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2024-01-30

杆件

在"承载能力极限状态配置"对话框的 杆件 选项卡中,您可以进行杆件和杆件集的极限状态(ULS)验算的基本设置。

重要

承载能力极限状态配置的设置适用于所有被分配了该配置的杆件。如果列表 待设计对象 中的某个杆件未分配承载能力极限状态配置,则不会对其进行承载力验算。

'设计参数' 分为多个类别。

考虑用于混凝土设计的内力

在此类别中,您可以控制用于设计的杆件内力 N、My、Mz、Vy、Vz 和 MT,并确定在验算中考虑哪些内力。默认情况下,所有力和弯矩只要超过某一'公差'即被考虑。您可以为每种内力类型单独设置该数值。

例如,这使得在设计肋时可以忽略由协调条件产生的扭矩。为此,请定义一个新的承载能力极限状态配置,停用扭矩 MT,Ed,并将该配置用于该肋。

信息

停用某个内力会影响分配了该配置的所有杆件。因此请改用多个承载能力极限状态配置,并有针对性地将其分配给相应对象。

z 方向内力的折减

在此类别中,您可以进行'弯矩重分布'、'弯矩圆整'或'支座边缘弯矩'以及'剪力折减'的设置。

各选项中均注明了规范中相应的章节。复选框用于控制在设计时是修改设计弯矩 My 还是折减剪力 Vz。

重要

只有在激活某选项的同时,还为相应杆件节点定义了 设计支座,内力的折减才会被考虑。在一场 网络研讨会 中介绍了如何进行弯矩圆整的设置。

设计支座与挠度 章节中介绍了在进行混凝土设计的支座定义时如何操作,以及如何设置整体式支承或中间支座处弯矩重分布的比值 δ。

下图显示了剪力验算 UL0200.02 的利用率:上图采用剪力 Vz 折减,下图未采用剪力 Vz 折减。

有关杆件设计中剪力折减的更多提示,请参见我们知识库中的以下技术文章:

所需纵向钢筋

钢筋布置

通过钢筋布置,您可以影响所需纵向钢筋的计算。列表中提供了多种可选方案(见图 钢筋布置)。

'钢筋布置'会影响所需纵向钢筋的分布曲线,该曲线在设计后总是输出——无论各项验算是否满足。如果设计后发现采用所定义纵向钢筋的杆件截面不足,您可以将该所需钢筋分布曲线与现有钢筋分布曲线进行对比,从而得出'未覆盖的钢筋'。该结果可供使用。

钢筋沿整个板宽均匀分布

通过该选项,您可以确定在计算所需纵向钢筋时,是采用肋杆件的整个板宽(整个翼缘宽度),还是仅采用矩形截面的宽度。

在所需纵向钢筋中考虑剪力引起的拉力

该复选框用于确定在计算所需纵向钢筋时,是否包含由剪力产生的拉力分量(拉力覆盖)。

重要

如果希望所需钢筋的分布曲线与弯矩分布曲线一致,请停用该选项。如果激活该选项,钢筋分布曲线将受拉力覆盖线的影响。

构造规则

可选地,在杆件设计时还会检验关于'最小纵向钢筋'、'最小配筋率'或'最小抗剪钢筋'的构造要求。如果所给定的钢筋不满足其中某项验算,您可以在此排除该验算,或调整钢筋。

所需抗剪钢筋 - 抗剪承载力

计算所需抗剪钢筋有三种可选方案。

在默认设置中,计算抗剪承载力 VRd,c 时采用静力所需纵向钢筋。由于该选项中纵向钢筋配筋率 ρl 沿杆件 x 位置各不相同,因此抗剪承载力沿杆件也不是恒定的,而是取决于所需纵向钢筋。

或者,您可以采用现有纵向钢筋来确定抗剪承载力 VRd,c。如果沿杆件定义了恒定的纵向钢筋,则所采用的纵向钢筋配筋率 ρl 也是恒定的。

通过第三种方案,您可以增大所需纵向钢筋以避免设置抗剪钢筋。这样,所需纵向钢筋不仅受受弯设计的影响,还受剪力验算的影响:程序会不断增大所需纵向钢筋,直至 VEd = VRd,c。

剪切与扭转

在 剪切与扭转 | 计算设置 类别中,您可以确定在剪力和扭矩验算中采用哪个截面区域,以及开裂前的抗扭承载力如何计算。

在参数化 T 形和 I 形截面的剪切与扭转计算中考虑翼缘

通过该复选框,您可以控制对于参数化 T 形和 I 形截面,在剪切与扭转计算中是否考虑翼缘。

  • 激活:除腹板外还考虑翼缘。
  • 停用:仅采用腹板。

该选项适用于以下参数化截面:

截面类型 参数化截面
T 形截面 TU_M1、T_M1、TC_M1、TTF_M1、TTW_M1、TTWC_M1
I 形截面 ID_M1、I_M1、IC_M1、ITF_M1

信息

该选项不适用于工字形(双 T)截面和槽钢。对于矩形和圆形截面以及来自 RSECTION 的截面,始终采用整个截面。

对于剪力验算,程序会自动沿作用剪力 VEd 的方向计算截面值。为此,将截面划分为拉翼缘和受压翼缘(双弦法)。

由两个翼缘的位置可得出以下数值:

  • 静力有效高度 dVEd:拉翼缘与剪力截面上在 VEd 方向受压最大点之间的距离
  • 内力臂 zVEd:在 VEd 方向上拉翼缘与受压翼缘之间的距离
  • 腹板宽度 bw:在垂直于 VEd 方向上,拉翼缘与受压翼缘之间的最小截面宽度

采用哪个截面区域取决于截面类型:

  • 矩形和圆形截面:整个截面
  • 参数化 T 形和 I 形截面:腹板或腹板加翼缘,取决于选项 在参数化 T 形和 I 形截面的剪切与扭转计算中考虑翼缘
  • 来自 RSECTION 的截面:整个截面

几何法计算

在以下情况下,程序采用几何方法计算截面值:

  • 截面完全受压或完全受拉,即只存在一个合力。
  • VEd 与零线之间的夹角小于 20°。
  • VEd 的方向不明确。

在这些情况下,程序仅根据钢筋的几何位置确定两个翼缘,而不考虑应力和应变状态:

  1. 一条垂直于 VEd 并通过剪力截面重心的直线将截面分为两部分。
  2. 在每个部分中,根据钢筋的面积和坐标确定其几何重心。这两个重心构成两个翼缘。
  3. 由这两个翼缘得出 d、z、bw,t 和 bw,t,c。

开裂前的抗扭承载力

在此列表中,您选择采用哪个抗扭截面系数来计算未开裂截面的受扭承载力 TRd,c。该设置同样适用于按 EN 1992-1-1 第 6.3.2 节的最大受扭承载力 TRd,max。

  • 通过抗扭截面系数 | Wt:直接从截面值中采用抗扭截面系数 Wt。
  • 通过薄壁截面 | Ak:采用具有核心面积 Ak 的薄壁等效截面计算抗扭截面系数。该选项为默认设置。
信息

对于来自 RSECTION 的截面,薄壁等效截面(Equivalent Thin-Walled Section,ETWS)的构造方式在 RSECTION 手册的 箍筋 章节中有所描述。

  • Wt 和 Ak 中的最小抵抗值:采用两者中较小的值。

抗剪连接

接缝中的剪力传递

勾选复选框 抗剪连接设计 后,即激活接缝的设计,例如预制构件混凝土补浇处的接缝。同时,用于按 EN 1992-1-1 第 6.2.5 节进行验算的其余参数输入字段也可供使用。

该验算目前仅适用于杆件类型"肋"。用于表面粗糙度和接缝宽度分类所需的输入参数可在杆件对话框的"肋"部分进行设置。

更多信息请参见章节 接缝中的剪力传递。

梁腹板与翼缘之间的剪力传递

勾选复选框 翼缘连接验算... 后,即可使用按 EN 1992-1-1 第 6.2.4 节进行的梁腹板与翼缘之间剪力传递的设计。

该验算的基本原理可参见章节 梁腹板与翼缘之间的剪力传递。

受压区高度的限值

根据 EN 1992-1-1,需根据计算方法(弹性理论或塑性理论)进行受压区限值验算。默认是否进行该验算取决于国家附录。例如,按 DIN EN 1992-1-1 设计时,该验算是激活的。

计算设置

计算设置

通常在截面验算中采用毛混凝土截面。但是,如果您希望在截面验算中考虑净截面(毛截面减去钢筋截面),例如由于较高的配筋率,请勾选复选框'净混凝土面积'。