在 RF-CONCRETE Members 和 CONCRETE 中按欧洲规范 EN 1992-1-1 进行设计时对剪力的折减

技术文章

返回专题报告

[EN] 减少RF-CONCRETE杆件或CONCRETE中按EN 1992-1-1进行设计时的剪力Vz

RF-CONCRETE杆件的剪力Vz，红色和需要配筋的分布

考虑截面尺寸和材料的结构体系

由组合RC1得出的内力Vz

窗口1.5支座 | 定义支座宽度

窗口1.5支座 | 直接支持

窗口1.5支座 | 支座宽度和距离支座面d的设计

剪力分布Vz，Ed和Vz，Ed，red

荷载 | 具有等效荷载和集中荷载的荷载组合LC8

剪力分布 | 接近支座的单个荷载的Vz，Ed和Vz，Ed，red分布

返回专题报告

2020年10月22日

001661

使用附加模块 RF-CONCRETE Members 和 CONCRETE 计算受剪承载力时可以按欧洲规范 EN 1992-1-1 对剪力 V_z进行折减。

本文论述了支座附近集中荷载的折减以及在距支座边缘 d 处的剪力计算。

本文以两跨梁为例，对支座附近集中荷载作用下剪力折减或距离支座边缘 d 处的对剪力进行折减的输入和功能进行了说明。

RF-CONCRETE杆件的剪力Vz，红色和需要配筋的分布

结构模型、荷载和组合

在 RFEM 或 RSTAB 中输入一个跨距为 4 米的两跨连续梁。梁截面为矩形，尺寸为 b/h = 30/45 cm，材料为混凝土 C25/30。

考虑截面尺寸和材料的结构体系

本示例中的荷载由永久荷载和可变荷载构成。永久荷载在荷载工况 1 中输入，包括梁自重和一个均布荷载 g_k = 48.75 kN/m。本示例中输入的可变荷载包括均布线荷载 q_k = 37.5 kN/m 和三个集中荷载 Q_k = 37.5 kN（在杆件荷载对话框中选择集中 n x P 的荷载分布选项）。均布荷载和集中荷载作用在不同跨上，不同时进行组合。

在 RFEM 和 RSTAB 中激活自动组合选项，为承载能力极限状态 (ULS) 和正常使用极限状态 (SLS) 创建荷载组合。由于均布线荷载工况和集中荷载工况不能相互组合，所以它们分别定义到不同的组。

RFEM 和 RSTAB 中其他的输入功能可以从提供的下载文件中找到。

RFEM 和 RSTAB 中的剪力分布

根据之前输入的数据在 RF-CONCRETE Members 或 CONCRETE 中计算两跨连续梁的内力。计算得出承载能力极限状态 (ULS) 下结果包络图 RC1，其中包含均布荷载作用下的剪力分布和集中荷载作用下的剪力分布。

由组合RC1得出的内力Vz

为了说明以下的输入或折减结果，计算不采用 RC1，而是采用荷载组合，这些荷载组合有的只包含纯均布荷载，有的包含均布与集中荷载。这里只处理满载的情况（左右跨同时加载）。下述选项不适用于采用结果组合进行设计。另请参见本文最后一节中的注释。

定义支座宽度

在窗口“ 1.5 支座”中的 B 列里输入支座宽度。首先需要注意的是，如果只输入支座宽度而不同时勾选“支座边缘或距离支座边缘 d 处...”选项，那么对剪力设计没有任何影响。

窗口1.5支座 | 定义支座宽度

理论上可以删除表 1.5 中的全部支座和节点编号。但是，如果要计算正常使用极限状态下的变形，那么在不激活相关剪力折减选项时应定义支座宽度。这样可以使用支座计算参照长度 l₀来确定最大变形的极限值。如果激活变形计算，可在窗口“ 1.7 挠度数据”中选择已定义的支座。本文将不进一步对该选项进行介绍。

直接支座

根据规范 6.2.2(6) 或 6.2.3(8)，如果要对支座边缘处的集中荷载通过 ß = a_v / 2 d 进行折减，那么需要激活直接支座。如果荷载可传递到另一个次梁上，而不是直接传递到支座（柱子、节点支座、墙等），则应在窗口 1.5 中取消激活直接支座。

窗口1.5支座 | 直接支持

距离支座边缘 d 处

如果在窗口 1.5 中正确定义了节点支座的支座编号，并且设置了支座宽度，则可使用折减的剪力进行验算，确定所需配置的受剪钢筋。

窗口1.5支座 | 支座宽度和距离支座面d的设计

下面是剪力 V_{z, Ed} 和 V_{z, Ed, red} 的分布图（定义的支座宽度为 25.0 cm）。

剪力分布Vz，Ed和Vz，Ed，red

从图中可以看出，在支座位置处的剪力为零。这是根据规范中关于“距离 d 处设计”的规定得出的。附加模块中的剪力分布此时为零。在支座边缘 x 位置处可得出未折减的剪力 V_z,Ed的最大值。在距支座边缘 d 处可得到折减后的剪力 V_z,Ed,red 的最大值。

支座附近集中荷载的折减

为了解释支座附近集中荷载的折减，现在 RF-CONCRETE Members 或CONCRETE 中对该两跨连续梁选择一个包含集中荷载的荷载组合进行计算。

荷载 | 具有等效荷载和集中荷载的荷载组合LC8

通过激活上述“直接支座”选项和“在集中荷载作用下剪力折减按照 6.2.2(6) 和6.2.3(8)”选项，当 0.5 d < a_v < 2 d 时集中荷载需折减，折减系数为 ß = a_v / 2 d。请看下面剪力分布图 V_z,Ed 与 V_z,Ed,red。

剪力分布 | 接近支座的单个荷载的Vz，Ed和Vz，Ed，red分布

根据 6.2.2(6) 的规定，只有当纵向钢筋完全锚固在支座处时，折减剪力 V_z,ED,red才可用于验算公式 (6.2a) 中的 V_Rd,c。如果剪力未通过折减系数进行折减，则需满足公式 (6.5) 。

根据规范中 6.2.3（8）的规定，在靠近支座的集中荷载不折减的情况下，V_z,Ed需通过 ß 进行折减。

特殊情况下的肋和结果组合

为了进行支座边缘集中荷载的折减以及距离支座边缘 d 处有均布荷载的剪力计算，附加模块采用来自 RFEM 或 RSTAB 的剪力 V_z分布图。通过对剪力图的分析，模块可以从剪力图的线性分布识别出作用的荷载为均布荷载，从剪力图中的突变识别出支座附近的集中荷载。

因此，评估剪力分布图是讨论剪力折减的基础。这也是为什么设计时不能选择结果组合（RC），因为 RC 不能确定荷载是否是均匀分布的。请参见图 03 中的剪力V_z分布图。

这同样适用于使用 RF-CONCRETE Members 设计肋。肋的内力由偏心连接的板梁的杆件内力和连接的板的面内力组成。面内力出现奇异性，程序会识别出肋的内力（来自 RFEM 中的剪力 V_z ）不是线性分布的。同样，面内力的积分也会引起剪力分布 V_z的突变。因此，上述讨论的有关剪力折减的选项不能用于肋杆件的设计中。

关键词

剪力剪力折减支座边缘集中力折减剪力设计值钢筋混凝土结构

参考

[1]	Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 1‑1: General rules and rules for buildings; EN 1992‑1‑1:2004 + AC:2010
[2]	Manual RF-CONCRETE Members. (2017). Tiefenbach: Dlubal Software.