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PKPM2010版畫結構平面圖樓板配筋計算詳解

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更新時間：2018-06-09
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PKPM2010版畫結構平面圖樓板配筋計算詳解PKPM2010版畫結構平面圖樓板配筋計算詳解
付成
在PKPM結構平面中，樓板計算即有彈性計算、還有塑性計算，彈性計算中還有查靜力手冊計算、有限元計算，邊界元計算的不同方式，考慮一些特殊情況，用戶還可以選擇按照考慮活荷載不利布置計算或者按照連續板塊的計算方式。面對諸多選擇，廣大用戶可能不能很好的選擇適合的方式，本文結合2010版針對新規范的修改，深入剖析不同算法的應用技巧和技術條件，使用戶在計算時做到心中有數。
一：自動計算方法的選擇
程序在計算時根據樓板的形狀可分為矩形板和非矩形板兩大類。
自動計算時程序會對各塊板逐塊做內力計算，對非矩形的凸形不規則板塊，程序用邊界元法計算該塊板，對非矩形的凹形不規則板塊，程序則采用有限元法計算該塊板，程序自動識別板的形狀類型并選相應的計算方法。對于矩形板塊，計算方法采用用戶指定的計算方法（如彈性或塑性）計算。當房間內有次梁時，程序對房間按被次梁分割產生的多個板塊分別計算。如圖1所示。

圖1
從上圖可以看出，非矩形板計算也可以采取靜力手冊查表的方法計算，對于矩形樓板，即使用戶選擇了按照塑性計算，但很多情況并沒有按照塑性計算，塑性計算必須同時滿足以下一個條件：
1：選擇了按照塑性計算。
2：按形狀是矩形樓板或者近似矩形樓板。
3：四邊的任意一邊邊界條件必須相同。
以下分別就矩形和非矩形樓板計算方式做簡要說明
二：矩形鋼筋混凝土樓板計算
《砼規》（GB 50010－2010）9.1.1條規定
混凝土板應按下列原則進行計算：
1.兩對邊支承的板應按單向板計算；
2.四邊支承的板應按下列規定計算：
  1)當長邊與短邊長度之比小于或等于2.0時，應按雙向板計算；
  2)當長邊與短邊長度之比大于2.0，但小于3.0時，宜按雙向板計算；當按沿短邊方向受力的單向板計算時，應沿長邊方向布置足夠數量的構造鋼筋；
  3)當長邊與短邊長度之比大于或等于3.0時，可按沿短邊方向受力的單向板計算。
因此，PM程序對單向板與雙向板的判斷參照該條（第 9.1.1條）的第2項第3小款，即當長邊與短邊長度之比大于或等于3.0時，按沿短邊方向受力的單向板計算。
單向板的內力計算按以下情況考慮：
兩端鉸支時，，
一固一鉸時，，。
兩端固定時，，。
單向板的計算公式是彈性計算公式。
雙向板（長邊/短邊<3）：按《建筑結構靜力計算手冊》（中國建筑工業出版社，1974）中彈性理論計算所得彎矩，未考慮板的塑性影響。
對于規則的鋼筋混凝土板，由于在靜力計算手冊中有較為準確的解，因此程序對于此種類型的板，直接采用靜力手冊中提供的彎矩系數和撓度系數，以簡化計算過程。
對于板四邊邊界不含自由邊的板，表中僅列出了泊松比=0的彎矩系數與撓度系數。當值不等于零時，其撓度及支座中點的彎矩仍可按這些表求得。根據《砼規》第4.1.5條之規定，鋼筋混凝土結構的泊松比=0.2，因此當計算板的跨中彎矩時，可按下式求得：

其中混凝土泊松比=0.2。
三：非矩形板的計算
對于非矩形板，當為凸形不規則板塊時，程序用邊界元法計算該塊板，采用該算法的優點是快速、高效，但該算法的適應性較為有限，僅適用于凸形不規則板塊；當為凹形不規則板塊，程序采用有限元法計算該塊板，該算法的優點是適應性強。
為說明程序對非矩形板采用兩種算法的可靠性，采用通用有限元SAP2000程序計算L型...

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