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)計中是絕對禁止的”!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)的工程事故都是因為偷工減料造成的，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。

簡支梁受力示意圖

        ▲簡支梁受力示意圖

        混凝土強度合格的情況下，梁體下部鋼筋的受拉能力決定了整個框架梁的承載能力，所以在實際施工過程中，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

        ▲梁截面配筋示意圖

        對于農(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，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

        ▲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，有充分的逃生時間，這種破壞稱為延性破壞。同時，適筋梁的材料強度能得到充分發(fā)揮。當然，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

        ▲梁配筋示意圖

        如果梁內(nèi)受力筋不足成為少筋梁，會怎么樣呢?這種梁破壞時，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)力迅速增大進而被拉斷。在此過程中，裂縫迅速開展，構(gòu)件嚴重向下?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

        ▲少筋梁破壞過程演示

        如果梁內(nèi)受力筋過多，形成超筋會怎么樣呢?超筋破壞是指當構(gòu)件受拉區(qū)配筋量很高，則破壞時受拉鋼筋不會屈服，破壞是因混凝土受壓邊緣達到極限壓應(yīng)變、混凝土被壓碎而引起的。發(fā)生這種破壞時，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，受拉鋼筋的強度未被充分利用，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)濟上也不合理。

超筋梁破壞過程演示

        ▲超筋梁破壞過程演示

        在實際施工過程中，鄉(xiāng)村施工隊多是根據(jù)經(jīng)驗進行配筋，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，而不是承受荷載。這時，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)地圈梁標準配筋

        ▲磚混結(jié)構(gòu)地圈梁標準配筋

        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，上部配筋弱的典型框架梁配筋方式叫做“單筋梁”!

框架梁標準配筋

        ▲框架梁標準配筋

        但為了買個安心，施工中業(yè)主對施工隊的配筋要求多會超過標準，從而造成超筋。但與典型的“超筋梁”不同的是，自建房實際施工造成的超筋梁，下部受力筋很結(jié)實，而上部鋼筋也得到了大大的增強。這是整體意義上的超筋，也稱之為“雙筋梁”，上部混凝土不會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，一定程度上還增長了延性破壞的時間，但對增強梁的承載能力卻作用有限。也就是說，性價比低，鋼筋被浪費了!

實際施工過程的超筋

        ▲實際施工過程的超筋

        “雙筋梁”超筋的情況，在自建房中是普遍存在的，不僅僅是因為實際施工，更是因為結(jié)構(gòu)設(shè)計!一來，完全的“適筋”結(jié)構(gòu)只是一種理想狀態(tài)，現(xiàn)實中并不存在!二來，設(shè)計人員擔(dān)心施工過程的偷工減料，往往在計算結(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!對比以下梁的典型破壞形式，我們在自建房過程中，寧可超筋絕不少筋!但施工的時候，不要只加強下部梁的鋼筋，將上部鋼筋同時進行適當?shù)募訌?，做成“雙筋梁”，雖然在經(jīng)濟上并不劃算，但自己蓋房子，安全第一不是嗎?

三種破壞形式