弯剪扭构件　　（GB 50010－2002）

子程序界面

更新

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• 点击本子程序界面“数据”按钮旁边的倒三角形下拉菜单，选择“在更新版本打开”，子程序界面的原始数据将在更新的【弯剪扭构件】子程序中打开。

• 本子程序被取代的主要原因是《混凝土结构设计规范》GB 50010－2010 自 2011 年 7 月 1 日起实施。

技术条件

• 摘要：计算矩形、Ｔ形、倒Ｔ形、工形截面的弯矩（单筋或双筋）、剪力、扭矩承载力。计算方式可由内力求配筋或已知配筋求内力，并给出构造配筋。包含深受弯构件的设计。

• 编制依据

  • 《混凝土结构设计规范》GB 50010－2002，以下简称“混凝土规范”；

  • 《建筑抗震设计规范》GB 50011－2010。

• 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。

• 混凝土扭曲截面承载力计算的截面限制条件，混凝土规范是以 h_w/b 不大于 6 的试验为依据。

• 当箍筋抗拉强度设计值 f_yv＞360N/mm² 时，程序在计算结果中将予以提示。

计算设置

• 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

  • 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。

• □考虑地震作用组合

  • 当勾选“□考虑地震作用组合”时，输入的“弯矩设计值 M”“剪力设计值 V”等应是有地震组合参与组合的内力。

  • 考虑地震作用组合时，程序考虑了梁正截面承载力抗震调整系数 γ_RE＝0.75，受剪承载力抗震调整系数 γ_RE＝0.85。

• □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、无屈服点普通钢筋的相对界限受压区高度 ξb 分别按混凝土规范公式（7.1.4-1）、公式（7.1.4-2）计算。

• □集中荷载作用下剪扭构件　

  • 设置是否为集中荷载作用下的独立梁。

  • 所谓集中荷载作用下，包括作用有多种荷载、且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，若“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；若“计算方式”选择“已知 配筋 求 内力”，则 a 应输入具体数值。

• 箍筋间距 S

  • S——沿构件长度方向的箍筋间距（mm）。

  • 输入范围：50≤S≤1000。

钢筋、混凝土

• □直接输入混凝土强度设计值

  • 设置是否直接输入混凝土强度设计值。

• 混凝土的强度等级

  • 请参阅“混凝土的强度等级”。

  • 当勾选“□直接输入混凝土强度设计值”时，输入框为“混凝土抗压强度标准值 f_cu,k”。

• 混凝土抗压强度标准值 f_cu,k

  • f_cu,k——边长为 150mm 的混凝土立方体抗压强度标准值（N/mm²）。

  • 当未勾选“□直接输入混凝土强度设计值”时，输入框为“混凝土的强度等级”。

• 混凝土轴心抗压强度设计值 f_c

  • f_c——混凝土轴心抗压强度设计值（N/mm²）。

• 混凝土轴心抗拉强度设计值 f_t

  • f_t——混凝土轴心抗拉强度设计值（N/mm²）。

• 钢筋抗压强度设计值 f_y'

  • f_y'——钢筋抗压强度设计值（N/mm²）。

  • 当“钢筋抗压强度设计值 f_y'”为“自动”时，取 f_y'＝f_y。

  • 请参阅“钢筋抗拉强度设计值 f_y”。

• 抗拉钢筋弹性模量 E_s

  • E_s——抗拉钢筋弹性模量（N/mm²）。

  • 请参阅“钢筋弹性模量 E_s”。

内力、配筋

• 弯矩设计值 M

  • M——弯矩设计值（kN·m）。

  • 当“计算方式”选择“已知 内力 求 配筋”时，输入框为“受拉纵筋面积 A_s”。

• 受拉纵筋面积 A_s

  • A_s——受拉区纵向钢筋的截面面积（mm²）。

  • 当“计算方式”选择“已知 配筋 求 内力”时，输入框为“弯矩设计值 M”。

• 受压纵筋面积 A_s'

  • A_s'——受压区纵向钢筋的截面面积（mm²）。

  • 可输入“0.3A_s”“0.5A_s”等。

  • 当“计算方式”选择“已知 内力 求 配筋”时，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 A_s'”时，对一级框架梁端或二～四级框架梁端，程序将自动分别按 A_s'＝0.5A_s 或 A_s'＝0.3A_s 重新计算。

• 剪力设计值 V

  • V——剪力设计值（kN）。

  • 当“计算方式”选择“已知 内力 求 配筋”时，输入框为“箍筋面积 A_sv”。

• 箍筋面积 A_sv

  • A_sv——配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积（mm²）。

  • 当“计算方式”选择“已知 配筋 求 内力”时，输入框为“剪力设计值 V”。

• 受扭纵筋与箍筋配筋强度比值 ζ

  • ζ——受扭的纵向钢筋与箍筋的配筋强度比值。对钢筋混凝土纯扭构件，其 ζ 值应符合 0.6≤ζ≤1.7 的要求。

  • 当“受扭纵筋与箍筋配筋强度比值”输入“自动”时，取 ζ＝1.2；

• 受拉纵筋合力点至近边距离 a_s

  • a_s——受拉区纵向钢筋合力点至截面受拉边缘的距离（mm）。

  • 当 a_s 输入为“一类”“二a类”等环境类别时，默认的纵筋直径 d＝25mm。

  • 请参阅“受拉纵筋合力点至近边距离 a_s”。

• 受压纵筋合力点至近边距离 a_s'

  • a_s'——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 A_s'＝a_s。

• 受拉纵筋最小配筋率 ρ_min

  • ρ_min——一侧受拉纵筋最小配筋率（％）。

  • 当输入具体数值时，取输入值、0.2 及 45f_t/f_y 三者中的较大值。

  • 当输入“自动”时，取 0.2 和 45f_t/f_y 二者中的较大值。

• 水平分布筋最小配筋率 ρ_sh,min

  • ρ_sh,min——深受弯构件水平分布纵筋最小配筋率（％）。

  • 水平分布筋配筋率 ρ_sh＝A_sh/（b×s_v）。

深受弯构件

• 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 l₀/h＜5 时，按深受弯构件计算正截面受弯、斜截面承载力计算；若输入“l₀/h≥5”，则不进行判断，总是按普通的受弯构件计算。

• 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 f_yh＝f_y。

截面尺寸

• 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。

• 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 b_f、受拉区翼缘高度 h_f

  • b_f、h_f——分别为受拉区翼缘宽度、高度（mm）。

  • 当“截面形式”选择“工形截面（对称）”时，输入框分别为“翼缘宽度 b_f、b_f'”“翼缘高度 h_f、h_f'”。

• 受压区翼缘宽度 b_f'、受压区翼缘高度 h_f'

  • b_f'、h_f'——分别为受压区翼缘宽度、高度（mm）。

截面核心部分的尺寸

• 当“受拉纵筋合力点至近边距离 a_s”或“受压纵筋合力点至近边距离 a_s'”输入框为两个数值相加，例如“30+10”“25+10”等形式时，程序取加号前面的数值“30”“25”作为纵筋的混凝土保护层厚度。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边的距离。

• 其他输入形式，程序默认纵筋直径 d＝25mm，箍筋内表面至截面边的距离按 a_s－12.5 及 a_s'－12.5 取值。

• 请参阅“受拉纵筋合力点至近边距离 a_s”。

箍筋构造

• 箍筋构造

  • 混凝土规范表 11.3.6-2 规定梁加密区箍筋最大间距，一级取 h_b/4、6d、100mm 三者的最小值；二级取 h_b/4、8d、100mm 三者的最小值；三、四级取 h_b/4、8d、150mm 三者的最小值。

  • 程序中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取，当梁端纵向钢筋配筋率大于 2％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 10.2.10 规定。最小直径按混凝土规范第 10.2.11 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（d为纵向受压钢筋的最大直径）。

• 箍筋的面积配筋率 ρ_sv [ρ_sv＝A_sv/（bs）] 应符合混凝土规范相关要求，最小面积配筋率按下列规定计算：

  • 一级抗震框架梁：ρ_sv,min＝0.30f_t/f_yv；

  • 二级抗震框架梁：ρ_sv,min＝0.28f_t/f_yv；

  • 三、四级抗震框架梁：ρ_sv,min＝0.26f_t/f_yv；

  • 一般（非抗震）梁：当 V＞0.7f_tbh₀ 时，ρ_sv,min＝0.24f_t/f_yv。

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工程名称
构件编号
结构构件的重要性系数 γ₀
混凝土的强度等级
钢筋抗拉强度设计值 f_y
箍筋抗拉强度设计值 f_yv
受拉纵筋合力点至近边距离 a_s
钢筋弹性模量 E_s

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）

模块信息

• 子程序编号：MID023。

• 功能编号：FUN018。

• 发布版本：V2002.29.0529，发布日期：2002-06-20。

• 取代：MID019。

• 被取代：MID085。