論鋼筋混凝土樓板塑性設(shè)計中的若干問題

摘 要：隨著社會生活水平的提高越來越多的人希望能夠去到一線城市的發(fā)展，在這種形勢下就促進了建筑行業(yè)的發(fā)展，越來越多的建筑如雨后春筍般生長在祖國的大地上。然而地球的資源是有限的，節(jié)約資源堅持可持續(xù)發(fā)展才能惠及子孫。諸如高強度鋼筋的應(yīng)用，提高鋼材的強度，實現(xiàn)材料的節(jié)約。作為一名設(shè)計人員，從設(shè)計角度考慮樓板的塑性設(shè)計，也是一種節(jié)約材料的方法。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土樓板塑性；在樓板塑性中的問題；解決措施；今后影響

中圖分類號：TU375 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）12-0298-01

樓板塑性設(shè)計要符合當(dāng)下時代的發(fā)展要求，鋼筋混凝土樓板塑性設(shè)計可以利用當(dāng)下的計算機軟件進行輔助設(shè)計，能夠通過軟件輔助計算進行樓板的塑性設(shè)計，可以在一定條件下提高設(shè)計的經(jīng)濟性，使建筑物安全性得到保證的同時又能節(jié)省材料，鋼筋混凝土樓板塑性設(shè)計更能夠符合我國的基本國情。

1 什么是鋼筋混凝土樓板塑性設(shè)計

在當(dāng)今樓房林立的情況下，建筑物的安全問題是人們最關(guān)注的問題，由于現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板整體性好，剛度大，耐久性好，耐火性好，抗震性能好，且能夠適應(yīng)房間的多種平面形狀、設(shè)備和管道等比較特殊的情況。因此在當(dāng)下的建筑中越來越多的采用這種樓板。鋼筋混凝土實際上是一種彈塑性材料，傳統(tǒng)意義上的彈性理論方法設(shè)計樓板安全儲備過大，難以達到節(jié)約材料的目的，鋼筋混凝土的這種特性最需要的就是設(shè)計人員具有認真負責(zé)的態(tài)度去對樓板的進行塑性設(shè)計，也要求設(shè)計人員能夠找到合適的計算方法同時還應(yīng)該具有較高的理論儲備，鋼筋混凝土樓板塑性設(shè)計的意義就在于通過設(shè)計人員的分析能夠進一步的確定各種計算方法的使用范圍，以求的最佳設(shè)計方案，這種方法在一定程度上保證了國家的資源能夠最大程度的發(fā)揮作用。

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》第5.4.1條規(guī)定混凝土連續(xù)梁和連續(xù)單向板，可采用塑性內(nèi)力重分布方法進行分析。

鋼筋混凝土樓板彈性理論計算法計算樓板的內(nèi)力，實際上是將鋼筋混凝土板作為勻質(zhì)彈性材料來考慮的，完全不考慮材料的塑性性質(zhì)，由于荷載的增加，混凝土受拉區(qū)出現(xiàn)裂縫，受壓區(qū)混凝土出現(xiàn)塑性變形特別是受拉鋼筋屈服后的塑性變形，鋼筋混凝土樓板的內(nèi)力與荷載的關(guān)系已不再是線形的，而是非線性的，樓板的內(nèi)力發(fā)生重分布，這就是通常所稱的塑性內(nèi)力重分布。塑性理論法設(shè)計樓板就是從實際出發(fā)，按構(gòu)件出現(xiàn)塑性鉸，支座和跨中內(nèi)力重新分布的一種分析方法。這種分析方法更接近構(gòu)件的實際受力狀態(tài)，從而最大程度的發(fā)揮鋼筋混凝土樓板的承載能力，實現(xiàn)資源的節(jié)約。連續(xù)板采用塑性方法設(shè)計時尚應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)的要求并采取有效的構(gòu)造措施，使其具有較大的承載力儲備。

2 在鋼筋混凝土塑性設(shè)計中存在的問題及解決措施

在鋼筋混凝土樓板塑性設(shè)計中存在的問題主要有兩個方面：

（1）設(shè)計過程當(dāng)中，下列情況下不允許采用塑性計算法：

①直接承受動力荷載或重復(fù)荷載作用的構(gòu)件。②要求不出現(xiàn)裂縫或處于三a、三b類環(huán)境情況下的構(gòu)件。③采用無明顯屈服臺階鋼材配筋的構(gòu)件。④要求有較高安全儲備的結(jié)構(gòu)。

一般來說工業(yè)建筑不允許采用塑性計算法，地下室頂板、底板，屋面有防水防腐要求等不允許采用塑性計算法。

（2）樓板塑性設(shè)計過程當(dāng)中，應(yīng)采取以下加強措施：

①圖1～2是采用PKPM計算軟件進行兩種計算方法的截圖

以邊緣梁為支座的樓板支座鋼筋必須滿足構(gòu)造要求。經(jīng)過對比，樓板采用塑性計算方法比按彈性計算方法能節(jié)省鋼材20%左右。

②支座彎矩和跨中彎矩的比值（塑性系數(shù)）β取值愈小，計算結(jié)果配筋愈小，建議取1.8較為合理。樓板塑性設(shè)計配置鋼筋需要滿足最小配筋率的要求。樓板塑性設(shè)計方法用鋼量少，需要認真校核計算結(jié)果，檢查裂縫和撓度需控制在規(guī)范允許范圍內(nèi)。

總之，鋼筋混凝土樓板塑性設(shè)計比彈性設(shè)計節(jié)約鋼材，是當(dāng)下設(shè)計過程中運用的較多的一種設(shè)計方法，作為一種節(jié)省材料的設(shè)計方法來講在具體運用過程當(dāng)中必須要保證結(jié)構(gòu)安全，不能夠出現(xiàn)一絲一毫的馬虎，在節(jié)約材料的同時保證其安全性。利用好鋼筋混凝土樓板塑性設(shè)計是在當(dāng)下建筑設(shè)計中多了一種節(jié)省材料的途徑，為祖國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略貢獻自己的一份力量。

參考文獻

[1]趙毅強.論鋼筋混凝土樓板塑性設(shè)計中的若干問題[J].建筑結(jié)構(gòu)，2017，47（S1）：910～920.

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收稿日期：2018-3-11