006219

Ann-Kathrin Dannwerth, B.Sc.

2026-07-22

选择手册

受弯

IBC 2021 / ACI 318-19 (LRFD): 抗弯设计

抗弯设计验算检查现有的纵向钢筋是否能够承受由设计荷载产生的弯矩。验算分别针对以下情况进行：

各钢筋位置的设计弯矩由压应力块（地基压力）产生的弯矩和附加基础荷载（自重、覆土）产生的弯矩叠加得出，并参考柱边的设计截面：

M_{f, (Achse), (top), u} = \frac{\min (M_{C, + x, (top)} + M_{A, + x, (top)}; M_{C, - x, (top)} + M_{A, - x, (top)}; 0)}{Φ}

M_{f, (Achse), (bottom), u} = \frac{\max (M_{C, + x, (bottom)} + M_{A, + x, (bottom)}; M_{C, - x, (bottom)} + M_{A, - x, (bottom)}; 0)}{Φ}

此外，对于内部柱，还需考虑冲切时非对称剪应力分布产生的弯矩（通过临界圆周截面的弯矩传递）：

M_{2 w, u} = \frac{\sqrt{{(γ_{f, 1} \cdot M_{sc, 1})}^{2} + {(γ_{f, 2} \cdot M_{sc, 2})}^{2}}}{Φ}

控制设计弯矩是两个值中的较大者：

M_{(Achse), (Seite), u} = \max (M_{f, (Achse), (Seite), u}; M_{2 w, u})

折减系数取决于截面的应变条件（ACI 21.2，表 21.2.1）：

ε_{t, y} = \frac{f_{y}}{E_{s}}

钢筋屈服应变

ε_t,t = 0.003 – 达到极限压应变时的混凝土应变（ACI 318-19, 22.2.2.1），作为屈服应变的常数附加项，用于确定受拉截面的极限应变

RFEM 会自动检查每个钢筋位置的应变条件，这与简化计算不同。这可能导致上部（受压）钢筋的验算结果出现偏差，且更为保守。

基于设计弯矩确定结构所需的钢筋面积，并额外考虑最小配筋的影响：

A_{s, stat} = \max (A_{s, stat, t}; A_{s, stat, p})

A_s,stat,t	erforderliche Bewehrung aus Biegezug (Bemessungsmoment)
A_s,stat,p	erforderliche Bewehrung aus Bodenpressung / Mindestbewehrung (ACI 8.6.1.1)

静力要求配筋

A_{s, prov} \geq A_{s, stat}

A_s,prov

现有的（已铺设的）钢筋面积 [in²]

η = \frac{A_{s, stat}}{A_{s, prov}}

现有钢筋面积取自定义的基础参数。材料特性值取自指定的混凝土和钢筋材料。设计弯矩以及应变条件（包括 Φ）均由控制荷载组合自动计算得出，并针对每一处钢筋位置和设计截面。

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