關於箍筋無支長度的理解

2022-03-15 02:28:10 字數 1862 閱讀 6719

伍曉順/中國瑞林工程技術****建築設計研究院

1 概述

箍筋無支長度的概念,眾多規範中僅見於文[1]第7.2.17條第3款。

該款規定抗震設計時,剪力牆構造邊緣構件箍筋的無支長度不應大於300mm。由於文[1]對「無支長度」並未作出明確說明,《規範應用講解》、《全國民用建築工程設計技術措施》等較為權威性的資料均未對其加以說明解釋,導致眾多設計人員對其理解混亂。

2 對箍筋無支長度的不同理解

箍筋無支長度,就是兩個相鄰支點之間的箍筋長度。對於該點,大家並無不同意見。但由於對支點形成條件的不同理解,對於無支長度,設計人員基本上有3種不同理解。

第1種理解是豎向筋間距,其基本觀點是任意豎向筋都可以當作箍筋的支點。[2] 持該觀點者眾多,此觀點也正迎合部分業主「摳鋼筋」的需求。

第2種理解是肢距[3]。顧名思義,肢距即為箍筋相鄰兩肢的距離。但若為肢距,為何規範不將兩個概念統一呢?

第3種理解是「箍筋在豎向和水平向均無支承的長度」。[4]該觀點將箍筋豎向間距也納入無支長度範疇,似有不妥,且並未明確什麼條件下怎樣才能形成箍筋的支點。

鑑於此,筆者擬通過箍筋在構件(柱或牆)橫截面內對混凝土的的約束情況來判別支點,嘗試明確箍筋無支長度判別的關鍵點。

3 箍筋無支長度支點的判別

設定於構件(柱或牆)橫截面內的箍筋主要有三個作用:抵抗剪力,對混凝土提供約束,防止壓屈。其中箍筋對混凝土的約束是提高混凝土極限壓應變,從而改善混凝土延性效能的主要措施。

[5]為了方便闡述箍筋對混凝土的約束作用,本文將箍筋分為外圍箍筋與內部拉筋(本文將內部箍筋亦稱為內部拉筋)。

圖1是矩形普通箍和拉筋復合箍在構件橫截面內對混凝土的約束作用示意圖。圖1b)中,內部拉筋緊靠縱向鋼筋並鉤住外圍箍筋;圖1c)中,內部拉筋只鉤住縱向鋼筋。如圖1a)所示,普通箍筋只能在四個轉角區域對混凝土產生有效的約束,在直段上,混凝土膨脹使箍筋外鼓,從而減小了約束作用。

因此,可以認為a、e、h、l四個角點是矩形普通箍的支點。圖1b)與1c)中的四個角點同理。考察圖1b)中外圍箍筋與內部拉筋的交點c、f、g、j四點。

當混凝土膨脹時,內部拉筋能夠發揮其受拉強度高的優點,拉住外圍箍筋及縱向鋼筋使其交點成為不動點,即支點。而圖1c)中,由於內部拉筋只鉤住縱向鋼筋,不能對外圍箍筋提供良好的拉結作用,筆者認為其交點不應當作是支點。儘管由於拉筋與縱向鋼筋的拉結對橫截面內混凝土的約束起了一定作用,使得圖1c)的約束效果要好於圖1a)。

從箍筋對構件橫截面內混凝土的約束效果來看,顯然,圖1中b、d、i、k處的豎向鋼筋不能作為箍筋的支點。

因為內部拉筋對構件混凝土的約束不起直接作用,其對無支長度沒有特別要求,所以箍筋的無支長度概念僅適用於外圍箍筋。對於閉合的矩形普通箍,四個角點為支點。而對於拉筋復合箍,只有當內部拉筋緊緊鉤住外圍箍筋並緊靠時才能作為外圍箍筋的支點。

圖1 箍筋在構件橫截面內對混凝土的約束作用示意圖

4 問題討論

文[1]與文[6]對拉筋復合箍的構造有具體要求,但規定不盡相同。文[1]第6.4.

8條第二款規定,「…採用拉筋組合箍時,拉筋宜緊靠縱向鋼筋並勾住封閉箍。」文[6]第6.2.

7條規定「…當採用拉筋形成復合箍時,拉筋應緊靠縱向鋼筋並鉤住箍筋」。 兩款規定用詞有鬆有緊。而文[1]對無支長度無明確的構造要求。

是否無支長度比肢距更為嚴格呢?這讓人疑惑。

筆者在此拋磚引玉,希望同行能夠斧正。

參考文獻

[1] 《高層建築混凝土結構技術規程》(jgj3-2002)

[2][3] 黃世敏,楊沈等.《建築震害與設計對策》.中國計畫出版社.2023年11月第1版.page154.

[4] 蔣慶益.關於箍筋無支長度的分析.安徽建築.2006 no.6.

[5] 方鄂華.高層建築鋼筋混凝土結構概念設計.機械工業出版社.2023年7月第1版.

[6] 《混凝土異形柱結構技術規程》(jgj149-2006).

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