大板结构设计的几个问题

大板结构设计的几个问题

论文导读：大板就是单块面积比较大的板，如跨度大于6米的板。根据这几年对大板结构的工程经验，认为大板的设计差异于小楼板有如下方面：隔墙荷载，边梁扭矩，楼面开洞和阳角构造等。但是在计算楼板配筋的时候，把这部分均摊荷载

能将隔墙荷载按实际情况输入，通常做法是把一块板中所有的隔墙重均摊到整个大板中去。在计算梁柱内力的时候，我们一般直接取均摊值做楼板恒荷载输入，而且不放大（注意个别梁的设计）。但是在计算楼板配筋的时候，把这部分均摊荷载放大一个系数1.0~1.5加入到恒荷载中进行计算。

根据分析《建筑结构静力计算手册》中局部荷载作用在楼板时的内力系数

的规律，我们可以发现如下规律：

1，当长短跨长比Ly/Lx>1.0时，当隔墙离支座0～0.25Ly之内，则取荷载放大系数为0.5～1.0，当隔墙离支座0.25~0.5Ly之内，则取放大系数为1.0~4.74。

2，当隔墙平行于长跨时，离支座0～0.25Lx时取荷载放大系数0～1.0；当隔墙离支座0.25～0.3Lx时，取荷载放大系数为1.1；当隔墙离支座0.3～0.5Lx时，

2)若取荷载放大系数为1.5计算：对于支座内力，手算的支座处内力要比按有限元分析的大得多；而对跨中内力，手算的和按有限元分析的比较接近；若考虑支座调幅15%的话，手算的结果在支座和跨中处均比按有限元分析的结果大10％。

在本例中，隔墙荷载比较大，布置也比较不利；按上述结果对比的分析，对于一般的结构，隔墙荷载取1.3～1.5对于构件来说是安全的。

二、边梁弹性扭矩的计算边梁的弹性扭矩可以由次梁，楼板及预应力引起。由次梁引起的扭矩就是次梁的梁端弯矩，次梁为线性，这里就不详细说明其计算方法。下面将对楼板板端弯矩和预应力作用引起的边梁扭矩提出计算方法并进行计算。

1、由板端弯矩引起的扭矩计算

模型：单跨板带边梁。

Mt=βαｑLa为α

B。

计算。我们可以用四周固支的板支左弯矩系数（已知数）乘以一个系数来求得梁的扭矩，这个系数我们把它称作β。这样我们的目标就转移到求β了。B=βαｑLo2La。

求四周固支板的梁扭矩：我们假定四周梁是固定不转动也不发生位移的。这样我们分析板的竖向位移，跨中的中间应该是最大的，那么跨中板条的板条端部弯矩应该是最大的；而在梁端部，由于靠近支座的位移非常小，故在梁端板条的板

条端部弯矩是最小的，我们认为它为0。那么我们就得假定板条端弯矩大小的分布，假定它是按抛物线分布的。（把板四周按固支约束进行有限元分析，其结果正好是验证了开始假定的按抛物线分布。）这样，梁端的扭矩就是从跨中到梁端板条端的弯矩的积分。我们把这个积分称作

A=∫0La/2[4αｑLo2/La2+αｑLo2]dx=0.667αｑLo2La

Lo2La。

其中β

，

所以有

边梁一个侧向力，这力会让边梁产生扭矩和侧弯矩。如果整块楼板都有预应力那么边梁就受到一个连续分布的侧向力。如图所示实线为支座处梁的位置，虚线为跨中处梁的位置，边梁发生一个角度为α的扭转。

下面根据实际情况分析α角。如图300mm×600mm的边梁，梁长Lo＝8m；板厚160mm，楼板为连续板，假定板长为50m，对称布置；C40砼，Ec＝32500Mpa，G

＝Ec/2＝16250Mpa；预应力板的平均预压应力σc=2.0Mpa。

先假定梁的支座不动。免费论文。根据对称性，我们可以认为边梁受到预应力板的影响长度为L＝25m，则混凝土板在边梁处受到的压缩位移为ΔL=Lσc/Ec=2×25000÷32500＝1.53（mm）

由图示几何关系得α＝1.53÷220＝0.7％，梁的极惯性矩Ip＝（bh3＋hb3）/12＝

×67.5×

Lo/2长

置预应力筋以减小楼板对梁的相对压缩量ΔL，使得梁板均匀地受预应力作用。免费论文。

三、楼板开洞的处理大板上还要分隔房间，有可能存在象卫生间要局部降板厚，还有可能要做各种井道口，大板在设计过程中就需要处理许多开洞的问题，长边不大于1米的洞按《混凝土结构构造手册》设些无明梁的构造钢筋应该没有问

题，但是对于长边大于1米甚至达2米以上的洞口，而且不好按构造手册上设置明梁的时候，不能仅放几根构造钢筋就行了，我们应该需要了解洞口附近应力分布情况。我用PKPM系列的SATWE有限元分析对这类结构做了有限元分析。发现：洞口边上集中应力影响范围为洞口短边方向是短边长度的1.5倍，长边处则为短边长度的1.5倍与一半的长边长度中较大值。笔者认为这种内力分布比较合理。

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