柱纵向钢筋在基础内的锚固

关于钢筋混凝土柱纵向受力钢筋在基础或承台内的锚固长度

沙志国

（北京筑都方圆建筑设计有限公司100035）

现行《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）第8.2.3条对钢筋混凝土柱和剪力墙纵向受力钢筋在基础内的锚固长度L a作出规定，要求L a应根据钢筋在基础内的最小保护层厚度按《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）有关规定确定。该条规定原则上是正确的，但不够具体，致使一些设计人员在工程中不能正确地确定锚固长度，因而提出如下具体化、便于操作的建议。

1 考虑的规定和情况

1.1钢筋锚固长度的修正条件及限值

混凝土规范第9.3节有关钢筋锚固长度的规定，和修订前的规范GBJ-89相比，最大的区别在于增加了修正锚固长度条件的内容。其中对柱纵筋在基础或承台内锚固长度有重要影响的规定包括：

1.第9.3.1条第4款当HRB335，HRB400，RRB400级钢筋在锚固区的混凝土保护层厚度大于3d (d为纵筋最大直径)且配有箍筋时，其锚固长度L a可乘以修正系数0.8。L a为根据混凝土规范公式9.3.1-1计算所得值，此时尚应考虑在通常工程设计情况下对直径大于25mm的钢筋对上述计算所得值乘以修正系数1.1。

2.第9.

3.2条当HRB335，HRB400，RRB400级钢筋末端采用机械锚固措施时，包括附加锚固端头在内的锚固长度L a可乘以修正系数0.7。由于在实际工程中柱伸入基础内的纵向受拉钢筋末端弯钩多为90º弯钩，是否也算作一种机械锚固形式？笔者认为答案是肯定的，理由是国内外的试验证明90º弯钩和135º斜弯钩均可起到减少锚固长度的作用[1,2]。两者的差别在于：若在梁端采用90º直弯钩，会因直弯钩段的混凝土保护层较薄，当钢筋受拉力后，该段的保护层可能向外崩裂而削弱钢筋的锚固性能；但在基础内采用直弯钩则因基础底部混凝土保护层较厚，锚固性能不会削弱。

3.第9.3.1条修正后的锚固长度L a不应小于按公式（9.3.1-1）计算锚固长度的0.7倍，且不应小于250mm。

1.2锚入基础内的钢筋需有足够的直线段锚固长度

锚固试验证明，当具有直线段和弯折段钢筋受拉锚固时，直线段发挥的锚固作用比弯折段大；当直线段的长度较小时，虽然总的锚固长度（直线段加弯折段长度总和）达到L a，但不能充分利用钢筋的抗拉强度，因此钢筋需要有足够的直线段锚固长度。此外我国多年来的工程实践表明，柱内纵筋直线段的最小锚固长度不应小于15d。有人认为此直线段长度可参考框架结构的中间层边节点梁的上部纵筋在柱内的锚固要求确定，即直线段的长度取不小于0.4L a。但笔者认为该节点的受力与基础不相同，前者柱内有压力而基础的侧向无压力。

1.3应区分抗震、非抗震设计锚固长度取值不相同

1.4应考虑预制柱和现浇柱纵筋受力性能的差别

2 对纵筋在基础或承台内的锚固长度的建议

对采用HRB335，HRB400，RRB400级钢筋时，其在基础或承台内的锚固长度提出以下建议：

2.1当柱纵筋在基础或承台内的保护层厚度c≥3d且钢筋末端有直弯钩时

1．无抗震要求时，最小锚固长度L af可取0.7L a。其中L a为按混凝土规范公式9.3.1-1计算。

2．考虑抗震要求时，最小锚固长度L afE按下列公式计算：对一、二级抗震等级L afE＝1.15L af

对三级抗震等级L afE＝1.05L af

对四级抗震等级L afE＝L af

式中，L af按上述（1）款确定。

2.2当c≥3d且钢筋的末端未设直弯钩时，最小锚固长度L af应取0.8L a（或0.8L aE）。

2.3当c<3d时（此情况很少），最小锚固长度L af或L afE 应取L a或L aE（按混凝土规范公式11.1.7-1~3计算）。2.4当直线段锚固长度不够时，容许弯折，但弯折前的直线段长度对一、二级抗震等级的柱不应小于20d，其他情况不应小于15d。

2.5对插入杯口基础或承台的预制柱，在按混凝土规范公式9.5.1-1计算L a时，其混凝土强度等级可取预制柱的混凝土强度等级。

2.6对直径大于25mm的纵筋，L af尚应乘以增大系数1.1。

参考资料

[1] LEONHARDT F. 钢筋混凝土结构配筋原理[M]. 程积高译, 水利电力出版社, 1984.

[2] CEB欧洲混凝土委员会. 1990 CEB-FIP模式规范(混凝土结构). 中国建筑科学研究院规范室译, 1991.

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