以下图片及文字译自:J.
MacGregor,J. Wight. Reinforced concrete: mechanics and
design[M]. Prentice Hall Englewood Cliffs, New
Jersey,2005.
二、受压钢筋的主要作用
1)减小长期荷载作用下的变形
减少受长期荷载作用的梁的长期变形,是配置受压钢筋的首要的和最重要的作用。受压区混凝土通过徐变将荷载从混凝土转移给钢筋,使混凝土所受压应力减小,进而徐变减小,使构件在长期荷载作用下的变形减小。
2)增加延性
如图(c)所示,受压钢筋的存在使混凝土受压区高度减小,进而使构件破坏时的钢筋拉应变增加,延性增加。下图比较了配有不同数量受压钢筋的适筋梁(ρ<ρb)的弯矩-曲率曲线。当受拉钢筋初始屈服时,梁的弯矩差别很小;钢筋屈服后,由于发生应变强化,弯矩增长较大,但是由于此时梁的位移和曲率都很大,设计时被忽略。另一方面,梁的延性增加明显。这对于地震区或者需要有弯矩重分布的情况而言,尤为重要。

3)改变构件的破坏模式——从脆性破坏到延性破坏
当ρ
>
ρb时,梁表现为脆性破坏,受拉钢筋屈服前,混凝土即被压碎,其弯矩-曲率关系见下图(ρ’=0)。当配置足够多的受压钢筋时,可以使受拉钢筋屈服先于混凝土压碎发生,使梁表现为延性破坏。如果受压钢筋能够屈服,那么双筋梁破坏时的应变分布及曲率和配筋率为(ρ
-ρ’)的单筋梁基本相同。(ρ
-ρ’)称为有效配筋率。通常,设计人员可以通过增加受压钢筋使(ρ -ρ’) ≤
0.5ρb。(对于中国规范,即保证(ρ -ρ’) ≤
ρmax= ρb )

4)构造要求
为梁组装钢筋笼时,通常在箍筋角部配置钢筋,它可以固定箍筋,同时也有利于箍筋的锚固。如果布置合理,这些钢筋可以起到受压钢筋的作用,但设计中通常不予考虑,因为它对提高受弯承载力的作用很小,且必须绑扎在密布箍筋上,以防止受压钢筋压屈。
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