(整理)钢筋的锚固、连接与节点构造
(整理)钢筋算量公式

钢筋算量公式一、基础1、独立基础:(1)长宽小于2500mm长度=总长—2c(保护层)根数=[总长—2×min(75,s/2)]÷间距+1(2)长宽大于等于2500mm长度=总长—c—0.1L(基础长宽)根数=[总长—min(75,s/2)—c]÷间距+12、圆形独立基础:(1)正交配筋长度=2×根号下[R²-(R-h拱高)²]-2c根数=[D—2×min(75,s/2)]÷间距+1(2)放射配筋径向钢筋长度=D—2c 根数=π(R—c)÷间距环行钢筋长度=π(R1—c)根数=[R—min(75,s/2)]÷间距其中R1依次减小3、条形基础:受力筋的长度=板底宽度—2c根数=(总长—2×s/2)÷间距+1分布筋长度=净长+2c+2×150根数=(底板宽度—2×s/2)÷间距+14、基础梁:底部贯通筋=总长+2×50—2c+2×15d顶部贯通筋=总长+2×50—2c+2×12d基础梁柱内有箍筋箍筋起始距离为50mm底部端部不贯通筋=轴间距÷3+伸至端部-c+15d底部中部不贯通筋=(轴间距÷3) ×2顶部端部不贯通筋=轴间距÷3+伸至端部-c+12d顶部中部不贯通筋=(轴间距÷3) ×2梁顶一平变截面的底部外伸贯通筋:伸至外伸尽端弯折12d,外伸段按斜长计算。
顶部伸至外伸尽端弯折12d。
梁底一平变截面的顶部外伸贯通筋:伸至外伸尽端弯折12d,外伸段按斜长计算。
底部伸至外伸尽端弯折12d。
梁底有高差的(高差小于梁高):底部—梁底高差坡度为45°,低部钢筋锚进高粱内la,高部钢筋伸进低梁la。
顶部—低位钢筋锚入lae,高位上排钢筋伸至住外边下弯至低位梁顶再加lae,高位下排钢筋总锚长lae。
13G101-11G101系列图集施工常见问题答疑图解

13G101-11G101系列图集施⼯常见问题答疑图解13G101-11G101系列图集施⼯常见问题答疑解替代08GI01⼀11⽬录总说明l01系列图集施⼯常见问题索引表1⼀般构造钢筋锚固与锚固长度锚固长度修正,光圆钢筋弯钩纵向受拉钢筋弯钩锚固与机械锚固锚固形式,搭接长度纵向受拉钢筋绑扎搭接长度钢筋连接的基本要求、绑扎搭接机械连接、焊接搭接长度范围内箍筋,混凝⼟保护层厚度混凝⼟保护层厚度混凝⼟结构的环境类别结构混凝⼟耐久性的基本要求抗震设计受⼒钢筋要求,受⼒钢筋代换要求焊接封闭钢筋,箍筋、拉筋弯钩并筋2柱和节点构造框架梁柱节点混凝⼟浇筑及核算框架柱节点核⼼区⽔平箍筋嵌固部位和基础顶⾯框架柱纵向受⼒钢筋⾮连接区刚性地⾯柱箍筋加密要求框架结构顶层端节点配筋做法短柱,芯柱框⽀梁、框⽀柱3剪⼒墙构造底部加强部位约束边缘构件⽔平分布钢筋计⼊约束边缘构件体积配箍率的构造做法扶壁柱、⼗字和⾮正交暗柱构造剪⼒墙⽔平钢筋在边缘构件内的构造做法剪⼒墙边缘构件竖向胡筋顶端构造剪⼒墙连梁、暗梁及边框梁与墙体钢筋位置关系连梁地下室外墙转⾓处钢筋连接4梁构造梁纵向钢筋的最⼩净距,梁下部悬挑板配置吊筋梁上部⾮通长钢筋伸出长度楼层框架梁纵向受⼒钢筋在端⽀座的锚固构造框架梁上部通长钢筋、架⽴钢筋框架梁下部纵向受⼒钢筋梁与剪⼒墙垂直相交节点构造框架梁有⼀端⽀座为⾮框架柱时的配筋构造宽扁梁⾮框架梁端⽀座上部钢筋构造⾮框架梁端⽀座下部钢筋构造受扭⾮框架梁构造要求梁腰筋配置要求附加箍筋和吊筋构造梁悬挑端的配筋构造折梁的配筋构造5板构造单向板、双向板的概念楼⾯板、层⾯板中的各种钢筋双向板配筋构造单向板配筋构造板端⽀座钢筋构造框⽀转换层楼板悬臂板配筋构造悬臂板在阳⾓和阴⾓的附加加强钢筋构造斜板钢筋间距和板式楼样斜向分布钢筋间距6基础构造柱、墙插筋在基础中的锚固柱、墙插筋锚固区横向钢筋独⽴深基础短柱条形基础分布钢筋基础梁JL、基础次梁JCL、梁板式筏形基础平板LPB纵向钢筋连接区域基础梁JL、基础次梁JCL端部配筋构造筏形基础底板墙体洞⼝过梁配筋构造梁板式筏形基础钢筋排布⽅案筏形基础边缘封边钢筋筏形基础电梯基坑配筋构造独⽴基础及桩基承台钢筋构造三桩承台受⼒钢筋构造墙下承台梁桩顶纵筋在承台内的锚固构造基础联系梁附录G101系列图集的使⽤范围,平法结构施⼯图设计的表达⽅法平法结构施⼯图设计的构件编号总说明1编制依据1.1本图集根据住房和城乡建设部建质函[2013]86号“住房城乡建设部关于印发2013年国家建筑标准设计编制⼯作计划的通知”进⾏编制。
03G101-1图集及04G101-4图集(以下简称老图集)与11G101-1图集(以下简称新图集)之间的区别

现简要汇总03G101-1图集及04G101-4图集(以下简称老图集)与11G101-1图集(以下简称新图集)之间的区别,合计100项,仅作为抛砖引玉、释疑解惑之用,时间匆忙,如有不当及错误,望指正。
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1、老图集以2002版《砼规》、2001版《抗规》、2002版《高规》为编制依据,新图集以2010版《砼规》、2010版《抗规》、2010版《高规》为编制依据。
2、老图集一共有六本,新图集整合为三本。
3、老图集墙柱共有10种,新图集墙柱类别划分为4类(仍为10种)。
4、老图集剪力墙拉筋只标注一种间距,新图集需要标注两种间距,并增加双向拉筋与梅花双向拉筋示意图。
5、梁钢筋在支座内的锚固按铰接设计及按充分利用钢筋的抗拉强度设计,老图集是设计应按《规范》规定另行变更,新图集是设计者应注明。
6、老图集板类别有4种,新图集为3种,取消了延伸悬挑板YXB。
7、老图集无梁板中没有暗梁AL构件,新图集无梁板中增加了AL构件。
8、老图集未区分板端支座按铰接设计或按充分利用钢筋抗拉强度设计,新图集有区分并规定设计应注明。
9、老图集板相关构造类型共有13种,新图集共有11种,取消了板挑檐TY和悬挑阴角附加筋Cis。
10、老图集锚固长度分为受拉钢筋最小锚固长度La和受拉钢筋抗震锚固长度Lae,新图集锚固长度以基本锚固长度Lab为基础,通过修正系数计算受拉钢筋锚固长度La和抗震锚固长度Lae。
11、老图集环境类别三只有一种,新图集环境类别三分为三a和三b两种。
12、老图集保护层为受力钢筋的保护层,新图集保护层为最外侧钢筋的保护层,且当混凝土强度等级不大于C25时图集中的保护层数值应加5。
13、老图集保护层受混凝土强度影响,新图集不受混凝土强度影响。
14、老图集机械锚固有3种形式,新图集增加至6种。
15、老图集没有并筋构造,新图集增加并筋构造。
16、老图集拉筋应同时钩住纵筋及箍筋,新图集给出三种做法由设计指定。
《混凝土结构平法识图》第3章柱平法施工图识读(1)

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图3-30
图3-31
图3-32
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课堂练习
1.柱箍筋中φ8@100/200表示什么意思? 2.纵向受力钢筋搭接区箍筋直径、间距有何要求? 3.当纵向受拉钢筋末端采用机械锚固措施时,锚固长度怎 么取? 4.什么情况下,不宜采用绑扎搭接?哪些构件的纵向受力 钢筋不应采用绑扎搭接? 5.楼层层高为4.5m,抗震框架柱KZ1的截面尺寸为750x700, 箍筋标注为φ10@100/200,该层顶板的框架梁截面尺 寸为300x700。试确定箍筋加密区长度。
此节点为本次修编新增构造做法,主要是 为了加强嵌固部位。当伸至 柱顶、且hb≥laE时,则将柱纵筋伸至柱顶截断,直锚;当伸至柱顶,且 hb≥0.5laE时,则将柱纵筋伸至柱顶弯折12d即可,弯锚。强调柱纵筋一定 要伸至柱顶高度。 适用于地下一层比上层多出的钢筋锚固
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3.3.2抗震框架柱的箍筋P67
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钢筋的几种连接
焊接连接(闪光对焊)
焊接连接(电渣压力焊)
机械连接(镦粗钢筋直螺纹连接)
机械连接(套筒挤压)
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一、抗震和非抗震框架柱纵向钢筋的连接构造
(一)连接原则
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2015年9月16日星期三
(二)抗震框架柱纵筋的连接构造
实际工作——许多因素制约而不得不将钢筋在某些位置
截断,而后再进行接长。
11G101-1P62图集规定(为便于施工时确定柱箍筋加密区的高度可查表)
500区域
柱长边 尺寸区域 Hn/6区域
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三、地下室抗震KZ的箍筋加密区范围
P72(图3-31)比较图3-30与图3-31。
四、非抗震KZ的箍筋构造,见图3-32
关于梁下部纵筋在支座的锚固或贯通问题

1、其实平法有个原则就是纵向受力钢筋:能通则通,图集中只是注明了该跨梁的配筋方式,具体施工时还是能通就通,只不过要注意钢筋的接头位置。
2、在实际施工中,一跨计算一个锚固是正常的,因为施工时钢筋象软件所设置的钢筋长度在施工中是无法施工的,但计算了钢筋锚固的接头,相应的钢筋的机械接头也相应的减少,总价区别不是很大的。
3、理论上同种型号筋遇支座是断开锚固的,没有那么长的通长钢筋不断开的,通长布置钢筋要加直螺纹套筒的量。
4、在实际施工中是按每跨锚固的。
5、断开是应为考虑施工方便,不断开钢筋进料较长不利于施工,你应该按断开计算给施工方。
5、参照03G101图集的要求。
关于《03G101-1》的解释2007年04月25日星期三下午03:56摘录部分:《03G101-1混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》解释我收集到的03G101有关解释:梁下部钢筋本着能通则通的原则,CDF 老师请问03G101-1中P60页中的“不伸入支座的梁下部纵向钢筋断点位置”中的下部钢筋中没有画出贯通筋的钢筋。
这样我们在搞决算审计的过程中老是要有这方面的争论。
这一点和03G101中P45页“L配筋构造”有着异曲同工的地方。
如何解释下部的通长筋的布置?请予以赐教!!1、03G101-1图集第60页中的“不伸入支座的梁下部纵向钢筋断点位置”,该图的重点是说明“不伸入支座的梁下部纵筋”,把它与伸入支座的梁下部纵筋加以对比。
2、钢筋配置上的“能通则通”,是陈教授反复强调的原则,在图集里没有配套的图示说明。
而且,在施工实践中也因为钢筋“定尺长度”而带来许多问题,因为梁的下部钢筋的连接点是比较难以确定的。
对于“非抗震”的情况,可以避开“跨中Ln/3范围”进行钢筋连接。
对于“抗震”的情况,就复杂多了。
从前我们与陈教授有过讨论,也没有明确的结果。
现在抄录于下,供大家参阅:CDF:请教陈教授:梁下部纵筋在哪儿连接?(2004-3-8 18:34:14)这是一个施工实践中经常发生的问题:1、框架梁中间支座两边的下部纵筋如果规格、直径相同,应该尽可能贯穿支座,而不要在中间支座内锚固。
10-铰接,固结、锚固

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5.弯矩调幅,可以使梁端弯矩变小,更容易施工,但调幅仅针对重力荷载作用效应(国 外规范有针对水平力调幅的规定, 弯矩调幅虽然是由于塑性内力重分布, 但是还有一个附加 的不可忽视的作用是减缓顶部钢筋拥挤情况、 将顶部钢筋通过调幅移至底部, 这样便于混凝 土的浇筑,调幅的本质是充分的利用材料性能,尊重了结构的实际受力过程。 《高规》规定,现浇框架结构 BEK=0.8-0.9,应此现浇结构不能小于 0.8。程序只对梁 端负弯矩调幅,遇梁端正弯矩时不调,因此当梁跨由多于两个梁单位元组成时,若程序对其 跨中弯矩未作调幅处理时,应人工处理。若程序不能识别悬臂梁时,应人工指定,或对经调 幅后的悬臂梁负弯矩人工修正。 框支层和作为上部结构嵌固端的±0.000 层框架梁不能调幅。 6.底框:底框中设置的托墙梁一般设计成两端固结,如果约束不够还有加腋的做法,以 减小跨中弯矩, 优化梁的受力状态, 防止梁上墙体开裂。 在 PKPM 中, 需要在上面说过的“特 殊构件补充定义”中将托墙梁定义为“转换梁”, 如此才会考虑托墙梁的特殊受力和构造要 求。 7.所有节点都能按刚接最好,或者采取措施能够刚接,点铰接一般都是不得已而为之。 一般边跨框架梁柱节点,连梁与剪力墙节点,剪力墙平面外梁与墙柱节点刚度比满足固接, 即一般按固结考虑,假设存在施工困难或者超筋等难处理问题,假设是框架梁柱节点,则点 铰。 pkpm 受力分析时,在不人为的修改时,不管是梁柱节点,梁梁节点,还是梁墙节点, 程序都是按固接,除了次梁外(按次梁建模时,程序自动判定为铰接) ,然后通过三维空间 有限元计算方法,算出连续梁的弯矩。 8.人为把节点改成铰接的情况:1.实际模型并不是铰接,比如梁宽很大,也就是刚度比 不满足条件, 或者框架梁直接支撑在很薄的剪力墙上, 并且没有设构造端柱时; 2.不好锚固, 施工困难时;3.梁端超筋时,或者抗扭超筋(但尽量少用,不得已而为之) ,比如梁梁节点, 但框架梁一端刚接一端铰接的部位尽量少些。 铰接梁定义的太多,导致内力的重分布,刚度变小,内力计算不合理;并且楼层抗侧刚 度减小越厉害,为了控制位移,也许竖向抗侧构件会加大很多的,而实际中,点铰后刚度是 实际存在的,设计于是变得浪费。 9.梁墙尽量按刚接(一般是设了构造端柱,满足刚接的基本条件) ,但往往超筋超限, 如果超筋超限,在地震组合下将该梁定义为连梁进行刚度折减。在风荷载组合下按刚接框 架梁进行强度和裂缝的验算.锚固长度平直段都要满足 0.4Lae 或 0.4La 10.对梁梁交接的铰点, 点铰梁端支座可以按混凝土规范的弱约束节点构造, 但对梁墙、 梁柱交接点,梁端上部钢筋应予以加强,对于比较重要的部位,应以不大于 2%的配筋率 满配。
16G101平法识图基础知识

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16G101系列图集2016年9月1日正式实施。
图集包括《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规
则和构造详图》:16G101-1、16G101-2、16G101-3
16G101-1 现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板 16G101-2 现浇混凝土板式楼梯 16G101-3 独立基础、条形基础、筏形基础及桩基础
G901系列:混凝土结构钢筋排布规则与构造详图 12G901-1、12G901-2、12G901-3
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平法的作用
结构工程师: 按平法制图规则绘制平法施工图
造价工程师: 按平法标注及构造详图进行钢筋量计算
施工人员: 按平法标注及构造详图进行钢筋施工
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平法图例及特点
平法图 集特点
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课程介绍
本课程是学习建筑工程计量与计价、 工程造价软件应用的基础课程,通过对 本课程学习,使学生能看懂平法施工图, 理解平法设计和各构件的钢筋锚固、连 接、根数等构造,在理解平法设计的基 础上,整理出具体的计算公式,本课程 重难点是构件钢筋工程量的计算。
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平法图集G901系列
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钢筋工程量计算表
可查看教材P167《工程钢筋表》
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你看 了什
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请找出 开口箍筋
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请说出 纵筋根数
请说出 箍筋类型
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这里有 哪些钢筋
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这是什么 节点
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拉筋在 哪里?
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钢筋工程锚固搭接方案

钢筋工程锚固搭接方案概述钢筋是混凝土里面的一个重要的组成部分,而这些钢筋需要在混凝土的施工过程中进行锚固搭接,以确保整个结构的稳定性和牢固度。
不同的结构和设计要求会有不同的锚固搭接方案。
在本文中,我们将介绍一些常用的钢筋工程锚固搭接方案,包括机械连接、纵向叠接、斜向叠接、焊接和粘接。
针对这些方案,我们将详细介绍其特点、适用范围、优缺点等。
机械连接机械连接是一种常用的钢筋锚固搭接方式,它通常采用螺栓、销子等机械零件将钢筋连接在一起。
这种方式适用于大直径钢筋的连接。
机械连接的特点是连接牢固、安装方便,便于维护和更换。
同时,机械连接也可以适应不同规格的钢筋连接,具有较好的通用性。
然而,机械连接也存在一些缺点。
例如,它需要增加额外的金属组件,增加了工程成本。
而且,机械连接在地震等恶劣条件下易出现松动。
纵向叠接纵向叠接属于东南网壳结构中常见的一种连接形式,适用于较小直径的钢筋。
在纵向叠接过程中,钢筋的两端各留出一部分位置进行搭接。
纵向叠接的优点是连接简单、操作方便。
在使用纵向叠接时,只需要将两根钢筋重叠在一起,再将两端用钢筋编织在一起即可。
这种方式不需要额外的金属零件,成本较低。
但是,纵向叠接的缺点也不容忽视。
由于其连接面积较小,连接强度有限;加之钢筋直径较小,延伸长度不够,没有足够的锚固长度,容易造成叠接部位的松动。
斜向叠接斜向叠接是将相邻的两根钢筋交叉叠加,形成一个夹角。
这种方式适用于对连接强度和灵活性要求较高的工程。
斜向叠接的优点是其连接强度高,耐震、抗震性能强。
同时,其还具有较好的延性,能够适应一定的变形。
然而,斜向叠接也存在缺点。
由于斜向叠接需要将相邻的两根钢筋交叉绑定,操作比较繁琐,需要一定的技术操作;而且斜向叠接的弯曲过程可能会造成钢筋表皮层的局部剥落。
焊接焊接是将两根钢筋通过电焊的方式连接在一起,具有连接强度高、施工速度快、所需工具简单等优点。
焊接也是施工中常用的一种钢筋连接方式。
然而,焊接也存在着缺陷。
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钢筋的锚固、连接与节点构造1、钢筋保护层厚度1.1、混凝土保护层的作用:1)保证钢筋的锚固:2.2、钢筋的机械锚固: (详《混规》第9.3.2条)当受拉钢筋的直线锚固长度所需的位置不够时,可以采用机械锚固形式,规范推荐了三种机械锚固措施。
图a所示加135°弯钩,靠弯钩内侧对混凝土的局部压力和弯钩尾部斜直段外侧混凝土对弯钩的“板直”趋势的约束效应来提高锚固能力。
此种机械锚固端周围应有相应的箍筋或有足够厚度的混凝土,否则,混凝土会因弯弧对混凝土所引起的劈裂力过大而大面积剥落。
图b、c所示的锚固措施则是靠钢板或短钢筋内端对混凝土的局部压力来提高锚固能力。
混凝土结构中钢筋能够受力是由于其与周围混凝土之间的粘结锚固作用,混凝土保护层越厚,则粘结锚固作用越大。
规范中受力钢筋的锚固长度是以混凝土保护层度不小于钢筋的直径为条件确定的。
l 结构设计说明中虽然特别注明了“受力钢筋保护层厚度不小于钢筋直径”,但在实际施工中往往没有做到,应注意。
2)耐久性:混凝土的碱性环境使包裹在其中的钢筋表面形成钝化膜而不易锈蚀。
但是碳化和脱钝会使钢筋遭受锈蚀,碳化的时间与混凝土的保厚层厚度有关,一定的钢筋保护层厚度是结构耐久性所必需的条件。
3)受力构件截面的有效高度:从锚固和耐久性的角度,钢筋在混凝土中的保护层应该越大越好,然而从受力的角度而言,则正好相反。
l 因此,确定混凝土保护层厚度应综合考虑锚固、耐久性、截面有效高度三个因素。
在能保证锚固和耐久性的条件下尽可能取较小的保护层厚度。
1.2、混凝土保护层最小厚度的规定及影响因素:l 混凝土保护层最小厚度根据不同情况分别对待,详《混规》第9.2节。
1)环境类别的影响2)构件类型的影响:①板墙壳类——与大气只有一个接触面;②梁、柱类——棱角部位受力钢筋与大气有两个接触面,碳化和有害介质的入侵更容易,因此最小保厚层厚度适当增加;对结构安全影响更大的柱类构件,保厚层厚度较梁类加大。
③基础—考虑处于地下水影响的潮湿环境;④预制类构件—由于工厂化生产,预制构件的混凝土质量容易得到保证,因此保护层厚度适当减低。
⑤附助钢筋的保护层—箍筋、构造钢筋、分布筋。
1.3、保护层的其他构造要求1)露天悬臂构件:处于二、三类环境中的悬臂板,其上表面应另作水泥砂浆保护层或采取其他保护措施。
2)厚保护层的表面要求:当保护层厚度大于40mm时,应对保护层采取有效的防裂构造措施,常用办法是在构件的表面配置焊接或绑扎的细钢筋网片。
3)混凝土结构的防火要求;4)100年使用年限时的耐久性要求。
2、钢筋的锚固——详《混规》第9.3节;《高规》第6.5节2.1、钢筋锚固机理:l 混凝土结构中钢筋能够受力是由于它与混凝土之间的粘结锚固作用,因此锚固是混凝土结构受力的基础,保证钢筋的锚固是混凝土结构设计中的重要内容。
1)粘结锚固力的构成:钢筋与混凝土之间的粘结锚固作用由胶结力、摩擦力、咬合力及机械锚固构成。
咬合力表现为钢筋对混凝土咬合齿的挤压力,是锚固作用的主要成分。
2)锚固强度、锚固刚度:l 钢筋的锚固强度和刚度由拉拔试验测定。
钢筋拉拔时,在钢筋与混凝土界面上存在沿钢筋长度方向的抗拔能力。
“粘结应力”——即单位钢筋面积上的作用剪力;“粘结强度”——即为剪应力上限,或者说沿钢筋长度方向的界面抗剪强度。
粘结应力沿钢筋表面传给混凝土,并在锚固段周围的混凝土中形成主应力场,此主应力场不是平面的,而是三维的。
若钢筋锚固长度过短,除去钢筋可能因粘结破坏而拔出外,还可能将其周围的混凝土沿主压应力迹线拉裂,甚至拉出,形成“局部拉脱”破坏。
(如图示)钢筋拉拔时,埋入混凝土的一段长度钢筋表面的粘结能力把拉力有效地传入混凝土,抗拔出能力和抗拔出刚度(指滑出量不能过大)称为“锚固强度”、“锚固刚度”。
3)影响粘结锚固的因素:① 混凝土强度的影响——混凝土强度越高,咬合齿越强,握裹层混凝土的劈裂就越不容易发生,故粘结锚固作用越强。
② 保护层厚度——混凝土保护层越厚,对锚固钢筋的约束越大;咬合力对握裹层混凝土的劈裂越难发生,粘结锚固作用越强。
当保护层厚度大到一定程度,混凝土不会发生劈裂破坏,而会发生咬合齿挤压破碎引起的刮犁拔出破坏。
③钢筋的外形——钢筋的外形决定了混凝土咬合齿的形状,因而对锚固强度影响很大。
④锚固区域的配箍——锚固区箍筋可加大混凝土的约束。
ü第一种是由梁、柱纵筋的钢筋拉(压)力传入节点的部分所引起的在核心区混凝土形成剪力流承担剪力。
此剪力流将引起核心区混凝土双向受力(一拉一压),随着地震反复作用,核心区将交叉开裂,原由混凝土承担的主拉应力,将改由平行受力方向的节点水平箍肢和节点正面及背面竖向柱筋承担,而主压应力仍由核心区混凝土承担。
此受力机构称为“桁架机构”。
随着受力的正、反交替,梁、柱筋的粘结逐步退化,“桁架机构”所承担的节点剪力比重也逐步下降。
(如图示)ü另一种是由梁、柱端的混凝土压力在核心区混凝土的相应对角线方向(在一定宽度)形成“斜压杆区”,起承担相应部分节点剪力的作用,构成——“斜压杆机构”。
随着桁架机构的退化,斜压机构的受力上升,是节点区的主要抗剪机构。
(如图示)l 试验表明,节点水平箍筋对节点核心区的约束作用,提高了核心区斜压混凝土的抗剪能力——称为“约束机构”。
这种“约束机构”对节点抗震能力发挥着非常重要的作用。
另在“桁架机构”中,节点区箍筋的水平箍肢能承担由剪力流所引起核心区混凝土的主拉应力。
可见节点区的水平箍筋对节点的抗震性能是非常关键的。
6.2、框架中间层端节点的受力特性l 保证梁筋水平锚固段长度不论对于非抗震还是抗震中间层端节点都是非常关键的。
框架中间层端节点因为只有一侧有梁,所以在地震作用占主导地位时,一个方向的地震作用会引起较大的梁端负弯矩(地震负弯矩和重力负弯矩叠加),而另一个方向的地震作用,此时由于地震作用产生梁端正弯矩,与重力作用的梁端负弯矩叠加,则会引起很小的梁端负弯矩或绝对值较小的梁端正弯矩。
与中节点一样,其节点受力机构为:“桁架机构”——由梁筋水平锚固段和柱筋贯穿段经粘结传入节点核心区的剪力仍将在核心区形成剪力场,受力机理同中节点。
②“斜压杆机构”——原理同中间层中节点。
不同之处在于,中节点处仅由梁、柱端的混凝土压力形成“斜压杆”,端节点核心区的“斜压杆”构成如下:当柱截面足够大梁纵筋采用直锚时,节点核心区的“斜压杆”仅由梁、柱端的混凝土压力形成;当梁纵筋采用90°弯锚并按规范要求构造时,梁纵筋90°弯弧和竖直尾段传入核心区的“弯弧力”(对混凝土的压应力),将参与构成节点核心区的“斜压杆”。
③同样,核心区水平箍筋也将形成“约束机构”。
l 综合以上三点可以看出,中间层端节点的受力在处理好梁上下纵筋的锚固前提下,与中间层中节点的受力规律和抗剪机构是相同的,只不过端节点只有一侧有梁,所以作用剪力相对偏小,这对节点的抗震性能是有利的。
l 从以上分析可知,当梁上下纵筋的锚固需采用弯锚时,应向节点内弯折,这可使节点的抗剪机构较为合理、顺畅。
若将梁上部纵筋向上弯入上柱、下部纵筋向下弯入下柱,这种作法不仅对节点受力无益,而且弯入上、下柱的梁筋弯弧会对上、下柱端的混凝土形成附加水平压力,会在上、下柱端形成附加裂缝,增大该区域内柱箍筋的拉力,不宜采用。
若确有必要采用时,应充分考虑此不利影响。
6.3、框架顶层中节点的受力特性顶层中节点根据地震作用的大小形成两种典型受力状态:1)一种是当地震作用相对较小时,左、右梁端均为负弯矩,一侧弯矩大(地震弯矩与竖向荷载弯矩同号叠加),另一侧弯矩小(地震弯矩与竖向荷载弯矩异号叠加后仍为负弯矩),这时柱上端截面抵抗的是左、右梁端的弯矩差,故弯矩值一般不太大,柱剪力与两侧梁中的轴拉力和轴压力平衡,柱轴压力与左、右梁端剪力平衡,节点核心区受力一般不太大。
此时节点核心区的受力机构为,由梁筋、柱筋锚固段的粘结效应在核心区形成剪力场及节点的水平箍肢、正背面柱筋构成“桁架机构”。
2)一种是当地震作用较大时,一侧梁端由地震弯矩与同号竖向荷载弯矩叠加形成负弯矩,另一侧由地震弯矩(正弯矩)与竖向荷载负弯矩叠加形成比另一侧梁端弯矩绝对值小的正弯矩,这时柱上端截面要平衡左、右梁端的弯矩之和,故弯矩值较大。
此时节点核心区的受力机构有“桁架机构”、“斜压杆机构”。
l 由于上端无柱上部梁筋贯穿节点段的上面只有一层混凝土保护层,随着梁筋应力增大,柱顶混凝土保护层会剥落。
l 柱筋的锚固,柱纵筋无论是否弯折必须伸至柱顶。
当采用带90°弯折的锚固方式时,为避免水平尾段在柱顶的拥挤,可将四角柱筋斜向向内弯,而把柱宽内部柱筋弯向四边的梁内。
6.3、框架顶层端节点的受力特性1)顶层端节点根据地震作用的大小及平衡原理,会分别受梁端、柱端组合负弯矩和正弯矩的作用。
梁、柱端负弯矩作用下的受力状态是顶层端节点的主要受力状态。
2)顶层端节点在负弯矩作用下的传力机构有“桁架机构”、“斜压杆机构”。
注意:桁架机构形成的主拉应力和斜压杆机构的压应力总是垂直的,斜压杆从左上至右下。
2)顶层端节点在正弯矩作用下,梁上部和柱外侧钢筋受压,梁下部和柱内侧钢筋受拉。
由钢筋的粘结效应形成剪力场—构成“桁架机构”,梁、柱端截面混凝土受压区压应力,在与柱内侧和梁下部钢筋锚固端的拉力(包括弯折尾段对混凝土的压力)合成后,将形成从左下至右上的斜压区—构成“斜压杆机构”。
7、板钢筋的锚固板是结构的水平构件,承受并传递竖向荷载,无论是单向板还是双向板、单跨板还是连续板,其受力特性为:跨中承受正弯矩;当为约束支座时,支座承受负弯矩(包括连续板中间支座)。
故从受力角度考虑,板筋在支座处的锚固:板面筋按受拉锚固;板底筋锚固同简支支座的梁底筋。
由于现浇板相对于梁而言在其截面内作用的剪力较小,多数情况下都能满足V<0.7ftbho的要求,因此板各跨下部筋伸入支座长度不小于5d,且要求伸至支座中线。
Ø应注意:当板内会受到较高的温度应力时,板上下钢筋在各个截面处均有可能受较大拉力作用,此时,板的下部筋应按受拉锚固。
Ø连续板中支座板面筋一般均贯通设置,当支座两侧上部板筋拉力不等时,将在贯穿段的板筋内形成明显的粘结应力;当此拉力差较大时,仅靠贯穿段的粘结应力尚不满足,需延伸到相邻板内,这就是当连续板中支座两侧配筋不一致时,较小板一侧按较大一侧配置的原因。
8、箍筋的锚固l 对结构说明中梁箍筋“为提高箍筋的受力性能,箍钩宜放在梁的受压区”解疑。
Ø箍筋的作用除去形成钢筋骨架外,从受力方面看主要有三点:1)作抗剪钢筋使用,承担剪力和斜裂缝截面中的弯矩引起的拉力。
2)与抗扭纵筋一起作抗扭钢筋使用,承担扭矩引起的拉力。
3)用来约束受压的混凝土,以提高其极限压应变和抗压强度,承担由混凝土受压后侧向膨胀引起的拉力。