板柱体系的设计

板柱体系的设计一、计算原理1、整体计算时采用等代框架法，即在PMCAD建模时将楼板等代成宽扁的框架梁，并在SATWE软件中进行整体分析，得到在水平荷载作用下的内力值；2、楼板计算时将板带划分成柱上板带和跨中板带，采用有限元的方法计算竖向荷载的内力值；3、配筋计算时将水平和竖向荷载进行组合后，按照宽扁梁的方法进行配筋。二、等代梁宽度的取值根据《钢筋混凝土升板技术规范》第6.2.5条的规定：板柱结构可按等代框架计算内力和位移，在侧向力作用下沿该方向等代框架梁的计算宽度，应取下列公式计算结果的较小值：式中by——等代框架梁的计算宽度；lx、ly——两个方向的跨度，即柱距；bce——柱帽的有效宽度。yycexylbblb43)(21在采用PMCAD软件建模时，其等代梁的宽度可以按照《升板规范》的要求取值。也可以按如下方法取值：1、等代梁两侧各取相邻房间跨度的1/4相加；2、当等代梁两端房间不等跨时，等代梁需按偏心布置。这既可避免房间不等跨时宽度不好确定的问题，又可使按房间1/4跨度划分出来的等代梁自重正好等于整个楼板的自重。三、SLAB程序关于柱上板带宽度的取值程序按两种方法划分柱上板带和跨中板带（如图1所示）图1板带划分方法的选择1、按PM中输入的等代梁宽度与位置划分板带若在PMCAD中输入了等代框架梁，则建议选择此项。因为输入等代框架梁的主要目的是为了计算板的水平荷载引起的内力。当选择此项后，程序能够自动将等代梁范围内的楼板在竖向荷载作用下内力进行积分得到截面弯矩M2，M2与水平荷载作用下在相同截面产生弯矩值M1进行组合，从而得到配筋面积。因此该方法主要用于计算水平荷载时的情况。2、按升板规范自动划分板带若在PMCAD软件中没有输入等代梁，而是输入的虚梁，则建议选择此项。因为没有输入等代梁，则程序就不会计算水平荷载引起的内力。在SLABCAD软件中就只计算由竖向荷载引起的内力值。该方法主要用于不需计算地震力的地下室车库顶板等情况，其主要优点是在PMCAD中无需输入等代梁，从而使建模大大简化。但有以下两点需要说明：（1）《升板规范》第3.3.5-1条规定：垂直荷载作用下等代框架的计算宽度，可取垂直于计算跨度方向的两个相邻区格板中心线之间距离；按照规范的要求，计算垂直荷载作用下的内力时，其等代框架的宽度似应取相邻房间的各1/2跨度方向的距离。但实际上程序是按照6.2.5条提供的方法划分的。这主要是因为在计算竖向荷载时，SLABCAD软件是按照有限元的方法计算混凝土板的内力的，此时无需等代成框架梁。只是到了配筋计算时为了吸取等代框架梁在后处理方面的优点，才将混凝土板划分为柱上板带和跨中板带。因此其计算结果是没问题的。（2）当选择此项时，程序并没有完全按照《升板规范》的要求计算柱上板带宽度。其宽度计算方法实际上仅取了等代梁两边各1/4板跨方向，既没有考虑柱帽有效宽度的影响，也没有取两个公式的较小值。但程序允许设计人员人为调整柱上板带两边宽度的比例，设计人员可以根据工程实际情况对板带宽度进行适当代换。四、弹性楼板的定义《高规》第5.3.3条规定：对于平板无梁楼盖，在计算中应考虑板的平面外刚度的影响，其平面外刚度可按有限元方法计算或近似将柱上板带等效为扁梁计算。根据《高规》的此项规定，若在PMCAD建模中不输入等代梁，板—柱体系要考虑楼板的平面外刚度因此在SATWE软件中要定义弹性楼板6；若在PMCAD建模中输入等代梁，则在SATWE软件中不应定义为弹性板6，否则板的刚度就重复计算了。五、竖向荷载的输入1、由于PMCAD软件不能扣除梁板重叠部分的荷载值，这样在计算水平地震力时其地震作用下的重力荷载代表值将被重复计算。因此对于采用板柱体系的房间，应将恒载标准值输入0（如图2所示），以保证SATWE软件计算的地震力没有问题。2、进入到SLABCAD软件里，在“修改楼板”里的“板厚修改”中，输入均布恒载标准值（注意，07年6月份以后的光盘，该值应是扣除楼板自重的标准值）（如图3所示）。3、SLABCAD程序规定当等代梁高度不大于板厚10mm时，不计算等代梁自重，这样可以避免等代梁与板重复部分重叠计算问题。同时也较方便用户在SLABCAD中进行板厚修改，不必返回PM进行修改。图2恒载标准值输入0图3输入恒载标准值六、水平荷载作用下内力的计算1、柱上板带的水平内力计算由SATWE软件按照等代梁的方式完成。而跨中板带由于其在水平力作用下的内力很小，因此忽略不计。2、由于等代梁在水平力作用下的计算跨度程序取的是梁两端节点之间的距离，这对于梁两端有柱帽的情况下其计算结果有偏差。3、若不算水平力或水平荷载较小，则可以不选择“读取SATWE选项”。七、竖向荷载作用下内力的计算SLABCAD程序可以进行恒载、活载、人防荷载、竖向地震作用以及预应力荷载作用下的内力分析，可以完成板裂缝宽度和长期挠度的计算。八、内力组合计算程序可以把SATWE软件计算的水平力和SLABCAD软件计算的竖向力按规范的要求进行组合，从这些组合中取最大值进行配筋计算。