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弯 剪 扭 构 件   (GB 50010-2010)

子程序界面

技术条件

  • 编制依据

    • 《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)(2015 年局部修订),以下简称“混凝土规范”;

    • 《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)(2016 年局部修订),以下简称“抗震规范”。

  • 适用于钢筋混凝土受弯构件和跨高比小于 5 的钢筋混凝土深受弯构件。

  • 根据混凝土规范第 6.4.1 条规定,混凝土扭曲截面承载力计算的截面限制条件是以 hw/b 不大于 6 的试验为依据的。

基本信息

  • 计算方式

    • 选择弯剪扭承载力正算或反算的计算方式,可选择“已知 内力 求 配筋”“已知 配筋 求 内力”。

    • 当选择“已知 配筋 求 内力”时,不能考虑扭矩。

  • 截面位置

    • 选择计算截面位置,可选择“一级框架梁”“二级框架梁”“三级框架梁”“四级框架梁”“一般位置”等。

  • 支座截面

    • 设置是否为支座截面。

    • 对于一~四级框架梁,当选择“”时即为框架梁端。

选项

  • 考虑地震作用组合

    • 设置是否考虑地震作用组合。

    • 当选择“”时,输入的弯矩、剪力等荷载效应设计值,应为有地震组合参与组合的内力。

  • 仅计算竖向地震作用

    • 设置考虑地震作用参与组合是否为仅计算竖向地震作用。

    • 当选择“”时,对于有地震作用参与组合

      • 正截面承载力抗震调整系数 γRE 取 0.75;

      • 受剪承载力抗震调整系数 γRE 取 0.85。

    • 当选择“”时,对于有地震作用参与组合,抗震调整系数 γRE 均取 1.0。

  • 考虑爆炸动荷载作用组合

    • 设置是否考虑爆炸动荷载作用参与组合。

  • 允许延性比 [β]

    • [β]——受弯构件的允许延性比。

    • 仅当考虑爆炸动荷载作用参与组合时,“允许延性比 [β]”方可输入。

几何参数

  • 截面形式

    • 选择构件的截面形式,可选择“矩形截面”“倒T形截面”“倒L形截面”“T形截面”“工形截面(对称)”“工形截面(不对称)”等。

  • 计算跨度 l0

    • l0——梁的计算跨度(mm)。

    • 程序根据用户输入的 l0 判断是否为深受弯构件。当跨高比 l0/h 小于 5 时,按深受弯构件计算正截面受弯、斜截面承载力计算;如输入“l0/h≥5”,则不进行判断,总是按普通的受弯构件计算。

    • 根据混凝土规范附录 G 条文说明,将跨高比小于 2.0 的简支梁及高跨比小于 2.5 的连续梁定义为深梁。程序在按混凝土规范附录 G 表 G.0.12 计算深梁中钢筋的最小配筋百分率时,为简化输入均按连续梁考虑;当“集中荷载作用下的独立梁”选择“”时,则视为集中荷载作用于连续深梁上部 1/4 范围内。

  • 截面宽度 b截面高度 H

    • b、H——分别为截面宽度、高度(mm)。

  • 受拉区翼缘宽度 bf受拉区翼缘高度 hf

    • bf、hf——分别为受拉区翼缘宽度、高度(mm)。

  • 受压区翼缘宽度 bf'受压区翼缘高度 hf'

    • bf'、hf'——分别为受压区翼缘宽度、高度(mm)。

基本组合

  • 弯矩设计值 M

    • M——弯矩设计值(kN·m)。

  • 剪力设计值 V

    • V——剪力设计值(kN)。

  • 扭矩设计值 T

    • T——扭矩设计值(kN·m)。

  • 集中荷载作用下的独立梁

    • 设置是否为集中荷载作用下的独立梁。

    • 根据混凝土规范第 6.3.4 条规定,集中荷载作用,包括作用有多种荷载、其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值占总剪力值的 75% 以上的情况。

    • 独立梁为不与楼板整体浇筑的梁。

  • 集中荷载作用点至支座的距离 a

    • a——集中荷载作用点至支座或节点边缘的距离(mm)。

    • 当输入“自动”时,如“计算方式”选择“已知 内力 求 配筋”,程序按 a 等于 M/V 自动计算;如“计算方式”选择“已知 配筋 求 内力”,则 a 应输入具体数值。

配筋

  • 受拉纵筋面积 As

    • As——受拉区纵向钢筋的截面面积(mm2)。

  • 受压纵筋面积 As'

    • As'——受压区纵向钢筋的截面面积(mm2)。

    • 可输入“0.3As”“0.5As”等,表示取受拉区纵向钢筋的截面面积 As 的 0.3、0.5 倍。

    • 当“计算方式”选择“已知 内力 求 配筋”时,对于框架梁端,如果相对受压区高度 ξ 超过规范限制、而用户又未输入“受压纵筋面积 As'”时,程序将根据抗震等级取 As'=0.5As(一级)或 As'=0.3As(二~四级)后自动重新计算。

  • 箍筋面积 Asv

    • Asv——配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积(mm2)。

  • 箍筋间距 s

    • s——沿构件长度方向的箍筋间距(mm)。

    • 输入值不应小于 50mm,且不大于 1000mm。

  • 受扭纵筋与箍筋配筋强度比值 ζ

    • ζ——受扭的纵向普通钢筋与箍筋的配筋强度比值。根据混凝土规范第 6.4.4 条的规定,对钢筋混凝土纯扭构件,ζ 值不应小于 0.6,当 ζ 值大于 1.7 时,取 1.7。

    • 当输入“自动”时,ζ 取 1.2。

材料

  • 钢筋抗压强度设计值 fy'

  • 受拉纵筋合力点至近边距离 as

    • as——受拉区纵向钢筋合力点至截面受拉边缘的距离(mm)。

    • 当输入“一类”“二a类”等环境类别时,默认的纵筋直径取 25mm、箍筋直径 dg10mm。

    • 请参阅:受拉纵筋合力点至近边距离 as

  • 受压纵筋合力点至近边距离 as'

    • as'——受压区纵向钢筋合力点至截面受压边缘的距离(mm)。

    • 当输入“自动”时,取为 as

  • 受拉纵筋最小配筋率 ρmin

    • ρmin——一侧受拉纵筋最小配筋率(%)。

    • 可输入“自动”“次要构件”及具体数值。

    • 当输入“自动”时,程序取规范规定的配筋率下限与配筋特征值相关表达式二者中的较大值。当“截面位置”为“一般位置”时,配筋率下限、配筋特征值相关表达式分别为 0.2、45ft/fy

    • 当输入“次要构件”时,ρmin 取值同“自动”,构件截面的临界高度按混凝土规范第 8.5.3 条规定取值。

    • 当输入具体数值时,取输入值与配筋特征值(ft/fy)相关表达式二者中的较大值。

  • 水平分布筋最小配筋率 ρsh,min

    • ρsh,min——深受弯构件水平分布纵筋最小配筋率(%)。

    • 水平分布筋最小配筋率 ρsh,min=Ash,min/(b×sv),sv 为水平分布钢筋的间距。

  • 水平分布筋配筋率 ρsh

    • ρsh——深受弯构件水平分布纵筋配筋率(%)。

    • 水平分布筋配筋率 ρsh=Ash/(b×sv)。

  • 有屈服点钢筋

    • 设置纵向受拉钢筋是否为有屈服点普通钢筋。

    • 有屈服点普通钢筋的相对界限受压区高度 ξb 按混凝土规范公式(6.2.7-1)计算,无屈服点普通钢筋按混凝土规范公式(6.2.7-2)计算。

  • 抗拉钢筋弹性模量 Es

深受弯构件

  • 考虑地震作用的框架梁,当其为深受弯构件时,抗剪承载力中的混凝土项取非抗震情况下的 60%,箍筋项、水平分布筋项承载力同非抗震。

  • 水平分布筋钢筋强度设计值 fyh 取值同 fy

截面核心部分的尺寸

  • 当“受拉纵筋合力点至近边距离 as”或“受压纵筋合力点至近边距离 as'”输入框的输入形式为两个数值相加,例如“30+10”“25+10”等形式时,程序取加号前面的数值“30”“25”作为纵向钢筋的混凝土保护层厚度 cs。在受扭承载力验算计算截面核心部分的尺寸时,该值即为箍筋内表面至截面近边缘的距离。

  • 其他输入形式,程序默认纵筋直径取 25mm;受拉区、受压区箍筋内表面至截面 受拉区、受压区边缘的距离,分别按 as 减去 12.5mm、as' 减去 12.5mm 取值。

  • 请参阅:受拉纵筋合力点至近边距离 as

箍筋构造

  • 箍筋构造

    • 梁加密区箍筋最大间距,根据混凝土规范表 11.3.6-2 的规定,一级为 Min{6d,hb/4,100};二级为 Min{8d,hb/4,100};三、四级为 Min{8d,hb/4,150}。

    • 程序对于构造钢筋的最大箍筋间距未考虑纵向钢筋直径,取加密区箍筋最大间距的两倍。箍筋最小直径按加密区要求取值,当梁端纵向钢筋配筋率大于 2.0% 时,加密区箍筋最小直径数值还应增大 2mm。

    • 非抗震时箍筋最大间距按混凝土规范表 9.2.9 规定,最小直径按混凝土规范第 9.2.9 条规定采用。

    • 当梁中配有计算需要的纵向受压钢筋时,箍筋直径尚不小于 d/4,此处 d 为纵向受压钢筋的最大直径。

  • 箍筋最小配筋率 ρsv,min(ρsv=Asv/b/s)要求

    • 一级抗震框架梁:ρsv,min=0.30ft/fyv

    • 二级抗震框架梁:ρsv,min=0.28ft/fyv

    • 三、四级抗震框架梁:ρsv,min=0.26ft/fyv

    • 一般梁(非抗震):当 V 大于 0.7ftbh0 时,ρsv,min=0.24ft/fyv

 


相关页


图例

  • 当选择显示图例时,在显示的计算结果中将自动插入相应的图例。

  • 也可将鼠标移到下面相应图例上,使用右键进行复制,然后粘贴到子程序计算结果中。

矩形截面

倒T形截面

倒L形截面

T形截面

工形截面(对称)

工形截面(不对称)