浅析“瘦身”盘圆钢筋的危害

浅析“瘦身”盘圆钢筋的危害

黎振文

黎振文LiZhenwen

（广州市黄浦区代建项目管理中心，广州510700

（HuangpuDistrictDaijianProjectManagementCentreinGuangzhouCity，Guangzhou510700，China）

摘要：本文阐述了“瘦身”钢筋产生的根源，再从钢筋拉伸“应力-应变”曲线和约束构件延性进行分析说明“瘦身”钢筋的危害，并提出几点防治办法。

Abstract:Thispaperfirstrevealstherootcausesof"thin"steel,andanalyzesthedamageof"thin"steelfromsteeltensile"stress-strain"curveandboundductility,andputsforwardsomepreventionmethods.

关键词：“瘦身”钢筋；屈服点；极限抗拉强度；约束构件延性

Keywords:"thin"steel；yieldpoint；ultimatetensilestrength；boundductility

中图分类号：TU5文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）07-0039-01

0引言

部分建筑工地用违规超拉的“瘦身”盘园钢筋盖楼，此冷拉后的盘圆钢筋是作为梁柱箍筋和板筋使用的钢筋；不少钢筋加工厂将规格直径10毫米、8毫米的钢筋拉细到9点几、6点几毫米。经陕西省黑色冶金产品质检站检验，执法人员所发现的这些违规加工的“瘦身”盘圆钢筋全部为不通过产品。经过超拉的钢筋，它的伸张力被破坏，对建筑质量的影响主要体现在抗震性方面，即房屋受到地震等巨大外力作用时，被违规超拉变“脆”的钢筋则会突然断裂，房屋迅速倒塌。我国是多地震国家，地震频繁，因此，使用了超拉加工的“瘦身”盘圆钢筋的房屋安全隐患大，人们的生命和财产安全没有保障，将极大地损害国家和社会的利益。

1“瘦身”盘圆钢筋产生的根源

据陕西省建筑科学研究院工程师戴军的计算，规格10毫米的盘圆钢筋每米的标准重量是0.617公斤，即1吨钢筋应该是1620米，而从10毫米超拉到9毫米，一吨钢筋变成整整2000米。将“多出”的380米钢筋乘以9毫米钢筋的每米重量0.4998公斤，可算出一吨钢筋从10毫米拉到9毫米会“多出”190公斤。按每吨钢材4000元算，190公斤钢筋价值760元，这就是加工厂和建筑公司赚的“猫腻”。因此，违规超拉的每个“0.1毫米”中隐含着巨大的经济利润，具体见表1。

2钢筋拉伸的“应力-应变”分析

钢筋受力的四个阶段（见图1）。

先是o-a线段的弹性阶段，按国家标准盘圆钢筋的冷拉率为≤4%就是在这阶段；然后到达屈服点，进入a-b线段的屈服阶段，这阶段的特点是钢筋的应力不增加，但是应变增大。第三阶段b-d线段的钢筋强度显著提升，但是应变也增大。最后到达强化的顶点d点时，进入颈缩阶段，即d-e线段，这阶段强度下降，应变增加。

塑性材料在静载荷作用下常根据屈服点来确定许用应力，钢筋的屈服点是通过某截面直杆拉伸试验测定的。钢筋在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢筋仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点，通常以符号σ表示。当构件的实际应力达到钢筋的屈服点时，将产生不可恢复的永久性变形，这在结构中是不允许的，因此屈服强度是确定钢筋容许应力的主要依据。

极限抗拉强度是指钢筋在拉力的作用下能承受的最大拉应力，如图1所示强化阶段的d点。抗拉强度虽然不能直接作为计算的依据，但屈服强度和抗拉强度的比值即屈强比，用σs/σb表示，在工程上很有意义。屈强比越小，结构的可靠性越高，即防止结构破坏的潜力越大；但该值太小时，钢筋的有效利用率太低，合理的屈强比一般在0.6～0.75之间[1]。

钢筋经过适当的拉伸时，强度得到提升，如图1的o1-c'线段，则充分利用了钢筋的特性，对其的使用是有益的，因此在房屋建造过程中钢筋作适当的拉伸应得到支持。

当钢筋的拉伸率超过国家规范规定的4%时，即直径10毫米、8毫米、6毫米的钢筋分别只能拉到9.6毫米、7.68毫米、5.76毫米，违规超拉的钢筋进入到屈服阶段或强化阶段，伸张力被破坏，即没有了延性，屈强比超过合理的数值，结构破坏的潜力就小，可靠性就低。

3约束构件延性的分析

结构抗震设计的基本原则是：“小震不坏，中震可修，大震不倒”。把建筑物设计成在强烈地震作用下呈非线性反应，进入屈服状态，靠结构的延性耗散地震能量，从而度过灾难而不倒塌。此外，结构的延性也是建筑物遇到意外超载、碰撞、爆炸和基础沉降等引起超过设计预计的内力和变形是而不突然倒塌的保证[2]。约束构件延性，指在受压构件或压弯构件中配置封闭式箍筋、螺旋筋等密排横向钢筋，可以限制混凝土的横向变形，提高构件的承载力和极限变形能力，使得混凝土构件在极限荷载下具有良好延性性能。螺旋箍筋对核心区混凝土产生均匀分布的侧向压力，使混凝土处于三向受压状态，矩形箍筋对角隅处混凝土产生有效的约束，侧面混凝土有外凸的趋势。箍筋的构造要求表明：箍筋不仅提供构件和节点的抗剪能力，确保“强柱弱梁”和“强节点”设计目标的实现，同时还对梁、柱塑性铰区混凝土和受压钢筋提供约束作用，延缓塑性铰的破坏过程，从而改善结构的延性和耗能能力。构件受力时，高强钢筋承受大部分载荷，而箍筋主要作为媒介，传递和分散载荷，产生内摩擦消耗能量。可见箍筋的构造规定是保证“大震不倒”设计目标实现的最重要的措施[3，4]。

4“瘦身”盘圆钢筋危害的防治

首先，严把钢筋进场关，监理和施工企业应按规定对进入施工现场的钢筋依照程序开展检测和验收，严禁使用产品品质不符合国家强制性标准的钢筋。其次，严把钢筋加工关，严禁施工企业将钢筋运出施工现场外加工，应在施工现场对钢筋开展加工，并对钢筋冷拉调直时控制其冷拉率。再者，严把钢筋品质监督关，国家质量监督机构应加强对钢筋品质是否符合国家强制性标准规定、监理企业是否切实履行职责等的检查；对犯法、违规的责任企业和责任人坚决做出严肃处理。

参考文献：

[1]马嵘.混凝土结构设计原理.中国水利水电出版社，2008.

[2]王社良.抗震结构设计.武汉理工大学出版社，2010.

[3]顾渭建.钢筋混凝土杆系结构的耗能机理和延性设计[Ｊ].工业建筑，1997，（11）.

[4]鲍雷.钢筋混凝土和砌体结构的抗震设计[Ｊ].中国建筑工业出版社,1999.

作者简介：黎振文（1980-），男，广东梅州人，初级工程师，研究方向为工程管理。