2017年10月，我们收到了一批异型楼梯、异型桥的方案（大大小小的八九个），我们按照施工方案一改再改，直到2018年10月（到目前为止，大部分他们有些仍在修改计划）。就在大家都疲惫不堪的时候，设计院发生了一些人事变动。
为了计划能够顺利进行，这些异型楼梯和桥梁的施工图果然“不负众望”全部落到了我们的身上。
在模型计算阶段，本着“求真、负责”的精神，我们采用实体壳单元建模。要知道，这意味着每次计划改变时，我们都要建立一个模型。这个过程的曲折和困难不是本文的重点。
毕竟我还有无敌的同事。经过这一年的“努力”，他们处理模型的速度已经和甲方调整方案的速度相当了。但这毕竟不是长久之计。或许钢结构柱脚设计规范，我们应该尽快规范化参数化建模。
言归正传，其实“柱脚”就是我们今天要说的主角。
说“柱脚”并不准确。应该是楼梯斜梁（钢梁）在混凝土梁上的支撑。支架的预埋件（连接）有顶嵌式、侧嵌式、半顶半侧嵌式以及各种奇奇怪怪的。对于预埋件的计算，我们有明确的规定——《混合规定》第9.7.2条。
让我们从这里开始我们的抱怨之旅吧。
吐槽1：锚筋为什么要均匀排列？
对于以恒主动联合工况为控制工况的情况，拉压区通常非常清晰，锚杆处于拉力状态，这是理所当然的。压力区有这么多锚杆意味着什么？
因此，对于一些较复杂的节点，当预埋楼板较大、锚杆数量较多时，往往需要对该公式进行修改。根据材料力学公式，拉伸弯曲或压力弯曲的计算非常简单。如果考虑一点安全因素的话，问题不大。
但9.7.2并不简单。它将剪切力、轴向力和弯矩线性地统一到同一公式中，从而得出第二个槽。
吐槽2：剪力引起的剪应力和轴力、弯矩引起的法向应力可以线性叠加吗？
这其实是一个大问题。再往前追溯，大概可以追溯到材料力学中的强度理论。知道任意位置的应力状态，就可以计算出该位置的主应力，进而计算出四种强度理论对应的等效应力。 《材料力学》中提到“对于低碳钢等塑性材料，一般宜采用形状变化能量密度理论”。
根据该理论，材料力学推导出纯剪应力状态的强度条件。纯剪应力下的所需剪应力与单轴拉伸时的许用拉应力之间存在这样的关系。
钢结构设计规范中，抗剪强度和抗拉强度的设计值都是根据这个比例确定的（之前没注意到）。但对于钢筋却没有这样的说法。无论钢筋是抗拉还是抗剪，我们基本上都采用相同的强度（在计算抗剪力时，规范一般规定抗剪强度设计值的上限为360Mpa）。
根据形状变化能量密度理论，以任意位置的应力状态为变量，可以推导出具体的表达式。以平面应力状态为例，形状变化能量密度理论有一个非常简单的表达式。
该公式反映在规范中。 《新钢规》第6.1.5条规定，当梁腹板计算高度边缘同时承受较大的正应力、剪应力和局部压应力时，规范提供了折算应力的计算公式。
上式是代入局部压应力得到的。如果不考虑局部压应力，则该公式退化为仅考虑法向应力和剪应力的转换应力公式。该公式在11.2.1中再次出现，这次用于计算承受弯矩和剪力共同作用的节点。焊缝或对接焊缝和角焊缝的组合。
那么，在11.2.2条中，计算直角焊缝在各种力的共同作用下的强度时，这个公式发生了变化。看看第11.2.2条，我们很容易被这个变化所欺骗，认为平方根少了一个“3”。事实上，情况并非如此。原因是推导公式时存在力的分解关系。具体的描述可以在文章中找到。
到目前为止，至少从钢结构规范的角度来看，强度破坏理论是一脉相承的，都遵循形状变化能量密度理论。
但这和我们锚杆的情况不一样（为什么？）。如何判断锚杆剪应力和正应力的综合承载力？我勉强找到了一些依据。 《新钢规》第11.6.4条规定，计算同时受弯曲和剪切作用的销钉的综合强度时，采用下列公式：
或者说，锚杆的计算与普通螺栓比较接近，也有11.4.1条的规定。即使对于高强度螺栓承压连接，也采用相同的计算公式。
从以上来看，锚杆的综合拉剪承载力也应与公司相近，即平方和平方根。我记得以前在计算喜利得化学锚栓时，我们也是根据类似的公式来计算的。你可能会说，11.4.2条也有判断高强螺栓摩擦连接综合承载能力的公式：
为什么这个公式很特别？问题出在摩擦式连接上。剪切承载力与螺栓拉伸承载力之间存在线性关系，因此它们采用线性组合。
想一想，“混沌规则”的公式9.7.2-1到底是怎么回事呢？我查到1989年《混合条例》第7.8.1条，规定了预埋件的计算。这么多年没有更新了。当然，在现行混合规定的解释部分中，都承认上述计算公式是半理论半经验公式。我们还能说什么？
吐槽3：预埋件的抗剪力如何计算？
接下来，我们计算剪切阻力。如果用锚筋来抗剪的话，“混规”就会折叠得很厉害，大概会折叠到0.4~0.5次（四排）。这有点令人困惑。以直径22的剪力螺栓为例，其抗剪承载力约为96kN，而对应的直径22的锚杆（锚固长度520mm）的抗剪承载力仅为51kN。
保守一点，我们用剪力键来抵抗剪力，但是剪力键的抗剪承载力如何计算呢？这个公式在说明书中不容易找到。一开始我采用的是《钢规新规》14.3.1节中槽钢连接件抗剪承载力的计算公式。后来设计院又找到了一套公式。
该公式出现在《混凝土结构施工手册》（第五版）中，也用于2016年9月发布的设计图集16G362《钢筋混凝土结构预埋件》。
该公式大致给出了剪力钢板抗剪承载力的计算公式，为0.7fcXAv。实际上，将混凝土的局部受压承载力视为钢板的抗剪承载力。按照这个算法，钢板的放置方向应该垂直于剪切力的方向，这样才能有较大的受压面积（不知道大家平时是不是都是这样做的？）。
使用0.7XfcXAv计算剪力钢板承载力时，要注意核对钢板本身的剪力承载力，否则计算出来的剪力承载力会大于钢板本身，那就尴尬了。 。
吐槽4：剪力键的抗剪承载力不能超过总抗剪承载力的30%？
另外，上式还表达了另外一个信息。钢板的抗剪承载力不能超过总承载力的30%。这意味着什么？我也很困惑。我记得以前我们都是让剪力键承受100%的剪力。
如果外力施加点距离预埋件较近，则预埋件将受到较大的剪力和较小的弯矩。在这种情况下，我们配置剪力键来承受剪力，并配置少量锚杆来承受弯矩。但上面的公式告诉我们这是不可能的。大部分剪力仍需由锚杆承受，因此锚杆必须匹配。如上所述，锚杆是抗剪的，承载力会大大降低，所以估计需要多排锚杆。如果有多排，承载能力就会降低。顿时我感觉自己好像吃了一只苍蝇。
吐槽5：锚固长度如何计算？
《混合规定》8.3.1给出了基本锚固长度的计算公式。锚固长度与钢筋抗拉强度设计值成正比。这是可以理解的。这基本上就是“实力对等”的思想。
在连接钢结构的时候，我们也有这样的想法。如果我们实现“等强度”连接并且组件部分没有问题，那么节点也不会有问题。但在某些情况下，构件的应力比比较小。我们有必要做到“同等实力”吗？这是一个相对的概念钢结构柱脚设计规范，结构设计中类似的情况还有很多。我之前写过一篇文章《浅谈结构设计中的“相对论”》专门讨论了这个问题。无独有偶，这次又增加了一个案例。
根据预埋板的情况，我们采用直径为25的锚筋。《混合规定》第9.7.2条规定，计算锚筋时，fy只能取300Mpa，所以选择最合适的就是用二次钢。但现场情况是，直径22以上的钢筋全部采用四级钢。 4级钢的抗拉强度设计值为435Mpa，比300Mpa高出45%。那么在计算锚固长度时，应该采用300Mpa还是435Mpa呢？
钢筋的锚固长度不应是一个绝对的概念，而是与所受的力有关。如果充分利用钢筋的抗拉强度，应满足规范计算的锚固长度要求；但抗压和抗拉性能不同。即使充分利用钢筋的抗压强度，锚固长度也只需满足受拉锚固长度的70%即可。
对于一些结构钢筋，特别是放置在受压区的钢筋，不需要按规范计算锚固长度。事实上，确实有人这样做。
吐槽结束了！ ！
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