结构的概念设计中，有“强节点弱杆件”一说，要求设计师要特别注重节点设计、保证其受力安全可靠。原因是构件承载力的发挥程度，取决于支座的的约束条件的强弱，如：相同的梁截面尺寸，采用刚接节点，则支座可以承担-/12ql²的弯矩值；采用铰接节点，则支座不承担弯矩。构件设计时，如果支座节点不牢固、不能提供可靠的约束条件，配置再多再强的钢筋也不能发挥其作用，实际工程案例中，较多见的破坏失效位置也是位于节点区，如：梁柱节点、悬挑板根部、锚杆锚固段、预应力筋锚头等。

钢筋砼构件，主要是利用砼强于受压+钢筋强于受拉的特性来进行组合、共同受力。钢筋受拉的关键就是锚固的可靠性，主要就是要保证锚固长度满足要求。有很多文章对称有过介绍及分析，此处就不赘述了，本文主要结合工程设计中碰到的实际情况，讨论几个相关的问题、提出一些实用解决方法。

钢筋的锚固长度要求，主要见《砼规》，计算公式及相关规定截图如下：

设计过程中，有几个问题是较容易出现疏忽错漏的，特提出来进行分析讨论。

一、锚固长度计算公式中砼等级的取值位置。

基本锚固长度lab跟砼抗拉强度ft成反比，砼强度等级越低、ft越小，lab值越大。较易疏忽错漏的是，砼ft同钢筋fy一样取构件自身的材料特性，比如框架梁的砼等级C25、纵筋fy=360N/mm²，基本锚固长度lab就按0.14*360/1.27*d=40d计算取值。钢筋fy取构件自身的没有问题，但钢筋是锚入支座的、ft应取支座处的砼强度（而不是构件自身的），比如：墙柱砼为C60的，ft=2.04N/mm2，lab=0.14*360/2.04*d=25d，仅为40d的62.5%。锚固长度减少后，不仅可以节省材料用量，也有利于避免节点处钢筋过密导致的砼浇筑不密实等施工质量通病。

常规设计中，梁板砼是同一等级的（常见C25~C35等），非框架梁、楼板等，可以按楼面砼统一取值计算。而墙柱等竖向构件，通常会采用更高等级的砼（常见C35~C60等），锚入墙柱的框架梁、连梁等，计算锚固长度时应取墙柱砼的ft、而不是梁自身砼的ft。这点需要注意区分。

二、锚固方式的对比。

实际设计中，经常会出现因支座尺寸受限导致钢筋直锚长度不足的情况。规范及图集也给出了解决的措施建议，如：按计算值/实配值进行折减（非抗震）；砼厚保护层的折减；90?弯钩、135?弯钩、锚板、螺栓等。以下就分别进行讨论分析。

一）设计调整，考虑计算值/实配值、砼厚保护层等的折减。

1、考虑计算值/实配值的折减。

根据计算公式，基本锚固长度lab跟钢筋直径d成正比（砼及钢筋选型确定后，相关系数值也确定为常数值了），当支座厚度不满足直锚需要时，

常规思路就是尽量采用小直径钢筋，确实仍无法满足的只能是加厚支座或调整传力路径了。但对于非抗震的梁或者楼板，其实还有另外一个思路，参照《砼规》第8.3.2条4，非抗震构件的锚固长度，可以考虑计算配筋面积/实际配筋面积的折减，该系数为实配钢筋直径d²趋势下降，而锚固长度为d趋势增长，因此锚固长度计算值会随d增加而减少。这跟常规思路是不同的，利用的是锚固长度跟钢筋（实际）应力值呈线性相关这一特点。理论分析如下：原方案选用钢筋直径d1，lab1=kd1；替代方案选用较大直径的d2，lab2=kd2，可以考虑计算面积/实配面积=(d1/d2)²折减，即lab2=kd2*(d1/d2)²=kd1*d1/d2，因为d1/d2<1，

故lab2 ，替代方案的锚固长度更短，当支座厚度略不满足时可考虑采用。

当然，替代方案的钢筋用量会有所增加，增量比例=( π d2 ² /4*kd1 ² /d2)/( π d1 ² /4*kd1)=d2/d1。

举例：某L采用C30砼（楼面梁板统一）、钢筋fy=360N/mm²，面筋最小取Φ12，如采用直锚lab=*0.14*360/1.43*12=423mm，其支承主梁宽度受限制只能取450mm，不满足直锚。此处要注意，虽然锚固段423mm <梁宽450mm，但根据图集，次梁面筋最多只能伸至主梁纵筋的内侧，需扣除“主梁的保护层厚度20mm+箍筋直径8mm+纵筋直径等”后，是不满足的，设计时要注意复核。< pan>

如按常规思路，纵筋已取至最小直径仍不满足的，只能是增加主梁宽度（允许的话）、或者是调整传力路径（比如：增加次梁数量，减少其受力及配筋至可选用Φ10等）。其实针对非抗震的梁，也可以考虑另一种做法，就是加大实配钢筋的直径（维持原根数不变）以降低其实际应力值，如：改为配置Φ14，锚固段=0.14*360/1.43*14=493mm，乘以折减系数=Φ12的113mm²/Φ14的154mm²=0.734，最终计算值为362mm，主梁宽度450mm可以满足直锚。用量增加比例为154mm²*362mm/113mm²*423mm=1.166=14/12。

以上对比是针对采用直锚方式的，实际设计中更常用的是采用弯锚，后续内容也会增加关于弯锚的比选。

2、考虑砼厚保护层的折减。

第1点的做法，仅适用于不考虑抗震的非框架梁、楼板等，不适用与抗震的框架梁、连梁。但实际设计中，框架梁、连梁的纵筋直径通常较大（如：Φ25、Φ28等），墙柱厚度受限不满足锚固要求的情况也不少见。此时，可以参照《砼规》第8.3.2条5，如果砼保护层厚度c可以满足3~5d的要求，如：正交墙身的梁、梁宽< <柱宽的梁等，锚固长度可以考虑0.7~0.8的折减。比如：二级抗震等级的框架柱的砼等级c45、框架梁纵筋< pan> Φ 25的fy=360N/mm ² ，labE=1.15*0.14*360/1.8*25=800mm，如果柱厚度受限只能取700mm，按上述结果是不能满足要求的；如果框梁宽为300mm< <柱宽，梁纵筋在支座范围的保护层厚度=（700-300） =200mm< pan> ≥ 5d=125mm，是可以考虑0.7折减、取为800*0.7=560mm，此时柱厚度700mm实际是满足要求的。同理，正交支承在剪力墙上的梁，其周边均为砼墙体，梁纵筋保护层远远满足3~5d要求、可以考虑0.7~0.8折减，这在墙厚度受限的情况下较为适用。此条款同样适用于非抗震的梁或板构件。

当然，该种做法是否成立，会有点争议：就是钢筋保护层，是按梁外轮廓计算还是按单根钢筋计算，即是否要求每根钢筋的四周均需满足3~5d的净距？个人观点，受弯构件的钢筋（含纵筋、箍筋等）是形成整体骨架共同受力的，基本不会出现单根纵筋被单独拔出失效的情况，可以按外轮廓评判保护层厚度。（如果有不同看法，欢迎提出交流讨论。）

二）构造调整，钢筋末端采用弯矩或机械锚固。

根据《砼规》8.3.3条，受拉钢筋末端采用弯钩或机械锚固措施，锚固投影长度可以取0.6lab。当直锚长度不足时经常会采用，17G101-11图集有较详细要求。

总费用包括材料费+施工措施费，焊接、螺栓连接的施工措施费较高，不能忽略。

以下就对不同措施的成本费用进行对比。

砼强度等级C	砼ft(MPa)	钢筋种类	外形系数	钢筋fy(MPa)	钢筋直径d(mm)	水平长度系数		抗震等级	抗震修正系数
30	1.43289079	光圆	0.16	360	8	0.35		无	1
锚固方式	水平段长度	竖直段长度	弯钩弧段	贴焊段	钢筋总长	钢筋费用(元)	锚板材料费	焊接费(元/个)	总费用	相对比例
直锚	321.5876627				321.5876627	0.951700187			0.951700187	100.00%
90度弯钩	88.55568195	96	31.41592654		215.9716085	0.639142119			0.639142119	67%
135度弯钩	88.55568195	40	47.1238898		175.6795718	0.51990266			0.51990266	55%
单侧贴焊	112.555682			40	152.555682	0.451470277		6.9	7.351470277	772%
两侧贴焊	112.555682			48	160.555682	0.475145319		13.8	14.27514532	1500%
锚板	112.555682				112.555682	0.333095066	0.126266892	6.9	7.359361957	773%
螺栓锚头	112.555682				112.555682	0.333095066		12	12.33309507	1296%

砼强度等级C	砼ft(MPa)	钢筋种类	外形系数	钢筋fy(MPa)	钢筋直径d(mm)	水平长度系数		抗震等级	抗震修正系数
50	1.888103924	带肋	0.14	360	25	0.4		2	1.15
锚固方式	水平段长度	竖直段长度	弯钩弧段	贴焊段	钢筋总长	钢筋费用(元)	锚板材料费	焊接费(元/个)	总费用	相对比例
直锚	767.4365705				767.4365705	22.17906887			22.17906887	100.00%
90度弯钩	231.9746282	300	98.17477042		630.1493986	18.21144242			18.21144242	82%
135度弯钩	231.9746282	125	147.2621556		504.2367838	14.57254291			14.57254291	66%
单侧贴焊	306.9746282			125	431.9746282	12.4841523		6.9	19.3841523	87%
两侧贴焊	306.9746282			150	456.9746282	13.20665726		13.8	27.00665726	122%
锚板	306.9746282				306.9746282	8.871627549	3.853359739	6.9	19.62498729	88%
螺栓锚头	306.9746282				306.9746282	8.871627549		12	20.87162755	94%

备注：焊接费为施工措施费；螺栓费用参照机械接头。

主要结论及说明如下：

1、135度弯钩最省，90度弯矩次之。

2、贴焊短筋、锚板、螺栓等的施工措施费用较高，在钢筋直径较大时才划算。

3、大直径钢筋，90度弯钩、单侧贴焊、锚板等费用基本相当。如节点钢筋较多较密影响砼浇筑质量时，亦可考虑采用单侧贴焊方式；锚板方式要求钢筋净距>4d、实施难度较大。

此处也有一个问题提出供大家思考讨论：《砼规》第8.3.3条中，90度弯钩和135度弯钩是等效的、均满足可靠锚固的要求，并未限定使用条件。规范其它章节的梁柱节点图选用了90度直钩的示意，图集17G101-11也限定135度弯钩仅用于非框架及楼板，个人认为是考虑了施工因素的综合对比结果：90度弯钩的水平投影长度短（为钢筋直径d）、施工就位更方便；而135度弯钩的水平投影长度较长（含5d斜段的投影长度）、当支座处钢筋较密时、施工就位不方便。但135度弯钩的费用确实较低，如锚固效果能保证，建议可不限定使用位置，由设计师根据具体项目合理选用（比如次梁支承在仅设置了少量面通筋或架立筋的主梁跨中位置、

框架梁支承在构造配筋的柱子等）。

三、受拉钢筋锚固长度不应小于200mm及0.6lab。

《砼规》第8.3.1条2，除明确la的算法外，还明文提出锚固长度的最小值不应小于200mm及水平投影0.6lab（主要是控制“计算配筋/实际配筋”、“厚保护层”等的折减程度）。这条也容易被忽略，特别是较高等级砼+较小直径钢筋的组合。

算例如下：

				直锚	弯锚
砼等级C	砼ft(MPa)	钢筋fy	钢筋d	基本锚长lab	直锚段0.6lab	弯锚段15d	合计
25	1.270942974	270	6	203.9430606	122.3658364	90	212.3658364
			8	271.9240808	163.1544485	120	283.1544485
			10	339.9051011	203.9430606	150	353.9430606
30	1.43289079	270	6	180.8930603	108.5358362	90	198.5358362
			8	241.190747	144.7144482	120	264.7144482
			10	301.4884338	180.8930603	150	330.8930603
35	1.574586759	270	6	164.6146194	98.76877165	90	188.7687717
			8	219.4861592	131.6916955	120	251.6916955
			10	274.357699	164.6146194	150	314.6146194

砼等级不低于C30、采用HPB300Φ6钢筋充分受拉时（比如装饰造型构件的受力筋、支承在150mm宽小次梁上的板面筋等）就要注意了。

综合上述分析，对钢筋锚固长度较易疏漏的几个问题的建议如下：

1.设计中要特别注意锚固长度的准确计算，并予以充分保证。

2.计算公式中的砼ft应取支座内的。

3.应注意锚固长度的最小值限制要求，特别是“高强砼+小直径筋”组合。

4.直锚条件受限时，可采用弯钩及机械锚固等措施，优先采用135度弯钩做法。

知识点：钢筋锚固长度

钢筋锚固长度