2.2.2 钢筋与混凝土之间传力
在装配式混凝土结构中,钢筋与混凝土之间力的传递主要发生在预制构件的预留锚固钢筋与后浇混凝土之间,预制构件在连接部位伸出钢筋并通过在后浇混凝土中的锚固传递拉压力。一般情况下,主要有如下几种钢筋锚固形式:末端带90°弯钩锚固[图2.13(a)]、末端带135°弯钩锚固[图2.13(b)]、末端与锚板穿孔塞焊锚固[图2.13(c)]、末端带螺栓锚头锚固[图2.13(d)]。
图2.13 钢筋锚固形式示意图
d—锚固钢筋直径;D—钢筋弯折的弯弧内直径
锚固钢筋的锚固长度与钢筋锚固形式、锚固钢筋直径、锚固钢筋受力条件以及结构是否考虑抗震等因素有关,其中拉压钢筋锚固长度均以受拉钢筋的基本锚固长度作为计算基础。根据《混凝土结构设计规范》(GB 50010)的相关规定,当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时,受拉钢筋的基本固长度lab可按下式计算:
式中:α为锚固钢筋的外形系数,根据《混凝土结构设计规范》(GB 50010)相关规定取值;fy为普通钢筋抗拉强度设计值;ft为混凝轴心抗拉强度设计值;d为锚固钢筋的直径。
受拉钢筋的锚固长度应根据具体的锚固条件在《混凝土结构设计规范》(GB 50010)的相关规定中取对应的锚固长度修正系数ζa,对基本锚固长度进行修正后得到。混凝土结构中的纵向受压钢筋,当计算中充分利用其抗压强度时,锚固长度不应小于相应受拉锚固长度的70%,受压钢筋不应采用末端弯钩的锚固形式。当纵向受拉普通钢筋末端采用弯钩或机械锚固措施时,包括弯钩或锚固端头在内的锚固长度可取为基本锚固长度lab的60%,钢筋弯钩和机械锚固的形式和技术要求见《混凝土结构设计规范》(GB 50010)的相关规定。除此以外,纵向受拉钢筋的抗震锚固长度laE还应满足《混凝土结构设计规范》(GB 50010)的相关规定。
钢筋锚固板(螺栓锚头或焊端锚板)的承压净面积不应小于锚固钢筋截面积的4倍,钢筋净间距不宜小于4d,否则应考虑群锚效应的不利影响。当锚固钢筋保护层厚度不大于5d时,锚固长度范围内应配置横向构造钢筋,其直径不应小于d/4;对梁、柱、斜撑等构件间距不应大于5d,对板、墙等平面构件间距不应大于10d,且均不应大于100 mm,此处d为锚固钢筋的直径。