弹性膜、弹性板3、弹性板6的区别和使用结构

工程设计中刚性楼板假定与弹性楼板假定的应用与分析

工程设计中刚性楼板假定与弹性楼板假定的应用与分析摘要：工程结构设计过程中，通常设计人员在如何应用刚性楼板假定与弹性楼板假定的问题上存在概念不清晰，给设计带来浪费或隐患。

本文侧重于阐述它们的规范依据、力学原理、适应性及应用方法，以助于设计人员在实际设计过程中进行合理、安全经济的设计。

关键词：刚性楼板假定、弹性楼板假定、弹性楼板6、弹性楼板3、弹性膜、平面内刚度Abstract: the engineering structural design process, usually the design personnel in how to use rigid floor assumptions and elastic floor assume that the existence of concept not clear, design to bring to waste or hidden trouble. This paper focuses on the basis, the paper they regulate mechanics principle, adaptability and application methods, to aid in the design personnel in actual design process, safe and economical design reasonable.Keywords: rigid floor assumptions, elastic floor assumptions, elastic floor 6, elastic floor 3, elastic membrane, plane within stiffness一、前言工程结构设计过程中，往往因设计人员对刚性楼板假定与弹性楼板假定的概念不清晰，而不能在设计中合理地应用，导致设计结果存在不经济或不安全的因素。

弹性板3和6的论述

弄清弹性板6和弹性板3的问题从理论上弄清楚两种弹性板假定：弹性板6假定是采用壳单元真实地计算楼板的面内刚度和面外刚度，弹性板3假定是假定楼板平面内无限刚而平面外刚度是真实计算的。

从理论上说，弹性板6假定是最符合楼板的实际情况，可应用于任何工程。

但是实际上，采用弹性板6假定时，部分竖向楼面荷载将通过楼板的面外刚度直接传递给竖向构件，从而导致梁的弯距减小，相应的配筋也比刚性楼板假定减少。

而过去所有关于梁的工程经验都是与刚性楼板假定前提下配筋安全储备相对应的。

所以，我们建议不要轻易采用弹性楼板6假定。

弹性板6假定是针对板柱结构和板柱-剪力墙结构提出的，因为对于这类结构，采用弹性楼板6假定既可以较真实地模拟楼板的刚度和变形，又不存在梁配筋安全储备减小的问题。

弹性楼板3假定主要是针对厚板转换层结构的转换厚板提出的。

因为这类结构面内刚度都很大，其面外刚度是这类结构传力的关键。

通过厚板的面外刚度，改变传力路径，将厚板以上部分结构承受的荷载安全地传递下去。

当板柱结构的板的面外刚度足够大时，也可采用弹性楼板3来计算。

在工程应用中，需要了解工程结构的特点，采用相应的假定。

须要好好体会，理解应用，不要断章取义的拘泥于一两句话。

弹性膜：该假定是采用平面应力膜单元真实地计算楼板的平面内刚度，同时疏忽楼板的平面外刚度，即假定楼板平面外刚度为零。

该假定实用于空旷的工业厂房和体育场馆结构、楼板局部开大洞结构、楼板平面较长或有较大凹入以及平面弱连接结构。

由于“刚性楼板假定”和弹性膜没有考虑楼板的面外刚度，所以才通过“梁刚度放大系数”来提高梁面外弯曲刚度，以弥补面外刚度的不足，同样，也可通过“梁扭矩折减系数”来适当折减梁的设计扭矩。

而弹性板6与弹性板3都是真实的考虑了楼板的面外刚度，所以是不需要调整两个系数的，都取1就可以了。

结构设计经验总结

YJK弹性板参数说明弹性板荷载计算方式：有限元方式仅适用于定义为弹性板3或者弹性板6的楼板，不适合弹性膜或者刚性板的计算。

梁板变形协调：对于弹性膜，一般可设置为不勾选此项。

但是对于弹性板3或者弹性板6，则应勾选此项。

因为设置弹性板3或弹性板6的目的是使梁与板共同工作，发挥板的面外刚度的作用，减少梁的受力和配筋，此时必须使弹性板中间节点和梁的中间节点变形协调才能实现这种作用。

考虑相对偏移（次梁点铰后负弯矩的由来）：以前弹性板与梁变形协调时，计算模型是以梁的中和轴和板的中和轴相连的方式计算的，由于一般梁与楼板在梁顶部平齐，实际上梁的中和轴和板中和轴存在竖向的偏差，勾选此参数后软件将在计算中考虑到这种实际的偏差，将在板和梁之间设置一个竖向的偏心刚域，该偏心刚域的长度就是梁的中和轴和板中和轴的实际距离。

在生成数据后的计算简图中可以看到用粉色表示的弹性板和梁之间的竖向短线，就是它们之间的偏心刚域。

这种计算模型比按照中和轴互相连接的模型得出的梁的负弯矩更小，跨中承受一定的拉力，这些因素在梁的配筋计算中都会考虑。

地震内力按弹性板6计算：用户对恒活风等荷载工况计算时，对楼板习惯于按照刚性板、弹性膜的模型计算，这种模型不考虑楼板的抗弯承载能力，由梁承担全部荷载内力，此时的楼板成为一种承载力的安全储备。

但是从抗震设计强柱弱梁的要求考虑，常造成梁的配筋过大的不好的效果。

勾选此参数则软件仅对地震作用的内力按照全楼弹性板6计算，这样地震计算时让楼板和梁共同抵抗地震作用，可以大座弯矩，从而可明显降低梁的支幅度降低地震作用下梁的支座部分的用钢量。

由于对其他荷载工况仍按照以前习惯的设置，保持恒活风等其他荷载工况的计算结果不变，这样做既没有降低结构的安全储备，又实现了强柱弱梁、减少梁的钢筋用量的效果。

因此，这也是一项有效的设计优化的措施。

勾选此参数后，除了地震作用内力计算外，其他计算内容均按照用户当前设置的楼板模型计算。

对地震内力计算，软件另外取用全楼所有楼板设置为弹性板6的模型，并考虑了弹性板与梁协调时梁向下相对偏移的影响。

弹性膜弹性板弹性板的区别和使用结构

弹性膜弹性板弹性板的区别和使用结构集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]从理论上弄清楚两种弹性板假定：弹性板6假定是采用壳单元真实地计算楼板的面内刚度和面外刚度，弹性板3假定是假定楼板平面内无限刚而平面外刚度是真实计算的。

从理论上说，弹性板6假定是最符合楼板的实际情况，可应用于任何工程。

但是实际上，采用弹性板6假定时，部分竖向楼面荷载将通过楼板的面外刚度直接传递给竖向构件，从而导致梁的弯距减小，相应的配筋也比刚性楼板假定减少。

而过去所有关于梁的工程经验都是与刚性楼板假定前提下配筋安全储备相对应的。

所以，我们建议不要轻易采用弹性楼板6假定。

弹性板6假定是针对板柱结构和板柱-剪力墙结构提出的，因为对于这类结构，采用弹性楼板6假定既可以较真实地模拟楼板的刚度和变形，又不存在梁配筋安全储备减小的问题。

弹性楼板3假定主要是针对厚板转换层结构的转换厚板提出的。

因为这类结构面内刚度都很大，其面外刚度是这类结构传力的关键。

通过厚板的面外刚度，改变传力路径，将厚板以上部分结构承受的荷载安全地传递下去。

当板柱结构的板的面外刚度足够大时，也可采用弹性楼板3来计算。

在工程应用中，需要了解工程结构的特点，采用相应的假定。

须要好好体会，理解应用，不要断章取义的拘泥于一两句话。

弹性膜：该假定是采用平面应力膜单元真实地计算楼板的平面内刚度，同时疏忽楼板的平面外刚度，即假定楼板平面外刚度为零。

该假定实用于空旷的工业厂房和体育场馆结构、楼板局部开大洞结构、楼板平面较长或有较大凹入以及平面弱连接结构。

由于“刚性楼板假定”和弹性膜没有考虑楼板的面外刚度，所以才通过“梁刚度放大系数”来提高梁面外弯曲刚度，以弥补面外刚度的不足，同样，也可通过“梁扭矩折减系数”来适当折减梁的设计扭矩。

而弹性板6与弹性板3都是真实的考虑了楼板的面外刚度，所以是不需要调整两个系数的，都取1就可以了。

pmpm进行结构计算时，通常有四种板模型：刚性板、弹性板6、弹性板3、弹性膜。

弹性板理解与应用

1. PKPM和YJK刚性板假定点与不点全按刚性板计算。

2.楼梯间比较空旷，或加大洞的板应设置成弹性板。

3.弹性板6最接近实际情况。

4.弹性板6和弹性板3都只是针对梁柱计算，起到的是如何传力的作用。

计算板配筋时与弹性板6和弹性板3没关系，其配筋根据自身内力选取。

对板进行有限元计算时，需将板设为弹性板6。

5.弹性板6假定是采用壳单元真实地计算楼板的面内刚度和面外刚度，弹性板3假定是假定楼板平面内无限刚而平面外刚度是真实计算的。

6.弹性板6假定是针对板柱结构和板柱-剪力墙结构提出的，因为对于这类结构，采用弹性楼板6假定既可以较真实地模拟楼板的刚度和变形，又不存在梁配筋安全储备减小的问题。

7.采用弹性板6假定时，部分竖向楼面荷载将通过楼板的面外刚度直接传递给竖向构件，从而导致梁的弯距减小，相应的配筋也比刚性楼板假定减少。

而过去所有关于梁的工程经验都是与刚性楼板假定前提下配筋安全储备相对应的。

所以，我们建议不要轻易采用弹性楼板6假定。

（这一点的影响究竟有多大是值得商榷的）8.弹性楼板3假定主要是针对厚板转换层结构的转换厚板提出的。

9.由于“刚性楼板假定”和弹性膜没有考虑楼板的面外刚度，所以才通过“梁刚度放大系数”来提高梁面外弯曲刚度，以弥补面外刚度的不足，同样，也可通过“梁扭矩折减系数”来适当折减梁的设计扭矩。

而弹性板6与弹性板3都是真实的考虑了楼板的面外刚度，所以是不需要调整两个系数的，都取1就可以了10.个人认为，既然弹性板3针对厚板转换提出，那么厚板本来面内刚度很大，但也不是无穷大，采用弹性板6不是更能反映真实情况。

因此厚板转换也可用弹性板6模拟导荷。

实际上，宝吉项目大底盘多塔分析时，采用的就是将各塔楼周边的地下室顶板（250厚根部加腋至450）设成弹性板6，这样可以保证塔楼周边构件准确计算，又能减少计算量。

11.弹性板6的面外真实刚度指的是混凝土的刚度，不包括钢筋。

12.刚性楼板：面内刚度无强大，面外刚度为0。

弹性板

做为一名PKPM一线的结构技术服务人员，最能发现用户的疑惑，在最近一段新版软件的使用中，很多设计人员还是对几种弹性板的运用理解不到位，我这里大概做一个简单阐述，以方便设计人员再设计中正确运用这几类板。

通常情况下在计算周期比和位移比这两个结构的整体指标的时候，是选择强制采用刚性楼板假定的。

刚性楼板的物理意义是楼板平面内无限刚，平面外刚度为0。

弹性板6表示完全弹性的有限元壳，其面内刚度用平面应力膜模拟，平面外刚度用厚薄通用的厚板元模拟，这种楼板计算假定从理论上来说最符合楼板的实际受力情况，但是由于存在平面外的刚度，将促使楼板与梁共同分担上部结构引起的内力，从而使梁的弯矩和配筋相应的减小，减小的弯矩部分由弹性楼板承担，这样与采刚性楼板假定的内力与配筋不同，因此，不要轻易选择弹性板6，弹性板6主要用于板柱体系或者板柱剪力墙结构。

弹性膜假定采用的是平面应力膜单元，真实地反映楼板的平面内刚度，同时忽略平面外刚度，即平面外刚度为0。

由于弹性膜真实地反映平面内刚度，又可以避免采用弹性板6而造成梁的安全度的降低，因此，较多用于体育场馆，楼板开大洞、楼板平面布置时产生的狭长板带、框支转换结构中的转换层楼板、多塔连体结构中的弱连接板，以及坡屋面。

在未采用刚性楼板假定时，坡屋面软件在计算的时候默认采用的是弹性膜，不必要再去定义。

弹性板3假定平面内刚度无限大，平面外的刚度为有限刚，面内采用了刚性楼板假定的有限元壳，面外采用厚薄通用的中厚板元模拟，主要适用于厚板转换结构的转换厚板，这类结构的转换板比较厚（1米以上），其面内刚度很大，通过厚板的面外刚度，改变传力路径，将厚板上的结构荷载传递到下部。

转换层定义为弹性楼板如果框支梁上支承的是柱子，其受力与一般承受集中荷载的框架没有什么两样，如果没有其他因素，可以不考虑楼板平面内的变形，采用刚性楼板假定。

可是，如果梁上支承的是剪力墙，尤其是整片的剪力墙，由于拱的作用，会存在沿梁轴线方向的推力，此时如果采用刚性楼板假定，就无法分析出梁内的水平拉力，对梁的设计是偏于不安全的研究表明，对于框支转换结构，转换梁不仅会产生弯矩和剪力，而且还会产生较大的轴力，这个轴力不能忽略。

PKPM中的四种板

板属性一、显示刚性板本菜单可以查看楼层的刚性板信息。

程序默认将同平面的相连的有厚度平板合并成刚性板块，同一层中允许存在多个刚性板块，但刚性板块之间不可有公共节点相连，因此，即使两房间楼板之间仅有一个公共节点，程序也会将两房间楼板归为一个刚性板块。

选择“强制刚性楼板假定”时，同一塔内楼面标高处所有的房间（包括开洞和板厚为零的情况）均从属同一刚性板，非楼面标高处的楼板，按照非强制刚性楼板假定的原则进行搜索，形成其余刚性楼板。

1、刚性板计算原理建筑的楼屋面大多数为现浇钢筋混凝土楼板或有现浇面层的预制装配式楼板，它们具有很大的面内刚度，可近似认为楼板在其自身平面内为无限刚。

《高规》5.1.5条规定：“进行高层建筑内力与位移计算时，可假定楼板在其自身平面内为无限刚性，相应地设计时应采取必要措施保证楼板平面内的整体刚度。

”“刚性楼板”模型假定楼板平面内刚度无限大，平面外刚度为零。

在采用刚性楼板假定进行整体分析时，每块刚性楼板在水平面内做刚体运动。

除刚性板主节点外，其余每个节点的独立自由度只剩下3个，即绕X、Y方向的转角、和Z方向位移，而X、Y 方向平动以及绕Z方向的转动由主节点自由度确定。

采用上述假设后，结构分析的自由度数目大大减少，可能减少由于庞大自由度系统而带来的计算误差，使计算过程和计算结果的分析大为简化。

并在大多数工程分析中具有足够的工程精度。

但是，由于假定楼板内的节点没有相对水平位移，也即楼板内的梁等杆件的轴向变形为零，因此有限元计算无法得出这些构件的轴力。

在楼板的面内刚度无限大的情况下，这些轴力被楼板吸收。

2、刚性楼板的生成和修改在计算软件的前处理部分，对于用户在建模中定义的水平放置的楼板，程序将自动地默认为刚性楼板。

用户可以在“特殊构件补充定义”菜单下，点击“刚性板号”来查看默认生成的刚性板情况。

建模中的楼板是以房间为单元的，而计算模型则默认将连续的多个房间的平板设置成一块刚性板。

即程序默认将同平面的、有厚度的（厚度可以不同）、连续的水平平板合并成一个刚性板块。

弹性板的分析和说明

弹性板6假定是采用壳单元真实地计算楼板的面内刚度和面外刚度，弹性板3假定是假定楼板平面内无限刚而平面外刚度是真实计算的。

弹性膜假定是采用平面应力膜单元真实地计算楼板的平面内刚度，同时疏忽楼板的平面外刚度，即假定楼板平面外刚度为零。

弹性楼板3假定主要是针对厚板转换层结构的转换厚板提出的。

因为这类结构面内刚度都很大，其面外刚度是这类结构传力的关键。

通过厚板的面外刚度，改变传力路径，将厚板以上部分结构承受的荷载安全地传递下去。

弹性板6假定主要是针对板柱结构和板柱-剪力墙结构的
弹性模假定实用于空旷的工业厂房和体育场馆结构、楼板局部开大洞结构、楼板平面较长或有较大凹入以及平面弱连接结构。

pmpm进行结构计算时弹性板

p m p m进行结构计算时，通常有四种板模型：刚性板、弹性板6、弹性板3、弹性膜。

其主要用于大部分有梁体系的板，一般的非特别厚的板，平面内刚度为无穷大和平面外刚度为，相对的都是梁的刚度。

从理论上说，弹性板6假定是最符合楼板的实际情况，可应用于任何工程。

但是实际上，采用弹性板6假定时，部分竖向楼面荷载将通过楼板的面外刚度直接传递给竖向构件，从而导致梁的弯距减小，相应的配筋也比刚性楼板假定减少。

而过去所有关于梁的工程经验都是与刚性楼板假定前提下配筋安全储备相对应的。

所以，我们建议不要轻易采用弹性楼板6假定。

弹性板6假定是针对板柱结构和板柱-剪力墙结构提出的，因为对于这类结构，采用弹性楼板6假定既可以较真实地模拟楼板的刚度和变形，又不存在梁配筋安全储备减小的问题。

弹性楼板3假定主要是针对厚板转换层结构的转换厚板提出的。

因为这类结构面内刚度都很大，其面外刚度是这类结构传力的关键。

通过厚板的面外刚度，改变传力路径，将厚板以上部分结构承受的荷载安全地传递下去。

当板柱结构的板的面外刚度足够大时，也可采用弹性楼板3来计算。

在工程应用中，需要了解工程结构的特点，采用相应的假定。

须要好好体会，理解应用，不要断章取义的拘泥于一两句话。

弹性膜：该假定是采用平面应力膜单元真实地计算楼板的平面内刚度，同时疏忽楼板的平面外刚度，即假定楼板平面外刚度为零。

该假定实用于空旷的工业厂房和体育场馆结构、楼板局部开大洞结构、楼板平面较长或有较大凹入以及平面弱连接结构。

由于“刚性楼板假定”和弹性膜没有考虑楼板的面外刚度，所以才通过“梁刚度放大系数”来提高梁面外弯曲刚度，以弥补面外刚度的不足，同样，也可通过“梁扭矩折减系数”来适当折减梁的设计扭矩。

而弹性板6与弹性板3都是真实的考虑了楼板的面外刚度，所以是不需要调整两个系数的，都取1就可以了。

pkpm中的四种板模型

pkpm中的四种板模型10#讲的比较清楚，我补充一点四种模型的特点：（1）刚性板：平面内刚度无穷大，平面外刚度为0。

其主要用于大部分有梁体系的板，一般的非特别厚的板，平面内刚度无穷大和零，相对的都是是梁的刚度。

（2）弹性板6：真实计算板平面内外的刚度（这里的真实计算是素砼的刚度，不包括钢筋）。

其主要用于板柱体系及板柱－剪力墙体系，这种结构没有梁，不考虑板的平面外刚度就不合理了，所以需要考虑板平面外的刚度。

（3）弹性板3：平面内刚度无穷大，真实计算平面外刚度。

它的应用范围和弹性板6是一样的，主要用于板柱体系及板柱－剪力墙体系，特别是在板特别厚的时候，这种模型更复合实际结构受力特点。

（4）弹性膜：真实计算平面内刚度，平面外为0。

它主要适用于楼板开大洞，板平面内的刚度受到削弱的情况。

不知道大家听说过拟梁法没有，就是把楼板按一定的宽度划分成很多板带，然后作为次梁输入模型，这样荷载也不会丢，如果清楚这个方法，可以发现定义弹性板后，的主梁内力和拟梁法接近，问题是拟梁法也没有荷载直接导到柱子上，所以说定义弹性板6就有荷载直接传到柱子是不科学的。

梁板相对刚度不同，拟梁法和弹性板法的结果会变化的，所以也说明，他们是变形协调的结果，不是导荷方法的结果。

平面内无限刚和刚度为0均不是相对梁而言，只是一种假定而已。

平面内外刚度只是我们在建立模型时候对板采用的相对假定，计算结构和结构的合理性有关。

相应结构对应相对的假定。

平面外刚度为零不影响一般的正常计算。

厚板转换的时候才会考虑平板面外刚度其实有四种模型的根本点在于计算有限元过程中的节点自由度的数目发生了变化，楼上有人说的对，刚度为0只是假设，平面内刚度和平面外刚度的全称叫平面内轴向刚度和平面外弯曲刚度，如果是刚性板，轴向刚度无穷大这种类型，那么最简单，只有两个方向的平动自由度，那么矩阵中的元就较少，如果弹性膜，就没有平面外弯曲刚度，只有平面内刚度，也就是没有弯曲自由度，只有平移自由度，但是同样是结构，同样能承受竖向荷载，但是平面外弯曲刚度为0注意这是由于轴向刚度所提供竖向承载力，其实这就涉及索膜结构的大变形问题，比较复杂。

pkpm板的理解

虽然它挑战了传统的思维计算模式：）
当然，如果定义了“上节点高”，即有斜面的情况
PKPM会去掉缺省的无限刚假定，
在“特殊构件”下的“刚性板号”按钮来查询的时候是查不到刚性板号的。
但是具体是按弹性板计算还是按什么计算，我也不太清楚。
另外：
对于扭转周期比平动周期、最大位移比平均位移都是基于楼板平面内无限刚的假定，
因此如果在pkpm中选了弹性楼板，那么周期比、位移比就不对。
如果选择弹性楼板，对结构的计算配筋是有意义的
弹性楼板6适用于板柱结构和板柱――抗震墙结构，
弹性楼板3适用于厚板转换层结构，
弹性膜适用于空旷的工业厂房和体育场馆结构、楼板局部开大洞结构、楼板平面较长或有较大凹入以及平面弱连接结构。
对于量大面广的普通工程，其楼板一般都不特殊，都可以简单地采用刚性楼板假定。
――摘自陈岱林等主编的《多层及高层结构CAD软件高级应用》
虽然规范没有明确说明这个假定，
但是《抗震规范》3.4.2、3.4.3的条文说明中，透漏出了这个假定。
SATWE也明确说明：如果不勾“强制刚性楼板”，则周期比和位移比没有意义。
另外，譬如ETABS软件，它的说明中也明确指出：指定楼板刚性，才会输出位移比，
否则是不会输出位移比值的。
即整个楼层只有UX，UY，RZ三个自由度。
SAT8没有法消除分块无限刚的假定，
在“特殊构件”一栏中找不到“弹性板”的定义的。
此时按“总刚计算”和“侧刚计算”内力也应该差别不大
实际也没有多大意义。
对于大多数楼板比较规则的结构来说，定义没定义刚性板结果相差不大。
弹性板6就是真实的壳单元
每个点有6个自由度。

弹性板

做为一名PKPM一线的结构技术服务人员，最能发现用户的疑惑，在最近一段新版软件的使用中，很多设计人员还是对几种弹性板的运用理解不到位，我这里大概做一个简单阐述，以方便设计人员再设计中正确运用这几类板。

通常情况下在计算周期比和位移比这两个结构的整体指标的时候，是选择强制采用刚性楼板假定的。

刚性楼板的物理意义是楼板平面内无限刚，平面外刚度为0。

弹性板6表示完全弹性的有限元壳，其面内刚度用平面应力膜模拟，平面外刚度用厚薄通用的厚板元模拟，这种楼板计算假定从理论上来说最符合楼板的实际受力情况，但是由于存在平面外的刚度，将促使楼板与梁共同分担上部结构引起的内力，从而使梁的弯矩和配筋相应的减小，减小的弯矩部分由弹性楼板承担，这样与采刚性楼板假定的内力与配筋不同，因此，不要轻易选择弹性板6，弹性板6主要用于板柱体系或者板柱剪力墙结构。

弹性膜假定采用的是平面应力膜单元，真实地反映楼板的平面内刚度，同时忽略平面外刚度，即平面外刚度为0。

由于弹性膜真实地反映平面内刚度，又可以避免采用弹性板6而造成梁的安全度的降低，因此，较多用于体育场馆，楼板开大洞、楼板平面布置时产生的狭长板带、框支转换结构中的转换层楼板、多塔连体结构中的弱连接板，以及坡屋面。

在未采用刚性楼板假定时，坡屋面软件在计算的时候默认采用的是弹性膜，不必要再去定义。

弹性板3假定平面内刚度无限大，平面外的刚度为有限刚，面内采用了刚性楼板假定的有限元壳，面外采用厚薄通用的中厚板元模拟，主要适用于厚板转换结构的转换厚板，这类结构的转换板比较厚（1米以上），其面内刚度很大，通过厚板的面外刚度，改变传力路径，将厚板上的结构荷载传递到下部。

转换层定义为弹性楼板如果框支梁上支承的是柱子，其受力与一般承受集中荷载的框架没有什么两样，如果没有其他因素，可以不考虑楼板平面内的变形，采用刚性楼板假定。

可是，如果梁上支承的是剪力墙，尤其是整片的剪力墙，由于拱的作用，会存在沿梁轴线方向的推力，此时如果采用刚性楼板假定，就无法分析出梁内的水平拉力，对梁的设计是偏于不安全的研究表明，对于框支转换结构，转换梁不仅会产生弯矩和剪力，而且还会产生较大的轴力，这个轴力不能忽略。

弹性板

做为一名PKPM一线的结构技术服务人员，最能发现用户的疑惑，在最近一段新版软件的使用中，很多设计人员还是对几种弹性板的运用理解不到位，我这里大概做一个简单阐述，以方便设计人员再设计中正确运用这几类板。

通常情况下在计算周期比和位移比这两个结构的整体指标的时候，是选择强制采用刚性楼板假定的。

刚性楼板的物理意义是楼板平面内无线刚，平面外刚度为0。

弹性板6表示完全弹性的有限元壳，其面内刚度用平面应力膜模拟，平面外刚度用厚薄通用的厚板元模拟，这种楼板计算假定从理论上来说最符合楼板的实际受力情况，但是由于存在平面外的刚度，将促使楼板与梁共同分担上部结构引起的内力，从而使梁的弯矩和配筋相应的减小，减小的弯矩部分由弹性楼板承担，这样与采刚性楼板假定的内力与配筋不同，因此，不要轻易选择弹性板6，弹性板6主要用于板柱体系或者板柱剪力墙结构。

弹性膜假定采用的是平面应力膜单元，真实地反映楼板的平面内刚度，同时忽略平面外刚度，即平面外刚度为0。

由于弹性膜真实地反映平面内刚度，又可以避免采用弹性板6而造成梁的安全度的降低，因此，较多用于体育场馆，楼板开大洞、楼板平面布置时产生的狭长板带、框支转换结构中的转换层楼板、多塔连体结构中的弱连接板，以及坡屋面。

在未采用刚性楼板假定时，坡屋面软件在计算的时候默认采用的是弹性膜，不必要再去定义。

弹性板3假定平面内刚度无限大，平面外的刚度为有限刚，面内采用了刚性楼板假定的有限元壳，面外采用厚薄通用的中厚板元模拟，主要适用于厚板转换结构的转换厚板，这类结构的转换板比较厚（1米以上），其面内刚度很大，通过厚板的面外刚度，改变传力路径，将厚板上的结构荷载传递到下部。

如果框支梁上支承的是柱子，其受力与一般承受集中荷载的框架没有什么两样，如果没有其他因素，可以不考虑楼板平面内的变形，采用刚性楼板假定。

可是，如果梁上支承的是剪力墙，尤其是整片的剪力墙，由于拱的作用，会存在沿梁轴线方向的推力，此时如果采用刚性楼板假定，就无法分析出梁内的水平拉力，对梁的设计是偏于不安全的研究表明，对于框支转换结构，转换梁不仅会产生弯矩和剪力，而且还会产生较大的轴力，这个轴力不能忽略。

弹性膜、弹性板3、弹性板6的区别和使用结构

从理论上弄清楚两种弹性板假定：弹性板6假定是采用壳单元真实地计算楼板的面内刚度和面外刚度，弹性板3假定是假定楼板平面内无限刚而平面外刚度是真实计算的。

从理论上说，弹性板6假定是最符合楼板的实际情况，可应用于任何工程。

但是实际上，采用弹性板6假定时，部分竖向楼面荷载将通过楼板的面外刚度直接传递给竖向构件，从而导致梁的弯距减小，相应的配筋也比刚性楼板假定减少。

而过去所有关于梁的工程经验都是与刚性楼板假定前提下配筋安全储备相对应的。

所以，我们建议不要轻易采用弹性楼板6假定。

弹性板6假定是针对板柱结构和板柱-剪力墙结构提出的，因为对于这类结构，采用弹性楼板6假定既可以较真实地模拟楼板的刚度和变形，又不存在梁配筋安全储备减小的问题。

弹性楼板3假定主要是针对厚板转换层结构的转换厚板提出的。

因为这类结构面内刚度都很大，其面外刚度是这类结构传力的关键。

通过厚板的面外刚度，改变传力路径，将厚板以上部分结构承受的荷载安全地传递下去。

当板柱结构的板的面外刚度足够大时，也可采用弹性楼板3来计算。

在工程应用中，需要了解工程结构的特点，采用相应的假定。

须要好好体会，理解应用，不要断章取义的拘泥于一两句话。

弹性膜：该假定是采用平面应力膜单元真实地计算楼板的平面内刚度，同时疏忽楼板的平面外刚度，即假定楼板平面外刚度为零。

该假定实用于空旷的工业厂房和体育场馆结构、楼板局部开大洞结构、楼板平面较长或有较大凹入以及平面弱连接结构。

由于“刚性楼板假定”和弹性膜没有考虑楼板的面外刚度，所以才通过“梁刚度放大系数”来提高梁面外弯曲刚度，以弥补面外刚度的不足，同样，也可通过“梁扭矩折减系数”来适当折减梁的设计扭矩。

而弹性板6与弹性板3都是真实的考虑了楼板的面外刚度，所以是不需要调整两个系数的，都取1就可以了。

pmpm进行结构计算时，通常有四种板模型：刚性板、弹性板6、弹性板3、弹性膜。

1、刚性板：平面内刚度无穷大，平面外刚度为0。

其主要用于大部分有梁体系的板，一般的非特别厚的板，平面内刚度无穷大和平面外刚度为0，相对的都是梁的刚度。

PKPM刚性板与弹性膜

pmpm进行结构计算时，通常有四种板模型：刚性板、弹性板6、弹性板3、弹性膜。

1、刚性板：平面内刚度无穷大，平面外刚度为0。

其主要用于大部分有梁体系的板，一般的非特别厚的板，平面内刚度无穷大和平面外刚度为0，相对的都是梁的刚度。

2、弹性板6：真实计算板平面内外的刚度（这里的真实计算是素砼的刚度，不包括钢筋）。

其主要用于“板柱结构”以及“板柱－剪力墙结构”，这种结构没有梁，不考虑板的平面外刚度就不合理了，所以需要考虑板平面外的刚度。

从理论上说，弹性板6假定是最符合楼板的实际情况，可应用于任何工程。

但是实际上，采用弹性板6假定时，部分竖向楼面荷载将通过楼板的面外刚度直接传递给竖向构件，从而导致梁的弯距减小，相应的配筋也比刚性楼板假定减少。

而过去所有关于梁的工程经验都是与刚性楼板假定前提下配筋安全储备相对应的。

所以，建议不要轻易采用弹性楼板6假定。

弹性板6假定是针对“板柱结构”以及“板柱－剪力墙结构”提出的，因为对于这类结构，采用弹性楼板6假定既可以较真实地模拟楼板的刚度和变形，又不存在梁配筋安全储备减小的问题。

3、弹性板3：平面内刚度无穷大，真实计算平面外刚度。

它的应用范围和弹性板6是一样的，主要用于“板柱结构”以及“板柱－剪力墙结构”，尤其是楼板特别厚的时候，这种模型更复合实际结构受力特点。

弹性楼板3假定主要是针对厚板转换层结构的转换厚板提出的。

因为这类结构楼板平面内刚度都很大，其平面外刚度是这类结构传力的关键。

通过厚板的平面外刚度，改变传力路径，将厚板以上部分结构承受的荷载安全地传递下去。

当板柱结构的楼板平面外刚度足够大时，也可采用弹性楼板3来计算。

4、弹性膜：真实计算楼板平面内刚度，平面外为0。

该假定是采用平面应力膜单元真实计算楼板的平面内刚度，同时忽略楼板的平面外刚度，即假定楼板平面外刚度为0。

该假定适用于“空旷的工业厂房和体育场馆结构”、“楼板局部开大洞结构”、“楼板平面较长或有较大凹入以及平面弱连接结构”。

PKPM中的四种板

板属性一、显示刚性板本菜单可以查看楼层的刚性板信息。

程序默认将同平面的相连的有厚度平板合并成刚性板块，同一层中允许存在多个刚性板块，但刚性板块之间不可有公共节点相连，因此，即使两房间楼板之间仅有一个公共节点，程序也会将两房间楼板归为一个刚性板块。

选择“强制刚性楼板假定”时，同一塔内楼面标高处所有的房间（包括开洞和板厚为零的情况）均从属同一刚性板，非楼面标高处的楼板，按照非强制刚性楼板假定的原则进行搜索，形成其余刚性楼板。

1、刚性板计算原理建筑的楼屋面大多数为现浇钢筋混凝土楼板或有现浇面层的预制装配式楼板，它们具有很大的面内刚度，可近似认为楼板在其自身平面内为无限刚。

《高规》5.1.5条规定：“进行高层建筑内力与位移计算时，可假定楼板在其自身平面内为无限刚性，相应地设计时应采取必要措施保证楼板平面内的整体刚度。

”“刚性楼板”模型假定楼板平面内刚度无限大，平面外刚度为零。

在采用刚性楼板假定进行整体分析时，每块刚性楼板在水平面内做刚体运动。

除刚性板主节点外，其余每个节点的独立自由度只剩下3个，即绕X、Y方向的转角、和Z方向位移，而X、Y 方向平动以及绕Z方向的转动由主节点自由度确定。

采用上述假设后，结构分析的自由度数目大大减少，可能减少由于庞大自由度系统而带来的计算误差，使计算过程和计算结果的分析大为简化。

并在大多数工程分析中具有足够的工程精度。

但是，由于假定楼板内的节点没有相对水平位移，也即楼板内的梁等杆件的轴向变形为零，因此有限元计算无法得出这些构件的轴力。

在楼板的面内刚度无限大的情况下，这些轴力被楼板吸收。

2、刚性楼板的生成和修改在计算软件的前处理部分，对于用户在建模中定义的水平放置的楼板，程序将自动地默认为刚性楼板。

用户可以在“特殊构件补充定义”菜单下，点击“刚性板号”来查看默认生成的刚性板情况。

建模中的楼板是以房间为单元的，而计算模型则默认将连续的多个房间的平板设置成一块刚性板。

即程序默认将同平面的、有厚度的（厚度可以不同）、连续的水平平板合并成一个刚性板块。

结构笔记

刚性板：楼板平面内刚度无限大，平面外刚度为0；弹性板6：采用壳单元真实计算楼板的面内刚度和面外刚度。

从理论上说，弹性板6假定是最符合楼板真实受力情况的。

可以用于任何工程。

但采用弹性板6假定分析时，部分竖向楼面荷载将通过楼板的面外刚度直接传递给竖向构件，使梁弯矩减小，导致梁配筋减小，这与刚性楼板假定时，认为所有的竖向荷载都由梁承担，板作为安全储备的常规做法有很大不同。

并且该假定大大增加了楼板的计算工作量。

因此对常规工程，建议不采用弹性楼板6的假定。

弹性楼板6假定主要用于板柱——剪力墙结构（无梁楼盖）及厚板转换结构的分析，当不能采用传统的等代梁法分析时，采用弹性楼板6假定分析是很好的选择，可以较真实的模拟楼板的刚度和变形。

弹性楼板3：弹性楼板3假定是针对厚板转换结构的厚板提出来的，假定楼板平面内无限刚而平面外刚度真实考虑。

厚板的厚度一般在1~2m 左右，由于板厚较大，其面内刚度也很大，但其面外刚度是传力的关键。

通过厚板的面外刚度改变传力路径，将厚板以上部分结构的力传递到厚板下面的结构。

弹性楼板3假定主要适用于厚板转换结构的分析。

弹性膜：弹性膜假定是采用平面应力膜单元真实的计算楼板平面内刚度，忽略楼板平面外刚度（面外刚度为0），采用弹性膜假定比弹性楼板6假定在某些情况下更有利，因为其不减少梁的配筋，应用范围更广。

弹性膜主要适用于空旷的工业厂房体育场馆的楼板、楼板局部开大洞形成的狭长板带、有效宽度狭窄的环形楼板、有狭长外伸段的楼板、局部变窄形成薄弱连接部位的楼板、连体多塔结构连体部分的楼板、框支转换结构中转换楼层的楼板等。

屈曲解释:结构丧失稳定性称作（结构）屈曲或欧拉屈曲。

线性屈曲：是以小位移小应变的线弹性理论为基础的，分析中不考虑结构在受载变形过程中结构构形的变化，也就是在外力施加的各个阶段，总是在结构初始构形上建立平衡方程。

当载荷达到某一临界值时，结构构形将突然跳到另一个随遇的平衡状态，称之为屈曲。