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摘 要 本文对相邻楼板大小板跨楼板厚度相差悬殊的结构通过PKPM和safe的对比分析，总结计算出的弯矩和配筋差异所在，同时对长悬臂板配筋设置提出一些建议；另外对折板楼梯负筋如何配置做了一个初步的阐述。
关键词 大小板跨；长悬臂板；梯板
中图分类号：TU312 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）24-0144-02
楼板是结构水平力传递的重要构件，也是承担主要竖向荷载的第一级构件，在设计中应该引起注意。本文对工程设计中遇到的几个常见问题进行探讨式分析，希望能够对类似的工程设计问题提供一些参考和思路。
问题1：如图1所示，相邻楼板板厚相差悬殊，楼板钢筋如何配置。
图1 相邻楼板板厚布置图
将图1结构分别用PKPM和safe进行计算分析和设计，模型中混凝土采用C25级、板厚如图1所示、柱截面400 mm×400 mm、梁截面200 mm×400 mm，safe中大板的跨中板带、柱上板带均取3.5 m，板网格划分近似最大尺寸为100 mm。
1）单纯的力学模型方面，目前工程中绝大多数采用的都是分离式板配筋，按照大板跨负筋长度配置在小板跨，由于小板跨荷载较小，负弯矩衰退较慢，从而可能会出现超出配筋范围的情况。对此在配筋时可以适当的加大小板跨负筋的长度。
2）两个软件的计算假定方面，PKPM的弹性算法对于单向板直接采用结构力学结果，而对于双向板则是采用《建筑结构静力计算手册》中弹性理论计算所得的弯矩，未考虑板的塑性影响。分别采用普通算法和连板计算两种算法。普通算法只针对单块板进行计算设计，连板计算则考虑了在中间支座处弯矩的连续性。Safe则采用有限元法计算。将三种方式板①及相邻板的弯矩、配筋结果进行整理见表1、表2。表中P普代表PKPM普通计算，P连代表PKPM连板计算，S中代表safe跨中板带，S柱代表safe柱上板带，M1xB代表板①在x方向底部弯矩，M1xT代表板①在x方向顶部弯矩，相应的表2中As1xB代表板①在x方向底部配筋面积。
首先PKPM普通计算是按照单块板计算，相邻板弯矩不平衡，对于板厚相差较大。即使是手动按照厚板的弯矩对小板进行配筋也存在不妥之处，由于厚板的弯矩是按照四边固定边界计算，过分地考虑了相邻楼板的嵌固作用，实际的结构不能够提供那么大的约束，按照大板的负弯矩对小板设计，会使小板的变形和受力超出它自身所承担的范围，属于偏不安全的做法。2）采用PKPM连板计算方式对于板①的弯矩MX和MY分别为39.2、40.7，而safe跨中板带MX和MY分别为41.1、44.5，柱上板带MX和MY分别为33.4、36.9。对于跨中板带，采用有限元的结果会比按照弹性理论的结果X、Y方向分别大约5%、10%。对于较大的板，跨中板带的受力较柱上板带会大一些，从而比计算手册上平均分配的结果会稍大一些，不宜忽略，出于安全和变形考虑，可以适当地在跨中位置附加几根较大直径的底筋。3）按照刚度分配的有限元结果比连板计算单独平衡力系的结果负弯矩大50%以上，按照连板模型配置负筋容易造成负筋配置不足而开裂过大，不能满足正常使用。4）对于负筋的设置，一般来说对板厚相差不大的板，负筋都是两侧结果取大值等量布置的，对于本文中相差悬殊的板跨建议采用承载力平衡的方式设置负筋，也就是说在小板一侧设置更多的钢筋已达到两侧承载力的平衡，这样在大板负弯矩达到极限承载力时小板不会过早的达到承载力极限而提前进入塑性，产生过大的裂缝。尤其是对于外侧长悬臂的楼板，里侧由于各种原因板厚相对外侧较薄，更需要在内侧薄板附加负筋，以保证静定的悬挑结构的安全。而梁的抗扭刚度由于计算时一般不会在模型中准确输入悬挑板和内侧楼板的弯矩，大多数情况这种弯矩对梁来说都是不平衡的扭矩，所以在梁配筋时应该加强它的抗扭配筋，同时由于并未计算这些荷载作用下的剪扭作用，所以梁的抗扭刚度不应作为承担悬臂板的部分。
问题2：对于不是AT的梯段板负筋如何设置。
汶川地震中发现楼梯的破坏对于生命安全是很大的威胁，引起了业内的广泛注意和思考。11G101-2楼梯图集中的BT、CT、DT等折板型的梯段板在设置负筋的时候，应该尤其引起注意，图集中的负筋是按照ln/4进行设置的，在竖向荷载作用下这种设置是没有问题的，在水平荷载作用下，有些情况就会出现一些安全隐患。梯段板在力学模型中大多数会被认为起到支撑的作用，承担拉
压力，对于AT型楼梯在拉力作用下会出现梯板板面拉裂，板底钢筋单独承担拉力。能够在水平力作用下维持结构安全。对于不是AT型的折板楼梯如图2所示，在水平力作用下会在梯板中部出现弯矩，如果是剪力墙围起来的楼梯间，梯板作为支撑，其内力相对较小，对于框架或者剪力墙不足的楼梯间即梯段板两侧存在相对位移较大时，在水平力作用下会在梯段板中部产生较大弯矩，而按照ln/4配置负筋的梯板则会在水平力作用下迅速破坏。所以在框架结构或者楼梯间剪力墙较少的折板楼梯负筋宜拉通，尤其是在高烈度区。
楼板是结构的重要构件，在大多设计中楼板的计算和分析较之梁墙柱则过于简化。作为设计人员应该加强楼板安全的设计意识，多思考多分析，尽量应用手头现有的软件和手工计算对非常规的以及重要的楼板进行进一步的仔细分析。本文仅作为一点参考，希望能对其他的项目有所帮助。同时也希望能够引起更多的思考和产生更好的解决方案。
参考文献
[1]建科院.结构施工图设计用户手册[M].2013.
[2]《建筑结构静力计算手册》编写组.建筑结构静力计算手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1998.
关键词 大小板跨；长悬臂板；梯板
中图分类号：TU312 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）24-0144-02
楼板是结构水平力传递的重要构件，也是承担主要竖向荷载的第一级构件，在设计中应该引起注意。本文对工程设计中遇到的几个常见问题进行探讨式分析，希望能够对类似的工程设计问题提供一些参考和思路。
问题1：如图1所示，相邻楼板板厚相差悬殊，楼板钢筋如何配置。
图1 相邻楼板板厚布置图
将图1结构分别用PKPM和safe进行计算分析和设计，模型中混凝土采用C25级、板厚如图1所示、柱截面400 mm×400 mm、梁截面200 mm×400 mm，safe中大板的跨中板带、柱上板带均取3.5 m，板网格划分近似最大尺寸为100 mm。
1）单纯的力学模型方面，目前工程中绝大多数采用的都是分离式板配筋，按照大板跨负筋长度配置在小板跨，由于小板跨荷载较小，负弯矩衰退较慢，从而可能会出现超出配筋范围的情况。对此在配筋时可以适当的加大小板跨负筋的长度。
2）两个软件的计算假定方面，PKPM的弹性算法对于单向板直接采用结构力学结果，而对于双向板则是采用《建筑结构静力计算手册》中弹性理论计算所得的弯矩，未考虑板的塑性影响。分别采用普通算法和连板计算两种算法。普通算法只针对单块板进行计算设计，连板计算则考虑了在中间支座处弯矩的连续性。Safe则采用有限元法计算。将三种方式板①及相邻板的弯矩、配筋结果进行整理见表1、表2。表中P普代表PKPM普通计算，P连代表PKPM连板计算，S中代表safe跨中板带，S柱代表safe柱上板带，M1xB代表板①在x方向底部弯矩，M1xT代表板①在x方向顶部弯矩，相应的表2中As1xB代表板①在x方向底部配筋面积。
首先PKPM普通计算是按照单块板计算，相邻板弯矩不平衡，对于板厚相差较大。即使是手动按照厚板的弯矩对小板进行配筋也存在不妥之处，由于厚板的弯矩是按照四边固定边界计算，过分地考虑了相邻楼板的嵌固作用，实际的结构不能够提供那么大的约束，按照大板的负弯矩对小板设计，会使小板的变形和受力超出它自身所承担的范围，属于偏不安全的做法。2）采用PKPM连板计算方式对于板①的弯矩MX和MY分别为39.2、40.7，而safe跨中板带MX和MY分别为41.1、44.5，柱上板带MX和MY分别为33.4、36.9。对于跨中板带，采用有限元的结果会比按照弹性理论的结果X、Y方向分别大约5%、10%。对于较大的板，跨中板带的受力较柱上板带会大一些，从而比计算手册上平均分配的结果会稍大一些，不宜忽略，出于安全和变形考虑，可以适当地在跨中位置附加几根较大直径的底筋。3）按照刚度分配的有限元结果比连板计算单独平衡力系的结果负弯矩大50%以上，按照连板模型配置负筋容易造成负筋配置不足而开裂过大，不能满足正常使用。4）对于负筋的设置，一般来说对板厚相差不大的板，负筋都是两侧结果取大值等量布置的，对于本文中相差悬殊的板跨建议采用承载力平衡的方式设置负筋，也就是说在小板一侧设置更多的钢筋已达到两侧承载力的平衡，这样在大板负弯矩达到极限承载力时小板不会过早的达到承载力极限而提前进入塑性，产生过大的裂缝。尤其是对于外侧长悬臂的楼板，里侧由于各种原因板厚相对外侧较薄，更需要在内侧薄板附加负筋，以保证静定的悬挑结构的安全。而梁的抗扭刚度由于计算时一般不会在模型中准确输入悬挑板和内侧楼板的弯矩，大多数情况这种弯矩对梁来说都是不平衡的扭矩，所以在梁配筋时应该加强它的抗扭配筋，同时由于并未计算这些荷载作用下的剪扭作用，所以梁的抗扭刚度不应作为承担悬臂板的部分。
问题2：对于不是AT的梯段板负筋如何设置。
汶川地震中发现楼梯的破坏对于生命安全是很大的威胁，引起了业内的广泛注意和思考。11G101-2楼梯图集中的BT、CT、DT等折板型的梯段板在设置负筋的时候，应该尤其引起注意，图集中的负筋是按照ln/4进行设置的，在竖向荷载作用下这种设置是没有问题的，在水平荷载作用下，有些情况就会出现一些安全隐患。梯段板在力学模型中大多数会被认为起到支撑的作用，承担拉
压力，对于AT型楼梯在拉力作用下会出现梯板板面拉裂，板底钢筋单独承担拉力。能够在水平力作用下维持结构安全。对于不是AT型的折板楼梯如图2所示，在水平力作用下会在梯板中部出现弯矩，如果是剪力墙围起来的楼梯间，梯板作为支撑，其内力相对较小，对于框架或者剪力墙不足的楼梯间即梯段板两侧存在相对位移较大时，在水平力作用下会在梯段板中部产生较大弯矩，而按照ln/4配置负筋的梯板则会在水平力作用下迅速破坏。所以在框架结构或者楼梯间剪力墙较少的折板楼梯负筋宜拉通，尤其是在高烈度区。
楼板是结构的重要构件，在大多设计中楼板的计算和分析较之梁墙柱则过于简化。作为设计人员应该加强楼板安全的设计意识，多思考多分析，尽量应用手头现有的软件和手工计算对非常规的以及重要的楼板进行进一步的仔细分析。本文仅作为一点参考，希望能对其他的项目有所帮助。同时也希望能够引起更多的思考和产生更好的解决方案。
参考文献
[1]建科院.结构施工图设计用户手册[M].2013.
[2]《建筑结构静力计算手册》编写组.建筑结构静力计算手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1998.