基本公式和适用条件

双筋截面是在单筋截面的基础上，在受压区配置一定数量的受压钢筋帮助受压混凝土承受压力。试验表明，双筋截面只要满足ξ≤0.85ξb，就仍具有单筋截面适筋构件的破坏特征。

1.双筋矩形截面受弯构件的计算应力图形

钢筋和混凝土之间具有黏结力，所以受压钢筋与周边混凝土共同变形，具有相同压应变，即=εc。当构件受压边缘混凝土纤维达到极限压应变εcu时，受压钢筋应力εcEs=εcuEs。其中，εcu值在0.002～0.004内变化。为安全起见，计算受压钢筋应力时取εcu=0.002，则=0.002×2.0×105=400（N/mm2）。

试验表明，若采用中、低强度钢筋作受压钢筋，且混凝土受压区计算高度x≥（为受压钢筋合力点到受压区边缘的距离），则在构件破坏时受压钢筋应力就能达到屈服强度；若采用高强度钢筋作为受压钢筋，由于受到混凝土极限压应变限制，钢筋强度不能充分发挥，钢筋抗压强度设计值只能取360N/mm2，所以受压钢筋一般不宜采用高强钢筋。双筋矩形截面梁正截面承载力计算应力图形见图2-20。

2.基本公式

根据图2-20截面内力的平衡条件以及承载能力极限状态设计表达式的要求，可写出以下基本计算公式，即

为简化计算，将x=ξh0及αs=ξ（1-0.5ξ）代入式（2-12）得

式中　——纵向钢筋的抗压强度设计值，N/mm2，按表1-4取用；

　　　——受压区纵向钢筋的全部截面面积，mm2；

　　　——受压区全部纵向钢筋受压合力点至截面受压边缘的距离，mm。(www.xing528.com)

3.公式适用条件

（1）ξ=x/h0≤0.85ξb。是为了避免超筋破坏，保证截面破坏时纵向受拉钢筋应力能达到抗拉强度设计值fy。

（2）x≥。是为了保证截面破坏时纵向受压钢筋应力能达到抗压强度设计值。

图2-20　双筋矩形截面梁正截面承载力计算应力图形

图2-21　x＜2a′s时双筋截面梁计算图形

试验表明，当x＜时，纵向受拉钢筋应力达到被拉屈服而破坏，而纵向受压钢筋应力尚未达到。截面设计时，可偏安全地取受压纵筋合力点Ds与受压混凝土合力点Dc重合（图2-21）。

根据图2-21，以受压纵筋合力点为矩心，根据承载能力极限状态设计表达式的要求，可以写出以下计算公式，即

上式为双筋截面时确定纵向受拉钢筋数量的唯一计算公式。