旧楼复建施工中冷弯调直后钢筋力学性能试验研究

韩 俊 峰

(山西省清徐县供热公司，山西 清徐 030400)

旧楼复建施工中冷弯调直后钢筋力学性能试验研究

韩 俊 峰

(山西省清徐县供热公司，山西 清徐 030400)

在旧楼复建的施工过程中，经常会遇到框架柱头或钢筋混凝土剪力端头的纵向受力钢筋被人为大角度弯折的情况，针对这类钢筋经人工调直后的力学性能进行了试验研究，从钢筋屈服强度、抗拉强度、强屈比及伸长率等参数角度分析了钢筋的力学性能，为旧楼接建修复提供的参考数据可为同类工程参考。

冷弯调直，钢筋，力学性能，强屈比

1 概述

在各类土木工程项目的施工过程中，有时会遇到需将被外力弯折后的受力钢筋进行人工调直后继续接长使用的情况。例如钢筋混凝土灌注桩桩头预留纵筋，旧楼复建中的框架柱头或钢筋混凝土剪力端头的纵向受力钢筋，以及悬挑阳台板或空调板的留头钢筋。这些钢筋在经历了外力弯折后，尤其是大角度弯折后，弯折点处的钢筋外缘受到拉伸作用，内缘受到压缩作用，局部钢筋材料可能已经进入屈服阶段，产生了不可恢复的塑性变形。而当这些钢筋被人工调直后，又经历了一次冷弯过程，弯折点处的钢筋材料反复受力，其力学性能可能更加不利。因此有必要对此类经受不同角度弯折后再调直的钢筋的力学性能进行试验分析研究。本文结合一工程实例，专门进行了此项研究分析工作。

2 工程案例

2.1 工程概况

某8层民用建筑包括主楼和裙楼两部分，主楼结构形式为剪力墙结构，裙楼采用钢筋混凝土框架结构。主楼部分设计为地上8层，裙楼部分设计为地上1层，建筑平面呈矩形，东西长为65.9 m，南北宽为22.75 m，共设置2个单元。第1层层高6.36 m，2层～8层每层层高均为2.95 m，主体结构高度为26.9 m。房屋楼、屋盖均为钢筋混凝土现浇楼板，基础形式为钢筋混凝土筏形基础和钢筋混凝土独立基础。

该建筑裙楼和主楼主体部分施工至地上1层顶面时因故停工。地下室顶面处框架柱头和钢筋混凝土剪力端头的纵向受力钢筋发生了人为的大角度外力弯折的情况，如图1，图2所示。

2.2 钢筋人为弯折现状

目前地下室顶板面上的柱头及剪力墙端头纵向受力钢筋弯折严重。本文首先对弯折钢筋现状进行检测，将结果汇总如表1所示。

这些受弯钢筋主要为Φ16,Φ20,Φ25三种，钢筋均为HRB400级钢筋。由表1数据可知，受弯钢筋与垂线间的弯折角度介于30°～90°之间。

表1 人为弯折钢筋现状检测结果

2.3 弯折后再调直钢筋的力学性能测试

该楼地下室顶板面以上的柱头及剪力墙端头纵向受力钢筋被人为严重弯折。为满足结构后续接建工程的要求，需对弯折钢筋进行人工调直。为评定受力筋经弯折再调直后的基本力学性能是否满足国家相关规范的要求，本文在现场随机抽取了不同规格的钢筋并进行了室内力学性能试验。考虑到该区域柱头或墙端头纵向受力钢筋均需保留钢筋端头以便后续接建使用，故取样时不直接针对该批钢筋头进行取样，而在其他损伤部位截取了大致相同弯折程度的纵向受力钢筋进行类比试验，避免现场取样对其再次造成损伤。钢筋取样部位包括柱D/(1/01)、柱E/5、剪力墙B-D/1以及一些楼板区域；钢筋取样包括Φ8,Φ12,Φ16,Φ20,Φ25等5种规格。钢筋弯折后再调直的力学性能试验结果如表2所示。

表2 钢筋弯曲后的力学性能测试表

由表2数据分析，并与已有的完好钢筋的力学性能检验报告数据进行对比，可得如下规律：

1)各规格钢筋的屈服强度值提高，提高幅度在11.4%～26.8%之间，而钢筋抗拉强度值没有明显的变化。

2)各规格钢筋的断后伸长率有明显下降，下降幅度在28.1%～56.7%之间。目前实测断后伸长率最小为12.5%。Φ25钢筋的断后伸长率介于12.8%～14.4%之间，相比完好钢筋的试验断后伸长率减小至约50%，下降幅度较大，表明钢筋延性性能损失较多。

3)随着钢筋直径的增大，钢筋屈服强度的提高幅度越大，强屈比数据越小。依据GB 50011—2010建筑抗震设计规范3.9.2第2条(2)规定：钢筋抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25，钢筋的屈服强度实测值与屈服强度的标准值的比值不应大于1.3，且钢筋在最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%。其中有2根Φ25的钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值(简称强屈比)为1.22，略小于1.25，已不满足规范要求；其余Φ25钢筋的强屈比分别为1.26,1.27,1.28，也接近规范限值1.25。而其他直径规格的钢筋的强屈比最小为1.33。由此可知，直径较粗(Φ25)的钢筋在人为弯折后再调直，其力学性能受到不利影响程度较大。

3 结语

由弯折钢筋的力学性能试验可知，直径较粗(Φ25)的钢筋在经历人为弯折再调直的过程后，强屈比和断后延伸率降低较多，其力学性能受到不利影响程度较大，钢筋材料的抗震性能不能满足《建筑抗震设计规范》的有关规定。在后续调直使用后应采用补救措施。补救措施可考虑以弯折调直点为中心上下一定长度范围内绑扎搭接短钢筋。

[1] GB 50011—2010,建筑抗震设计规范[S].

Coldstraighteningsteelmechanicalpropertiestestinoldbuildingreconstruction

HanJunfeng

(ShanxiQingxuHeatingCompany,Qingxu030400,China)

In the process of rebuild old constructions, often encountered the high-angle artificial bending of longitudinal carrying bar in the column head of the frame structure or the tip of shear reinforced concrete. In this paper, the mechanical properties after manual straightening were experimentally studied. The mechanical properties of steel bars were analyzed from yield strength, tensile ratio, flexural strength and elongation. Reference data provided for the repair of old constructions and some similar projects.

cold straightening, steel, mechanical properties, tensile ratio

2017-10-02

韩俊峰(1982- )，男，助理工程师

1009-6825(2017)35-0046-03

TU311

A