T梁、箱梁等带肋梁结构在外力作用下产生弯曲内力和变形。宽翼缘T形梁和箱梁受荷后发生弯曲变形时,在梁肋的剪切变形传递给翼板的过程。剪应变在向翼板内横向传递的过程中是不均匀的,在梁肋与翼缘板的交接处最大,随着与梁肋距离的增加而逐渐减小,使翼板远离肋板处的纵向位移滞后于肋板边缘处,使弯曲应力的横向分布呈曲线形状。这就与初等梁的弯曲理论所得到的均匀分布的弯曲应力的平截面假定不一致,这种现像称为“剪力滞(后)效应。这个应力峰值通常大于我们按初等梁理论计算出来的值。
真实应力峰值下σmax为高度的阴影矩形面积等于真实的应力曲线所包围的面积,即阴影线矩形面积的边长,便是翼缘的有效宽度,数学表达式为:
在设计计算中,为了保证结构安全和便于计算,根据等效受力的原则,把与梁肋共同工作的翼板宽度限制在一定的范围内,亦即将翼缘上不均匀的压应力,按中间最大压应力折合成分布在一定宽度范围内的均匀压应力,此宽度即称为翼缘计算宽度或有效宽度。
规范分别在4.3.3和4.3.4以及在后续的条文解释,阐述T梁、箱梁计算有效宽度的方法。
有效宽度考虑了翼缘宽度与梁跨之比、结构体系、受力和截面位置对其的影响。