2019年5月,長沙混凝土門事件網(wǎng)絡(luò)上傳得沸沸揚(yáng)揚(yáng)。12月1日,長沙住建部門通報(bào)了湖南拓宇混凝土有限公司涉事項(xiàng)目混凝土質(zhì)量的核查情況。
公報(bào)顯示,涉事項(xiàng)目混凝土除原材無檢驗(yàn),出廠無合格證外,主要是配合比不當(dāng)和后期使用過程中隨意加水而導(dǎo)致的強(qiáng)度降低。隨后,設(shè)計(jì)院針對(duì)地下室頂板梁的混凝土強(qiáng)度低于原設(shè)計(jì)一級(jí)的情況進(jìn)行了復(fù)核,結(jié)果顯示滿足承載力和正常使用要求。
這一復(fù)核結(jié)果引起了行業(yè)人士紛紛議論,這在一定程度上是否意味著原設(shè)計(jì)存在過大安全冗余?
今天我們暫且不對(duì)這個(gè)結(jié)果的真實(shí)性提出質(zhì)疑,而是客觀分析混凝土強(qiáng)度等級(jí)對(duì)梁承載力的影響程度,探求和揭示事物的本質(zhì)。
梁是樓蓋中最為重要的受彎受剪構(gòu)件,從設(shè)計(jì)規(guī)范來看,正截面受彎計(jì)算中抗彎承載力和混凝土強(qiáng)度成正比例關(guān)系,即強(qiáng)度越高,受壓區(qū)高度越小,承載力越大。但為了避免超筋和少筋破壞,受壓區(qū)高度被限制在一定范圍之內(nèi)。
相對(duì)界限受壓區(qū)高度在C50以下和HRB400級(jí)三級(jí)鋼時(shí),取0.518,如常見的梁截面250mm×600mm,C30,梁底筋3根直徑22而言,受壓區(qū)高度按單筋計(jì)算為115mm,C25時(shí)138mm,均在70mm到293mm之內(nèi),抗彎承載力按規(guī)范計(jì)算。
C30時(shí),抗彎承載力M=1.0×14.3×250×115×(565-115/2)=209kNm;
C25時(shí),抗彎承載力M=1.0×11.9×250×138×(565-138/2)=204kNm。
可見混凝土強(qiáng)度降低后,承載力沒有明顯降低。
但是對(duì)于受剪而言,由于受剪承載力由混凝土和箍筋兩方面承擔(dān),其中混凝土承擔(dān)的剪力沿著梁長是不變的,不足的地方才由箍筋來承擔(dān)。
按目前設(shè)計(jì)規(guī)范中關(guān)于梁箍筋的構(gòu)造要求,全梁混凝土承擔(dān)的部分約占50%,而混凝土承擔(dān)剪力與軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值有關(guān),C30和C25時(shí)降低了約10%,這就意味著混凝土強(qiáng)度等級(jí)降低一級(jí),抗剪承載力降低了5%,這是微乎其微的。
綜上分析,梁混凝土強(qiáng)度等級(jí)降低對(duì)于受彎受剪承載力影響是很小的。
但是我們也應(yīng)該注意到,對(duì)于抗震錨固長度和搭接的要求,強(qiáng)度降低一級(jí)的影響是比較大的。參考16G101-1,約相當(dāng)于需要增加5到7倍鋼筋直徑,對(duì)于次梁而言錨固將會(huì)變得困難。
因此,還是建議施工時(shí)按照規(guī)范要求進(jìn)行,避免出現(xiàn)因劣質(zhì)原料引起的工程質(zhì)量問題。