某使用外加工钢筋住宅楼的鉴定及结果分析

某使用外加工钢筋住宅楼的鉴定及结果分析
王刚（山东省建筑科学研究院山东省济南市无影山路29号 250031）

关键词：钢筋外加工力学性能 PKPM
摘要：近年来，国内各地均出现了建筑工程使用经外加工处理的“瘦身钢筋”的现象，对工程质量埋下了极大的隐患。本文对东营市某使用外加工钢筋的住宅楼进行的鉴定工作进行了探讨。
一、前言
近年来，部分企业及个人为了谋求一己私利，非法的进行钢筋外加工活动，造成了极其恶劣的影响。同时，在工程中使用这样的钢筋对工程质量埋下了极大的隐患。特别的，2010年山西的“瘦身钢筋”事件在国内造成了重大影响。虽然各省市均针对此现象做了大量的工作，但受巨大经济利益的驱使，仍有部分不法分子在从事着钢筋外加工的活动，我省亦是如此。笔者于2011年3月在东营参与了某住宅楼的鉴定工作。
二、工程概况
东营市某住宅楼为剪力墙结构，总建筑面积为14987.29 m2。有关部门质量检查时在施工现场抽取部分钢筋进行检测，发现用作板底受力钢筋及楼板负弯矩筋HRB400级φ8钢筋质量不符合标准要求，要求施工单位对工程质量进行鉴定。
省建工检测中心的技术人员对现场情况进行了初步了解，确定了鉴定内容：依据现行相关规范、标准、技术规程，以及目前国内现有的检测技术水平，在现场许可的前提条件下，对该工程三、四层进行现场检测。主要项目包括：（1）在实体结构中截取钢筋，对其直径和力学性能进行检测；（2）检测混凝土强度。
三、鉴定情况
（一）现场检测
（1）钢筋检测
检测人员在现场截取了部分钢筋并带回实验室测量了其力学性能，具体检测结果见表1和表2。
表1 钢筋直径检测结果

编号	取样部位	钢筋规格	公称内径（mm）	实测内径（mm）	最小内径（mm）	允许偏差（mm）
1	三层7~1/7轴与A~B轴间顶板	HRB400 φ8	7.7	7.1、7.1、7.2、7.3	7.1	±0.4
2	三层1/10~11轴与A~B轴间顶板	HRB400 φ8	7.7	7.1、7.2、7.2、7.2	7.1	±0.4
3	四层1/1~2轴与A~B轴间顶板	HRB400 φ8	7.7	7.2、7.2、7.2、7.2	7.2	±0.4
4	四层5~1/5轴与A~B轴间顶板	HRB400 φ8	7.7	7.2、7.3、7.4、7.4	7.2	±0.4

表2 钢筋力学性能检测结果

编号	钢筋规格	实测直径（mm）	面积 (m2)	屈服强度		抗拉		断后标距 (mm)	断后伸长率（%）	冷弯 180°
编号	钢筋规格	实测直径（mm）	面积 (m2)	拉力（kN）	强度（MPa）	拉力（kN）	强度（MPa）	断后标距 (mm)	断后伸长率（%）	冷弯 180°
1	HRB400 φ8	7.1	42.99	19.1	445	24.4	570	48.00	20.0	无裂纹
1	HRB400 φ8	7.1	42.99	19.0	440	23.6	550	47.50	19.0	无裂纹
2	HRB400 φ8	7.2	44.18	23.4	530	24.5	555	47.50	19.0	无裂纹
2	HRB400 φ8	7.1	42.99	19.4	450	23.3	540	46.50	16.0	无裂纹
3	HRB400 φ8	7.2	44.18	19.8	450	24.2	550	47.00	17.5	无裂纹
3	HRB400 φ8	7.2	44.18	23.7	535	27.8	630	48.50	21.0	无裂纹
4	HRB400 φ8	7.4	46.57	26.8	575	31.3	670	47.50	19.0	无裂纹
4	HRB400 φ8	7.4	46.57	27.9	600	32.2	690	47.00	17.5	无裂纹

（2）混凝土强度
检测人员依据《建筑结构检测技术标准》GB/T 50344-2004及《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T 23-2001，采用回弹法对三、层混凝土顶板强度进行随机抽查检测，并按批推定其混凝土强度，测得其强度满足原设计。四层因龄期未到，故验算时按设计强度取值。
（二）验算分析
现场截取的φ8钢筋的屈服强度、抗拉强度和伸长率虽然满足标准要求，但部分钢筋钢筋直径偏小，为保证结构安全，对该工程进行结构验算。
按委托方提供的设计图纸，恒荷载按原设计对应《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001中的规定取值；根据《建筑抗震设计规范》GB 50011-2001和《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002，进行相应参数设置，材料强度按原设计。验算分析采用中国建筑科学研究院编制的PKPM系列结构软件，所有的结构布置、构件尺寸均按委托方提供的设计图纸输入计算机，由计算机形成该建筑物的结构进行验算。（3）验算结果
经验算，三、四层使用HRB400级φ8钢筋的混凝土顶板计算配筋截面积均小于实际工程配筋（实际工程配筋截面积按实测直径计算），满足原设计功能的承载力要求。
四、结果分析
通过建立模型及计算，得到了板的配筋面积图，对比计算结果与施工图纸可见，施工的配筋量要高于设计值。究其原因，是设计单位在设计时为了保险起见，往往会在设计的基础上增加配筋量以增加安全系数。我们进行结构验算的时候，各种材料的强度值也是取设计强度，目的也是为了相对保守的进行验算分析，以获得更高的可靠性。经过力学性能试验可以看出，所检钢筋的实测屈服强度、抗拉强度都高于标准要求，若将实测的结果作为验算参数，计算所得的配筋量会相应的减小。
在GB1499.2-2007中，对有抗震要求的钢筋，其强屈比限制在1.25~1.30之间，但本次鉴定的钢筋均用于现浇混凝土楼板中，属非抗震构件，对钢筋的强屈比及屈服强度实测值及理论值之比没有严格要求，故所测钢筋的屈服强度、抗拉强度、断后伸长率及冷弯性能合格即判定为合格。
五、结语
由于设计方面的相对保守及钢筋的力学性能符合标准要求，此次鉴定的结果为不影响结构的安全性，可不采取加固措施。但经加工的钢筋，其强屈比、屈服强度实测值及标准值的比以及延性较未加工过的钢筋必定会有损失。在实际工程应用中，应避免使用此类材料，以免造成重大的损失。《混凝土结构现场检测标准》（送审稿），已进入送审阶段。在此标准中增加了在混凝土构件现场截取钢筋并给出了相应的计算钢筋公称直径的方法，由于标准尚未执行，估在本次鉴定中并未使用。证明国家有关部门已经开始注重这方面出现的问题。建筑事业乃百年大计，有关部门应更加加强监督管理，施工企业亦应提高警惕，从源头和流通环节上杜绝外加工钢筋的使用，确保每一栋建筑都是矗立百年而不倒的优质建筑。
参考文献：
1、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001；
2、《建筑结构检测技术标准》GB/T 50344-2004；
3、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204-2002；
4、《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002；
5、《钢筋混凝土用钢第二部分：热轧带肋钢筋》GB 1499.2-2007；
6、《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T 23-2001；
7、《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001（2006年版）；
8、《建筑抗震设计规范》GB 50011-2001（2008年版）；