觀念釐清

觀念釐清

內力圖

一、繪製內力圖共通原則

（一）、內力圖是用圖形來表示桿件內力的分佈情形。

（二）、主要有「剪力」、「彎矩力」、「軸力」圖。

（三）、須對內力產生的原理進行清楚的理解。

（四）、內力圖繪製採第一象限的規則，由左至右繪製，上正下負。

二、剪力原理

首先，為了要呈現剪力，即每一切面的剪力組成。

每一切面的剪力為 dV。

假設某一切面剪力為 V，那麼下一切面的剪力即為V+dV。

以W均佈力而言，+W作用於dx距離的切面時，依「力平衡」觀念可列下列式：

V+W*dx-(V+dV)=0

=>

dV/dx=W

V=∫WdX＋C1(常數)

即 V_R=V_L+W_圖面積

以P₀集中力而言，V_R=V_L+P₀

故　V_R=V_L+W圖面積＋P₀

三、彎矩圖

[ΣM₀=0]

M_R=M_L+V圖面積+M₀

From Evernote:

基礎結構

一、結構體

首先，所謂的一組結構，指涉的是由許多的「桿件」所組成的系統。

這系統中，用來連結桿件各部位的物件，我們稱為「接續」。

用來將「桿件」們定著於大地、或另一個穩定的系統上的物件，我們稱為「支承」。

然而不管是「桿件」、「接續」、「支承」，都扮演了傳遞「作用力」的角色。

二、作用力的探討

在此必須先指出的是，在基本結構學中，我們探討的只是「平面力系」的空間，

也就是我們的探討範圍只是「二維的空間」，即只有X向、Y向的平面。

換句話說，這個世界，只存在「一張紙上」。

因此，在這紙上任何方向的力，都可以用ｘ向與ｙ向去分解，比例不同而已。

然而，特別的是，因為在「作用力」與「距離」的關係，產生出「額外」的力，即「力矩」

如同阿基米德所說

「給我一根支桿，我可以舉起全世界」

因此，在平面力系中，作用力可分解為三種作用力，

ｘ向的作用力、（以Fｘ代替）

ｙ向的作用力、（以Fｙ代替）

及產生的力矩作用力。（以Ｍ代替）

三、不同構件形式力學意義的探討

首先探討「支承」角色，支承可「傳遞」結構體的力量至另一個穩定的系統（如大地、或另一個穩定結構）

　此處的「傳遞」對於結構體而言是提供支撐力，

　結構體A透過「支承」將力傳到大地上，大地因為能夠承受足夠作用力，故將力反過來傳遞回支承上。

　相對於結構體A而言，支承就是提供了反力，用來承受作用其結構上的「作用力」。

支承包括了基本的「固定端」、「鉸支承」、「滾支承」，以及其他「定向支承」、「彈性支承」

　固定端可「傳遞」三種作用力（Fx、Fy、M）

　鉸支承可「傳遞」兩種作用力（Fx、Fy），無法傳遞力矩力。

　滾支承可「傳遞」１種作用力（與支承方向完全垂直的力，無法抵抗與支承方向完全水平的力，亦無法抵抗力矩）

接續包括了基本的「剛接」、「鉸接（樞接）」、「滾接」，以及其他「定向接續」、「彈性接續」

　剛接可「傳遞」三種作用力（Fx、Fy、M）

　鉸接可「傳遞」兩種作用力（Fx、Fy），無法傳遞力矩力。

　滾接可「傳遞」１種作用力（與支承方向完全垂直的力，無法抵抗與支承方向完全水平的力，亦無法抵抗力矩）

四、內力

前面我們探討了「支承」與「接續」的構件形式，卻沒探討「桿件」的構件形式，

因為「桿件」除了有傳遞「外力」的面向，亦須探討其「外力」轉換成以內力形式來表達的面相。

當然，「支承」與「接續」在真實的世界中，當然也可以探討其內力的面向，但因為在基礎結構中，都將支承與接續視為一種「質點」。

也不去探討其「材料特性」能否承受所需傳遞力量的能力。但因為桿件是結構的主要部份，其內力的探討關乎著其材料是否能夠承受外力的作用。因此，內力的概念就非常重要。

內力的概念中包括了

軸向力（Ｎ）

剪力（Ｖ）

扭力（Ｔ）

彎矩（Ｍ）

此處所謂的力　係指具有方向、及大小的力量。

此處所謂的力偶　係指力量大小相同，方向相反，成對的力。

四、結構型式

在基本結構中，我們「定義」出三種結構型式概念，之所以說是概念是因為不會有真實的結構如此，但為了理解及設計需求。

「梁結構」型式

在梁結構中，「桿件」承受三種作用力

剛架結構

桁架結構

組合構件

給排水系統

建築給排水系統包括給水、與排水


「水」分為上水、中水、下水

「上水」即屬於可引用的水。
「中水」即生活廢水，可在回收利用，於建築中稱為「中水回收系統」。
「下水」即是不再回收的廢水，排入「下水道」。


「給水計畫」
一棟建築物供應水的計畫

需要考量幾點

「自然環境」
「公共設施」
「建築需求」

http://www.xmind.net/share/627work/water-supply-and-drainage/

鋼筋的搭接-前言

身為建築人，對於「鋼筋混凝土」應該是非常不陌生才對。然而下工地看到鋼筋說明時，才發現許多關於鋼筋綁紮的背景知識卻是那樣地缺乏。
但話說回來，關於鋼筋混凝土的施工或設計面向，是屬土木和結構技師的範疇，相關的書籍也都是由土木與結構技師們所撰寫的。

本編談論的是屬於「鋼筋混凝土構造」中「鋼筋搭接」的範疇。
我由一個觀念接著一個觀念慢慢介紹。

目前台灣對於「鋼筋混凝土構造」的相關規範有兩個，包括「鋼筋混凝土設計」及「鋼筋混凝土施工」，其訂定的依據是「建築技術規則建築構造編」。

觀念一、鋼筋搭接來自於「結構力學」與「實驗」的相互作用。

鋼筋混凝土中所有的「數據」都來自於「結構力學」和「實驗」所訂定。
透過「結構力學」的計算，可以計算出結構體各個部位受力的大小及形式，藉此決定「搭接」的位置與方式。透過「實驗」得到的結果，來訂定各號鋼筋的「伸展長度」、以及從破壞模式來檢討鋼筋綁紮的方。


1、首先談及「鋼筋」號數（#）與「標稱直徑」（ex.D19、D20）
通常我們說 6號鋼筋，就代表 #6，其對應的就是 D19。
（鋼筋號數與標稱對應表很容易從網路上找得到，可以自己研究）
D19的鋼筋即表示其「斷面直徑(Db)」約為19.1mm。
而鋼筋的「斷面直徑Db」是最基本的單位，也是決定之後「伸展長度」與「搭接長度」的單位。


「伸展長度」通常使用符號( Ld )代表：（鋼筋有分光面鋼筋和竹節鋼筋，這邊說明的都是以竹節鋼筋為例）

「伸展長度」的意義是，鋼筋埋在混凝土裡，至少需要多少長度，才能使鋼筋發揮效力時，不至於失效。

混凝土與鋼筋結合時，你無法將鋼筋抽出是因為鋼筋與混凝土結合產生強大的摩擦力即所謂的「握裹力」。今天一根降伏強度4200kgf/c㎡的鋼筋，應該要能夠承受4200kgf/c㎡的拉力，假若「握裹力」小於4200kgf/c㎡時，則這跟鋼筋在還沒達到降伏強度時，就已經被抽出了，也就等同於失效了。

因此「伸展長度」就是透過實驗的方式，來測試「各種強度各種號數之鋼筋」在「不同混凝土強度」時、及「不同施工位置」時的最小伸展長度。因此得到了一個很大的「對照表」。（一樣可從網路上搜尋的到）

上段文字中，所謂的「不同施工位置」指得有兩項。「頂層鋼筋」及「受拉與受壓」。

所謂的「頂層鋼筋」即是因為混凝土灌漿時會產生「頂層鋼筋效應」。
例如梁在配筋時上層鋼筋很多，在灌漿時混凝土可能無法完全填滿而在鋼筋下方留有空隙，粗骨材向下沉澱，上方混凝土受水泌與氣泡上浮，骨材間的膠結力會降低，握裹強度就會降低，相對的可以推測其握裹力會比原本完全包覆時差，因此在實驗後的數據在乘上1.33的安全係數，來訂定頂層鋼筋的「伸展長度」。

「受拉與受壓」，伸展長度實驗時是以拉拔的方式進行測試，但並非所有鋼筋都是承受拉力，例如「牆筋」和部份只承受軸向壓力的「柱筋」就沒有受到拉力，因此這些只承受「壓力」的鋼筋其伸展長度就可以折減。


介紹完「伸展長度」後，要談「搭接長度」，搭接長度就是兩兩鋼筋搭接時所需要的重疊
距離。

「搭接長度」一般為伸展長度的1.33倍。

http://www.xmind.net/share/627work/rebar-lap-1/

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踏入了建築產業，才知道自己對建築知識的積累才剛起步；
這個部落格，將記載我的建築工作，以及建築學習的旅程。