这是因为:
1、保持梁骨架的刚度
腰筋和拉筋的直径和间距要考虑到施工中的荷载作用。当混凝土梁很高时,高大的钢筋骨架要承受钢筋自重,特别是施工中的施工机具、施工人员和施工材料的荷载,就可能使钢筋骨架发生位移和变形,导致钢筋尺寸跑位,这样便会影响钢筋与混凝土的粘结力,保护层厚度,从而影响梁的耐久性。设置适量的腰筋和拉筋,与钢筋骨架中的箍筋绑扎在一起形成一个整体,有效地约束钢筋骨架的变形,增大了钢筋骨架的刚度和稳定性。
2、限制混凝土的收缩裂缝
混凝土浇筑后必须保持足够的湿度和温度,才能保证水泥的不断水化,以使混凝土的强度不断发展,如果过早失水,会造成强度的下降,而且形成的结构疏松,产生大量的干缩裂缝。由于在混凝土梁的上下部都配置了钢筋,可以约束混凝土的收缩和阻止裂缝的产生。当梁高超过700mm,裂缝就会出现在梁的中部,进而向四周延伸,影响梁的外部观感、完整性和耐久性。在梁的中部设置腰筋,便可以控制这些裂缝的出现和产生。
3、减少受拉区裂缝的伸展
当梁承受的荷载较大时,梁的受拉区混凝土会开裂,随着荷载的增加,这些裂缝会汇集成宽度较大的根状裂缝向梁的上部延伸,从而影响梁的受力性能。设置腰筋便可以约束这些根状裂缝的伸展,提高梁的承载力。
综上所述,腰筋起着不容忽视的作用。在教学中,腰筋也要象梁中其他钢筋一样给学生作重点讲解和介绍。必须按照设计和规范的要求进行设置,保证腰筋位置的准确,并按规定设置拉筋,其两端与腰筋及箍筋绑扎牢固。
在靠近梁的跨中区域,弯曲变形是向下凸起,靠近柱子附近是往上凸起的。
框架结构中,梁柱节点始终保持直角关系,因此梁会出现弯曲曲线。只要抓住大的曲线方向,则拉压变形相对容易理解。在靠近梁的跨中区域,截面的下翼缘板受拉,截面的上翼缘板受压。相反柱子附近的情况是截面的上翼缘板受拉,截面的下翼缘板受压。
在框架结构中,使用H型钢梁的居多。在风力、地震力等水平力的作用下,梁的变形曲线表现为不同的形状。
一般取分析点都在边缘,边缘处弯曲产生的切应力为零,拉或压应力最大,这是只有扭转产生切应力,如果分析点不取边缘,就考虑弯曲产生的切应力。
梁的截面一般窄而高,弯矩作用在其最大刚度平面内,当荷载较小时,梁的弯曲平衡状态是稳定的。当荷载增大到某一数值后,梁在弯矩作用平面内弯曲的同时,将突然发生侧向的弯曲和扭转变形,并丧失继续承载的能力,这种现象称为梁的整体失稳现象。
理想轴向受压直杆的弹性弯曲屈曲:
假定压杆屈曲时不发生扭转,只是沿主轴弯曲。但是对开口薄壁截面构件,在压力作用下有可能在扭转变形或弯扭变形的情况下丧失稳定,这种现象称为扭转屈曲或弯扭屈曲。
以小位移小应变的线弹性理论为基础的,分析中不考虑结构在受载变形过程中结构构形的变化,也就是在外力施加的各个阶段,总是在结构初始构形上建立平衡方程。当载荷达到某一临界值时,结构构形将突然跳到另一个随遇的平衡状态,称之为屈曲。临界点之前称为前屈曲,,临界点之后称为后屈曲。
以上内容参考 -屈曲分析
以混凝土结构来说,如果梁和柱子的连接点是混凝土整体浇筑的,无法转动;并且平面两个方向的梁柱都是这样的连接的,这样的结构称为框架,其中两端都与柱相连的那些梁称为框架梁。
规定梁在弯矩作用下,如果梁的底部受拉,那么这个弯矩为正方向。
一般来说,框架梁的跨度范围内如果有竖向(也就是重力方向)的荷载作用,那么梁跨中的底部会受拉,而支座底部受压。所以梁支座处受负弯矩,跨中受正弯矩。
梁板的跨中,向下的荷载使梁板向下弯曲,这就是正弯矩。
梁板的支座处要简化成一个固定支座,而不是铰支座,这是前提。
支座对梁板而言是一个向上的荷载,使梁板向上弯曲,这就是负弯矩。
对单跨梁的两端支座理解起来有些困难,但是对于多跨梁的中间支座理解起来就容易多了,其实道理是一样的,再进一步引申一个例子,跷跷板的结构,在中间支座处使跷跷板产生向上弯曲的效果,这种效果就是负弯矩的作用。
实际上弯矩图就是构件受力弯曲的放大效果,弯矩的正负只是一个人为规定的受力方向和符号的对应关系,向下弯曲为正,向上弯曲为负,所以关键还是要理解弯矩图的意义。
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