混凝土设计工具

混凝土梁设计计算器

逐步设计钢筋混凝土梁。我们依据 ACI 318-19 检算受弯、受剪、钢筋间距和梁高，并用您的数据显示每个公式，便于您跟随计算过程。之后持证 PE 可复核并盖章。

仅为初步设计。 仅供规划和学习之用。在项目所在州持证的 PE 复核并盖章之前，不得用于施工或申请许可。

跨度与支承

梁在支座之间的跨距。对于连续梁，请采用支座边缘之间的净跨。

梁的支承方式是什么？

支承方式决定弯矩的大小，也决定梁所需的高度。

假设与限制

  • 普通混凝土按 150 pcf，或轻骨料混凝土（砂轻 120 pcf，全轻 105 pcf，均含钢筋），λ 取 ACI 318-19 表 19.2.4.1(b)。楼板按相同混凝土考虑。受拉钢筋一层，无受压钢筋，无扭转。
  • 设计荷载取 1.4D 与 1.2D + 1.6L 中的较大者（ASCE 7 及 ACI 318-19 第 5.3 节）。不计活荷载折减。
  • 简支跨使用 wL²/8 和 wL/2，悬臂使用 wL²/2 和 wL。连续跨采用 ACI 6.5 的近似系数，这要求各跨大致相等、荷载均布，且活荷载不超过恒荷载的 3 倍。
  • 剪力在距支座边缘 d 处检算，设有箍筋时采用简化的 Vc = 2λ√f'c bw d。
  • 保护层依据 ACI 20.5.1.3：室内 1.5 in；暴露于风雨中且为 #6 及更大钢筋时为 2 in；直接浇筑于土体上为 3 in。最大骨料粒径 3/4 in。
  • 挠度按 ACI 318-19 表 24.2.3.5 的开裂截面刚度在跨中计算（悬臂梁取支座处）。持续荷载取恒荷载加 20% 活荷载，5 年徐变系数取 2.0。悬臂梁限值按其长度的两倍计算。
  • 连续跨中，均布荷载挠度采用与 ACI 系数弯矩相符的端弯矩，集中荷载按简支考虑。忽略楼板刚度（T 形梁作用），挠度结果偏大。
  • 简支梁和悬臂梁上的集中荷载按精确静力计算。连续跨中，每个集中荷载在跨中叠加其简支梁弯矩，在支座处叠加其固端弯矩和反力，结果偏于保守。
  • 未检算项目：钢筋锚固与搭接、截断点、T 形梁作用、扭转、节点连接及耐火等级。出图盖章前须由 PE 复核。

常见问题

我能否依据此计算进行施工？

不能。这只是用于规划和学习的初步设计。建筑主管部门要求由项目所在州持证 PE 盖章的结构图纸，工程师还会检查本工具未覆盖的内容，例如钢筋锚固、搭接和节点连接。

计算器采用哪部规范？

ACI 318-19《结构混凝土建筑规范要求》，荷载组合取自 ASCE 7。结果中的每项检算都注明了其所依据的 ACI 条款。

我的梁为什么需要箍筋？

混凝土本身只能承担一部分剪力。当设计剪力超过简化混凝土抗剪强度的一半时，ACI 318-19 第 9.6.3.1 节要求至少设置最小箍筋，剪力越大，箍筋应越密。

表 9.3.1.1 的最小梁高是什么意思？

对于不支承易因挠度受损隔墙的梁，若梁高满足以下条件，ACI 允许不计算挠度：简支梁不小于 span/16，一端连续梁不小于 span/18.5，两端连续梁不小于 span/21，悬臂梁不小于 span/8。更浅的梁需要计算挠度。

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