T形截面应用及受压翼缘计算宽度分析

由前所述，当矩形截面受弯构件发生裂缝后，在裂缝截面处，中和轴以下（受拉区）的混凝土将不再承担拉力。因此，可将受拉区混凝土的一部分去掉，即形成T形截面（图4-20）。这时，只要把原有纵向受拉钢筋集中布置在腹板内，且使钢筋截面重心位置不变，则此T 形截面的受弯承载力将与原矩形截面相同。这不仅可节省混凝土用量，而且可减轻构件自重。

在工程实践中，T形截面受弯构件是很多的。例如，在整体式肋梁楼盖中，楼板和梁浇注在一起，形成了整体T形梁（图4-21a）；T形檩条、T形吊车梁（图4-21b）和π型板是常见的独立T形梁、板。此外，如I形屋面大梁（图4-21c）、空心板（4-21d）以及箱形截面梁等，在正截面受弯承载力计算时，均可按T形截面考虑，因为裂缝截面处受拉翼缘将不参加工作。

图4-20 T 形截面的形成

图4-21 T 形、I形截面

为了发挥T 形截面的作用，应充分利用翼缘受压，使混凝土受压区高度减小，内力臂增大，从而减少钢筋用量。但是，试验和理论分析表明，T 形梁受弯后，翼缘上的纵向压应力的分布是不均匀的，距离腹板愈远，压应力愈小（图4-22a、图4-22c）。因此，当翼缘较宽时，计算中应考虑其应力分布不均匀对截面受弯承载力的影响。为了简化计算，可把T 形截面的翼缘宽度限制在一定范围内，称为翼缘计算宽度b′f（图4-22b、图4-22d）。在这个宽度范围内，假定其应力均匀分布，而在这个范围以外，认为翼缘不起作用。

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图4-22 T 形截面受弯构件受压翼缘的应力分布和计算应力图形

翼缘的计算宽度是随着受弯构件的工作情况（整体肋形梁或独立梁）、跨度及翼缘的高度与截面有效高度之比有关。《规范》中规定的翼缘计算宽度列于表4-2。确定时，应取表中有关各项的最小值（图4-23）。

图4-23 T 形截面受压翼缘的计算宽度

表4-2 T形、I形及倒L形截面受弯构件翼缘计算宽度

注：1.表中b为梁的腹板宽度。
2.如肋形梁在梁跨内设有间距小于纵肋间距的横肋时，则可不遵守表中项次3的规定。
3.对有加腋的T 形、I形和倒L形截面，当受压区加腋的高度且加腋的宽度bh≤3hh 时，其翼缘计算宽度可按表中项次3的规定分别增加2bh（T 形、I形截面）和bh（倒L形截面）。
4.独立梁受压区的翼缘板在荷载作用下经验算沿纵肋方向可能产生裂缝时，其计算宽度应取腹板宽度b。