值；
f t —混凝土轴心抗拉强度设计值，当混凝土的强度等级高于C60时，按C60取值；
d——锚固钢筋的直径；
a——锚固钢筋的外形系数，按表3.1取用。
表3.1 锚固钢筋的外形系数
注：光面钢筋末端应做180°弯钩，弯后平直段长度不应小于3 d，但作受压钢筋时可不做弯钩。
一般情况下，受拉钢筋的锚固长度可取基本锚固长度。考虑各项影响钢筋与混凝土黏结锚固强度的因素，当采取不同的埋置方式和构造措施时，锚固长度按下列公式计算：
式中l a ——受拉钢筋的锚固长度；
ξ a ——锚固长度修正系数，按下面规定取用，当多于一项时，可以连乘计算。经修正的锚固长度不应小于基本锚固长度的0.6倍且不小于200 mm。
纵向受拉带肋钢筋的锚固长度修正系数ξ a 应根据钢筋的锚固条件按下列规定取用：
①当带肋钢筋的公称直径大于25 mm时，取1.10。
②对环氧涂层钢筋取1.25。
③施工过程中易受扰动的钢筋取1.10。
④锚固区保护层厚度为3 d时，修正系数可取0.80，保护层厚度为5 d时，修正系数可取0.70，中间按内插法取值（此处d为锚固钢筋的直径）。
⑤当纵向受拉普通钢筋末端采用钢筋弯钩或机械锚固措施时，包括弯钩或锚固端头在内的锚固长度（投影长度）可取为基本锚固长度l ab 的0.6倍。钢筋弯钩和机械锚固的形式和技术要求应符合表3.2及图3.41的规定。
表3.2 钢筋弯钩和机械锚固的形式和技术要求
注：1.锚板或锚头的承压净面积应不小于锚固钢筋计算截面积的4倍。
2.螺栓锚头产品的规格、尺寸应满足螺纹连接的要求，并应符合相关标准的要求。
3.螺栓锚头和焊接锚板的间距不大于3 d时，宜考虑群锚效应对锚固的不利影响。
4.截面角部的弯钩和一侧贴焊锚筋的布筋方向宜向内偏置。
当锚固钢筋保护层厚度不大于5 d时，锚固长度范围内应配置构造钢筋（箍筋或横向钢筋），其直径不应小于d/4，间距不应大于5 d，且不大于100 mm（此处d为锚固钢筋的直径）。
混凝土结构中的纵向受压钢筋，当计算中充分利用钢筋的抗压强度时，受压钢筋的锚固长度应不小于相应受拉锚固长度的0.7倍。
图 3.41 钢筋机械锚固的形式及构造要求