022-钢筋混凝土梁抗剪承载力计算器
钢筋混凝土梁抗剪承载力计算器
概述
依据 JTG 3362-2018 第5.2.9条。Vu = α1α2α3(20-h/1000)fcu,bh0 + Asv·fsv·h0/Sv(单位kN)。混凝土项系数(20-h/1000)中h单位mm。
补充说明:⚠️该标准正在修订中。α2(预应力提高系数)本计算器默认1.0,需手动输入。
依据标准
- 试验/计算方法:
JTG 3362-2018 5.2.9
- 摘要说明:依据 JTG 3362-2018 第5.2.9条。Vu = α1α2α3(20-h/1000)fcu,bh0 + Asv·fsv·h0/Sv(单位kN)。混凝土项系数(20-h/1000)中h单位mm。
- 备注说明:⚠️该标准正在修订中。α2(预应力提高系数)本计算器默认1.0,需手动输入。
现行标准
| 标准/文件 | 控制值或说明 | 附注 |
| JTG 3362-2018 最小配箍率 | ρsv,min = 0.18fcu,k/fsv (%) | /docs/jtg-3362 |
| JTG 3362-2018 C40/HRB400 | ρsv,min≈0.132% | /docs/jtg-3362 |
计算公式
Asv = A_{sv} = n \cdot \frac{\pi d_v^2}{4}
rho_sv = \rho_{sv} = \frac{n \pi d_v^2}{4 b S_v} \times 100\%
Vu_concrete = V_{u,c} = \alpha_1\alpha_3 \cdot \frac{20-h/1000}{100} \cdot f_{cu} \cdot b \cdot h_0 \times 10^{-3}
Vu_stirrup = V_{u,sv} = \frac{n \pi d_v^2}{4} \cdot f_{sv} \cdot h_0/S_v \times 10^{-3}
Vu = V_u = V_{u,c} + V_{u,sv}
Vu_limit = V_{u,lim} = 0.51 \sqrt{f_{cu}} \cdot b \cdot h_0 \times 10^{-3}
参数与符号
输入参数
| ID | 符号 | 名称 | 单位 | 说明 |
| b | b | 腹板厚度 | mm | 600 |
| h | h | 截面高度 | mm | 1200 |
| h0 | h0 | 有效高度 | mm | 1150 |
| fcu | fcu | 混凝土立方体抗压强度 | MPa | C40=40 |
| fsv | fsv | 箍筋抗拉设计强度 | MPa | HRB400=330 |
| dv | dv | 箍筋直径 | mm | 10 |
| n | n | 箍筋肢数 | — | 2=双肢 |
| Sv | Sv | 箍筋间距 | mm | 150 |
| alpha1 | alpha1 | 弯矩影响系数 | — | 简支=1.0 连续端=0.9 |
| alpha3 | alpha3 | 翼缘影响系数 | — | 矩形=1.0 T形=1.1 |
| Vd | Vd | 剪力设计值 | kN | 含γ0 |
输出参数
| ID | 符号 | 名称 | 单位 | 说明 |
| Vu | Vu | 抗剪承载力 | kN | 抗剪承载力 |
| Vu_concrete | Vu_concrete | 混凝土抗剪承载力 | kN | 混凝土抗剪承载力 |
| Vu_stirrup | Vu_stirrup | 箍筋抗剪承载力 | kN | 箍筋抗剪承载力 |
| rho_sv | rho_sv | 配箍率 | % | 配箍率 |
示例数据
示例输入
| 名称 | ID | 示例值 | 单位 |
| 腹板厚度 | b | 238 | mm |
| 截面高度 | h | 770 | mm |
| 有效高度 | h0 | 857 | mm |
| 混凝土立方体抗压强度 | fcu | 53 | MPa |
| 箍筋抗拉设计强度 | fsv | 214 | MPa |
| 箍筋直径 | dv | 6 | mm |
| 箍筋肢数 | n | 3 | — |
| 箍筋间距 | Sv | 274 | mm |
| 弯矩影响系数 | alpha1 | 1.05 | — |
| 翼缘影响系数 | alpha3 | 1 | — |
| 剪力设计值 | Vd | 814 | kN |
主要结果
| 名称 | ID | 结果值 | 单位 |
| 抗剪承载力 | Vu | 2239.52 | kN |
| 混凝土抗剪承载力 | Vu_concrete | 2182.74 | kN |
| 箍筋抗剪承载力 | Vu_stirrup | 56.7752 | kN |
| 配箍率 | rho_sv | 0.13007 | % |
附加计算量
| 字段 | 结果值 |
| Asv | 84.8232 |
| Vu_limit | 757.30 |
合规判定
当前计算器仅输出计算结果,未设置强制合格/不合格判定。
参考与链接
- /docs/jtg-3362
原有补充说明
钢筋混凝土梁抗剪承载力计算器
概述
本计算器依据 JTG 3362-2018《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》第 5.2.9 条,用于计算钢筋混凝土梁斜截面抗剪承载力。适用于公路桥涵中各类混凝土梁的抗剪设计验算。
适用范围
- 适用构件:钢筋混凝土矩形截面梁、T形截面梁
- 适用标准:JTG 3362-2018《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》
- 截面形式:矩形截面、T形截面(含翼缘)
- 计算内容:斜截面抗剪承载力 Vu、配箍率 ρsv、最小配箍率验算
计算公式
1. 箍筋截面面积 Asv
$$A_{sv} = n \times \frac{\pi d_v^2}{4}$$
参数说明:
| 参数 | 含义 | 单位 |
| $d_v$ | 箍筋直径 | mm |
| $A_{sv}$ | 同一截面内箍筋总截面面积 | mm² |
2. 配箍率 ρsv
$$\rho_{sv} = \frac{A_{sv}}{b \times S_v} \times 100\%$$
参数说明:
| 参数 | 含义 | 单位 |
| $b$ | 腹板厚度(梁宽) | mm |
| $S_v$ | 箍筋间距 | mm |
| $\rho_{sv}$ | 配箍率 | % |
> 最小配箍率应满足:$\rho_{sv} \geq \rho_{sv,\min} = 0.18 \frac{f_{cu,k}}{f_{sv}}$(JTG 3362-2018 规定)
>
> 其中 $f_{cu,k}$ 为混凝土立方体抗压强度标准值,$f_{sv}$ 为箍筋抗拉强度设计值。
3. 混凝土抗剪承载力 Vuc
$$V_{uc} = \frac{\alpha_1 \alpha_3 (20 - \frac{h}{1000})}{100} \cdot f_{cu} \cdot b \cdot h_0 \div 1000$$
参数说明:
| 参数 | 含义 | 单位 |
| $h$ | 截面高度 | mm |
| $f_{cu}$ | 混凝土立方体抗压强度(标准值) | MPa |
| $b$ | 腹板厚度 | mm |
| $h_0$ | 截面有效高度 | mm |
> 公式中 $(20 - h/1000)$ 为高度折减系数,$h$ 以 mm 为单位输入。
4. 箍筋抗剪承载力 Vusv
$$V_{usv} = \frac{A_{sv} \cdot f_{sv} \cdot h_0}{S_v} \div 1000$$
5. 抗剪承载力 Vu(总)
$$V_u = V_{uc} + V_{usv}$$
6. 抗剪承载力限值 Vu,lim
$$V_{u,\lim} = 0.51 \sqrt{f_{cu}} \cdot b \cdot h_0 \div 1000$$
结果单位: kN
系数取值说明
α1(弯矩影响系数)
| 边界条件 | α1 取值 |
| 简支梁支点/跨中 | 1.0 |
| 连续梁端部(负弯矩区) | 0.9 |
| 悬臂梁根部 | 0.8 |
α3(翼缘影响系数)
| 截面形式 | α3 取值 |
| 矩形截面(无翼缘) | 1.0 |
| T形截面(翼缘参与抗剪) | 1.1 |
使用说明
输入参数
1. 截面尺寸:腹板厚度 b(mm)、截面高度 h(mm)、有效高度 h0(mm)
2. 混凝土强度:立方体抗压强度标准值 fcu(C40 = 40 MPa)
3. 箍筋参数:箍筋直径 dv(mm)、肢数 n、箍筋间距 Sv(mm)
4. 箍筋强度:箍筋抗拉设计强度 fsv(HRB400 = 330 MPa)
5. 系数:弯矩影响系数 α1、翼缘影响系数 α3
6. 设计剪力:剪力设计值 Vd(含结构重要性系数 γ0)
输出结果
| 输出项 | 含义 | 单位 |
| Vu | 斜截面抗剪承载力 | kN |
| Vu_concrete | 混凝土抗剪承载力 | kN |
| Vu_stirrup | 箍筋抗剪承载力 | kN |
| rho_sv | 配箍率 | % |
设计验算
验算应满足:
$$V_u \geq V_d$$
即抗剪承载力不小于设计剪力值(含荷载分项系数)。
注意事项
- ⚠️ 该标准正在修订中,使用时请关注最新版本
- ⚠️ α2(预应力提高系数)本计算器默认 1.0,需手动输入调整
- 本计算器适用于普通钢筋混凝土梁,预应力混凝土梁需考虑预应力对抗剪的有利/不利影响
- 箍筋间距不应小于规范规定的最小间距要求
参考标准
- JTG 3362-2018《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》第 5.2.9 条