4.5 雙筋矩形截面梁的受彎承載力計(jì)算

　　4.5.1 概 述

　　1. 雙筋截面概念

　　單筋矩形截面梁通常是這樣配筋的：在正截面的受拉區(qū)配置縱向受拉鋼筋，在受壓區(qū)配置縱向架立筋，再用箍筋把它們一起綁扎成鋼筋骨架。其中，受壓區(qū)的縱向架立鋼筋雖然受壓，但對(duì)正截面受彎承載力的貢獻(xiàn)很小，所以只在構(gòu)造上起架立鋼筋的作用，在計(jì)算中是不考慮的。

　　如果在受壓區(qū)配置的縱向受壓鋼筋數(shù)量比較多，不僅起架立鋼筋的作用，而且在正截面受彎承載力的計(jì)算中必須考慮它的作用，則這樣配筋的截面稱(chēng)為雙筋截面。

　　2.雙筋截面的適用情況

　　在正截面受彎中，采用縱向受壓鋼筋辦助混凝土承受壓力是不經(jīng)濟(jì)的，因而從承載力計(jì)算角度出發(fā)，雙筋截面只適用于以下情況：

　　(1) M 很大，按單筋計(jì)算ξ>ξb，而b×h受限制，fc又不能提高;

　　(2) 在不同荷載組合情況下，梁截面承受異號(hào)彎矩±M。

　　4.5.2 計(jì)算公式與適用條件

　　1.縱向受壓鋼筋的抗壓強(qiáng)度的取值為 fy′

　　(1) 取值為 fy′的先決條件：

　　x ≥ 2as′或 z≤h0-as′ (4-33)

　　其含義為受壓鋼筋位置不低于矩形受壓應(yīng)力圖形的重心。當(dāng)不滿足式(4-33)規(guī)定時(shí)，則表明受壓鋼筋的位置離中和軸太近，受壓鋼筋的應(yīng)變?chǔ)舠′太小，以致其應(yīng)力達(dá)不到抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy′。

　　(2) 對(duì)箍筋的要求

　　在計(jì)算中若考慮受壓鋼筋作用時(shí)，箍筋應(yīng)做成封閉式，其間距s≯15d(d為受壓鋼筋最小直徑)。否則，縱向受壓鋼筋可能發(fā)生縱向彎曲(壓屈)而向外凸出，引起保護(hù)層剝落甚至使受壓混凝土過(guò)早發(fā)生脆性破壞。

　　2.計(jì)算公式及適用條件

　　(1) 基本計(jì)算公式

　　根據(jù)力的平衡條件及力矩平衡條件可得

　　α1fcbx+fy′As′= fy As (4-34)

　　M≤Mu = α1fcbx(h0-x/2)+fy′As′(h0-as′) (4-35)

　　(2) 適用條件

　　1) x ≤ξbh0 —→ 保證構(gòu)件破壞時(shí)，受拉鋼筋先達(dá)到屈服;

　　2) x ≥ 2as′—→ 保證構(gòu)件破壞時(shí)，受壓鋼筋能達(dá)到屈服。

　　若 x < 2as′時(shí), 取 x=2as′， 則有 As = M/ fy(h0-as′) 4-36)

　　(3) 說(shuō)明

　�、� 可不作ρ≥ρmin 的驗(yàn)算;

　　② As′不宜過(guò)多。