有一次我们公司的图纸三审,老总提出一个意见,要求我们筏板基础阳角设放射筋。我问他为毛?他说,按《混凝土结构设计规范》第9.1.6条和《全国民用建筑工程设计技术措施————结构》第5章第5.3.10条。他说得有理有据,甚至搬出了规范和全国总措。而且,他还跟我侃侃而谈说他的道理,筏板受的基底反力,和楼板受的竖向荷载,完全一样。我就知道我不需要做无谓的挣扎了。好吧,按你的加吧,一个筏板就几个角,要不了多少钢筋,而且也不要我的钱。主要还有一个原因,就是我知道以他的水平,我无法且没必要跟他沟通。

《混凝土结构设计规范》第9.1.6条

《全国民用建筑工程设计技术措施————结构》第5章第5.3.10条
楼板阳角附加放射面筋,无论从结构受力和构造都是非常合理的。阳角部位,应力集中,本来比其他悬挑部位计算配筋还稍微大一点点。
既然要加,那我们绝对就不打折扣,连图纸都画的如此优秀,如下:

筏板阳角附加放射底筋
虽然被三审老总“强奸了”。但是,证据总得有,不能冤枉了人家。首先,为何这种地方,要附加放射钢筋。
第一个原因是这个地方应力集中,主筋计算数量就比其他部位大,是因为从这个地方往外的应力都往这个角部集中。所以导致理论上,靠外侧的受力较小,转角处的应力较大。画一个简单的计算配筋简图。图中红线为悬挑板计算配筋变化曲线,阳角处明显会增大。

悬挑板在阳角处配筋变化曲线示意图
第二是原因这个地方配筋削弱。也要画一个简图才能讲清楚。这里会涉及一个设计习惯,我们设计底筋,一般是双向受力配置;但设计面筋,一般就单向布置,另一方向分布筋,施工时甚至分布筋都不放,主筋不绑扎,浇筑混凝土的时候直接放。

悬挑板阳角处配筋图
是不是一眼就发现了问题,因为主筋缺了一块。应力集中本来需要多一点钢筋,但因为钢筋摆放,反而没有了主筋。所以要把亏损的钢筋补回来,所以才需要附加筋。
但是,附加筋怎么放,一定要按放射筋放吗?其实混凝土规范规定的很明白,原文“宜沿两个方向正交、斜向平行或放射状布置附加钢筋”。就是说,两个方向正交、斜向平行,或放射状布置三种方法均可。

正交附加筋

斜交平行附加筋

放射状附加筋
其中,第一种方法,钢筋其实并没有摆在主拉应力方向,这里再引申一个关于钢筋摆放的构造——三桩承台钢筋。先看一下《建筑地基基础设计规范》第8.5.17条,明确规定“对于三桩承台,钢筋应按三向板带均匀布置”,应条哦,就是严格执行的哦。

《建筑地基基础设计规范》第8.5.17条
但是,我个人认为这个规定,是有问题的,理论上是不对的,凭什么一定要三向布置?我就要双向布置了,有问题吗?250%是没有问题的,如下分析一下:如下图。

正交钢筋网在角度α方向的配筋量
正交配置双向相同配筋As,那么,沿角度α方向,配筋数量为多少呢?
水平方向在α方向配筋等效分量为As.cosα。
垂直方向在α方向配筋等效分量为As.sinα;
α方向总的配筋等效分量Asα=As.cosα+As.sinα
=As(cosα+sinα)
=As
即只要双向配筋一样,那么在钢筋网平面内任意角度方向,配筋量都是一样的。另外,如果三角形布置的桩,钢筋就要按三角形布置的话。任意三个桩,除非它一条直线,否则都能围成一个三角形,桩筏下面的桩,围成了无数个三角形,无数个三桩承台,同一个桩还能划给不同的三角形,钢筋要不要三向布置?

(不在直线上的)三个桩必定成三角形
钢筋按混凝土主拉应力方向布置,这是最理想的。但是钢筋横平竖直布置,是最方便施工最能保证质量的设计。怪不得混凝土规范,在角部附加筋的条文中,允许按正交钢筋网的方式附加,而不仅仅限定于斜交放射方向。
再回过头来说一说三审老总要求筏板角部附加底筋的荒谬要求,按他的说法,柱下独立基础也得附加四个角的附加钢筋,如下图。

独立基础附加放射筋
这柱下独立基础的配筋,看起来肯定会像一朵花。筏板两个方向的钢筋,都是一直排布到筏板边缘的,角部不会因为钢筋摆布而出现薄弱部位,根本不需要加这个附加钢筋。