框架梁贯通中柱的纵向钢筋在中柱内的锚固长度小于20d时怎么办
博主按:近日审查2个工程都遇到了这个问题,因此查了些资料,提出一些个人的看法,以期抛砖引玉,使这个问题越辩越明。
1、规范条文引述:
(1)《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第6.3.4条第2款:一、二、三级框架梁内贯通中柱的每根纵向钢筋直径,对框架结构不应大于矩形截面柱在该方向截面尺寸的1/20,或纵向钢筋所在位置圆形截面柱弦长的1/20;对其他结构类型的框架不宜大于矩形截面柱在该方向截面尺寸的1/20,或纵向钢筋所在位置圆形截面柱弦长的1/20。
(2)《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第11.6.7条第1款:。。。。。。。。。。。贯穿中柱的每根梁纵向钢筋直径,对于9度设防烈度的各类框架和一级抗震等级的框架结构,当柱为矩形截面时,不宜大于柱在该方向截面尺寸的1/25,当柱为圆形截面时,不宜大于纵向钢筋所在位置柱截面弦长的1/25;对一、二、三级抗震等级,当柱为矩形截面时,不宜大于柱在该方向截面尺寸的1/20,对圆柱截面,不宜大于纵向钢筋所在位置柱截面弦长的1/20。
(3)《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3—2010第6.3.3条第3款:一、二、三级抗震等级的框架梁内贯通中柱的每根纵向钢筋的直径,对矩形截面柱,不宜大于柱在该方向截面尺寸的1/20;对圆形截面柱,不宜大于纵向钢筋所在位置柱截面弦长的1/20。
2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010管理组制定这个条文所考虑的因素如下(见规范管理组2011年5月编制的“《混凝土结构设计规范》GB50010规范宣贯培训教材”P109):
3、个人对规范条文的进一步理解:水平地震作用下框架结构的弯矩图如下,中柱节点两侧梁弯矩反号,即一侧上边受拉而另一侧上边受压。对梁上部贯通纵筋来说,也是一边受拉而一边受压,其在中柱内的锚固条件比通常条件(钢筋只有一侧受力)要差,而且地震作用是双向反复作用的,容易产生锚固破坏。所以规范要限制钢筋直径,换个角度看就是要保证梁上部贯通中柱的纵筋要有一定的锚固长度,最小要有20d(抗震等级高的要25d)。
图1
4、实操的一些问题:
(1)三本规范对这个问题的要求有差别,有的是“不应”、有的是“不宜”;有的要求“1/20”、有的要求“1/25”,设计者可能会产生疑惑。
(2)有的情况下不能满足规范的要求,能否适当放宽,还是必须采取其他补救措施。以下面的三层别墅为例,由于建筑要求不能突出结构柱,柱宽只能200,按规范要求梁上部贯通中柱的纵筋直径只能用φ10,这个肯定是做不到的。(博主注:这个工程是2005年设计的,按旧规范三级抗震没有“1/20”的要求)
5、实际问题的对策:
(1)《混凝土结构设计规范》GB50010-2010规定得比较具体细致,宜按该规范处理;
(2)由于规范这个条文是属于钢筋锚固搭接的需要,当遇到图2之类的情况,可以参考《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第8.3.3条采用机械锚固措施来减少20d的锚固要求,并在设计图纸中补充这类节点的锚固大样。此时梁上部贯通中柱的纵筋的锚固长度可取20dx0.6=12d。
(3)若采用机械锚固措施后,锚固长度仍不能满足12d,这说明柱截面太小了,一方面满足不了梁筋的锚固,另一方面梁弯矩大、为满足“强柱弱梁”柱配筋必须增大很多。在这种情况下,必须增大柱截面,不能随便迁就建筑的要求。
相关阅读:《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第8.3.3条
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