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建筑结构双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算主讲人：申海洋

知识目标了解双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算要求。技能目标能够熟练进行双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算。思政目标引导培养学生科学严谨态度。建筑结构

02基本公式及适用条件03基本公式的应用01双筋截面的概念建筑结构目录

SmartConstructionPart01双筋截面的概念建筑结构

1.基本建设的概念建筑结构双筋截面梁是指在梁截面的受拉区和受压区同时按计算配置纵向受力钢筋的受弯构件。在受弯构件截面受压区配置钢筋，协助混凝土承受压力，称这类钢筋为受压钢筋，用As表示。一般情况，梁中利用受压钢筋来协助混凝土承受压力是不经济的，故应尽量少用双筋截面。

建筑结构1梁承受的弯矩很大，而截面尺寸及材料强度又由于种种原因限制不能再增大和提高，单筋截面梁无法满足时，宜设计成双筋梁。在抗震结构中为保证框架梁具有足够的延性，要求必须配置一定比例的受压钢筋。3由于荷载有多种组合，受弯构件在不同荷载组合作用下，截面可能承受正、负号弯矩。2

1.基本建设的概念建筑结构双筋截面设计在受拉区配置受拉钢筋，同时在受压区配置受压钢筋，只要满足适筋梁的条件及双筋截面构造条件，双筋截面梁达到极限弯矩时的破坏形态基本上与单筋截面适筋梁相似，即破坏始于受拉钢筋屈服，然后受压区边缘混凝土达到极限压应变压碎，属于延性破坏。纵向受压钢筋的抗压强度设计值?y

1.基本建设的概念建筑结构此时，受压钢筋应力σs是否达到屈服强度，取决于受压钢筋所能达到的压应变值εs。试验表明，当受压区配有受压热轧钢筋，且梁内布置了适量的封闭箍筋时，混凝土受到一定的约束作用，实际的极限压应变和峰值应变均有所增大，从而使双筋矩形截面构件达到极限弯矩时受压钢筋的压应变也大于按素混凝土极限压应变计算的量值。当x≥2as时，热轧钢筋的抗压强度均可充分发挥。纵向受压钢筋的抗压强度设计值?y所以，热轧钢筋的抗压强度设计值，当fy≤400N/mm2时，取fy＝?y；当fy400N/mm2时，取fy=410N/mm2。

1.基本建设的概念建筑结构为防止纵向受压钢筋在纵向压力作用下发生压屈而侧向凸出，保证受压钢筋充分发挥其作用，双筋梁必须采用封闭箍筋，且箍筋间距s应满足s≤15d（此处d为受压钢筋最小直径），同时s≤400mm；但一层内的受压钢筋多于5根且钢筋直径大于18mm时，箍筋间距s应满足s≤10d。当梁宽b≤400mm且一层内受压钢筋多于4根，或当梁宽b＞400mm但一层内受压钢筋多于3根时，应设复合箍筋。箍筋直径dv满足dv≥1/4d（此处d为受压钢筋最大直径）。保证纵向受压钢筋设计强度?y发挥的条件为保证受压钢筋的强度充分发挥，受压钢筋合力作用点不能离中性轴太近，双筋矩形截面梁混凝土受压高度x应满足：式中as——受压钢筋重心至受压混凝土边缘的垂直距离。

SmartConstructionPart02基本公式及适用条件建筑结构

1.基本建设的概念建筑结构双筋矩形截面受弯构件中受压钢筋在满足要求的条件下，达到承载力极限状态时的截面应力如图所示。基本计算公式

1.基本建设的概念建筑结构根据平衡条件，可以得到基本公式为：双筋截面的受弯承载力Mu可分解为两部分：第一部分由受压混凝土合力α1fcbx与部分受拉钢筋As1的合力fyAs1组成的“单筋矩形截面”所承担的弯矩Mu1；第二部分由受压钢筋As的合力fyAs与另一部分受拉钢筋As2的合力fyAs2构成“纯钢截面”所承担的弯矩Mu2，即基本计算公式

1.基本建设的概念建筑结构对第一部分，由平衡条件可得出计算公式，类似于单筋截面:对第二部分，由平衡条件可得计算公式:显然，“纯钢截面”部分所承担的弯矩Mu2与混凝土无关，因此截面破坏形态不受As2配筋量的影响，理论上这部分配筋可以很大，甚至可用钢梁代替，从而形成钢骨混凝土截面。基本计算公式

1.基本建设的概念建筑结构1.为防止超筋脆性破坏，应满足：由于“纯钢筋截面”部分不影响破坏形态，因此仅需控制单筋截面部分不要形成超筋即可。2.为保证受压钢筋的强度充分利用，应满足：双筋截面一般不会出现少筋破坏情况，故一般不必验算最小配筋率。适用条件

SmartConstructionPart03基本公式的应用建筑结构

1.基本建设的概念建筑结构已知弯矩设计值M、截面尺寸b×h及材料强度?c、?y、?y＇、α1，求受拉钢筋截面面积As和As。由于式基本公式中，含有As、As和x三个未知数，因此，还需补充一个条件才能求解。为使钢筋总用量（As＋As）为最小，并且充分利用混凝土的受压能力，由适用条件x≤ξbh0，取x＝ξbh0。截面设计1

1.基本建设的概念建筑结构①判别是否需要采用双筋梁：则