彎鉤及機械錨固主要是利用受力鋼筋端部錨頭(彎鉤、貼焊錨筋、焊接錨板或螺栓錨頭)對混凝土的區域性擠壓作用,來加大錨固承載力,這樣可以有效減小錨固長度,採用彎鉤或機械錨固後,包括彎鉤或錨固端頭在內的錨固長度(投影長度)可取為≥0.6Lab。彎鉤及機械錨固的主要形式有如下圖六種形式:
縱向鋼筋彎鉤與機械錨固形式
縱向受拉鋼筋彎鉤錨固及機械錨固的要求及一般使用部位:
1. 末端帶90°彎鉤形式:當上部存在壓力(如中間層框架節點)時,包括彎鉤或錨固端頭在內的錨固長度(投影長度)可取為≥0.4Lab。當用於截面側邊、角部偏置錨固時,端頭彎鉤應向截面內側偏斜。
2.未端帶135°彎鉤形式:一般用於非框架樑、板支座節點處的錨固,當用於截面側邊、角部偏置錨固時,端頭彎鉤應向截面內側偏斜。
3.末端貼焊錨筋形式:一般用於非框架樑、板支座節點處的錨固。其中一側貼焊錨筋形式,當用於截面側邊、角部偏置錨固時,貼焊錨筋應向截面內側偏斜。
4.末端與鋼板穿孔塞焊及末端帶螺栓錨頭的形式:可用於任何情況,但需注意螺栓錨頭和焊接鋼板的承壓面積不應小於錨固鋼筋截面積的4倍,且應滿足間距要求,鋼筋淨距小於4d時應考慮群錨效應的不利影響。
5.受壓鋼筋不應採用末端彎鉤和一側貼焊的錨固形式。
縱向鋼筋末端帶90°彎鉤的錨固,總結為以下四種形式及其要求:
1.直段長度≥0.6Lab,彎折段長度15d,要求直段宜伸至支座盡端;用於直錨長度不足,且充分利用鋼筋抗拉強度的情況。
2. 直段長度≥0.4Lab,彎折段長度15d,要求直段宜伸至支座盡端;用於當錨固鋼筋上部承受充分壓力作用時,直段長度適當減小,該種情況是情況1)的特殊形式。如框架中間層端節點。
3.直段長度≥0.35Lab,彎折段長度15d,要求直段宜伸至支座盡端;用於梁、板筒支端上部鋼筋的錨固。
4.框架頂層中柱頂縱向受力鋼筋從梁底算起直段長度≥0.5Lab,彎折段長度12d,要求豎直段伸至柱頂。
(抗震下以上Lab換成LabE)
彎折錨固必須保證長直段長度的原因:
在實際工程中,由於支座長度限制,造成無法滿足直段的情況,有些技術人員認為這種情況下直段短些,彎折段長些,總的長度滿足錨固長度Lab就可以了,這種做法是不允許的。
首先,彎折錨固是利用受力鋼筋端部90°彎鉤對混凝土的區域性擠壓作用加大了錨固承載能力,從而保證了鋼筋不會發生錨固拔出破壞,彎折段的長度15d已能滿足要求,過長則浪費。其次,彎折錨固要求彎鉤之前必須有一定的直段錨固長度,是為了控制錨固鋼筋的滑移,使構件不至於發生較大的裂縫和變形。
彎折錨固長直段不滿足時,設計一般採取如下處理措施:
措施一:在梁縱筋彎弧內側中點處設定一根橫向插筋,橫向插筋直徑取25和梁縱筋直徑兩者中大值,橫向插筋長度等於梁寬減去50,且與縱筋綁紮(圖下所示)。
措施二:在梁縱筋錨固水平段的末端與短鋼筋雙面焊接,短鋼筋直徑與梁縱筋相同(圖下所示)。
措施三:措施一和措施二同時採用(圖下所示)。
以上措施都可解決一般水平段錨固不夠問題。
另外,需要注意特殊情況下的錨固,如受扭非框架樑縱筋構造等,如下圖所示:
彎鉤及機械錨固主要是利用受力鋼筋端部錨頭(彎鉤、貼焊錨筋、焊接錨板或螺栓錨頭)對混凝土的區域性擠壓作用,來加大錨固承載力,這樣可以有效減小錨固長度,採用彎鉤或機械錨固後,包括彎鉤或錨固端頭在內的錨固長度(投影長度)可取為≥0.6Lab。彎鉤及機械錨固的主要形式有如下圖六種形式:
縱向鋼筋彎鉤與機械錨固形式
縱向受拉鋼筋彎鉤錨固及機械錨固的要求及一般使用部位:
1. 末端帶90°彎鉤形式:當上部存在壓力(如中間層框架節點)時,包括彎鉤或錨固端頭在內的錨固長度(投影長度)可取為≥0.4Lab。當用於截面側邊、角部偏置錨固時,端頭彎鉤應向截面內側偏斜。
2.未端帶135°彎鉤形式:一般用於非框架樑、板支座節點處的錨固,當用於截面側邊、角部偏置錨固時,端頭彎鉤應向截面內側偏斜。
3.末端貼焊錨筋形式:一般用於非框架樑、板支座節點處的錨固。其中一側貼焊錨筋形式,當用於截面側邊、角部偏置錨固時,貼焊錨筋應向截面內側偏斜。
4.末端與鋼板穿孔塞焊及末端帶螺栓錨頭的形式:可用於任何情況,但需注意螺栓錨頭和焊接鋼板的承壓面積不應小於錨固鋼筋截面積的4倍,且應滿足間距要求,鋼筋淨距小於4d時應考慮群錨效應的不利影響。
5.受壓鋼筋不應採用末端彎鉤和一側貼焊的錨固形式。
縱向鋼筋末端帶90°彎鉤的錨固,總結為以下四種形式及其要求:
1.直段長度≥0.6Lab,彎折段長度15d,要求直段宜伸至支座盡端;用於直錨長度不足,且充分利用鋼筋抗拉強度的情況。
2. 直段長度≥0.4Lab,彎折段長度15d,要求直段宜伸至支座盡端;用於當錨固鋼筋上部承受充分壓力作用時,直段長度適當減小,該種情況是情況1)的特殊形式。如框架中間層端節點。
3.直段長度≥0.35Lab,彎折段長度15d,要求直段宜伸至支座盡端;用於梁、板筒支端上部鋼筋的錨固。
4.框架頂層中柱頂縱向受力鋼筋從梁底算起直段長度≥0.5Lab,彎折段長度12d,要求豎直段伸至柱頂。
(抗震下以上Lab換成LabE)
彎折錨固必須保證長直段長度的原因:
在實際工程中,由於支座長度限制,造成無法滿足直段的情況,有些技術人員認為這種情況下直段短些,彎折段長些,總的長度滿足錨固長度Lab就可以了,這種做法是不允許的。
首先,彎折錨固是利用受力鋼筋端部90°彎鉤對混凝土的區域性擠壓作用加大了錨固承載能力,從而保證了鋼筋不會發生錨固拔出破壞,彎折段的長度15d已能滿足要求,過長則浪費。其次,彎折錨固要求彎鉤之前必須有一定的直段錨固長度,是為了控制錨固鋼筋的滑移,使構件不至於發生較大的裂縫和變形。
彎折錨固長直段不滿足時,設計一般採取如下處理措施:
措施一:在梁縱筋彎弧內側中點處設定一根橫向插筋,橫向插筋直徑取25和梁縱筋直徑兩者中大值,橫向插筋長度等於梁寬減去50,且與縱筋綁紮(圖下所示)。
措施二:在梁縱筋錨固水平段的末端與短鋼筋雙面焊接,短鋼筋直徑與梁縱筋相同(圖下所示)。
措施三:措施一和措施二同時採用(圖下所示)。
以上措施都可解決一般水平段錨固不夠問題。
另外,需要注意特殊情況下的錨固,如受扭非框架樑縱筋構造等,如下圖所示: