006220

Ann-Kathrin Dannwerth, B.Sc.

2026-07-22

选择手册

冲切

IBC 2021 / ACI 318-19 (LRFD): 抗冲切验算

抗冲切验算用于检查作用在柱子上的剪力是否超过基础板在临界截面区域的承载力。验算在距离受荷区域 d/2 处的临界截面进行。

根据 ACI 318，对于无抗剪钢筋的板，抗冲切承载力取三种破坏准则下的最小值 (ACI 22.6.5.2)：

\begin{matrix} v_{c, a} = 4 \cdot λ_{s} \cdot λ \cdot \min (\sqrt{{f^{'}}_{c}}; \sqrt{{f^{'}}_{c, \lim}}) \\ v_{c, b} = (2 + \frac{4}{β}) \cdot λ_{s} \cdot λ \cdot \min (\sqrt{{f^{'}}_{c}}; \sqrt{{f^{'}}_{c, \lim}}) \\ v_{c, c} = (2 + α_{s} \cdot \frac{d}{b_{0}}) \cdot λ_{s} \cdot λ \cdot \min (\sqrt{{f^{'}}_{c}}; \sqrt{{f^{'}}_{c, \lim}}) \\ v_{c} = \min (v_{c, a}; v_{c, b}; v_{c, c}) \\ λ_{s} = \min (\sqrt{\frac{2}{1 + 0.1 \cdot d}}; 1) \\ β = \frac{\max (b, h)}{\min (b, h)} \end{matrix}

冲切承载力

设计抗力为 φ · v_c，其中 φ = 0.75 (剪切和扭转的强度折减系数，ACI 21.2)。

现有的冲切应力由临界截面处剪力产生的基本应力分量以及弯矩传递引起的应力分量（非对称剪应力分布）组成：

\begin{matrix} v_{u} = v_{uv} - \frac{γ_{v, 1} \cdot M_{sc, 1, sl} \cdot e_{1}}{J_{1}} + \frac{γ_{v, 2} \cdot M_{sc, 2, sl} \cdot e_{2}}{J_{2}} \\ v_{uv} = \frac{V_{u, res}}{b_{0} \cdot d} \\ γ_{v, 1}, γ_{v, 2} = 1 - γ_{f, 1 / 2} \end{matrix}

V_u,res	临界面内的控制剪力（支座反力减去剖面内的地基反力份量）
M_sc,1, M_sc,2	计算板在1/2方向上的理论弯矩
e₁, e₂	距离冲切截面重心到最大应力点的距离
J₁, J₂	惯性矩用于受弯临界截面的计算

现有冲切应力

η = \frac{| v_{u} |}{φ \cdot v_{c}} \leq 1.0

材料特性从指定的混凝土和钢筋材料中获取。临界截面的几何形状（b₀，相对于边柱/角柱/中柱的位置）根据基础和柱子的尺寸自动确定。剪力以及弯矩分量由主导荷载组合得出。

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