1、浅谈通过微小的改变来提到梁的承载能力摘要：梁是建筑结构的重要组成成分，其主要作用是承受屋面荷载，以及把荷载传递给柱，同时荷载也是和我们日常生活中经常产生的力的形式，因此梁和我们的生活息息相关，梁的合适与否，很大程度上决定了该建筑是否实用，是否可用，对于梁，其承受的力作用主要有剪力、弯矩，对于梁是否能够承受，从应力和挠度两方面就行检验，挠度是与弯矩和材料自身刚度密切相连的；对于梁的设计，满足固定恒载只是前提，而实质是要满足活载效应，尤其当活载大于恒载时，其设计时就要将活载作为梁强度设计的主导因素，其中产生较大弯矩和剪力的也常是活载，因此对于梁承载能力的探究就主要考虑活载的影响。本文通过对梁形式的
2、探究，来谈谈如何以微小的改变来达到提高梁的承载能力。 关键字： 活载 应力 挠度 承载能力 中图分类号：G267 文献标识码：A 文章编号： 梁的形式有多种，最常见的有单筋、双筋矩形截面梁，T 形截面梁，其中梁形式的体现常采用的是钢筋混凝土，由建筑材料的知识有混凝土的抗压强度约是其抗拉强度的 20 倍，所以在工程中常用其来承受压力，对于拉力，常采用在梁的下侧安置钢筋来协助混凝土承受；对于钢筋在混凝土中的用量也有相应的规定，根据其用的多少分为少筋梁、适筋梁和超筋梁，由于少筋梁和超筋梁在破坏是没有明显的预兆，即为脆性破坏，这对人们的生命安全极为不利，所以工程中就采用适筋梁的这种形式。对于探究弯矩对
3、梁的影响，常采用两点对称加载的试验方案。 试验结果如下，整个过程分为三个阶段，第一阶段是未开裂阶段，及当受拉边缘的混凝土应变达到其极限拉应变时，将在纯弯区段某薄弱截面形成即将出现垂直裂缝的状态。 第二阶段是带裂缝工作阶段，及当截面弯矩增加到纵向受拉钢筋应变达到屈服应变时，钢筋应力达到其屈服强度，钢筋开始屈服。 第三阶段是破坏阶段，在第三阶段中，钢筋所承受的总拉力和混凝土所承受的总压力始终保持不变，但由于受压区高度的不断减小，梁的中和轴不断上升，使混凝土上边缘达到其极限压应变，受压区边缘混凝土将被压坏并向外鼓出，同时在梁受压区两侧有一定的压裂缝隙。 从中观察出三个阶段的破坏伊始基本上是从下侧边缘
4、混凝土，钢筋和上侧边缘混凝土开始的，在实际工程中，梁的危险截面一般都在梁的中心区域。当材料一定时，由材料力学的知识有弯矩应力与弯矩成正比，梁设计的最终目的就是为了其能承受屋面活载，因此对于度量梁是否安全，主要依据是研究其危险截面区域在要求的承载条件下能否满足相应的要求，同时由材料力学的知识有挠度一般都是中间区域达到最大值，所以判断梁是否安全通常情况下就考虑梁的中间区域。在这里提出变截面钢筋的方法，及梁两侧钢筋与中间区域钢筋满足一定的线性关系，及两侧钢筋与中间区域钢筋相比略小，这种做法会导致截面的刚性增加，与此对应的弯矩应力就会减小，同时采用变截面做法时，也会增大中间区域的钢筋和混凝土的接触面积
5、，从而提高摩擦力，就有利于抑制混凝土的徐变，从另一方面来看相当于提高了混凝土的弹性区间，也增加了塑形变形能力。对于这做法，在保持弯矩应力和挠度不变的情况下，为了实现和没做变截面之前的效果，则明显要增大弯矩，从而增加了梁的抗弯能力，在相同状态下，使截面的安全系数也得到了提高。上面已经阐述了梁上下两侧的混凝土也是制约承载能力的重要约束，在这里提出采用在增加上下两截面混凝土的强度等级，及两侧水泥强度高于中间区域，在相同承载力的条件下，则会使其不易破坏，就直接增加了梁的承载能力，同时也增加了梁的美观性；从上下边缘混凝土的破坏情况来看，采用不同的强度的混凝土宽度应该采用混凝土的保护层厚度，这样既经济又实
6、用，对于提高抗弯能力还可以采用预应力钢筋，它的工作原理相当于给在钢筋初始状态下就赋予了一个应力值，由平衡知识可知，这应力值就需要用荷载来平衡，则在相同承载条件下，相应于减少了荷载，从而提高了梁的承载能力。 对于梁的抗剪能力的提高方法，由岗岛达雄的试验结果得出结论：随着压应力的增大，混凝土的抗剪强度逐渐增大，并在压应力达到某一数值时，抗剪强度达到最大，及压应力达到单轴抗压强度的 0.5 至 0.6倍时，此后当继续增加压应力，由于混凝土内部微裂缝的发展，抗剪强度逐渐递减，当压应力达到单轴抗压强度时，抗剪强度降低为零。从这一结论里可以发现，增加抗剪能力除了提高材料强度外，从施工方面就能提高许多，及在
7、施工中给予梁一个合适的预压应力，就可以提高梁的抗剪和抗弯能力了。 与此同时，对于这些做法也存在着缺陷，浇筑钢筋时没有现成的模版可供使用，为了实现变截面做法就需要建立新的模版，同时，不同水泥间进行施工也会增加其相应的施工复杂度和困难度，但从长期来看，这些小的改变就达到提高梁的承载能力，确实不错的选择。 参考文献： 1混凝土结构设计原理（第二版） （按新规范 GB50010-2010 编写）S北京中国建筑工业出版社出版 2011 2国家标准，混凝土结构设计规范（GB50010-2010)S.北京:中国建筑工业出版社，2011 3国家标准，工程结构可靠性设计统一归规范（GB50153-2008)S.北京：中国建筑工业出版社，2008 4国家标准，普通混凝土力学性能试验方法标准（GB50081-2002)S.北京：中国建筑工业出版社 5梁兴文，史庆轩主编，混凝土结构设计原理M.北京：中国建筑工业出版社，2008 6过镇海著，混凝土的强度和变形（试验基础和本构关系）M。北京：中国建筑工业出版社 7顾祥林主编混凝土结构基本原理M.上海：同济大学出版社，2004
