双向板　　（GBJ 10－89）

更新

• 本子程序被取代的主要原因是《混凝土结构设计规范》GB 50010－2002 自 2002 年 4 月 1 日起实施，原《混凝土结构设计规范》GBJ 10－89 于 2002 年 12 月 31 日废止。

技术条件

• 摘要：计算均布、三角形及梯形荷载作用下各类边界条件的钢筋混凝土矩形单向/双向板或悬臂板的内力，提供配筋方案优化及裂缝挠度校核。

• 编制依据

  • 《混凝土结构设计规范》GBJ 10－89（以下简称混凝土规范）；

  • 《建筑结构静力计算手册》（第二版）（以下简称静力手册）。

计算方法及假定

• 按弹性理论计算矩形板

  • 理论基础：基于弹性薄板小挠度理论进行计算。

  • 计算系数：弯矩与挠度系数参照静力手册中的“均布荷载作用下的计算系数表”及“三角形荷载作用下的计算系数表”采用。

  • 泊松比 υ（静力手册中为泊桑比 μ）：默认值取 0.2，用户亦可选择 υ＝1/6。

  • 系数调整规则：

    • 当静力手册仅提供 μ＝0 的系数表时，挠度与支座中点弯矩直接查表计算；跨中弯矩按以下公式调整：
      M_x(μ)＝M_x＋μ·M_y
      M_y(μ)＝M_y＋μ·M_x

    • 当静力手册已列出 μ＝1/6、μ＝0.3 的系数时，若用户选取泊松比 υ＝0.2，弯矩与挠度系数通过线性插值确定。

• 计算跨度 L_x、L_y：一般情况下，可取板净跨＋200。

• 挠度验算

  • 刚度取值：V2000.0303 以上版本挠度计算时，采用长期刚度 B_l 进行验算，刚度 B 依照混凝土规范第五章第三节规定求得。

  • 配筋面积取值：

    • 若“配筋方案”选择“不显示实配钢筋”，纵向受拉钢筋截面面积 A_s 取用抗弯计算的理论配筋面积。

    • 若选择其他配筋方案，A_s 取用实配钢筋的截面面积。

  • 混凝土弹性模量 E_c取值按混凝土规范表 2.1.5。若输入的“混凝土强度等级”在表中未列出，当小于 C7.5 时按 C7.5，大于 C60 时按 C60，介于 C7.5～C60 时通过内插值求得。

  • 钢筋弹性模量 E_s 取值：当 f_y≤210N/mm^{2 时}，E_s＝2.1x10⁵N/mm²；当 f_y≥310N/mm² 时，E_s＝2.0x10⁵N/mm²；当 210＜f_y＜310N/mm²，E_s 通过内插值求得。

• 裂缝宽度验算

  • 弯矩值是按荷载的短期效应组合计算的。

  • 配筋面积为程序的实配钢筋面积。

  • 裂缝宽度验算的钢筋弹性模量 E_s 取值方法同挠度验算。

实配钢筋配筋方案

• 配筋方案　

  • 设置板实配受力钢筋规格、间距的配置方案；

  • 若采用两种强度的钢筋，Ⅱ级钢筋等代面积按下列公式计算：
    A_s＝A_sf_y'/f_y
    式中：A_s——钢筋实际面积；
    　　f_y’——Ⅱ级钢筋强度设计值（N/mm²），f_y' 为用户在配筋方案中输入的Ⅱ级钢筋强度设计值；
    　　　f_y——Ⅰ级钢筋强度设计值（N/mm²），程序中取 f_y＝210。

• 当前配筋方案

  • 输入“当前配筋方案”名称后，如果不修改配筋方案，将按默认值进行配筋。“当前配筋方案”为“默认”时，不能对其进行删除、修改。

计算选项

• □裂缝宽度验算

  • 裂缝宽度验算的必要条件：选择“◎输入荷载标准值”、混凝土输入值为“◎混凝土强度等级”、勾选“□显示实配钢筋”。

• □自动计算楼板自重

  • 自动计算楼板自重的必要条件：选择“◎输入荷载标准值”“◎均布荷载”。

  • 混凝土容重取 25.0kN/m³，“恒荷标准值”输入的是除板自重以外的恒荷标准值。

• □考虑活荷不利布置

  • 设置是否考虑活荷载不利布置。

  • 考虑活荷不利布置的必要条件：选择“◎输入荷载标准值”“◎均布荷载”、四边支承板（四边支座均无自由边）。

  • 计算方法参考静力手册第四章第二节第四条“连续板的实用计算方法”，适用于等区格的矩形四边支承连续板；同一方向板的跨度相差不大时近似适用。

板底、板面配筋增大系数

• 当选择“□显示实配钢筋”时，如果最大裂缝宽度验算或挠度验算不满足，可通过适当改变板底、板面配筋增大系数，调整实配钢筋面积，重新进行验算。

• 挠度验算提示：为保证板的刚度，短跨方向板底配筋增大系数建议不超过 1.2，长跨方向配筋也应同步适当增加。

疑问解答

• 如何在双向板子程序的实配钢筋中自定义钢筋直径？ 
  　　在双向板子程序中显示实配钢筋，如果采用冷轧扭钢筋或冷轧带肋钢筋，或者对默认的配筋方案不满意的，需要自定义钢筋直径、间距，可以自己配置“配筋方案”，具体方法是： 

  • 在“当前配筋方案”输入用户的配筋方案名称（英文、数字、中文都行）；

  • 单击“编辑方案”，不勾选“□采用 Ⅱ级钢筋 配筋”，在“直径”一栏输入的直径，不用的钢筋规格在“直径、间距”中输入“0”或空格；

  • 单击“确认”退出，完成配筋方案的自定义。

• 双向板子程序中钢筋强度设计值 f_y 不等于 210N/mm² 时应该注意的问题。
   　在双向板子程序中显示实配钢筋，如果在配筋方案中使用Ⅱ级钢筋，其等代面积：A_s＝A_sf_y'/f_y，式中 f_y 为Ⅰ级钢筋强度设计值，程序中取 f_y＝210N/mm²。因此，钢筋强度设计值 fy 输入值不等于 210N/mm² 时，在“配筋方案”中不应勾选“□采用 Ⅱ级钢筋 配筋”。

• 为什么双向板子程序中板底两方向计算配筋有时候弯矩小的方向配筋面积大，弯矩大的方向配筋面积反而小呢？
  　　一般情况下，板底短向纵筋放在下排，长向钢筋放在上排。如果下排钢筋截面有效高度取 h₀，则上排钢筋的截面有效高度应为 h₀－d。d 为板底纵筋直径，程序默认 d＝10mm。当 X、Y 向跨度差别不大、支座部分铰支时，常会出现上述问题。如果担心此类计算结果引起混淆，可以在施工图中明确说明短向钢筋放置下排，或直接将两个方向取相同实配钢筋。

相关链接

• 旧规范版本的板配筋方案 •

模块信息

• 子程序编号：MID003。

• 功能编号：FUN003。

• 被取代：MID023。