从力学基本原理学习钢筋平法

《力学》是学习《平法》的基础知识，只有掌握了力学，才能理解平法为什么要那么做。比方说梁的钢筋，为什么上部钢筋只能在梁跨中搭接？而下部钢筋就只能在支座旁边三分之一跨的长度范围内搭接？如果不知道原理，不多问一个“为什么”，就不能真正说“懂”。下面我就举两个“力学在钢筋设计中的基本原理应用”的例子，希望读者指出不足，互相学习共同进步；希望读者“牵一发而动全身”，从一个原理反射理解到其他地方，培养在思考中学习的好习惯。

1.梁的上下部钢筋搭接位置原理

首先我们来看一下梁最基本的一种破坏时的情形。

一根梁，两端都有支座（等于在柱子上），我们在中间施加压力，想想会出现什么情况呢？

如果你知道答案是梁最终会断裂，那么，想想裂缝最先出现在什么地方呢？

很明显，梁的下部会最先出现裂缝。力学实验证明，下部钢筋会断，上部钢筋会在中部被挤压成“灯笼”。请看下面的力学示意图。

可以想象，假如梁的下部钢筋在跨中处搭接，结果会是怎么样？结果一定是在跨中搭接，受到梁内部最大的拉力，ofcourse容易断裂了！

可以引出《平法》中那些经验做法：

①梁上部要有支座负筋，并且通常伸入支座三分之一跨长

②梁的上部钢筋要在跨中搭接；下部钢筋要在支座两边三分之一跨长处搭接

③支座的两端往往需要箍筋加密（抗震加密）

2.锚固、搭接的力学原理

在理想情况下，钢筋当然是能不需要搭接最好，就像混凝土能最好一次性浇筑一样，一个整体总会比两个结合的内力要强。但因为混凝土有水化热等等原因，并不能一次性把整栋大楼浇筑好；钢筋因为生产、运输等原因，并不能长到刚刚好的长度。所以规范的市场里，钢筋一般是9米，或12米的规格。这是从市场层面解释为什么要有搭接。

我们想想为什么需要锚固？把一个小木块架在墙上，或者用铁钉钉在墙上，结果是不同的吧？用铁钉当然比单纯架在墙上更能稳固木块，问题是：铁钉要多长才能做到固定木块，又不浪费呢？

力学上有专门的计算公式，需要根据钢筋的直径、表面粗糙程度、受力大小等，计算出锚固的长度。简单说，该计算公式的原理就是找到一个

临界点：钢筋刚好拔出的那一瞬间，刚好断裂。这样你可以明白为什么级别越高的钢筋它的锚固长度越大了吧？

搭接也是这个概念。但有的人疑惑，为什么直径不一样的钢筋搭接，要用直径小的钢筋计算出的搭接长度呢？打个小小的比喻：一根粗绳子可以承受100牛的拉力，而一根细绳子只能十牛，两根绑扎在一起，用力两边一拉，哪根先断呢？毫无疑问，细的会先断裂。并且当施加的力到十牛时，这个结合就已经被破坏。所以采用100牛的拉力的话，有90牛是浪费的。钢筋搭接就是如此，搭接长度只要满足两钢筋被拉开的瞬间，细的钢筋刚好断裂就足以！

3.万能的内折角定律

所谓的内折角，我不文字解释，直接上图更形象。

（如左图，钢筋在转角处弯折，这样的危险就如右图所示，当钢筋两端都有拉力时，角处是“尖锐又脆弱”的，很容易就被破坏了。）

因此，无论在任何构件任何情况下，都绝对不允许内折角出现。解决的办法就是钢筋一定要伸到底。

可以看到《平法》无时不刻在运用这个定律，如果你有一天看到没有伸到底就弯折的的钢筋，那么你一定要自信的站出来，对设计人员说这图纸出错了。

比如:

4.受力钢筋布置位置靠外定律

这个定律是相对于分布钢筋等构造钢筋说的。打个比方说，一道剪力墙，是水平钢筋在外面，还是垂直钢筋呢？又比如板，长边和短边的钢筋

哪个是在下面呢？是随便哪个靠外都可以吗？答案当然是否定的。

这个规律就是：哪种钢筋受力更大，它就更靠外。比如说是独立基础的钢筋：长向钢筋在下，短向在上。

为什么是这样呢？请观察下图，在基础底面受到均匀土应力的情况下：

其受力结果如下图：

很明显，在上有柱子顶住中心，下有均匀的土应力情况下，独立基础是长边的弯曲更多！因此长边的受力更多。所以将长边的钢筋放在下面，短边钢筋置于上面。此时短边钢筋受力不多，基本等于分布钢筋的作用，起到固定长边钢筋，形成钢筋网的作用。

因此，回到前面疑问：剪力墙的钢筋是水平筋在外，还是垂直筋。其实答案是不确定的。因为剪力墙在不同的位置其受力情况不同（比如地下室剪力墙还受到土应力，而在地上不存在这种情况）。

从方便施工角度考虑的，即由外到内是：第一层，剪力墙水平钢筋；第二层，剪力墙的竖向钢筋和暗梁的箍筋（同层）；第三层，暗梁的水平钢筋。

钢筋计算里的“平法”基本原理是什么？

在理想情况下，钢筋当然是能不需要搭接最好，就像混凝土能最好一次性浇筑一样，一个整体总会比两个结合的内力要强。但因为混凝土有水化热等等原因，并不能一次性把整栋大楼浇筑好；钢筋因为生产、运输等原因，并不能长到刚刚好的长度。

这是从市场层面解释为什么要有搭接。 我们想想为什么需要锚固？把一个小木块架在墙上，或者用铁钉钉在墙上，结果是不同的吧？用铁钉当然比单纯架在墙上更能稳固木块，问题是：铁钉要多长才能做到固定木块，又不浪费呢？ 力学上有专门的计算公式，需要根据钢筋的直径、表面粗糙程度、受力大小等，计算出锚固的长度。简单说，该计算公式的原理就是找到一个 临界点：钢筋刚好拔出的那一瞬间，刚好断裂。这样你可以明白为什么级别越高的钢筋它的锚固长度越大了吧？ 搭接也是这个概念。

但有的人疑惑，为什么直径不一样的钢筋搭接，要用直径小的钢筋计算出的搭接长度呢？打个小小的比喻：一根粗绳子可以承受100牛的拉力，而一根细绳子只能十牛，两根绑扎在一起，用力两边一拉，哪根先断呢？毫无疑问，细的会先断裂。并且当施加的力到十牛时，这个结合就已经被破坏。所以采用100牛的拉力的话，有90牛是浪费的。

平法的原理及特点有哪些

1.梁的上下部钢筋搭接位置原理      梁的下部会最先出现裂缝。力学实验证明，当超过梁的抗剪强度后，下部钢筋会断，上部钢筋会在中部被挤压成“灯笼”，力学图示如下：由此可以引出《平法》中的经验做法：①梁上部要有支座负筋，并且通常伸入支座三分之一跨长；

②梁的上部钢筋要在跨中搭接；下部钢筋要在支座两边三分之一跨长处搭接；

③支座的两端往往需要箍筋加密（抗震加密）。

可以看到《平法》无时不刻在运用这个定律，如果你有一天看到没有伸到底就弯折的的钢筋。

钢筋平法识图的要点有什么？

1. 关键数据法一些东西还是需要去记忆的，如果一些关键的数据你不能掌握 ，那么使用的时候就会比别人落后许多，也显得你没有水平，其实平法图集中关键的数据也就那么几个，Lae、0.5Lae、1.5Lae、0.4Lae、12d。15d等，还有几个简单的组合，只要掌握了这几个数据，通过图集的试图训练，熟悉，所有的问题都会迎刃而解！

2. 构件比较法学习图集本身就是一件比较枯燥乏味的事情，如果单纯的记忆数据会比较乏味并且效率比较低，容易起不到任何作用。

3.胡思乱想法在学习的时候，最大的障碍不是用不着也不是记不住而是对他不了解。作为一个高职生，如果你学过结构力学或者在工地上搞过施工，平法的学习相对就容易了，结构力学是理论而工地是实践，但是我们都没有这些，所以我们需要一些方法帮助我们记忆，加深理解。我们按照自己的理解记忆，不管对错，只要理解，记忆就没有问题了，以后我们可以通过网上的讲座，视屏以及学习班来不断更正自己的想法，不断提炼自己的想法，这样慢慢的你对这个行业的东西就会越来越熟悉，就会成为行业精英。当然所谓的胡思乱想也是要有一定的根据而不是真正的胡思乱想。

混凝土结构施工图平面整体表示方法简称“平法”，其实质是把结构设计工程师的创造性劳动与重复性劳动区分开。一方面，把结构设计中的重复性部分做成标准化的节点构造；另一方面，把结构设计中的创造性部分，使用标准化的设计表示法即“平法”来进行设计，从而达到简化目的。平法图集的标准构造详图是目前国内常用的较为成熟的构造做法，是设计、施工、监理等方面的人员与平法施工图配套使用的正式设计文件。

学习平法图集应在理解的基础上与实际的工作相结合进行分析加以运用，这样才能真正领悟平法的精髓。学习平法需要了解与此相关的混凝土结构基本原理，在通过学习平法的基本原理来达到在总体上对平法又一个大致了解的目的。所谓的平法基本原理是指全部设计过程与施工过程为一个完整的主系统，主系统有几个子系统组成：基础结构、柱墙结构、梁结构、板结构；各子系统有明确的层次性、关联性、相对完整性。

其中，层次性是指基础、柱、墙、梁、板均为完整的子系统；关联性是指柱，墙一基础为支座（柱、墙与基础关联），梁以柱为基座（梁与柱关联），板以梁为支座；相对完整性是指基础，墙、柱、梁，板均自成体系。

什么是平法钢筋？

平法是“平面整体表示方法”的简称概述

1.平法的产生：国内传统设计方法效率低、质量难以控制。日本的结构图纸 没有节点构造详图，节点构造详图由建筑公司（施工单位）进行二次设计，设计效率高、质量得以保证。

据此中国传统的设计方法也必须改革。

2.平法的原理：设计流程：设计结构体系—〉结构分析（力学分析）—〉结构施工图设计。结构设计是一种是商品，有使用价值，是一种特殊的商品，分为创造性劳动和重复性劳动（非创造性劳动）。现在由结构工程师完成创造性设计部分（创造性劳动），节点构造、节点外构造不是结构工程师的劳动成果，是抄的规范。

（注：节点构造是算不出来的，是由研究人员试验出来的。）传统的单构件正投影表示方法将创造性劳动和非创造性劳动混在一起，节点内构造和节点外构造的设计属于重复性劳动（非创造性劳动）。基于此产生了结构标准化、构造标准化的思路，用数字化、符号化的表示方法即平面整体表示方法表示创造性设计。

平面整体设计方法，含表示方法和标准图两部分。节点构造标准化后，施工公司的劳动量加大。

3.平法的应用：

1、991年9月份平法开始在山东应用于工程，开始推广平法。

构造图适合于所有的构件，平法一张图上都有，走哪看哪，非常方便。平法推出后，有坚决支持、坚决反对、不表态三种人，后来将专利贡献给国家，成为国家标准。平法是给从事结构设计与施工的专业人员看的，提高了科技含量，不让非专业人员看懂，设计方法的改革也促进了施工单位技术人员水平的提高。

平法是结构设计领域的一次革命，提高效率两倍以上，能够使中国结构界不合理的人员配置情况得到改善。现在，3个建筑师配1个结构师。