第３０卷第４期 企业技术开发 ２０１１年２月 Ｖ０ｌ－３０ Ｎｏ．４ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＣＡＬ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ ＯＦ ＥＮＴＥＲＰＲＩＳＥ Ｆｅｂ．２０１ １ 矩形钢筋混凝土双向板两向跨中 弯矩及配筋设计研究 吴煜华 （湖北工业大学土木工程与建筑学院，湖北武汉４３２２００） 摘要：文章以矩形钢筋混凝土双向板为研究对象，采用弹性理论方法，分析了三种不同边界条件下，双向板 短边方向跨中弯矩小于长边方向跨中弯矩时两向跨度比值。并对这种跨度比的取值范围进行了详细讨论． 给出了这种情况双向板的配筋建议。最后，以两对边固定两对边简支的双向板为例，讨论其截面配筋设计。 得出有益结论，可为工程实际提供参考。 关键词：钢筋混凝土双向板；弹性理论；跨中弯矩；跨度比；配筋设计 中图分类号：ＴＵ３７５．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—８９３７（２０１ｉ）０４—０１３０—０２ 钢筋混凝土双向板在土木工程中应用广泛，主要承 受竖向荷载。理论上，纵横两个方向上的受力都不能忽略 的板称为双向板。双向板的边界条件具有复杂性和多样 性，承受的荷载可以是均布荷载、局部荷载或三角形分布 荷载。在实际工程中，钢筋混凝土双向板的内力计算是结 构设计配筋的基础，也是研究者关注的重要问题。目前， 斗＿ Ｌ斗 在钢筋混凝土双向板的楼盖结构平面施工图中，将双向 图４两对边固定两 板跨中短边方向底部钢筋置于长边方向底部钢筋之下。 简支矩形板 通过增大短边方向双向板截面的有效高度ｈ ，用以抵抗 较大的短边方向弯矩Ｍ 。当短向弯矩Ｍ 大于长向弯矩 Ｍ．时，这种施工处理措施是合理的。然而，在某些情况 下，短向弯矩Ｍ 要小于长向弯矩Ｍ。。文章针对这一问题 对不同边界条件下的钢筋混凝土矩形双向板进行探讨。 １问题的提出 ＋—— —＿＃ 十— Ｌ斗 钢筋混凝土双向板的短、长向弯矩，不仅与ｌ ／ｌ 有 图５一边固定三边简支矩形板 图６三边固定一边简支矩形板 关（１ 、ｌ 、分别是双向板短边计算跨度和长边计算跨度）， 而且与板的边界条件有关。短向弯距Ｍ 大于长向变矩Ｍ ｆ上２对比分析与讨论 仅出现在双向板两个方向的边界条件相同的情况（如图 ２．１两对边固定、两对边简支情况 舳扣 １、图２、图３所示）。当双向板两个方向的边界条件不同 取双向互相垂直的宽度为１ ＩＴＩ的板带（图７），设双 时，在某些Ｉ２，ｌ 比值下，会出现Ｍ。＞Ｍ目的情况，此时如 向板分配在ｌ。、ｌ 板带上的荷载分别为ｑ ，ｑ２；为讨论问题 仍按上述传统做法，将短向筋置于长向筋之下时，会使板 方便，假定： 的受力不合理，长向裂缝宽度将会增大。如图４、图５、图 ①泊松比ｖ＝０； ６所示，在以下三种不同的支承情况下，可能出现Ｍ ＞ ②不考虑相邻板带对计算板带扭矩及剪力影响； Ｍ 。下面分别加以讨论，并推导出可能出现Ｍ ＞Ｍ 的ｌ ／ ③忽略两向惯性矩差异，即Ｊｌ＝Ｊ２＝Ｊ。 １ 比值范围。 跨中弯矩： Ｉｌ Ｍ ｒ＝寺ｑｉｌ 】（１） Ｍ２＝上ｑ２１２２； （２） ■——— 旺 跨中挠度： 十— —叶 ￡：ｇ， ：丝丛！ ：监 （３） ３８４ＥＪ１ ３８４ＥＪ１ １６ＥＪ 图１四边固定矩形板 图２四边简支矩形板 ｆ’‘： ｇ ： 曼 ： 丛 （４） 作者简介：吴煜华（１９６６－），男，讲师，主要研究方向：钢筋混凝土 ３８４ＥＪ２ ３８４ＥＪ２ ４８ＥＪ 结构教学与研究。 由ｆｌ＝ｆ２，得到： 第３０卷第４期 李晓文，等：基于碎石桩的严重液化地基处理及其优化研究 ｌ３３ 统分析设计的基础上，增大桩间距，减小桩径，满足液化 ＫＮ／ｍ３，Ｈ＝８ ｍ，Ｎｅｑ＝３０，ｔｄ＝６０ ｓ，Ｃｈ＝２Ｃｖ＝０．０４ ｍ２／ｓ，代入 砂土地基的抗液化要求，从而节省建筑成本，降低工程费 （２）式中进行计算，按地震开始１Ｏ秒钟时刻的得出最大 用。 按照优化分析方法计算，把砂土的有效重度＝１０ 孑Ｌ压比，对液化情况进行判断，按照正三角形布桩，通过 不同桩径、桩间距结合标贯试验进行比较得出以下结果。 部分成果如表１、表２所示。 通过以上两表对比可以得出：①随着在桩间距不变 的情况下，随着桩径的增大，相应的Ｎ．／Ｎ 标贯比增大，孔 压比ｕｄ／Ｏ－＂ｏ减小，说明复合地基的抗液化能力增强；在桩 ４结语 通过对碎石桩复合地基的传统分析与优化改进方法 相结合，不仅可以满足处理砂土液化地基的抗液化要求， 还可以克服传统方法设计保守，不经济的缺点，降低了工 程费用，节约了建设成本，降低了移民住房建设负担，经 径不变的情况下，随着桩间距的增大，相应的标贯比Ｎ ／ 济效果明显。 Ｎ 减小，孔压比ｕ ／ 增大，说明复合地基的抗液化能力 减弱；②在桩径Ｄ＝４００ｍｍ，桩间距Ｌ＝１．６ ｍ时，按照传统 参考文献： 分析方法，处理后的砂土地基未液化，当桩间距增大到 Ｌ＝２．０ ｍ，处理后的砂土地基发生液化；若按改进的优化 ［１］建筑地基处理技术规范，ＪＧＪ７９—２００２［Ｓ］． 方法，可以在桩径（Ｄ＝４００ ｍｉｌ１）不变的情况下，桩间距增 【２］建筑抗震设计规范，ＧＢ５００１ １－２ｏｏ１［ｓ１． 大到Ｌ＝２．０ ｉｎ，处理后的砂土地基不发生液化。 ［３］徐志英．用砾石排水桩抗液化的砂基孔压计算【Ｊ】．地震工 以上结果表明，采用改进的优化分析方法，可以在传 程与工程振动，１９９２，１２（４）：８８—９２． （上接第１３１页） 由１２： ：０９５ 向筋过多。 ．１ｌ ５ 考虑活载不利布置，令： ４结语 ｇ＇＝ｇ＋ｑ／２＝６．２５ ｋＮ／ｍ ；ｑ’＝ｑ／２＝１．２５ ｋＮ／ｍ 不考虑钢筋混凝土双向板的边界条件，依据传统做 查双向板弯矩系数表得： 法，将双向板板底短向钢筋置于长向钢筋之下的施工措 ｉｎ ＝０．０２９６；ｎｉｘ０＝０．０３６４； 施不合理。应根据双向板长、短向的弯矩大小，以决定长、 ｉｎ ＝０．０１８９；ｍｏ＝０．０４１； 短向钢筋的合理布置。如果考虑到实际出现Ｍ。＞Ｍ 的情 长边： 况不多，为了施工上方便，也可全部将短向钢筋置于长向 Ｍｌ＝（０．０２９６＋０．０１ ８９×０．２）６．２５ Ｘ ４．７５２＋（０．０３６４＋０．０４１ Ｘ 钢筋之下，但在截面设计时，应按其实际有效高度计算长 ０．２）１．２５×４．７５ ＝５．９７ ｋＮ・Ｉｌｌ 短向板底钢筋。 （ｈ０＝８０ ｍｍ，Ａｓ＝３７０ ｍｍ ；配 ８＠１３０） 短边： 参考文献： Ｍｓ＝（０．０１８９＋０．０２９６×０．２）６．２５×４．７５ ＋ｆ０．０４１＋０．０３６４× ０．３）１．２５ Ｘ ４．７５２＝４．８６ ｋＮ・Ｉｌｌ ［１］江见鲸０昆凝土结构工程学【Ｍ】．北京：中国建筑工业出版社， （ｈ０＝７０ ｍｍ，Ａｓ＝３４６ ｍｍ ；配６８＠１４０） ｌ９９８． 显然，Ｍ。＞Ｍ ，长向底筋置于短向底筋之下；若按传 ［２】滕智明，朱金铨．混凝土结构及砌体结构【Ｍ］．北京：中国建筑 统做法将短向底筋置于长向底筋之下，则布筋应为：长边 工业出版社，２００３． ｈ０＝７０ ｍｍ，Ａｓ＝４３０ ｍｍ ，配筋 ８＠１１０；短边ｈ０＝８０ ｍｍ， ［３］贡金鑫．混凝土结构设计［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社， Ａ ＝３００ ｍｍ ，配筋 ８＠１６０。对比发现，长向筋不够，而短 ２００９