鋼筋混凝土梁傷筋后承載能力的分析

□文/白錫慶

鋼筋混凝土梁傷筋后承載能力的分析

□文/白錫慶

文章通過(guò)對(duì)某工程混凝土梁中鋼筋受損情況的計(jì)算、分析，評(píng)定混凝土梁承載能力的現(xiàn)狀，從而對(duì)混凝土梁是否需進(jìn)行加固處理作出結(jié)論。

鋼筋混凝土梁；傷筋；承載能力

概況

某工程主體結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，該樓部分樓層因安裝中央空調(diào)在部分混凝土梁上鉆孔并有部分鉆孔損傷了鋼筋，考慮混凝土梁受損后其承載能力是否還能滿足要求，故對(duì)其進(jìn)行安全性分析。該批混凝土梁設(shè)計(jì)基本信息見(jiàn)表1。

表1 混凝土梁設(shè)計(jì)基本信息 mm

方案

（1）受損情況排查。

（2）根據(jù)受損情況對(duì)混凝土梁承載能力進(jìn)行驗(yàn)算。按照GB50010—2002《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)每根混凝土梁進(jìn)行承載能力驗(yàn)算并按混凝土梁受損情況分為鉆孔未傷筋、鉆孔傷筋跨中、鉆孔傷筋支座3種情況，將受損混凝土梁按照連梁A（梁長(zhǎng)≥2500mm）、連梁B（梁長(zhǎng)＜2500mm）、次梁加以分類：鉆孔未傷筋；連梁A鉆孔傷筋跨中、次梁鉆孔傷筋跨中；連梁A鉆孔傷筋支座、連梁B傷筋。

結(jié)果

鋼筋受損情況

鋼筋受損檢查結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 鋼筋受損情況檢查結(jié)果表

混凝土梁承載力驗(yàn)算

承載力驗(yàn)算結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 R值及S值驗(yàn)算結(jié)果

結(jié)果分析

Ⅰ類梁不影響梁的承載能力，可以認(rèn)為安全性能沒(méi)有降低。

Ⅱ類梁的破壞屬于延性破壞，即使產(chǎn)生塑性鉸也位于梁端，遠(yuǎn)離開洞位置，開洞位置處于箍筋非加密區(qū)，原設(shè)計(jì)箍筋均按連梁全長(zhǎng)加密設(shè)計(jì)，具有較大的安全儲(chǔ)備。Ⅱ類梁受力、開洞位置相對(duì)有利，在對(duì)所鉆混凝土孔進(jìn)行修補(bǔ)后，部分梁不需補(bǔ)強(qiáng)也滿足計(jì)算，但必須注意無(wú)論ⅡY、ⅡN，滿足計(jì)算要求均不代表滿足設(shè)計(jì)要求。確定ⅡY類梁是否采用補(bǔ)強(qiáng)措施的決定應(yīng)由設(shè)計(jì)單位完成。

Ⅲ類梁在地震荷載反復(fù)作用下易出現(xiàn)塑性鉸并可能產(chǎn)生危險(xiǎn)的脆性破壞，鋼筋受損將極大地降低結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備，降低構(gòu)件的承載能力，因此對(duì)此類梁必須采取加強(qiáng)措施。

根據(jù)GB50292—1999《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》中按承載能力評(píng)定構(gòu)件安全性等級(jí)的要求，對(duì)R/γ0S計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 R/γ0S計(jì)算結(jié)果

根據(jù)GB50292—1999中混凝土構(gòu)件承載能力等級(jí)的評(píng)定的相關(guān)要求，對(duì)該批混凝土梁按承載能力對(duì)安全性進(jìn)行評(píng)級(jí)。見(jiàn)表5。

表5 混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力等級(jí)評(píng)定

結(jié)論

（1）當(dāng)僅考慮鉆孔傷筋的因素，而假設(shè)其他條件符合設(shè)計(jì)要求時(shí)，對(duì)該批混凝土梁的安全性等級(jí)按承載能力評(píng)定見(jiàn)表6。

表6 混凝土梁的安全性等級(jí)評(píng)定

（2）表6中評(píng)定為du級(jí)的鋼筋混凝土梁必須立即進(jìn)行加固處理，表3中ⅡY類鋼筋混凝土梁是否需進(jìn)行加固需由設(shè)計(jì)單位決定。

（3）所有鉆孔后的鋼筋混凝土梁須將鉆孔填實(shí)。

技術(shù)建議

（1）鉆孔可采用具備微膨脹、高強(qiáng)性能填充料灌實(shí)，但應(yīng)注意采用的填充材料應(yīng)與原混凝土良好結(jié)合并應(yīng)嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。

（2）對(duì)鋼筋破損采取的加強(qiáng)措施，可按主筋、箍筋分別采取粘碳纖維、粘鋼等措施并進(jìn)行二次設(shè)計(jì)。

［1］GB50010—2002，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［2］GB50292—1999，民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)［S］.

TU375.1

C

1008-3197（2010）05-09-02

2010-07-19

白錫慶/男，1973年出生，高級(jí)工程師，天津大學(xué)建筑工程學(xué)院結(jié)構(gòu)工程專業(yè)在職博士研究生，天津市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站第二十一站副站長(zhǎng)兼工程結(jié)構(gòu)室主任，從事混凝土結(jié)構(gòu)的檢測(cè)、鑒定工作。