结构的概念设计中，有“强节点弱杆件”一说，要求设计师要特别注重节点设计、保证其受力安全可靠。原因是构件承载力的发挥程度，取决于支座的的约束条件的强弱，如：相同的梁截面尺寸，采用刚接节点，则支座可以承担-/12ql2的弯矩值；采用铰接节点，则支座不承担弯矩。构件设计时，如果支座节点不牢固、不能提供可靠的约束条件，配置再多再强的钢筋也不能发挥其作用，实际工程案例中，较多见的破坏失效位置也是位于节点区，如：梁柱节点、悬挑板根部、锚杆锚固段、预应力筋锚头等。

钢筋砼构件，主要是利用砼强于受压+钢筋强于受拉的特性来进行组合、共同受力。钢筋受拉的关键就是锚固的可靠性，主要就是要保证锚固长度满足要求。有很多文章对称有过介绍及分析，此处就不赘述了，本文主要结合工程设计中碰到的实际情况，讨论几个相关的问题、提出一些实用解决方法。

钢筋的锚固长度要求，主要见《砼规》，计算公式及相关规定截图如下：

设计过程中，有几个问题是较容易出现疏忽错漏的，特提出来进行分析讨论。

一、锚固长度计算公式中砼等级的取值位置。

基本锚固长度lab跟砼抗拉强度ft成反比，砼强度等级越低、ft越小，lab值越大。较易疏忽错漏的是，砼ft同钢筋fy一样取构件自身的材料特性，比如框架梁的砼等级C25、纵筋fy=360N/mm2，基本锚固长度lab就按0.14*360/1.27*d=40d计算取值。钢筋fy取构件自身的没有问题，但钢筋是锚入支座的、ft应取支座处的砼强度（而不是构件自身的），比如：墙柱砼为C60的，ft=2.04N/mm2，lab=0.14*360/2.04*d=25d，仅为40d的62.5%。锚固长度减少后，不仅可以节省材料用量，也有利于避免节点处钢筋过密导致的砼浇筑不密实等施工质量通病。

常规设计中，梁板砼是同一等级的（常见C25~C35等），非框架梁、楼板等，可以按楼面砼统一取值计算。而墙柱等竖向构件，通常会采用更高等级的砼（常见C35~C60等），锚入墙柱的框架梁、连梁等，计算锚固长度时应取墙柱砼的ft、而不是梁自身砼的ft。这点需要注意区分。

二、锚固方式的对比。

实际设计中，经常会出现因支座尺寸受限导致钢筋直锚长度不足的情况。规范及图集也给出了解决的措施建议，如：按计算值/实配值进行折减（非抗震）；砼厚保护层的折减；90?弯钩、135?弯钩、锚板、螺栓等。以下就分别进行讨论分析。

一）设计调整，考虑计算值/实配值、砼厚保护层等的折减。

1、考虑计算值/实配值的折减。

根据计算公式，基本锚固长度lab跟钢筋直径d成正比（砼及钢筋选型确定后，相关系数值也确定为常数值了），当支座厚度不满足直锚需要时，

常规思路就是尽量采用小直径钢筋，确实仍无法满足的只能是加厚支座或调整传力路径了。但对于非抗震的梁或者楼板，其实还有另外一个思路，参照《砼规》第8.3.2条4，非抗震构件的锚固长度，可以考虑计算配筋面积/实际配筋面积的折减，该系数为实配钢筋直径d2趋势下降，而锚固长度为d趋势增长，因此锚固长度计算值会随d增加而减少。这跟常规思路是不同的，利用的是锚固长度跟钢筋（实际）应力值呈线性相关这一特点。理论分析如下：原方案选用钢筋直径d1，lab1=kd1；替代方案选用较大直径的d2，lab2=kd2，可以考虑计算面积/实配面积=(d1/d2)2折减，即lab2=kd2*(d1/d2)2=kd1*d1/d2，因为d1/d2 柱宽的梁等，锚固长度可以考虑0.7~0.8的折减。比如：二级抗震等级的框架柱的砼等级c45、框架梁纵筋

当然，该种做法是否成立，会有点争议：就是钢筋保护层，是按梁外轮廓计算还是按单根钢筋计算，即是否要求每根钢筋的四周均需满足3~5d的净距？个人观点，受弯构件的钢筋（含纵筋、箍筋等）是形成整体骨架共同受力的，基本不会出现单根纵筋被单独拔出失效的情况，可以按外轮廓评判保护层厚度。（如果有不同看法，欢迎提出交流讨论。）

二）构造调整，钢筋末端采用弯矩或机械锚固。

根据《砼规》8.3.3条，受拉钢筋末端采用弯钩或机械锚固措施，锚固投影长度可以取0.6lab。当直锚长度不足时经常会采用，17G101-11图集有较详细要求。

总费用包括材料费+施工措施费，焊接、螺栓连接的施工措施费较高，不能忽略。

以下就对不同措施的成本费用进行对比。

砼强度等级C

砼ft(MPa)

钢筋种类

外形系数

钢筋fy(MPa)

钢筋直径d(mm)

水平长度系数

抗震等级

抗震修正系数

30

1.43289079

光圆

0.16

360

8

0.35

无

1

锚固方式

水平段长度

竖直段长度

弯钩弧段

贴焊段

钢筋总长

钢筋费用(元)

锚板材料费

焊接费(元/个)

总费用

相对比例

直锚

321.5876627

321.5876627

0.951700187

0.951700187

100.00%

90度弯钩

88.55568195

96

31.41592654

215.9716085

0.639142119

0.639142119

67%

135度弯钩

88.55568195

40

47.1238898

175.6795718

0.51990266

0.51990266

55%

单侧贴焊

112.555682

40

152.555682

0.451470277

6.9

7.351470277

772%

两侧贴焊

112.555682

48

160.555682

0.475145319

13.8

14.27514532

1500%

锚板

112.555682

112.555682

0.333095066

0.126266892

6.9

7.359361957

773%

螺栓锚头

112.555682

112.555682

0.333095066

12

12.33309507

1296%

砼强度等级C

砼ft(MPa)

钢筋种类

外形系数

钢筋fy(MPa)

钢筋直径d(mm)

水平长度系数

抗震等级

抗震修正系数

50

1.888103924

带肋

0.14

360

25

0.4

2

1.15

锚固方式

水平段长度

竖直段长度

弯钩弧段

贴焊段

钢筋总长

钢筋费用(元)

锚板材料费

焊接费(元/个)

总费用

相对比例

直锚

767.4365705

767.4365705

22.17906887

22.17906887

100.00%

90度弯钩

231.9746282

300

98.17477042

630.1493986

18.21144242

18.21144242

82%

135度弯钩

231.9746282

125

147.2621556

504.2367838

14.57254291

14.57254291

66%

单侧贴焊

306.9746282

125

431.9746282

12.4841523

6.9

19.3841523

87%

两侧贴焊

306.9746282

150

456.9746282

13.20665726

13.8

27.00665726

122%

锚板

306.9746282

306.9746282

8.871627549

3.853359739

6.9

19.62498729

88%

螺栓锚头

306.9746282

306.9746282

8.871627549

12

20.87162755

94%

备注：焊接费为施工措施费；螺栓费用参照机械接头。

主要结论及说明如下：

1、135度弯钩最省，90度弯矩次之。

2、贴焊短筋、锚板、螺栓等的施工措施费用较高，在钢筋直径较大时才划算。

3、大直径钢筋，90度弯钩、单侧贴焊、锚板等费用基本相当。如节点钢筋较多较密影响砼浇筑质量时，亦可考虑采用单侧贴焊方式；锚板方式要求钢筋净距>4d、实施难度较大。

此处也有一个问题提出供大家思考讨论：《砼规》第8.3.3条中，90度弯钩和135度弯钩是等效的、均满足可靠锚固的要求，并未限定使用条件。规范其它章节的梁柱节点图选用了90度直钩的示意，图集17G101-11也限定135度弯钩仅用于非框架及楼板，个人认为是考虑了施工因素的综合对比结果：90度弯钩的水平投影长度短（为钢筋直径d）、施工就位更方便；而135度弯钩的水平投影长度较长（含5d斜段的投影长度）、当支座处钢筋较密时、施工就位不方便。但135度弯钩的费用确实较低，如锚固效果能保证，建议可不限定使用位置，由设计师根据具体项目合理选用（比如次梁支承在仅设置了少量面通筋或架立筋的主梁跨中位置、

框架梁支承在构造配筋的柱子等）。

三、受拉钢筋锚固长度不应小于200mm及0.6lab。

《砼规》第8.3.1条2，除明确la的算法外，还明文提出锚固长度的最小值不应小于200mm及水平投影0.6lab（主要是控制“计算配筋/实际配筋”、“厚保护层”等的折减程度）。这条也容易被忽略，特别是较高等级砼+较小直径钢筋的组合。

算例如下：

直锚

弯锚

砼等级C

砼ft(MPa)

钢筋fy

钢筋d

基本锚长lab

直锚段0.6lab

弯锚段15d

合计

25

1.270942974

270

6

203.9430606

122.3658364

90

212.3658364

8

271.9240808

163.1544485

120

283.1544485

10

339.9051011

203.9430606

150

353.9430606

30

1.43289079

270

6

180.8930603

108.5358362

90

198.5358362

8

241.190747

144.7144482

120

264.7144482

10

301.4884338

180.8930603

150

330.8930603

35

1.574586759

270

6

164.6146194

98.76877165

90

188.7687717

8

219.4861592

131.6916955

120

251.6916955

10

274.357699

164.6146194

150

314.6146194

砼等级不低于C30、采用HPB300Φ6钢筋充分受拉时（比如装饰造型构件的受力筋、支承在150mm宽小次梁上的板面筋等）就要注意了。

综合上述分析，对钢筋锚固长度较易疏漏的几个问题的建议如下：

1.设计中要特别注意锚固长度的准确计算，并予以充分保证。

2.计算公式中的砼ft应取支座内的。

3.应注意锚固长度的最小值限制要求，特别是“高强砼+小直径筋”组合。

4.直锚条件受限时，可采用弯钩及机械锚固等措施，优先采用135度弯钩做法。

知识点：钢筋锚固长度