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快收藏!钢筋锚固笔记

发布于:2022-03-16 09:45:16 来自:建筑结构/混凝土结构 [复制转发]
混凝土结构设计离不开钢筋,而钢筋又离不开锚固,本文结合教材,混规,图集梳理一下钢筋的锚固。
文章大纲
一、锚固的来历( 内功心法
1、粘结作用
2、影响因素
3、粘结破坏形态
4、锚固作用
5、试验
6、锚固推导
二、混规、图集相关内容( 梳理

1、混规原文

2、四个锚固长度

3、四个锚固长度概念层面的应用( 经典汇总,掌握图集的钥匙
4、直锚与弯锚
5、图集经典做法
三、设计应用小结( 表格设计应用必备

一、锚固的来历
1、粘结作用
说钢筋锚固之前,需要先了解粘结,通俗的说就是钢筋和混凝土怎么工作的。看看教材经典的图片。

上面是个经典的简支梁和它的弯矩图。取其中一小段观察钢筋与混凝土之间粘结力的传递。

小结:弯矩的变化,导致钢筋拉应力的变化,对于同一根钢筋,谁来保证力的平衡?τ!
2、影响因素

实际项目钢筋多为三级钢,影响因素一般是三个: 粘附力、摩擦力、机械咬合力,影响最大的是 机械咬合力
3、粘结破坏形态
光圆钢筋很简单,就是下图直接钢筋拉出破坏。

变形钢筋稍微复杂一点,看下面两个应力分量。

径向分量引起构件纵向开裂(下图)。

纵向分量引起的三种破坏(下图)。


小结:这两个分量很重要,是后面推导锚固公式的基础。

4、锚固作用
梁总有支座的,这时候锚固就出现了。看下图裂缝出现后(注意:实际项目混凝土是带裂缝工作的)的粘结作用


左侧为锚固粘结,保证钢筋和混凝土共同工作;右侧为缝间粘结 改善钢筋混凝土的耗能性能。

5、试验

看看教材的试验吧。下面是光圆钢筋的试验简图。


下面是应力分布。

注意钢筋的受力,有一个长度范围,过了这个范围,急剧减小,换言之,锚固过长,其实就是浪费钢筋。问题是多长呢?这就是专家要解决的问题。
结合上图看下面的公式。

6、锚固推导

明确一下原则: 钢筋屈服时正好发生锚固破坏 以直径为2c’的混凝土试件内配直径为d的变形钢筋为例。

首先看径向。

假定由于p引起的混凝土中的拉应力按线形分布,得出下列平衡。

当δt=ft时,锚固破坏。

接着看纵向。

结合第5部分得到下面等式。

再做假定, 变形钢筋肋倾角为45o,这样得到下面等式。

进一步简化如下。


再进一步假定:c’=2d,即混凝土试件半径为钢筋直径的两倍,简化如下。

到此为止,越来越接近规范了。

二、混规、图集相关内容

1、混规原文

8.3.1 当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时,受拉钢筋的锚固应符合下列要求:

1 、基本锚固长度应按下列公式计算:

不难看出第一部分理论推导的锚固(系数为0.167)其实就是混规中的 基本锚固长度lab(外形系数0.13~0.17不等)。
这是理解后面一切锚固的基础。
2、四个锚固长度
1)基本锚固长度lab;
2)锚固长度la;
3)抗震设计时的基本锚固长度labE;
4)抗震设计时的锚固长度laE;
四个锚固长度的关系可以看图集的 总结

四个系数的换算,关键点是 锚固长度修正系数 ,看图集下面的说明:

3、四个锚固长度概念层面的应用

1)基本锚固长度lab和锚固长度la应用在 非抗震部位 ,比如基础、楼板、次梁;

2) 抗震设计时的基本锚固长度labE和 抗震设计时的锚固长度laE应用在 抗震部位 ,比如框架梁、柱、墙;

3) 锚固长度la 抗震设计时的锚固长度laE 应用于 直锚

4) 基本锚固长度lab 抗震设计时的基本锚固长度labE 应用于 弯锚

4、直锚与弯锚

直锚就无须多说了,弯锚是怎么回事呢?应用于直锚不够的情况,有个疑问是弯锚能达到直锚的效果吗?答案是经过试验,满足规范图集要求的情况下(尤其是直锚段),可以达到锚固效果。

看看下面的应力分布。

不难发现,直锚段应力是最大的,弯折段急剧减小,进一步说,直锚段的长度如果无法满足,企图通过增加弯锚段的长度来弥补,是不合适滴!

最后就是弯锚中直锚长度与弯折长度的问题了,看看图集的总结吧!

5、图集经典做法

经过前面的熏陶,带着学到的东西,再体会图集的经典做法吧!

1)16G101-3基础(含竖向构件的根部做法)

下图为剪力墙竖向钢筋直锚与弯锚(抗震)。

下图为基础梁钢筋的直锚(非抗震)。


下图为平板筏板钢筋的直锚(非抗震)。

下图为桩顶钢筋的直锚与弯锚(非抗震)。

2)16G101-2梁板柱墙

框架柱(中柱)的直锚与弯锚(抗震)

框架梁直锚与弯锚(抗震)


次梁直锚与弯锚(非抗震)

普通 楼板直锚与弯锚(非抗震)

三、设计应用小结

前面从原理到规范,再到图集,最终目的是设计应用。总结下面3点:

1)能直锚不要弯锚;

2)分清抗震锚还是非抗震锚;

3)尽可能往受压区锚。

最后附带图集汇总表格,省的设计中计算了,直接查阅即可。


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只看楼主 我来说两句
  • 董轩雨
    董轩雨 沙发

    讲的非常详细透彻,建议置顶供大家学习一下

    2022-05-23 17:27:23

    回复 举报
    赞同0
  • 山水秀
    山水秀 板凳

    感谢楼主细致的总结,学习了!

    2022-05-23 11:20:23

    回复 举报
    赞同0
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这个家伙什么也没有留下。。。

混凝土结构

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