关于板柱结构计算小结

板柱结构计算
关于板柱结构的计算方法，《混凝土结构设计规范》中只有5.3.3条有个原则性的规定如下: 承受均布荷载的板柱体系，根据结构布置和荷载的特点，可采用弯矩系数法或等代框架法计算承载能力极限状态的内力设计值(条文说明：结构布置规则的板柱体系可直接采用弯矩系数法计算柱上板带和跨中板带的各支座和跨中截面的弯矩值。当结构布置不规则时，可将计算图形取为平面等代框架进行分析，再按柱上板带和跨中板带分配各支座和跨中截面的弯矩值)。
《高层建筑混凝土结构技术规程》的5.3.3条也有个迷迷糊糊的规定，说是无梁楼盖的面外刚度可用有限元或者等效为扁梁计算(条文说明中有扁梁宽度的取值，与等代框架法中，水平力作用下等代梁宽度的取值基本一致)。不知高规的意思是采用等代框架法呢，还是说简单的将一部分楼板等效为扁梁，其他按照普通梁板结构计算。我想应该是前者，但是需注意，等代框架法中在竖向荷载和水平力作用下，等代梁宽度是不一样的。高规还规定高层建筑不能采用纯板柱结构，必须设置剪力墙(8.1.9条文说明)
弯矩系数法(也叫经验系数法或者直接设计法)和等代框架法的具体计算方法，可参见《钢筋混凝土升板结构技术规范》GBJ 130-90。这是板柱结构的传统手算方法。
经验系数法和等代框架法，其实质是将双向板在纵横两个方向按照单向结构分别计算，且每个方向计算时都要考虑全部的作用荷载。
采用等代框架法计算竖向荷载时时，当跨度差别较大或相邻跨荷载相差较大时，宜考虑柱及柱两侧抗扭构件的影响按等效柱计算，可称之为“等效框架法”(无粘结预应力混凝土结构技术规程5.3.1条)。另外，pkpm软件的SLABCAD模块，采用有限元和板带相结合方法，可计算板柱结构(可考虑预应力)。
关于板带：对于板柱结构，无论用哪个方法计算，都将楼板划分为柱上板带和跨中板带。注意等代梁与柱上板带的区别，柱上板带和跨中板带的宽度一般各取板跨度的一半，而等代梁的宽度在竖向荷载和水平力作用下的取值是不同的。板带是最后用来计算配筋的构件，等代梁计算出的弯矩要分配到板带上。


图1 板带的划分