[分享]箍筋抗拉能力跟梁的抗剪能力有什么关系?

作者:峰霖 时间: 2020-09-03 12:19 阅读:

  一根简支梁,比方说跨度是截面高度的8倍。一个集中力作用在简支梁的中间,比方大小是100, 那么依据我们在构造力学里学到的学问,很简单,两端的支座反力大小相同,分别为50。两个向上的50加起来,跟中间这个向下的100均衡。zH5七二检测-检测教程、检测报告、检测程序、行业考试、标准规范、招聘求职

  同样,依据构造力学的学问,我们也能晓得,这根简支梁各个截面的剪力大小均为50。只不过由于符号的定义,中点两侧的剪力一边是正50 一边是负50而已,中点处剪力的突变对应外加的集中力。zH5七二检测-检测教程、检测报告、检测程序、行业考试、标准规范、招聘求职

  只讨论剪力,不讨论弯矩的话,以上就是构造力学能通知我们的一切内容。假如我们想晓得梁的「抗剪机理」,或者说,这中间的100是怎样传送成两端的两个50的,整个梁的内部到底发作了什么,那么我们就要用到混凝土构造设计的学问了。zH5七二检测-检测教程、检测报告、检测程序、行业考试、标准规范、招聘求职

  其实道理很简单,以至都不需求很深邃的资料力学学问,简单的构造力学学问就足够了。zH5七二检测-检测教程、检测报告、检测程序、行业考试、标准规范、招聘求职

  为了便当起见,以下表示图中压力以蓝色表示,拉力以红色表示。zH5七二检测-检测教程、检测报告、检测程序、行业考试、标准规范、招聘求职

  我们先从外加的竖向集中力开端,一个大小为100竖直向下的集中力作用于梁上外表的中点处,那么依据力的均衡,在这一点,一定还有合力大小为100竖直向上的一个或者一组力。否则,这一点的力的均衡就不能满足。zH5七二检测-检测教程、检测报告、检测程序、行业考试、标准规范、招聘求职

  假如这也是一个竖直向上的集中力,大小为100,混凝土接受的压力,那么能够不能够呢?至少在这一点看来,是能够的。zH5七二检测-检测教程、检测报告、检测程序、行业考试、标准规范、招聘求职

  但是呢,这个压力继续向下传送,抵达梁的底面,这里就呈现问题了,由于底面外面就是空气,没有任何能够跟这个力均衡的可能。当然,你能够在这里加一个支座,用向上的支座反力来均衡,这样问题就处理了,但这样梁里面也没有剪力了,这梁也不是简支梁了,所以不在我们讨论之列。另一个处理计划是采用弯起钢筋,用斜向上的钢筋拉力均衡这个向下的力,但是随着人工费用的大幅上涨,弯起钢筋早已退出历史舞台,所以也不在我们讨论之列。zH5七二检测-检测教程、检测报告、检测程序、行业考试、标准规范、招聘求职

  看,这条路算是走进了死胡同,我们只能推倒重来。zH5七二检测-检测教程、检测报告、检测程序、行业考试、标准规范、招聘求职

  一个集中力不行,我们就换两个斜向的分力。外力竖直向下,大小为100;内部的抵御力能够是两个斜向45度的力,大小为70.71,也就是50乘以根号2。这样,这两个力的程度分力大小为50,方向一个向左,一个向右,正好相互均衡;这两个力的竖向分力大小为50,方向向上,加起来刚好和外力的100均衡。zH5七二检测-检测教程、检测报告、检测程序、行业考试、标准规范、招聘求职

  这两个斜向的力向下传送,抵达梁的底面。这时分,我们就该动动脑筋,想想该怎样继续均衡这两个力了。zH5七二检测-检测教程、检测报告、检测程序、行业考试、标准规范、招聘求职

  在底面处我们有什么?大声答复!对,我们有受拉的纵筋。所以,答案就来了。这两个45度斜向下的力,程度分力大小为50,被节点两侧的纵筋拉力的差值均衡,也就是200减去150等于50,刚好50;这两个斜向下的力,竖直分力大小也为50,被节点处竖直向上的箍筋拉力均衡,也就是说,这些箍筋需求提供大小为50的拉力。zH5七二检测-检测教程、检测报告、检测程序、行业考试、标准规范、招聘求职

  接下来,箍筋的50的拉力继续向上传送,抵达梁的顶面。下面的问题,就是如何均衡这两个顶面处的拉力。zH5七二检测-检测教程、检测报告、检测程序、行业考试、标准规范、招聘求职

  在顶面处我们有什么?大声答复!对,我们有混凝土受压区。这个竖直向下的50的力,竖直方向由斜向上的大小为70.71的力均衡。而这个斜向上的力同时也带来了程度方向的分力,所以程度方向要由两侧的混凝土受压区的压力的差值来均衡,也就是150减去100等于70.71的程度分力50。zH5七二检测-检测教程、检测报告、检测程序、行业考试、标准规范、招聘求职

  这个新增的斜向的大小为70.71的力,继续向下传送,与纵筋的拉力相交于梁底面。下一个问题,就是如何在梁底面这个位置均衡这个斜向下的力。zH5七二检测-检测教程、检测报告、检测程序、行业考试、标准规范、招聘求职

  置信大家曾经猜到了,很简单,回到第一步,再循环一遍。程度分力由纵筋的拉力差值均衡,竖直分力由箍筋的拉力均衡。zH5七二检测-检测教程、检测报告、检测程序、行业考试、标准规范、招聘求职

  然后继续反复再反复,直到力传送到支座为止。当最终抵达支座的时分,竖向分力不再需求箍筋,而是直接由竖直向上的支座反力均衡;程度分力则是直接被一侧的纵筋拉力均衡,由于另一侧曾经到头了,没有纵筋了。zH5七二检测-检测教程、检测报告、检测程序、行业考试、标准规范、招聘求职

  检查一遍全过程,取半构造,检验一下程度力、竖向力、弯矩均衡。竖向力,集中力向下100,支座反力向上50,蓝色斜向压力竖向分力50,100等于50加 50,没缺点;程度力,纵筋红色拉力200,混凝土受压区压力150,蓝色斜向压力程度分力50,200等于150加50,没缺点;弯矩,对集中力作用点取矩,50乘以梁的一半长度,200乘以梁的高度,梁的一半长度是梁高的四倍,50乘以4等于200乘以1,没缺点。zH5七二检测-检测教程、检测报告、检测程序、行业考试、标准规范、招聘求职

  回忆整个过程,中间施加的集中力,先是分红两半,分别斜向下,然后被箍筋拉回上面,然后再斜向下,然后再被拉上来……不断到支座为止。zH5七二检测-检测教程、检测报告、检测程序、行业考试、标准规范、招聘求职

  简单说,外力的施加能够看作注水口,支座反力能够看作出水口。注入100的水,分红两半,各自沿着蓝色的斜向管道流下去,然后被带有抽水功用的红色管道抽上来,然后再流下去,然后再抽上来……不断抵达两端的出水口,每端50,最终流入大地。zH5七二检测-检测教程、检测报告、检测程序、行业考试、标准规范、招聘求职

  既然是一个连续的「力流」活动的管道,那么哪一个环节出问题都不行。蓝色的管道必需没问题,也就是说,混凝土必需足够坚固,可以接受这个斜向下的压力;红色的管道必需没问题,也就是说,箍筋要足够坚固,可以接受这个竖向向上的拉力;注水口和出水口也必需没问题,也就是说,集中力作用点和支座处的部分承压要足够,不能发作部分的承压毁坏。zH5七二检测-检测教程、检测报告、检测程序、行业考试、标准规范、招聘求职

  经过这样的剖析,事实上,一根连续的混凝土梁变成了一个格构化了的桁架,受压杆件为混凝土,受拉杆件为纵筋和箍筋。仅就接受这个集中力招致的剪力而言,事实上,只要这些局部是发挥了作用的。在受力的剖析上,跟木桁架、钢桁架没有实质的区别,只不过是一局部杆件是混凝土一局部是钢筋而已。zH5七二检测-检测教程、检测报告、检测程序、行业考试、标准规范、招聘求职

  以上就是受力「剖析」的过程,下面就要进入「设计」了。留意,之所以上面是剖析,是由于上面一切的步骤都是笼统化了的、概念化了的东西,并不是真实的;而下面的设计,则是要把上面的理想化的剖析表现到实践的理想中。上面的剖析,只是通知了我们力的活动,而下面的设计,则要给出最终的配筋计划,比方箍筋直径几、间距几等等。zH5七二检测-检测教程、检测报告、检测程序、行业考试、标准规范、招聘求职

  既然是讨论箍筋的设计,首先我们看一下在我们最终的剖析结果里,跟箍筋有关的局部有哪些呢?其实就是这些竖向的红色拉力。也就是说,箍筋设计的目的,就是能够平安的接受这些竖向拉力,就像我们上面说的,在外力从作用点活动到支座的过程中,起到把力流从梁底面提升到梁顶面的作用。zH5七二检测-检测教程、检测报告、检测程序、行业考试、标准规范、招聘求职

  下面我们就要从笼统回到具象了。在我们的笼统化、理想化的剖析模型里,由于是45度角,所以每个红色拉力之间的间距其实就是梁的高度h0。也就是说,我们得到了一个结论,就像上图中阴影局部所示,虚线分割的每一个阴影局部内部的箍筋,都必需提供这个50的拉力。换句话说,集中力2V,支座反力V,截面的剪力其实就是V。每一个长度为h0的阴影局部的箍筋加起来,必需提供大小等于V的拉力。zH5七二检测-检测教程、检测报告、检测程序、行业考试、标准规范、招聘求职

  如今曾经很明朗了。假定我每一排箍筋的面积是Asv,箍筋的强度是fyv,那么这每一排能够提供的拉力就是面积乘以强度,也就是Asv*fyv。每一个阴影局部的长度是 h0,相邻两排箍筋之间的间距是 s,那么这每一个阴影局部里面的箍筋排数就是长度除以间距,也就是h0/s。zH5七二检测-检测教程、检测报告、检测程序、行业考试、标准规范、招聘求职

  晓得了单排箍筋的拉力,又晓得了箍筋的排数,那么这每一个阴影局部里的箍筋的总拉力就是h0*Asv*fyv/s。zH5七二检测-检测教程、检测报告、检测程序、行业考试、标准规范、招聘求职

  而依据我们上面的剖析,每一个阴影局部的箍筋总拉力,必需满足梁的剪力,也就是 V。zH5七二检测-检测教程、检测报告、检测程序、行业考试、标准规范、招聘求职

  所以呢,略微变换一下方式,zH5七二检测-检测教程、检测报告、检测程序、行业考试、标准规范、招聘求职

  好了,如今让我们翻开混凝土构造设计标准,看看里面的公式zH5七二检测-检测教程、检测报告、检测程序、行业考试、标准规范、招聘求职

  比照一下,明白了吗?zH5七二检测-检测教程、检测报告、检测程序、行业考试、标准规范、招聘求职

  就是箍筋做出的奉献,根据就是我们上面的剖析;zH5七二检测-检测教程、检测报告、检测程序、行业考试、标准规范、招聘求职

  则是假定完整没有箍筋,一根纯混凝土梁的近似抗剪承载力,说白了就是混凝土强度乘以截面面积。这两者加起来,就是一根钢筋混凝土梁最终的抗剪承载力。zH5七二检测-检测教程、检测报告、检测程序、行业考试、标准规范、招聘求职

  另一个相关的问题就是,假如我们这根简支梁十分短又十分高,也就是所谓的深梁,那这时分其实只需求斜向下的一个传送就够了,所以不需求额外的箍筋。zH5七二检测-检测教程、检测报告、检测程序、行业考试、标准规范、招聘求职

  比方就像这样一根深梁,一次传送,外力就能活动到支座,所以就不需求中间的竖向传送的箍筋了。而深梁设计的中心问题也就是底部的纵筋要至少能均衡掉这个斜向压力的程度分力。zH5七二检测-检测教程、检测报告、检测程序、行业考试、标准规范、招聘求职

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