为什么混凝土简支梁不适合加腋
摘要:为甚么持续梁可以鄙人面加腋,而简支梁就不合适?反过来,为甚么简支梁可以用鱼腹式,而持续梁就不可?我们先来看持续梁,最根基的大年夜家都知道,支座受负弯矩,跨中受正弯矩,所以我们纵向钢筋的排布也合适这一规律。
剪力酿成的裂痕通常为这个标的目标,取下图暗影部门的这一段作为隔离体。假定没有加腋,那么这段隔离体味是如许的:
横向均衡,T = C。竖向均衡,V = F。也就是说,截面混凝土和钢筋加起来的抗剪承载力起码需要 F 这么大年夜。此刻我们有加腋,酿成的成果是甚么呢?
上侧的钢筋受拉,下侧的混凝土受压,因为斜向加腋,所以混凝土的压力标的目标是斜向上的。我们把混凝土压力分化为水安然安静竖直标的目标的分力:
横向均衡,T = Cx。竖向均衡,V = F - Cy。也就是说,截面的混凝土和钢筋加起来的抗剪承载力只需要知足 F 减往 Cy 这么多就好了,剩下的 Cy 被混凝土压力的竖直分力给抵消了。加腋不但仅增大年夜了截面,进步了承载力 V,还主动抵消掉落了一部门剪力,让承载力 V 所应当达到的数值从 F 减小到了 F - Cy,可谓是一箭双雕。再来看看简支梁,整跨都承受正弯矩,环境就刚好相反了。
裂痕标的目标从支座向跨中,斜向上成长。一样,我们取暗影部门所示的隔离体。假定没有加腋,这段隔离体是如许的:
上侧混凝土受压,下侧钢筋受拉。横向均衡,T = C。竖向均衡,V = F。截面混凝土和钢筋加起来的抗剪承载力一样需要知足 F 这么大年夜。加腋以后,变成了这个模样:
混凝土压力仍然程度,可是钢筋的拉力变成了斜向下。我们把钢筋的拉力分化成两个分力:
横向均衡,Tx = C。竖向均衡,V = F + Ty。截面混凝土和钢筋加起来的抗剪承载力起码需要知足 F 再加上 Ty。也就是说,加腋反而帮了倒忙,把截面的抗剪承载力需要知足的数值从 F 增大年夜到了 F + Ty。所以呢,对简支梁来讲,可能这类鱼腹式的截面更合适,不但有益于抗弯,对抗剪也更合适:
对这类截面,我们的隔离体就变成了如许:
这时候辰,V = F - Ty,倾斜的钢筋不再是助纣为虐,而是大年夜力互助了。
注:本文来自知乎专栏土木僧的写写画画