鋼筋的錨固長度是混凝土結構受力的基礎,如果錨固失效,建筑物就會倒塌,所以,錨固長度是一個非常非常非常重要的概念,對每個預算員來說,用多少非常都不過分鋼筋的錨固長度是混凝土結構受力的基礎,如果錨固失效,建筑物就會倒塌,所以,錨固長度是一個非常非常非常重要的概念,對每個預算員來說,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。

1.png

圖1

從圖1中,我們可以給錨固長度下一個通俗的定義:所謂錨固長度就是結構受力后,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(學名叫握裹力)大于外部受力,才不會拔出來。

那這個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度與混凝土的抗拉強度有關,具體公式是這樣的。

2.png

式中,fy是普通鋼筋的抗拉強度設計值。ft是混凝土軸心抗拉強度設計值,α是鋼筋外形系數,d是鋼筋的直徑。下面一一解釋這幾個概念。

fy是普通鋼筋的抗拉強度設計值。我們知道,鋼筋拉到極限時候開始變細直至拉斷,這個抗拉強度設計值就是正好拉細那個臨界值。

ft是混凝土軸心抗拉強度設計值。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,憑常識我們都知道,混凝土的抗拉設計值,比鋼筋要小得多,所以,fy/ft一定是一個很大的值。

這個混凝土受拉設計值與混凝土強度等級有關,強度等級越高,握裹力越大,錨固長度應該越小。

α是鋼筋外形系數,錨固長度的大小與鋼筋的外形有關系,光圓鋼筋的握裹力會小,錨固長度就要長一些,帶肋鋼筋的握裹力會大,錨固長度就要短一些,所以這里出現α系數,光圓鋼筋α系數是0.16,帶肋鋼筋α系數是0.14。系數越大,說明需要的錨固長度越長。

前面的公式,雖然我已經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,作為一般知識了解就可以了。

圖集已經幫我們計算出了基本錨固長度Lab的值,如圖2所示。

3.png

圖2

2、錨固長度La是如何確定的?

圖集中給出公式:

4.png

式中ξa是錨固長度修正系數,這個修正系數和鋼筋本身的屬性以及鋼筋所處的環境有關,有5種情況,下面一一介紹。

(1)直徑大于25mm的鋼筋,ξa=1.1>1

這里為什么系數會大于1,因為鋼筋越粗,肋高越小,摩擦力越小,錨固長度就要長一些。如圖3所示。

5.png

圖3

(2)采用環氧樹脂涂層時,ξa=1.25>1

有時候環境惡劣,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氧樹脂,鋼筋的腐蝕或者生銹問題解決了,同時又帶來的副作用是鋼筋更光滑了,經測試,錨固作用降低了20%,所以錨固長度要再長一些,這里的系數是1.25。

(3)受施工擾動時,ξa=1.1>1

有時候施工過程,一開始是用鋼筋的承載力暫時解決受力問題,比如滑膜施工,在混凝土凝固之前是靠鋼筋本身的強度承載受力,這會降低錨固的作用,所以,要給一個大于1的錨固系數,經過測試,這個系數是1.1。

(4)錨固范圍內,保護層厚度越大,錨固ξa越小

這個按我們常識也能想清楚,保護層越大,鋼筋錨固越牢靠。具體系數如何規定,圖集已經給出了測試結果,如圖4所示。

6.png

圖4

具體系數是這樣的規定的:

當c=3d時,ξa=0.8<1;

當c≥5d時,ξa=0.7<1;

當3d<c<5d時,ξa=0.95-0.05c/d<1。

大家看到沒有,保護層越厚,系數ξa值越小,意味著保護層越厚,錨固長度越短。

(5)實際配筋大于設計配筋時,ξa<1

有時候施工現場,沒有正好和設計相等的鋼筋,這時候的決策肯定是,寧愿大于設計值,也不敢小于設計值,這就出現了實際配筋大于設計配筋的情況,如果出現這種情況,錨固修正系數ξa<1。

具體計算方法:ξa=設計鋼筋截面積/實際鋼筋截面積。

但是,要特別注意,下列兩種情況:

第一,用于抗震設計時;

第二,構件直接承受動力荷載時;

應由設計單位指定修正系數。

3、抗震基本錨固長度LabE是如何確定的?

7.png

這里的抗震錨固長度修正系數ξaE與抗震等級有關系,一二級抗震,ξaE=1.15,三級抗震,ξaE=1.05,四級抗震,ξaE=1,這根據常識也能理解,震級越大,錨固應該越長,所以錨固系數是大于1的。

4、抗震錨固長度LaE是如何確定的?

有了前面的知識,抗震錨固長度LaE就很好計算了。

8.png

5、 Lab、La、LabE、LaE這幾個系數不用計算,直接查表

上面這些系數,我們都不用計算,圖集已經給我們計算好了,我們用時候直接查表即可。

這是抗震基本錨固長度LabE系數表,如圖5所示。

9.png

圖5

這是錨固長度La系數表,如圖6所示。

10.png

圖6

這是錨固長度LaE系數表,如圖7所示。

11.png

圖7

Lab、La、LabE、LaE到底有什么區別?

通過上面的講解,我們終于把Lab、La、LabE、LaE這四個概念解釋清楚了,大家是不是更糊涂了,這幾個東西長的很像,到底有什么區別,我們這里再用模型幫大家梳理一下,他們之間的區別,如圖8所示。

12.png

圖8

大家一看圖8是不是就對這幾個概念就很清晰了。