用两篇讲完钢筋锚固的所有问题,这是第2篇。第一篇讲的是直锚:
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钢筋拉断还没拔出来的长度叫做锚固长度。辣么问题来了~
假如说这根柱子没有那么宽,满足锚固长度就变成了这样:
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只有死脑筋的才会像上图那么做,有脑子的人都会想到弯锚:
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好像弯锚的规定多的像牛毛:基础梁有弯锚,柱子有弯锚,梁有弯锚,楼板也有弯锚……
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这还不算,就拿框架梁来讲:顶层边柱、顶层中柱节点、中间层边柱节点、中间层中柱节点,弯锚的规定都不一样。
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别晕,千万挺住,接下来告诉你3种情况,让你轻松应对各种弯锚。
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第1种情况
弯锚和直锚的区别是什么?
从受力的角度来讲,可不仅仅是拐个弯辣么简单。
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上一期我们讲过了直锚怎么受力:
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钢筋往外拉,混凝土留住了它。
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其实混凝土也没什么大本事,是混凝土和钢筋之间的摩擦力留住了她。弯锚就不一样了:
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除了摩擦力,钢筋拐个弯就有了正压力,可别小看这个正压力,现在初中的童鞋都学过这个公式:
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别急别急,我保证,这是本讲当中唯一的一个公式。摩擦力等于正压力乘摩擦系数,这说明:摩擦力远远小于正压力。
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艺哥就怕较真儿,别管是握裹力还是摩擦力了,反正都是一个道理。
如此一来,钢筋拐了一个弯,直锚的长度就可以减少。
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减少多少?
有人已经研究过了,逃不过两个道理:
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道理1:弯一下,直锚长度可减少40%;
道理2:弯钩长度15d,再长了没用,等于脱裤子放屁。
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这就是第1种情况。
“1)平直段长度≥0.6labe(0.6lab),弯折段长度15d,要求平直段宜伸至支座尽端;用于直锚长度不足,且充分利用钢筋抗拉强度的情况。”(摘自丨17G101-11第1-6页)
第2种情况
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还是刚才的那个公式,重复利用一下。正压力和摩擦力成正比,就是说混凝土压力越大,摩擦力越大。就好比把圆珠笔压在书下面:
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轻轻一拉就能拉出圆珠笔,假如上面摞了厚厚一沓子书:
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就不是那么容易抽出来。钢筋锚固有没有这种情况呢?请看:
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中间层的框架梁端部节点,这种情况下平直段长度就可以再少一点。
多少合适呢?看标准图集的规定:
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第1种情况是0.6倍,第2种情况是0.4倍。
“2)平直段长度≥0.4labe(0.4lab),弯折段长度15d,要求平直段应伸至支座尽端;当锚固钢筋承受充分竖向压力作用时,平直段长度可适当减小,该情况是情况1)的特殊形式。如框架中间层端节点处框架梁上、下部纵向钢筋的弯折锚固。”(摘自丨17G101-11第1-6页)
第3种情况
先讲个概念:刚性节点和铰接节点:
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刚性节点不允许转动,铰接节点可以转动,又叫简支端。只用于框架次梁、楼板等非抗震构件。
刚性节点要限制它转动,多配点钢筋;铰接节点允许转动少配点钢筋。
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其实很简单。刚性节点的锚固要求是钢筋断了还拔不出来:
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铰接节点的锚固要求是拔出来了钢筋还没断:
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所以说,对于铰接节点要求平直段长度更短。
这就是第3种情况:平直段长度0.35,用于铰接节点。
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“3)平直段长度≥0.35lab,弯折段长度15d,要求平直段宜伸至支座尽端;用于梁、板简支端上部钢筋的锚固。”(摘自丨17G101-11第1-6页)
就这么简单?NO!NO!NO!
一字之差缪之千里,第4个知识点
以上3种情况,对于平直段长度都是大于等于。辣么问题来了:伸到支座尽端是大于,不伸到支座尽端也是大于:
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细心的朋友可能已经看出来了,17G101-11第1-6页的这三条,有的是『应』,有的是『宜』:
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『应』就是应该这么做,没有商量余地。『宜』就是最好这么做。是不是一字之差缪之千里?
为什么第2种情况必须伸到支座尽端?还是用书压在圆珠笔上:
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压的长点短点就不一样,道理不用我说,你懂的。
问答时间
Q1:艺哥,你说钢筋弯锚后锚固长度可以缩短,为什么楼梯钢筋的锚固还是按弯折长度计算?
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A:除了楼梯,还有很多锚固是按弯折总长度计算的,比如说梁加掖。
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这些按弯折总长度计算的地方都有一个共同的特点,弯折角度大于90°。
Q2:艺哥,你说钢筋弯锚只有3种情况,为什么顶层中柱节点中有0.5labe的说法?你说弯锚15d,这里为什么是12d?
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A:在17G101-11中,把弯锚分成了4种情况,你讲的正是第4种情况,我把这个问题省略了,我认为,这是钢筋弯钩的问题,不是锚固。因为钢筋还在柱子里,从柱子到柱子只能按弯钩来解释。钢筋直角弯钩的要求是12d。
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除了顶层中柱,图集中还有好多12d,其实就是钢筋的直角弯钩,不是锚固。比如剪力墙钢筋:
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顶层中柱那个0.5labe,限制的其实不是钢筋长度,你想啊,钢筋伸到顶,从梁底计算,其实限制的是梁的高度。
Q3:中间层中柱节点有一个1.2labe,也不符合你讲的这三种情况。
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A:这个1.2labe近似于非接触性搭接,以后讲搭接长度的时候我们会讲到。
Q4:框架边柱、角柱柱顶钢筋有1.7labe、1.5labe,还有90°弯折按总长计算的情况。
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A:框架顶层锚固有所加强,主要是抗震的要求,这个特例,以后会专题来讲。
Q5:实际工程中,有些钢筋平直段长度无法满足要求,能不能把平直段减短些,弯折段加长些,保证总的锚固长度不变?
A:如果你看完本文的第一种情况,就可以知道这种做法不科学,虽然钢筋都用上去了,没偷工减料,但是,平直段和弯折段受力是不一样的,弯折段再长起不到作用。
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追问:那如何解决才合适呢?
A:这是下一讲就要讲到的问题,持续关注『工地艺哥说』,每一期都值得期待。
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