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把一根纵筋弯起,抗弯与抗剪怎样一起变?

设跨度和总纵筋根数,选择某一根,再分别调整左右端的弯起位置与角度。三维梁、弯矩与抗弯估算、剪力与抗剪估算沿同一坐标联动。灰色虚线对照全部直筋或你保存的布置。

把公式放回三维梁中

拖动旋转 · 滚轮缩放 · 方向键旋转 · 点符号保持高亮

先找参数:金色表示你当前选择的对象或尺寸。

b · 截面宽度

垂直梁长方向量取的矩形截面宽度。它不是梁的跨度,也不是箍筋间距。

b = 420 mm

正在准备三维模型。

同一批钢筋,同时看抗弯与抗剪

把哪一根钢筋,在什么位置弯起来?

先确定跨度与原有底筋,再逐根选择左右弯起点。三维钢筋、弯矩图与剪力图使用同一条梁长坐标;点选钢筋会持续高亮,再点其他钢筋即可切换。

本节所有可弯起钢筋都来自原有梁底钢筋。弯起后,局部的水平底筋面积会减少;只有与本节假定斜裂缝相交的斜段,才进入该位置的抗剪贡献估算。曲线用于观察取舍,不能代替完整规范验算。

选择一根钢筋,再决定怎么弯

从左支座量到钢筋开始离开梁底的点。

从右支座向跨内量,左右可分别调整。

固定截面:b = 420 mm,h = 800 mm,h₀ = 740 mm。
C30:fcu,k = 30 MPa;HRB400:fsd = fsv = 330 MPa。

拖动游标,看该截面仍有几根水平底筋、假定斜裂缝切过哪几根弯起钢筋。三维观察截面同步移动。

两张图共用 x 坐标,纵轴单位不同;手机可在图内横向拖动。集中荷载处剪力有跳跃,游标在加载点采用靠支座一侧的值。

橙:当前荷载需求蓝:当前布置的教学估算金:弯起钢筋灰虚线:对照布置的教学估算

M需求 / M水平(kN·m)
|V|需求 / V估(kN)
水平底筋面积(mm²)
相交斜段贡献 Vsb,几何(kN)

同一组荷载先给出需求:M(x) = F · min(x, L/3, L − x);|V| = F(两端各 L/3),中间段为 0。

抗弯教学估算:M水平(x) = 10⁻⁶ fsd A水平(x) × 0.9h₀。
只计在该截面仍水平位于梁底的原有钢筋;斜段没有按本式计入,不表示斜段实际完全不承担弯矩。固定力臂 0.9h₀ 是课堂假设。

抗剪教学估算:Vcs,估 = 0.45 × 10⁻³ b h₀ √[(2 + 0.6P) √fcu,k ρsv fsv];ρsv = nsv πdsv²/(4bs);P = min[100A水平/(bh₀), 2.5]。

Vsb,几何(x) = Σ相交斜段 0.75 × 10⁻³ fsd Aᵢ sinθᵢ;V估 = min[Vcs,估 + Vsb,几何, Vcs,估/0.60, 0.51 × 10⁻³ √fcu,k b h₀]。

Vcs 的式形取自第 5.2.9 条,普通矩形钢筋混凝土梁取 α₁ = α₂ = α₃ = 1。将本节的局部水平面积代入 P,并按假定裂缝筛选不同位置的斜段,是本实验的几何比较模型。规范 ΣAsb 为同一弯起平面的面积,本节错开布置的贡献相加不能直接当作规范验算结果。Vcs,估/0.60 这一项表达“混凝土 + 箍筋至少分担 60%”对可比较剪力的限制;构造与锚固仍须另外检查。
曲线覆盖需求后,还要看这些条件
    1. 先预测,再弯第一根:全部保持直筋时,把 B5 的左端弯起。哪些位置的水平底筋估算力矩下降?抗剪估算是否在整跨都增加?写出一个截面的位置与数值。
    2. 逐根错开:把 B6 与 B5 放在不同弯起位置。移动截面,记录斜裂缝分别切过一根、两根和零根的区段。为什么不能把全梁所有弯起钢筋面积直接加到每个截面?
    3. 同时覆盖:保存对照后,调弯起位置、角度、根数或箍筋间距,尝试让两张图的蓝线都覆盖橙线。即使覆盖了,哪些构造或锚固条件仍未完成?改变跨度后,原方案还能照搬吗?

    参数和回答保存在当前浏览器,可下载实验记录。

    教师参考:相交区段如何确定?

    本实验规定斜裂缝从所选梁底坐标 x 向跨中上升,角 ψ = 45°,上升高度 r = (h₀ − 60)/1000 = 0.68 m。左侧斜筋线为 x筋 = xᵦ − y cotθ,裂缝线为 x裂 = x + y cotψ;解得 y = (xᵦ − x)/(cotθ + cotψ)。仅当 0 ≤ y ≤ r 才计入该根斜段。右侧镜像,左右不重复计数。

    因此左侧下弯起点 xᵦ 只影响 x ∈ [xᵦ − r(cotθ + cotψ), xᵦ] 的几何相交区段。移动弯起点会平移这段,增加角度也会改变范围与每根的竖向贡献。固定 ψ = 45° 不等同于第 5.2.10 条按剪跨比确定的斜截面投影;第 5.2.9 条控制剪力所对应的截面和第 5.2.13 条各排验算也未由本图完成。裂缝并非真实试验求解结果,弯折处圆弧、锚固、抗弯极限状态与多排斜截面控制均未求解。

    依据:JTG 3362—2018第 5.2.9—5.2.11、5.2.13 条及第 9.3.9—9.3.12 条。本图保留至少两根底部贯通筋,只是布置起点;弯起点充分利用截面外延、梁中心线交点、各排位置与末端锚固仍应按条文验算。

    公式里的材料符号和三个 α 是什么?
    fcu,k
    混凝土立方体抗压强度标准值;本例C30为30 MPa。
    fsv、fsd
    箍筋和纵向普通钢筋的抗拉设计强度;本例HRB400均为330 MPa,单位不是面积。
    P、ρsv
    P=min[100As/(bh₀),2.5]为纵筋百分数值;ρsv=Asv/(bs)代入面积比小数。联动实验的As取当前截面仍在梁底的水平筋面积。
    α₁、α₂、α₃
    分别反映异号弯矩、预应力和受压翼缘影响;本矩形简支普通RC梁均取1。
    展开固定算例:箍筋、弯起筋完整公式与440 kN分担练习

    这一节保留原独立算例,供逐步学习公式;它的参数与440 kN题设不改变上方逐根布置模型。

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