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3.1 板梁构件一般构造要求
构件设计的“概念设计”要求,常常体现在构造要求的各个方面。
3.1.1 保护层厚度
混凝土的保护层厚度,指最外层钢筋(包括箍筋、构造钢筋、分布筋等至混凝土表面的距离,应满足下列要求:
① 钢筋的黏结锚固要求;
② 结构的耐久性要求。
纵向受力的普通钢筋,其混凝土保护层厚度不应小于钢筋的公称直径,通常按照《混规》8.2.1查用,设计时可参考表3.3.1。
表3.3.1 纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度(mm)要求
环境
类别 板、墙、壳 梁、柱、杆 ≤C25 ≥30 ≤C25 ≥C30 一 20 15 25 20 二 a 25 20 30 25 b 30 25 40 35 三a 35 30 45 40 三b 45 40 55 50 附注:1、环境类别的划分详《混规》表3.5.2;
2、钢筋混凝土基础宜设置混凝土垫层,基础中钢筋的混凝土保护层厚度应从垫层顶面算起,且不应小于40mm;当无垫层时不应小于70mm;
4、当梁、柱中纵向受力钢筋的保护层厚度大于50mm时,应对保护层采取有效的防裂构造措施; 注:一般情况下,屋面、阳台、雨篷的环境类别为二a类。
注意:对有防火要求的建筑物,其混凝土保护层厚度尚应符合国家现行有关标准的要求。火害发生时,足够的混凝土保护层厚度能够避免钢筋在短时间内因高温煺火软化,提高结构的耐火能力。工程设计中,对钢筋混凝土结构构件,常常通过采取选择不同厚度保护层的做法,来实现不同的耐火等级要求,详《建筑设计防火规范》GB50016—2006当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时,受拉钢筋的锚固长度La应满足公式(3.3-1)的计算要求:
α——钢筋的外形系数,按照《混规》8.3.1确定,详表3.3.2;
表3.3.2 钢筋的外形系数
钢筋种类 光面钢筋 带肋钢筋 螺旋肋钢丝 三股钢绞线 七股钢绞线 α 0.16 0.14 0.13 0.16 0.17 附注:1、光面钢筋系指HPB235级钢筋,其末端应做1800弯钩,弯后平直段长度不应小于3d,但作受
压钢筋时可不做弯钩;
2、带肋钢筋系指HRB335级、HRB400级钢筋及RRB400级余热处理钢筋。
注意:当符合下列条件时,钢筋的计算锚固长度应进行修正,但经下列修正后的锚固长度不应小于按照公式(3.3-1)计算锚固长度的0.6倍,且不应小于200mm。
当带肋钢筋的直径大于25mm时,取1.1;
环氧树脂涂层带肋钢筋,取1.25;
施工过程中易受扰动时(如滑模施工),取1.1;
锚固钢筋的保护层厚度为3d时,修正系数可取0.8,保护层厚度为5d时,修正系数可取0.7,中间按内插取值。
⑤ 除构造需要的锚固长度外,当纵向受力钢筋的实际配筋面积大于其设计计算面积时,如有充分依据和可靠措施,其锚固长度可乘以设计计算面积与实际配筋面积的比值,但对有抗震设防要求及直接承受动力荷载作用的结构构件,不得使用此项修正;
⑥ 当纵向受拉普通钢筋末端采取弯钩或机械锚固措施时,详图3.3.1所示,包括附加锚固端头在内的锚固长度取按基本锚固长度lab的60%。
(a)末端带1350弯钩 (b)末端与钢板穿孔塞焊 (c)末端与短钢筋双面贴焊
⑦ 根据公式(3.3-1)可以计算出一般受拉钢筋的锚固长度,详表3.3.3。
表3.3.3 一般受拉钢筋的基本锚固长度
混凝土强度
钢筋级别 C20 C25 C30 C35 ≥C40 Ⅰ级(HPB235) 31d 27d 24d 22d 20d Ⅱ级(HRB335) 39d 34d 30d 27d 25d Ⅲ级(HRB400、RRB400) 46d 40d 36d 33d 30d 附注:d为钢筋直径。 (2)当计算中充分利用钢筋的抗压强度时,钢筋的锚固长度要求
当计算中充分利用纵向钢筋的抗压强度时,锚固长度不应小于受拉锚固长度的0.7倍。
(3)抗震设防时,钢筋的锚固长度要求
当建筑结构需要抗震设防时,钢筋的锚固长度LaE需要根据构件的抗震等级确定,同时满足前述(1)、(2)要求。
抗震等级为一级、二级时:LaE=1.15La
抗震等级为三级时:LaE=1.05La
抗震等级为四级时:LaE=1.00La
3.3.1.3 钢筋连接
受力钢筋的连接接头位置应相互错开,在同一根钢筋上应尽可能不设接头或少设接头,如必须设置接头,宜设置在结构或构件受力较小的部位。
1、钢筋的连接形式
钢筋的连接形式主要有二类:绑扎搭接、机械连接或焊接连接。
机械连接接头和焊接接头的类型及质量要求,应符合国家现行有关标准的规定,对于直径d>28mm的受拉钢筋和直径d>32mm的受压钢筋,宜采用机械连接。
绑扎搭接选用时应符合下列要求:
①
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