浅谈结构设计中次梁支座纵筋锚固长度lab的处理

浅谈结构设计中次梁支座纵筋锚固问题陈小波摘要：根据新规范将次梁支座处纵向受拉钢筋直锚长度不够采取弯锚或机械锚固等其他措施时（水平投影）锚固长度（水平投影）从0.4lab变为“设计按交接时（水平投影）可取为大于等于基本锚固长度lab的35%；充分利用钢筋的抗拉强度时（水平投影）可取为大于等于基本锚固长度lab的60%”。在充分考虑纵向钢筋受拉强度时水平段投影锚固长度增加而导致在大多数情况下次梁支座宽度与次梁支座纵筋直径无法协调满足锚固要求时提出一点可行见解。?关键词：次梁；支座；支座纵筋；锚固长度?众所周知，《混凝土结构设计规范》GB?50010-2010中规定当次梁的支座受拉钢筋锚固长度当直锚不足时，可以在纵向受拉钢筋末端采用弯钩或机械锚固措施，但包括弯钩或锚固端头在内的锚固长度（水平投影）可取为基本锚固长度lab的60%。?根据-1第86页中说明“设计按交接时（水平投影）可取为大于等于基本锚固长度lab的35%；充分利用钢筋的抗拉强度时（水平投影）可取为大于等于基本锚固长度lab的60%”。从中可看出无论采用何种锚固形式，只要设计充分利用钢筋的抗拉强度时（水平投影）可取为大于等于基本锚固长度lab的60%。

在实际工程中超过90%的次梁支座钢筋均为纵向受拉钢筋，而非按交接设计的构造钢筋，因此，下面仅对次梁支座处充分利用钢筋的抗拉强度的支座负筋及锚固做一浅析。?在实际工程中特别是住宅建筑中，通常次梁的支座宽为200mm，而新规范要求梁纵筋采用三级钢，大多数情况下梁的混凝土强度等级为C30，因此水平段锚固长度为21d，假设保护层厚度为20mm，那么我们所能选用的最大纵筋只能为8mm；如果次梁的支座宽为250mm，那么我们所能选用的最大纵筋只能为10mm；如果次梁的支座宽为300mm，那么我们所能选用的最大纵筋只能选12mm；显然这与实际所配钢筋直径相去甚远。因此，很多设计单位采用一些附加锚固措施：如弯折点内加横向短钢筋、采用短筋帮条焊、或加端板锚固等，就主观认为不一定要满足0.6?lab的要求，这是显然错误的。规范已经明确表明无论是弯锚还是机械锚固水平段直锚长度均不能小于0.6?lab。那么实际设计中我们怎样来处理这一问题呢？下面就此提出一点个人的微薄见解。?首先，我们可以对次梁进行加腋处理，如图一所示，可解决结构构造上的问题，但在建筑功能上有限制，特别是在住宅建筑中一般不做吊顶，如果建筑处理不当，虽不至于对使用功能造成太大影响，但是对建筑美观会产生一定的影响，有一定的一个瑕疵。

其次，可以参照规范JGJ3-2010第7.1.6条提出了梁榫的锚固方案，对次梁也同主梁相同处理将次梁在主梁支座处向外延伸形成梁榫，如图二所示。当然，这种构造梁榫对主梁的影响甚小甚至可以说是有利的，可不参与结构计算，仅作构造处理措施罢了。但这仅能解决部分问题，当次梁梁榫处没有墙体时，这种处理是建筑所不能接受的。再者，当次梁支座处板向外延伸时，可将次梁钢筋直接伸入板内直锚锚固长度为lab，如图三所示。理论上这种锚固是完全可行的，但当板支座处弯配筋过于保守时，因次梁支座负筋锚入板内，板筋与梁筋受力相叠加，导致板与次梁支座交界处混凝土握裹力增大即混凝土拉力过大而导致板与主梁交界处混凝土开裂，从而留下安全隐患。?以上三种方法，均有各自的优缺点，均是被动措施及加长支座长度，在设计中可以根据不同的情况酌情考虑。下面就使次梁支座纵筋能主动满足锚固要求上给提出个人一点浅显的看法。?图集中明确的是：充分利用钢筋的抗拉强度时（水平投影）可取为大于等于基本锚固长度lab的60%，那么如果不充分利用纵筋抗拉强度时是否可以相应减少呢？我想这是肯定的。混凝土的锚固长度的作用是使混凝土的握裹力等于钢筋的受拉力，根据混凝土锚固计算公式：?lab＝αfyd/ft?可知钢筋的锚固长度与钢筋的抗拉强度设计值成正比，结构的实际受力不一定能使钢筋达到受拉强度设计值，那么我们的锚固长度仅需按钢筋实际受力来计算锚固长度就完全能满足钢筋的锚固要求。

假设在设计中我们对次梁的端支座宽度不足的情况下适当的增加次梁支座负筋钢筋的面积，使钢筋不完全受拉（即拉应力未达到设计值）。如果我们使钢筋的受拉强度仅达到设计值的0.7倍来进行配筋，那么是否我们的锚固长度为考虑纵筋充分受拉强度是的0.7倍呢，我想答案是肯定的。此时，如果我们前面的假设条件不变，那么纵向钢筋的锚固长度就变为了14.7d。那么当次梁支座宽为200mm时，我们所能选用的最大纵筋就能达12mm；如果次梁的支座宽为250mm，那么我们所能选用的最大纵筋就能达到14mm；如果次梁的支座宽为300mm，那么我们所能选用的最大纵筋就能达到18mm。这与实际配筋直径完全吻合。因此，仅需根据实际情况根据此梁支座实际情况及次梁实际所需配筋直径大小，适当的放大次梁支座负筋面积就可达到我们想要的锚固结果了。当然在任何情况下次梁支座纵筋的水平段锚固长度均不得小于0.35lab即12.25d。在实际情况中，这种放大梁支座配筋的方法是完全可取的。?在实际设计中次梁仅有端支座处存在这种情况，而连续梁的中间支座就无此问题。因此次梁存在锚固不足的情况还是比较少的，虽然采用主动措施增加了一定的含钢量，但和以上三种被动措施从总工程造价来对比不一定就不经济。当然实际设计中得根据工程实际情况来选取不同的方法。?参考文献：?《混凝土结构设计规范》GB?50010-2010?《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》-1?《高层建筑混凝土技术规程》JGJ3-2010?