文档介绍：第36卷第1期建筑结构 2006年1月对地震区钢梁腹板宽厚比限值的改进建议蔡益燕祭盈燕(中国建筑标准设计研究院,北京 100044) 《建筑抗震没计规范》(GB50011—20o1)(简称抗震规范)对不超过12层房屋的钢梁腹板宽厚比限值,采用了组合梁的设计规定, 采用不同限值。此规定源于《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99—98)(简称高层规程中)第七章《组合楼盖》中的规定,但缺少说明。不少设计人员不了解式中为什么要写入楼板中的钢筋承载力,更不知道如何应用。现将陈绍蕃教授最近对此式的说明作一介绍,并提出对钢梁腹板宽厚比限值的改进建议。—98对组合梁腹板宽厚比的规定如下; 当,4 /af< ho/≤(72—100A /)~/235 (1) 当/Af≥≤35√235/fy (2) 式中:A,分别为楼板钢筋的截面面积和强度设计值;A,f分别为钢梁的截面面积和钢材抗拉强度设计值。由力的平衡条件可知,负弯矩区混凝土板中钢筋的屈服拉力A厂s应等于钢梁中的轴向压力』I、r。 A 对于这两个公式的应用,可作如下说明: (1)公式只适用于塑性内力重分布的连续组合梁的负弯矩区,在弯矩区BlJ使性中和轴通过钢梁截面,因粱腹板大部分受拉,故出现屈曲的可能性很小。(2)如果连续梁不考虑出现塑性铰后的内力重分布,腹板宽厚比的限值可适当放宽。但放宽到什么程度,还缺少资料。(3)应用以上公式时,应把A /的具体数值代入,(2)。上述公式用于将楼板设往连续次梁上,实际工程中很少如此设计,故式(I),(2)很少用。对于此种情况以外的钢梁,腹板宽厚比按《钢结构设计规范》(GB500172003)和规程JGJ99--98的规定,应采用下列二:式确定。抗震设防烈度为7度及以上时 ho/ =72—100Ⅳ/Af (3) 抗震设防烈度为6度和非抗震设防时^0/t=85—120N/af (4) 上式中Ⅳ是梁内的轴力,A是钢梁的截面面积,厂是钢材的强度设计值。抗震规范GB5001l中增加了插值 ho/t=80—1IONIAf以便用于不同烈度情形。式(3)和式(1),(2)是相同的,只是未按楼板负弯矩区受拉钢筋承载力来表达轴压比,。在多高层建筑中,通常按刚性楼板假设进行结构分析,此时不考虑钢梁受轴力,只在有支撑和按弹性楼板等情况才考虑轴力。若忽略轴力,取』I、r=0,此时按式(3),(4) 及其插值公式求得的腹板宽厚比分别为72,80和85,后两项按《钢结构设计规范》需设置横向加劲肋,这些数值如此大,均属弹性设计范围,在地震作用下梁端可能出现塑性铰,用于强震区有不安全感,缺少必要依据。日本新近发表的对板件宽厚比限值的规定,有用相关公式表示的,也有不考虑相关作用的,后者的规定如表1所示,其中梁腹板的宽厚比限值对Q235钢,塑性时为60,弹塑性时(即缓和值)为65,为我们提供了重要参考。该文献表明,口本在组合梁中腹板也采用此限值。为此建议,在采用式(3),(4)及其插值表达式时,为了保留公式的形式,』I、r/af<, 取』I、r/af=,与AISC