抗剪强度Vc符合ACI 318-19

介绍

在以前的标准ACI 318-14 [2]中_{，计算抗剪强度V c-时}指定了8个公式，而没有考虑应用极限。 用户可以在简化计算和精确计算之间进行选择。 ACI 318-19中新概念的目的之一是简化V_c的设计方程。 此外，该概念中还考虑了构件高度，纵向配筋率和正应力的影响。

抗剪_{强度V c}符合ACI 318-19

对于非预应力钢筋混凝土梁，抗剪承载力 V_c按照 ACI 318-19 [1]中表 22.5.5.1 中的公式 a) 到 c) 计算。 使用新的公式b）和c），杆件高度，纵向配筋率和法向应力会影响抗剪强度V_c 。 公式 a) 基本取自 ACI 318-14 [2] 。

根据表22.5.5.1 [1]计算抗剪承载力V_c ，取决于所插入的抗剪钢筋A_v 。 如果存在或超过了9.6.3.4中的最小抗剪配筋A_v，min ，则可以根据公式a）_{计算V c。}

或公式b）

从表22.5.5.1 [1]开始。

比较上面显示的两个公式，您可以发现，在公式 b) 中，系数 2 λ 被替换为 8 λ (ρ_w ) ^1/3 。 纵向加固比ρ_瓦特影响剪切阻力V_C的持续计算。 图01示出了8λ的分布^{_{（ρW）1/3ρw}}的函数（λ= 1）。

ρw在公式b）中的影响，表22.5.5.1，ACI 318-19

为λ=_{^{1.0，8λ（ρW）1/3}}变得等于值2λ为一个纵向加强比_ρW = 1.56％。 当计算v_C案例_，方程式a）用于λ= 1和一个纵向加强比ρ_瓦特<1.56％）和式（B）为λ=_1，ρW>在大混凝土1.56％的结果的抗剪切性。 该规范允许同时使用两个公式。 因此，可以将公式a）和b）中的最大值用于具有成本效益的设计中。

对于具有表22.5.5.1的抗剪钢筋A _V <A _V，分钟，公式C）束[1]是根据ACI 318-19使用[1] 。

除了变量_s之外，公式c）与上述公式b）相似。 对于没有或几乎没有抗剪配筋的结构构件，混凝土抗剪承载力V_c随着构件高度的增加而减小。 通过引入系数_λs时，“规模效应”的考虑。 系数λs_的计算公式为22.5.5.1.3 [1] 。

抗剪承载力 V_c,c折减系数 λ_s只对结构高度 d > 10in 有效。 图02示出了术语_{8λSλ（ρW）}的^1/3为不同的有效深度分布D。

有效值d对Vc的影响按照公式c），表22.5.5.1，ACI 318-19

示例 按照 ACI 318-19 计算所需的抗剪配筋

以下部分描述了如何根据ACI 318-19的新概念确定所需的抗剪钢筋[1]用于钢筋混凝土梁，其被设计在一个以前的知识库文章根据ACI 318-14 [2] 。 图03显示了结构模型和设计荷载。

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钢筋混凝土梁的截面

矩形截面的尺寸为 25 in. · 11 in. 该混凝土具有F”_C = 5000 psi的压缩强度。 使用的钢筋的屈服强度f_y = 60,000 psi。 受拉钢筋的有效深度d = 22.5 in。 距支座d处的作用剪力V_{u的设计值为61.10 kips。}

根据表22.5.5.1 [1]确定抗剪_{承载力V c}取决于所插入的抗剪配筋A_v的高度。 使用公式a）和b）的前提条件是必须按照9.6.3.4 [1]中规定的最小抗剪钢筋。 出于这个原因在第一步中要检查是否必须按照 9.6.3.1 [1]考虑最小配筋。

61.10 Kips> 13.13 Kips

这需要最小的配筋。 这是按照9.6.3.4 [1]如下计算的。

a_v，min = 0.12in²/ft

在考虑最小抗剪配筋时，混凝土抗剪_{承载力V c}可以通过表22.5.5.1 [1]中的a）或b）确定。

根据公式a）计算的抗剪承载力V_{c，a为V c，a} = 35.0 kips。

应用等式b）中，有必要知道纵向加固比ρ_瓦特 为了能够计算出的抗剪钢筋与RF-混凝土构件的计算结果进行比较_，ρw是与在从所述支撑的距离d所需的纵筋确定。 M_Y的弯曲力矩_，U = 1533 KIP-在A_S，REQ = 1.33平方英寸，这是_ρW = 0.536％的纵向加强的结果。 图01示出了纵向加固比ρ的_瓦特开V_C，B的计算的影响。 由于ρ_瓦特<1.5％这里，等式B）将导致较低的剪切阻力v_C案例_，B比等式a）和我们可以跳过确定v_C案例_，B。 然而，我们计算V_c，b来显示它。

V_c，b = 24.52 kips

正如预期的那样，公式b）的抗剪承载力要小于公式a）。

此外，按照22.5.5.1.1 [1] ，抗剪承载力_{V c}限制为最大值V_c，max 。

V_c，max = 87.5 kips

最后，计算所需的抗剪配筋，得出以下适用的混凝土抗剪承载力V_c 。

V_c = max [V_c，a ; V_c，b ]≤V_c，max

V_c = [35.0 kips; 24.5公斤]≤87.5公斤

V_c = 35.0 kips

所需的抗剪钢筋REQ的_V的计算方法如下：

rev a_v = 0.41in²/ft≥0.12in²/ft

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使用RFEM可以按照ACI 318-19 [1]进行钢筋混凝土设计。 附加模块RF-CONCRETE Members得出，在距支座d处d，需要的抗剪钢筋为0.41in²/ft。

在RFEM中对钢筋混凝土设计的结果按照规范ACI 318-19进行计算

最后，按照22.5.1.2节对剪力桁架混凝土压杆的最大承载力进行验算。

61.10 kips≤175.0 kips

符合ACI 318-19的抗剪设计。

小结

ACI 318-19 [1]引入了一个新的概念来确定抗剪_{承载力V c} 。 考虑到正应力，构件高度和纵向配筋率的影响，可以将潜在的设计公式从以前的版本减少到三个。 这简化了抗剪承载力V_c的计算。

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