鋼筋的錨固長度是混凝土結(jié)構(gòu)受力的基礎(chǔ),如果錨固失效,建筑物就會(huì)倒塌,所以,錨固長度是一個(gè)非常非常非常重要的概念,對每個(gè)預(yù)算員來說,用多少非常都不過分鋼筋的錨固長度是混凝土結(jié)構(gòu)受力的基礎(chǔ),如果錨固失效,建筑物就會(huì)倒塌,所以,錨固長度是一個(gè)非常非常非常重要的概念,對每個(gè)預(yù)算員來說,用多少非常都不過分。
什么是錨固長度?
我們先說一下,錨固長度到底是什么東西。情況圖1。
圖1
從圖1中,我們可以給錨固長度下一個(gè)通俗的定義:所謂錨固長度就是結(jié)構(gòu)受力后,鋼筋正好拔不出來的長度。也就是說,鋼筋與混凝土的摩擦力(學(xué)名叫握裹力)大于外部受力,才不會(huì)拔出來。
那這個(gè)錨固長度到底是如何確定的呢?圖集17G101給了解釋。
這里有4個(gè)錨固長度的概念,大家很容易搞混淆。
1、基本錨固長度Lab;
2、錨固長度La;
3、抗震基本錨固長度LabE;
4、抗震錨固長度LaE。
下面我們就來一一解釋這4個(gè)概念。
1、基本錨固長度Lab是如何確定的?
從圖1我們知道,錨固長度是由混凝土與鋼筋的握裹力決定的,所以,錨固長度與鋼筋的抗拉強(qiáng)度與混凝土的抗拉強(qiáng)度有關(guān),具體公式是這樣的。
式中,fy是普通鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。ft是混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,α是鋼筋外形系數(shù),d是鋼筋的直徑。下面一一解釋這幾個(gè)概念。
fy是普通鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。我們知道,鋼筋拉到極限時(shí)候開始變細(xì)直至拉斷,這個(gè)抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值就是正好拉細(xì)那個(gè)臨界值。
ft是混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。在我們的印象中,混凝土不都是受壓的嗎?不對,比如,圖1中與鋼筋接觸的混凝土就是受拉的,憑常識(shí)我們都知道,混凝土的抗拉設(shè)計(jì)值,比鋼筋要小得多,所以,fy/ft一定是一個(gè)很大的值。
這個(gè)混凝土受拉設(shè)計(jì)值與混凝土強(qiáng)度等級(jí)有關(guān),強(qiáng)度等級(jí)越高,握裹力越大,錨固長度應(yīng)該越小。
α是鋼筋外形系數(shù),錨固長度的大小與鋼筋的外形有關(guān)系,光圓鋼筋的握裹力會(huì)小,錨固長度就要長一些,帶肋鋼筋的握裹力會(huì)大,錨固長度就要短一些,所以這里出現(xiàn)α系數(shù),光圓鋼筋α系數(shù)是0.16,帶肋鋼筋α系數(shù)是0.14。系數(shù)越大,說明需要的錨固長度越長。
前面的公式,雖然我已經(jīng)盡最大的努力做了通俗化解釋,但是,還是比較抽象的,很難記住,大家千萬不要去記它,也沒有必要記它,作為一般知識(shí)了解就可以了。
圖集已經(jīng)幫我們計(jì)算出了基本錨固長度Lab的值,如圖2所示。
圖2
2、錨固長度La是如何確定的?
圖集中給出公式:
式中ξa是錨固長度修正系數(shù),這個(gè)修正系數(shù)和鋼筋本身的屬性以及鋼筋所處的環(huán)境有關(guān),有5種情況,下面一一介紹。
(1)直徑大于25mm的鋼筋,ξa=1.1>1
這里為什么系數(shù)會(huì)大于1,因?yàn)殇摻钤酱,肋高越小,摩擦力越小,錨固長度就要長一些。如圖3所示。
圖3
(2)采用環(huán)氧樹脂涂層時(shí),ξa=1.25>1
有時(shí)候環(huán)境惡劣,鋼筋容易腐蝕或者生銹,采用往鋼筋表面涂一層類似油漆的環(huán)氧樹脂,鋼筋的腐蝕或者生銹問題解決了,同時(shí)又帶來的副作用是鋼筋更光滑了,經(jīng)測試,錨固作用降低了20%,所以錨固長度要再長一些,這里的系數(shù)是1.25。
(3)受施工擾動(dòng)時(shí),ξa=1.1>1
有時(shí)候施工過程,一開始是用鋼筋的承載力暫時(shí)解決受力問題,比如滑膜施工,在混凝土凝固之前是靠鋼筋本身的強(qiáng)度承載受力,這會(huì)降低錨固的作用,所以,要給一個(gè)大于1的錨固系數(shù),經(jīng)過測試,這個(gè)系數(shù)是1.1。
(4)錨固范圍內(nèi),保護(hù)層厚度越大,錨固ξa越小
這個(gè)按我們常識(shí)也能想清楚,保護(hù)層越大,鋼筋錨固越牢靠。具體系數(shù)如何規(guī)定,圖集已經(jīng)給出了測試結(jié)果,如圖4所示。
圖4
具體系數(shù)是這樣的規(guī)定的:
當(dāng)c=3d時(shí),ξa=0.8<1;
當(dāng)c≥5d時(shí),ξa=0.7<1;
當(dāng)3d<c<5d時(shí),ξa=0.95-0.05c/d<1。
大家看到?jīng)]有,保護(hù)層越厚,系數(shù)ξa值越小,意味著保護(hù)層越厚,錨固長度越短。
(5)實(shí)際配筋大于設(shè)計(jì)配筋時(shí),ξa<1
有時(shí)候施工現(xiàn)場,沒有正好和設(shè)計(jì)相等的鋼筋,這時(shí)候的決策肯定是,寧愿大于設(shè)計(jì)值,也不敢小于設(shè)計(jì)值,這就出現(xiàn)了實(shí)際配筋大于設(shè)計(jì)配筋的情況,如果出現(xiàn)這種情況,錨固修正系數(shù)ξa<1。
具體計(jì)算方法:ξa=設(shè)計(jì)鋼筋截面積/實(shí)際鋼筋截面積。
但是,要特別注意,下列兩種情況:
第一,用于抗震設(shè)計(jì)時(shí);
第二,構(gòu)件直接承受動(dòng)力荷載時(shí);
應(yīng)由設(shè)計(jì)單位指定修正系數(shù)。
3、抗震基本錨固長度LabE是如何確定的?
這里的抗震錨固長度修正系數(shù)ξaE與抗震等級(jí)有關(guān)系,一二級(jí)抗震,ξaE=1.15,三級(jí)抗震,ξaE=1.05,四級(jí)抗震,ξaE=1,這根據(jù)常識(shí)也能理解,震級(jí)越大,錨固應(yīng)該越長,所以錨固系數(shù)是大于1的。
4、抗震錨固長度LaE是如何確定的?
有了前面的知識(shí),抗震錨固長度LaE就很好計(jì)算了。
5、 Lab、La、LabE、LaE這幾個(gè)系數(shù)不用計(jì)算,直接查表
上面這些系數(shù),我們都不用計(jì)算,圖集已經(jīng)給我們計(jì)算好了,我們用時(shí)候直接查表即可。
這是抗震基本錨固長度LabE系數(shù)表,如圖5所示。
圖5
這是錨固長度La系數(shù)表,如圖6所示。
圖6
這是錨固長度LaE系數(shù)表,如圖7所示。
圖7
Lab、La、LabE、LaE到底有什么區(qū)別?
通過上面的講解,我們終于把Lab、La、LabE、LaE這四個(gè)概念解釋清楚了,大家是不是更糊涂了,這幾個(gè)東西長的很像,到底有什么區(qū)別,我們這里再用模型幫大家梳理一下,他們之間的區(qū)別,如圖8所示。
圖8
大家一看圖8是不是就對這幾個(gè)概念就很清晰了。