有些建筑技術(shù)書甚至大學(xué)教課書中有規(guī)定:“超筋梁在設(shè)計(jì)中是絕對(duì)禁止的”!超筋梁,顧名思義,梁里面的鋼筋用多了!鋼筋用多了還不好?這可能是絕大數(shù)人的第一反應(yīng)。畢竟絕大多數(shù)的工程事故都是因?yàn)橥倒p料造成的,少筋肯定不好,但超筋真的也不好么?先來和大家說說梁的受力模型:荷載作用下,鋼筋混凝土框架梁的有效截面下半部分受拉由鋼筋承受,上半部分受壓由混凝土承受。

▲簡(jiǎn)支梁受力示意圖
混凝土強(qiáng)度合格的情況下,梁體下部鋼筋的受拉能力決定了整個(gè)框架梁的承載能力,所以在實(shí)際施工過程中,梁體下部的受力筋是最重要的一環(huán)。不僅要通長(zhǎng)不可搭接,而且其數(shù)量和總截面面積也要滿足要求,即配筋率要滿足要求!梁配筋率=受力鋼筋總面積/梁截面有效面積,即:配筋率ρ=As/(b*h。)

▲梁截面配筋示意圖
對(duì)于農(nóng)村框架結(jié)構(gòu)自建房而言,框架梁受力筋配筋率應(yīng)大于2%且小于2.5%,即:0.02<ρ<0.025此時(shí),稱之為適筋梁,梁體在荷載作用下的破壞形式是這樣的:分三個(gè)階段:彈性階段、帶裂縫工作階段、破壞階段。
階段Ⅰ:彈性階段,主要是梁下部的混凝土與鋼筋共同承受拉力,未出現(xiàn)裂縫;
階段Ⅱ:帶裂縫工作階段,是下部混凝土出現(xiàn)裂縫,退出工作,拉力全部由鋼筋承受,鋼筋變形而不斷裂;
階段Ⅲ:破壞階段,上部混凝土受壓面積減小壓碎破壞,鋼筋斷裂。

▲適筋梁破壞過程演示
從上圖可以看出,適筋梁的破壞始于受拉鋼筋屈服,從受拉鋼筋屈服到受壓區(qū)混凝土被壓碎,需要經(jīng)歷較長(zhǎng)過程。破壞過程中,由于鋼筋屈服后產(chǎn)生很大塑性變形,使裂縫急劇開展和撓度急劇增大,給人以明顯的破壞預(yù)兆,有充分的逃生時(shí)間,這種破壞稱為延性破壞。同時(shí),適筋梁的材料強(qiáng)度能得到充分發(fā)揮。當(dāng)然,除了縱向受力筋,梁中還應(yīng)有架立筋和箍筋,共同構(gòu)成梁的骨架。

▲梁配筋示意圖
如果梁內(nèi)受力筋不足成為少筋梁,會(huì)怎么樣呢?這種梁破壞時(shí),裂縫往往集中出現(xiàn)一條或幾條,不但開展寬度大,而且沿梁高延伸快,鋼筋的應(yīng)力迅速增大進(jìn)而被拉斷。在此過程中,裂縫迅速開展,構(gòu)件嚴(yán)重向下?lián)锨?,最后因裂縫過寬,變形過大而喪失承載力,甚至被折斷!這種破壞是突然的,沒有明顯預(yù)兆,屬于脆性破壞。所謂豆腐渣工程即是如此!

▲少筋梁破壞過程演示
如果梁內(nèi)受力筋過多,形成超筋會(huì)怎么樣呢?超筋破壞是指當(dāng)構(gòu)件受拉區(qū)配筋量很高,則破壞時(shí)受拉鋼筋不會(huì)屈服,破壞是因混凝土受壓邊緣達(dá)到極限壓應(yīng)變、混凝土被壓碎而引起的。發(fā)生這種破壞時(shí),受拉區(qū)混凝土裂縫不明顯,破壞前無明顯預(yù)兆,也是一種脆性破壞。這樣,梁被破壞時(shí),受拉鋼筋的強(qiáng)度未被充分利用,雖然它的承載能力并不弱于適筋梁,甚至超過適筋梁,但失去了預(yù)警功能,經(jīng)濟(jì)上也不合理。

▲超筋梁破壞過程演示
在實(shí)際施工過程中,鄉(xiāng)村施工隊(duì)多是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行配筋,而且90%以上的情況下做的都是磚混結(jié)構(gòu),梁的作用更多的是約束墻體移動(dòng),而不是承受荷載。這時(shí),圈梁做4根直徑14mm的鋼筋上下各2根就夠了。

▲磚混結(jié)構(gòu)地圈梁標(biāo)準(zhǔn)配筋
如果是三層以內(nèi)的自建房框架結(jié)構(gòu)梁,一般情況下在下層做3根受力筋,1根直徑20mm,2根直徑18mm;上面2根直徑10mm的架立筋,配合箍筋,這是完全足夠的!這種下部配筋強(qiáng),上部配筋弱的典型框架梁配筋方式叫做“單筋梁”!

▲框架梁標(biāo)準(zhǔn)配筋
但為了買個(gè)安心,施工中業(yè)主對(duì)施工隊(duì)的配筋要求多會(huì)超過標(biāo)準(zhǔn),從而造成超筋。但與典型的“超筋梁”不同的是,自建房實(shí)際施工造成的超筋梁,下部受力筋很結(jié)實(shí),而上部鋼筋也得到了大大的增強(qiáng)。這是整體意義上的超筋,也稱之為“雙筋梁”,上部混凝土不會(huì)在下部受力筋屈服斷裂之前破壞。在這種情況下,梁受力破壞的過程雖仍是延性破壞,一定程度上還增長(zhǎng)了延性破壞的時(shí)間,但對(duì)增強(qiáng)梁的承載能力卻作用有限。也就是說,性價(jià)比低,鋼筋被浪費(fèi)了!

▲實(shí)際施工過程的超筋
“雙筋梁”超筋的情況,在自建房中是普遍存在的,不僅僅是因?yàn)閷?shí)際施工,更是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)!一來,完全的“適筋”結(jié)構(gòu)只是一種理想狀態(tài),現(xiàn)實(shí)中并不存在!二來,設(shè)計(jì)人員擔(dān)心施工過程的偷工減料,往往在計(jì)算結(jié)果上又人為地加大了鋼筋直徑或增加了鋼筋的數(shù)量,這種現(xiàn)象是極為常見的!對(duì)比以下梁的典型破壞形式,我們?cè)谧越ǚ窟^程中,寧可超筋絕不少筋!但施工的時(shí)候,不要只加強(qiáng)下部梁的鋼筋,將上部鋼筋同時(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訌?qiáng),做成“雙筋梁”,雖然在經(jīng)濟(jì)上并不劃算,但自己蓋房子,安全第一不是嗎?
標(biāo) 簽: