混凝土梁有效翼缘宽度取值研究

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发布时间：2021-09-18

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混凝土梁有效翼缘宽度取值研究
熊学玉，应亮亮
(1．同济大学建筑工程系，上海200092；
2．同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司，上海200092)
摘要：指出了我国《混凝土结构设计规范》中混凝土梁有效翼缘宽度取值的问题。采用能量变分法，推导弹性状态下有效翼
缘宽度的计算公式，考虑不同的支座条件下，跨度、梁肋净距、翼缘相对刚度对取值的影响，并验证了公式的准确性。提出了
在不同状态下，受拉区和受压区的混凝土梁有效翼缘宽度取值的建议。
关键词：混凝土梁；有效翼缘；能量变分法
中图分类号：TU375．1 文献标识码：A 文章编号：1008—1933(2011)02—009—04
Research on efective flange width of concrete beam s
XIONG Xueyu ．YING Liangliang~
(1．Department of Building Engineering，Tongji University，Shanghai 200092，China；
2．Architectural Design& Research Institute ofTon~i University(Group)Co．，Ltd．，Shanghm 200092，China)
Abstract：The problems in China’S“code for design of concrete structures’’about RC beams’efective flange width are pointed out．The
formulae of efective flange width for beams under elastic state are deduced with energy-variation method ，in which supporting condition，
beam length，distance between beams and relative flange rigidity are considered．And the accuracy of the formulae are verified．Th e effective
flange width of concrete beams under diferent limited state is recommended．
Key words：concrete beam；efective flange；energy—variation method
1 问题引出
1．1 我国规范的规定
GB50010—2002{混凝土结构设计规范》¨ (以
下简称为我国《规范》)在7．2．3条中，对T形、I形、
倒L形截面受弯构件位于受压区的有效翼缘宽度b
取值，分别从计算跨度f0、梁肋净距s 翼缘高度
这3方面考虑，并从中按最小值取用。对我国《规
范》中有效翼缘宽度取值的规定：
(1)第1条规定(z。／3)，是从结构的弯曲强度考
虑的，它与跨径大小、支承条件以及荷载型式等因素
有关。较多国家规范采用梁跨度的某一确定分值作
为有效翼缘宽度的取值，但取值并不统一，从b+
1／16~0 l／2不等。
(2)第2条规定(b+s )，是出于几何形状的自
然划分，几乎列进了世界各国的规范中。当梁两侧
的梁肋间距不等时，一般情况下，可取其平均值。
(3)第3条规定(b+12 ；)，主要是从翼缘的抗
收稿日期：2009-07-28
作者简介：熊学玉(1962一)，男，安徽合肥人，教授，博士生导师，研
究方向：预应力混凝土结构设计及结构加固。
E —mail：y11927@ 126．corn
剪强度考虑的。这项规定基本上是基于试验得
出，该项控制指标一般用于承载能力极限状态
下。各国规范关于此项的取值规定相差不大，介于
b b+10 与b b+16h；之间。
1．2 规范中存在的问题
我国《规范》中对于混凝土梁有效翼缘宽度的
取值规定存在以下问题：
(1)未明确正常使用极限状态及弹性状态下有
效翼缘宽度的取值，特别是弹性状态时受拉区有效
翼缘宽度。
我国《规范》仅在“承载能力极限状态计算”这
一章中规定了受压区翼缘宽度的取值。文献[34]
对规范的理解是：在受弯极限承载力状态下，规范对
有效翼缘宽度有具体规定，但在弹性状态下无规定。
文献[5]中对T形梁翼缘宽度取值的规定与我国
《规范》基本一致，并指出可用于两种极限状态。
(2)有效翼缘宽度取值计算时，未区分连续梁
和简支混凝土梁有效翼缘的差异。
(3)考虑梁肋净距的影响时，虽然我国《规范》
中第2条考虑了梁肋净距对有效翼缘宽度取值的限
制，但仅将其作为有效翼缘宽