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2026-04-30

按 EOTA TR 060 使用双头锚栓的冲切验算,适用于 EC 2

本文讨论根据欧洲技术指南 EOTA TR 060 的双头锚栓冲切配筋,该配筋可在按 EC 2 进行设计时使用。下文将说明其适用性、对制造商特定参数的考虑以及所需验算格式的分解。

1 - 考虑与制造商相关的参数

在 RFEM 6 中,技术指南 EOTA TR 060 [1] 的实现方式是可以单独调整产品特定参数。制造商认证(ETA)的不同特征值可在承载力配置中的规范参数下找到。

以下参数可能有所不同:

  • γs – 双头锚栓分项安全系数
  • kpu,sl – 用于板的 VRd,max 计算系数
  • η (k1,k2) – 考虑板的静力有效高度
  • kpu,fo – 用于基础的 VRd,max 计算系数
信息

计划还将允许在板的 vRd,max 值计算中考虑受压正应力。这种考虑所带来的正面效应必须在相应的 ETA 认证中明确给出,或由制造商说明。如果满足该条件,可在承载力配置中激活相应选项。

2 - 混凝土抗力值

对于无冲切配筋的板,vRd,c 的计算与 EC 2 中公式 6.47 的计算相同。在 [1] 中,该公式称为 2.10。

在计算最大抗力值 vRd,max 时,受压正应力默认(如 [1] 所建议)被忽略。但如 Kapitel 1 所述,也可以通过在承载力配置中启用该项来考虑它们。

最大可承受冲切荷载的抗力值按公式 2.17 计算。

基础

在计算基础设计的抗力值时,取预值 CRd,c = 0.18/γc(筏板和薄型基础)。距离 a 通过迭代确定,并导致控制利用率 vEd,red/vRd,c。但此处的上限为 2d。详细说明可参见以下技术文章:

抗力值 vRd,max 按公式 2.19 计算。

3 - 冲切配筋的适用限制

冲切破坏不能仅通过任意增加冲切配筋来避免。前提是必须满足最大抗力验算 vEd ≤ vRd,max。只有在此条件下,才可通过适当选择冲切配筋来完成冲切验算。

因此,Kapitel 1 中提到的系数 kpu,sl 和 kpu,fo 影响很大。混凝土抗力值 vRd,c 会根据构件类型乘以相应系数。较大的系数因此允许承受更大的冲切荷载。

提示

如果 "UL0401" 验算不满足,可以通过增加面内配筋来解决:平均弯曲配筋率 ρl 会影响抗力值 vRd,c 的计算。然而,配筋率受限于适用上限 min (2% ; 0,5 * fcd / fyd)。如果这仍然不足,则只能提高混凝土抗压强度或增大静力有效高度 d。

4 - 双头锚栓抗力值

不同于 Eurocode,双头锚栓的配筋值不是按单个圆周计算的。指南 [1] 将其分为两个区域(参见 Abstandsregeln 的图片)。

区域 C 是距离柱边、墙端或墙角外侧的区域:板为 1,125d,基础为 0,8d。区域 C 内所有双头锚栓杆的截面面积相加后,得到可用配筋值。对于板计算,还存在一个考虑静力有效高度的 η 系数。

区域 D 位于外侧圆周与区域 C 之间。

5 - 外侧圆周

外侧圆周位于最后一个设有双头锚栓配筋的圆周外 1,5d 处。如果外侧圆周内作用力不再需要冲切配筋,即混凝土抗力足够,则验算满足。该验算通过比较外侧圆周所需周长与现有周长来进行。

6 - 构造规则

径向间距规定如下:

  • 第一条圆周必须布置在 0,35d 至 0,5d 之间(距冲切截面边缘)。
  • 第二条圆周允许(距冲切截面边缘)最大位于 1,125d;这是区域 C 的边界线。
  • 后续圆周与前一圆周的径向间距不得超过 0,75d。

切向间距规定如下:

  • 在距冲切截面边缘 1,0d 以内时,切向间距必须小于等于 1,7d。
  • 在区域 C 的边界线 1,125d 处(距冲切截面边缘),切向间距必须小于等于 1,8d。
  • 在区域 D 中,切向间距必须小于等于 3,5d。

独立基础和筏板基础

径向间距规定如下:

  • 第一条圆周必须布置在 0,3d 处(距冲切截面边缘)。
  • 第二条圆周允许(距冲切截面边缘)最大位于 0,8d;这是区域 C 的边界线。
  • 后续圆周与前一圆周的径向间距不得超过 0,5d 至 0,75d(取决于基础类型)。

切向间距规定如下:

  • 在区域 C 的边界线 0,8d 处(距冲切截面边缘),切向间距必须小于等于 1,5d。
  • 在区域 D 中,切向间距必须小于等于 2,0d。

7 - 验算

为满足冲切验算,必须满足四个条件。

1, 蓝色图标 Kapitel 3 所述,必须满足 VRd,max 验算,才能总体上进行冲切验算。kETA 为制造商相关值。它们在板(kpu,sl)以及基础或筏板基础(kpu,fo)中有所不同。

VEd ≤ kETA ⋅ VRd,c

2, 蓝色图标 如果作用力 VEd ≤ VRd,c(在临界圆周处),则不需要冲切配筋,验算满足。如果 VEd ≥ VRd,c,则必须增加冲切配筋,直到抗力值 VRd,s ≥ VEd

VEd ≤ max (VRd,c ; VRd,s)

3, 蓝色图标 外侧圆周位于最后一个铺设双头锚栓圆周外 1,5d 处。该外侧圆周的现有周长必须大于等于所需周长。

uout,erf ≤ uout,vorh

4, 蓝色图标 此外,还必须遵守构造安装规则并满足以下条件:

  • 区域 C 中至少有两条圆周
  • 圆周之间的径向间距
  • 同一圆周上双头锚栓之间的切向间距

作者

Richard 从事产品工程工作,重点方向是钢筋混凝土,同时也在客户支持方面提供协助。他将自己的专业知识有针对性地用于切合实际的解决方案。

链接
参考


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