浅析英标与国标钢筋锚固长度、搭接长度在马尔代夫国际机场项目的应用
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其中:γC为混凝土强度折减系数;αc t是一个考虑长期荷载对拉伸强度和不利影响的系数,这是由施加荷载的方式引起的。
可以在相关标准的附录中找到,推荐值为1.0。
图1 马尔代夫维拉纳国际机场改扩建项目全貌图2 MRO维修机库综合服务设施项目全貌图3 MRO维修机库综合服务设施项目内部图4 MRO维修车间筏板基础设计图
2.2钢筋搭接长度计算书
设计搭接长度的计算公式为
(6)
系数α1、α2、α3和α5的值见表3。
因为钢筋绑扎接头面积百分率为50%,因此系数α6=1.4,见表4。
因此,I 0 = 1.4×33Φ = 47Φ
3钢筋锚固长度与搭接长度的选用3.1受拉钢筋锚固长度计算
根据国家建筑标准设计图集:11G 101-1《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(现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板)》[2],受拉钢筋的基本锚固长度l a b (非抗震)、l a b E (抗震),受拉钢筋锚固长度l a (非抗震)、l a E (抗震),受拉钢筋锚固长度修正系数ζa 见表5至表7。
表6 受拉钢筋锚固长度、抗震锚固长度
非抗震抗震 1. l a 不应小于200;
2. 锚固长度修正系数ζa 按表7取用,当多于一项时,可按连乘计算,但不应小于0.6;
3. ζaE 为抗震锚固长度修正系数,对一、二级抗震等级取1.15,对三级抗震等级取1.05,对四级抗震等级取1.00
l a = ζa l ab
l aE = ζaE l abE
该项目的具体条件和情况如下:
(1)所用英标B 500B 等级的钢筋相当于国内的H R B 400等级的钢筋;
(2)混凝土等级为C 40;(3)抗震等级为非抗震;(4)钢筋直径为25 m m ;
(5)锚固区保护层厚度为50 m m 。
因此,在该项目中,钢筋的基本锚固长度为29d ,ζa =
1.0,受拉钢筋锚固长度l a = ζa l a b = 1.0×29d = 29d 。
3.2受拉钢筋搭接长度计算
根据国家建筑标准设计图集:11G 101-1《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(现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板)》,纵向受拉钢筋绑扎搭接长度l l (非抗震)、l l E (抗震)和纵向受拉钢筋搭接长度修正系数ζl 见表8。
表8 纵向受拉钢筋绑扎搭接长度、抗震锚固长度
纵向受拉钢筋绑扎搭接长度l l 、l lE
1. 当直径不同的钢筋搭接时,l l 、l lE 按直径较小的钢筋计算;
2. 任何情况下不应小于300 mm;
抗震非抗震l lE = ζl l aE l l = ζl l a
纵向受拉钢筋绑扎搭接长度修正系数ζl
3. 式中ζl 为纵向受拉钢筋搭接长度修正系数,当纵向钢筋搭接接头
百分率为表的中间值时,可按内插取值
纵向钢筋搭接接头面积百分率
(%)≤2550
100ζl 1.2 1.4 1.6
该项目的具体条件和情况如下:
(1)抗震等级为非抗震;
(2)纵向钢筋搭接接头面积百分率为50%。
因此,该项目的受拉钢筋搭接长度l l = ζl l a = 1.4×29d = 41d 。
4设计方的钢筋锚固长度与搭接长度
以M R O 维修车间的基础筏板为例,其基础结构形式为平板式筏形基础,底板砼强度等级为C 40,底板钢筋的强度等级为B 500B ,直径为Ф25 m m ,钢筋间距为150 m m ,采用50%绑扎搭接的连接方式。
设计单位的结构设计说明中的相关结果如下所示:4.0 R E I N F O R C I N G S T E E L
4.1 T H E D E S I G N S T R E N G T H O F R E I N F O R C E M E N T (D E S I G N S T R E N G T H f y )f y =500N /m m 2(G R A D E 500B B S 4449)
1.N O M I N A L C O V E R T O A L L S I D E S A N D D I S T A N C E B E T W E E N B A R S >=25m m
2.L A P L E N G T H I S C A L C U L A T E D B A S E D O N 100% O F R E I N F O R C E M E N T I S L A P P E D A T O N E L O C A T I O N
3.T H E A N C H O R A G E A N D L A P L E N G T H H
A V E
B E E N R O U N D E D U P T O N E A R E S T 10m m.4.T H E A B O V E T A B L E H A S B E E N P R E P A R E D B A S E D O N
C O N C R E T E C L A S S C 25/30.
(1)采用英标B500B 等级的钢筋且混凝土等级为C30时,直径Ф25 mm 钢筋的锚固长度为1450 mm,搭接长度为2170 mm;(2)当混凝土等级为C 40时,选用系数C 32/40 = 0.85。
因为,设计说明所给的搭接长度是基于100%搭接接头面积,而实际上钢筋的连接方式采用50%绑扎搭接的方式。
因此,根据表4,得出M R O 维修车间的基础筏板所用直径Ф25 m m 的钢筋的锚固长度为1450 × 0.85 = 1232 (m m ),搭接长度为2170×0.85×1.4/1.5 = 1722 (m m )。
5结语
本文以M R O 维修车间的基础钢筋为例,分析了英标与国标对于钢筋锚固长度、搭接长度的区别,结果如下。
(1)当钢筋强度等级为B 500B 、混凝土强度等级为C 40、钢筋绑扎接头面积百分率为50%时,英标钢筋的设计锚固长度为33d ,设计搭接长度为47d 。
(2)当钢筋强度等级为H R B 400、混凝土强度等级为
C 40、钢筋绑扎接头面积百分率50%时,国标受拉钢筋的锚固长度为29d ,受拉钢筋的搭接长度为41d 。
可以看出,在相同条件下,对于钢筋的锚固长度和搭接长度,国标结果均小于英标结果,且两种标准之间的差值与钢筋直径成正比,具体对比见表9。
通过
表9可以看出,基于英标与国标的计算出来的结果差异不大,设计方所给出的结果较前两者来说过于保守,最终通过与建设单位、设计单位的协商。
在该项目中,钢筋的锚固长度与搭接长度采用由英标计算的结果,这为项目部创造了一定的经济效益的同时,也为后续的工程提供了参考,并获得了业主对施工单位工程总承包管理能力的肯定。
参考文献
[1]欧洲法规2.混凝土结构设计:BSEN1992-1-12004+A1:2014[S].伦敦:英国标准学会,2004.
[2]中国建筑标准研究院.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(现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板)[M].北京:中国计划出版社,2011.。