自建房圈梁、框架梁如何配筋最安全可靠？

  有些建筑技术书甚至大学教课书中有规定：“超筋梁在设计中是绝对禁止的”!超筋梁，顾名思义，梁里面的钢筋用多了!钢筋用多了还不好?这可能是绝大数人的第一反应。毕竟绝大多数的工程事故都是因为偷工减料造成的，少筋肯定不好，但超筋真的也不好么?先来和大家说说梁的受力模型：荷载作用下，钢筋混凝土框架梁的有效截面下半部分受拉由钢筋承受，上半部分受压由混凝土承受。

　　▲简支梁受力示意图

　　混凝土强度合格的情况下，梁体下部钢筋的受拉能力决定了整个框架梁的承载能力，所以在实际施工过程中，梁体下部的受力筋是最重要的一环。不仅要通长不可搭接，而且其数量和总截面面积也要满足要求，即配筋率要满足要求!梁配筋率=受力钢筋总面积/梁截面有效面积，即：配筋率ρ=As/(b*h。)

　　▲梁截面配筋示意图

　　对于农村框架结构自建房而言，框架梁受力筋配筋率应大于2%且小于2.5%，即：0.02<ρ<0.025此时，称之为适筋梁，梁体在荷载作用下的破坏形式是这样的：分三个阶段：弹性阶段、带裂缝工作阶段、破坏阶段。

　　阶段Ⅰ：弹性阶段，主要是梁下部的混凝土与钢筋共同承受拉力，未出现裂缝;

　　阶段Ⅱ：带裂缝工作阶段，是下部混凝土出现裂缝，退出工作，拉力全部由钢筋承受，钢筋变形而不断裂;

　　阶段Ⅲ：破坏阶段，上部混凝土受压面积减小压碎破坏，钢筋断裂。

　　▲适筋梁破坏过程演示

　　从上图可以看出，适筋梁的破坏始于受拉钢筋屈服，从受拉钢筋屈服到受压区混凝土被压碎，需要经历较长过程。破坏过程中，由于钢筋屈服后产生很大塑性变形，使裂缝急剧开展和挠度急剧增大，给人以明显的破坏预兆，有充分的逃生时间，这种破坏称为延性破坏。同时，适筋梁的材料强度能得到充分发挥。当然，除了纵向受力筋，梁中还应有架立筋和箍筋，共同构成梁的骨架。

　　▲梁配筋示意图

　　如果梁内受力筋不足成为少筋梁，会怎么样呢?这种梁破坏时，裂缝往往集中出现一条或几条，不但开展宽度大，而且沿梁高延伸快，钢筋的应力迅速增大进而被拉断。在此过程中，裂缝迅速开展，构件严重向下挠曲，最后因裂缝过宽，变形过大而丧失承载力，甚至被折断!这种破坏是突然的，没有明显预兆，属于脆性破坏。所谓豆腐渣工程即是如此!

　　▲少筋梁破坏过程演示

　　如果梁内受力筋过多，形成超筋会怎么样呢?超筋破坏是指当构件受拉区配筋量很高，则破坏时受拉钢筋不会屈服，破坏是因混凝土受压边缘达到极限压应变、混凝土被压碎而引起的。发生这种破坏时，受拉区混凝土裂缝不明显，破坏前无明显预兆，也是一种脆性破坏。这样，梁被破坏时，受拉钢筋的强度未被充分利用，虽然它的承载能力并不弱于适筋梁，甚至超过适筋梁，但失去了预警功能，经济上也不合理。

　　▲超筋梁破坏过程演示

　　在实际施工过程中，乡村施工队多是根据经验进行配筋，而且90%以上的情况下做的都是砖混结构，梁的作用更多的是约束墙体移动，而不是承受荷载。这时，圈梁做4根直径14mm的钢筋上下各2根就够了。

　　▲砖混结构地圈梁标准配筋

　　如果是三层以内的自建房框架结构梁，一般情况下在下层做3根受力筋，1根直径20mm，2根直径18mm;上面2根直径10mm的架立筋，配合箍筋，这是完全足够的!这种下部配筋强，上部配筋弱的典型框架梁配筋方式叫做“单筋梁”!

　　▲框架梁标准配筋

　　但为了买个安心，施工中业主对施工队的配筋要求多会超过标准，从而造成超筋。但与典型的“超筋梁”不同的是，自建房实际施工造成的超筋梁，下部受力筋很结实，而上部钢筋也得到了大大的增强。这是整体意义上的超筋，也称之为“双筋梁”，上部混凝土不会在下部受力筋屈服断裂之前破坏。在这种情况下，梁受力破坏的过程虽仍是延性破坏，一定程度上还增长了延性破坏的时间，但对增强梁的承载能力却作用有限。也就是说，性价比低，钢筋被浪费了!

　　▲实际施工过程的超筋

　　“双筋梁”超筋的情况，在自建房中是普遍存在的，不仅仅是因为实际施工，更是因为结构设计!一来，完全的“适筋”结构只是一种理想状态，现实中并不存在!二来，设计人员担心施工过程的偷工减料，往往在计算结果上又人为地加大了钢筋直径或增加了钢筋的数量，这种现象是极为常见的!对比以下梁的典型破坏形式，我们在自建房过程中，宁可超筋绝不少筋!但施工的时候，不要只加强下部梁的钢筋，将上部钢筋同时进行适当的加强，做成“双筋梁”，虽然在经济上并不划算，但自己盖房子，安全第一不是吗?