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/HRB400ρsv,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
bb腹板厚度mm600
hh截面高度mm1200
h0h0有效高度mm1150
fcufcu混凝土立方体抗压强度MPaC40=40
fsvfsv箍筋抗拉设计强度MPaHRB400=330
dvdv箍筋直径mm10
nn箍筋肢数2=双肢
SvSv箍筋间距mm150
alpha1alpha1弯矩影响系数简支=1.0 连续端=0.9
alpha3alpha3翼缘影响系数矩形=1.0 T形=1.1
VdVd剪力设计值kN含γ0

输出参数

ID符号名称单位说明
VuVu抗剪承载力kN抗剪承载力
Vu_concreteVu_concrete混凝土抗剪承载力kN混凝土抗剪承载力
Vu_stirrupVu_stirrup箍筋抗剪承载力kN箍筋抗剪承载力
rho_svrho_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b238mm
截面高度h770mm
有效高度h0857mm
混凝土立方体抗压强度fcu53MPa
箍筋抗拉设计强度fsv214MPa
箍筋直径dv6mm
箍筋肢数n3
箍筋间距Sv274mm
弯矩影响系数alpha11.05
翼缘影响系数alpha31
剪力设计值Vd814kN

主要结果

名称ID结果值单位
抗剪承载力Vu2239.52kN
混凝土抗剪承载力Vu_concrete2182.74kN
箍筋抗剪承载力Vu_stirrup56.7752kN
配箍率rho_sv0.13007%

附加计算量

字段结果值
Asv84.8232
Vu_limit757.30

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