单向连续板的最优板厚

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摘要：本文通过理论分析和工程实例，阐述了工程设计时如何快速地确定单向连续板的厚度，并使得配筋率最优的简便方法。

关键词：连续板；最优板厚；配筋

Abstract: In this paper, through theoretical analysis and engineering example, elaborated a project to design how to quickly determine the unidirectional continuous plate thickness, and the reinforcement ratio optimal method.

Key words: continuous plate; optimal thickness; reinforcement

中图分类号：TU5

单向连续板的设计，如何才能做到更经济，这是每个设计者和建设方都关心的问题。要使得现浇板更经济，就得研究现浇板的配筋量，其涉及的主要数据有：板厚、混凝土强度、钢筋强度、板跨、跨厚比、最小配筋率、装修荷载、活荷载等……为了方便研究，现将本文所用到的主要数据叙述如下：

最优板厚，即使得现浇板配筋量最小时的板厚；

最优配筋，即选用最优板厚时所配置的钢筋；

最优配筋差，即反应最优配筋与规范所规定的最小配筋之间关系的差值；

最优配筋差=最优配筋―1.5*最小配筋；

配筋差=实际配筋―1.5*最小配筋；

总配筋，即板底和板顶的钢筋之和，总配筋=板底配筋+0.5*板顶配筋；

单位：板跨，m；板厚，mm；荷载，KN/m2；弯矩，KN.m；配筋，mm2。

本文表格计算所用参数：混凝土，C30，抗压强度14.3N/mm2，抗拉强度1.43N/mm2；

钢筋，HPB300，强度270N/mm2；混凝土容重，25 KN/m3；最小配筋率0.238%；板的边界条件，周边均为固结。

通过分析和工程实例对比，要使得楼板的配筋最优，就要选择合适的板厚，当所选用的板厚所配置的钢筋量接近对应板厚的最小配筋量时，此板厚称为最优板厚，该板厚时的配筋称为最优配筋。为了能够将最优板厚选择出来，并将最优板厚时的配筋与最小配筋的关系弄清楚，本文采用配筋差来衡量，当配筋差接近最优配筋差时，即得最优板厚。现根据工程中常用的板跨按不同的板厚不同的荷载进行配筋计算，其统计结果数据例表如下：

3.0米板跨板配筋统计表

3.3米板跨板配筋统计表

3.6米板跨板配筋统计表

最小配筋对比及板厚选用表

通过以上统计表格分析，单向连续板的最优板厚的确定方法总结如下：

第一步，根据跨度和荷载按本文建议跨厚比初步确定板厚；

第二步，计算板底配筋和支座配筋，将板底配筋加0.5倍板顶配筋得总配筋；

第三部，将总配筋与1.5倍的最小配筋对比，得配筋差；

第四步，调整板厚使得配筋差接近于最优配筋差，即得出最优板厚。

该方法简略为：初选板厚―试算配筋―计算配筋差―调整板厚至最优。

确定板厚需要注意的问题如下：

当板跨小于3米时，取构造板厚，宜取100mm；当板跨大于等于3.9米时，宜设置次梁将板分隔为小板跨；

单向板的跨厚比不宜大于30；

条件不同时（混凝土强度等级、钢筋级别），平均差值会与本文平均差值有区别，应另行估算。

在温度和收缩率较大的板区域，当无配筋时，应设置防裂钢筋，本文未考虑该部分钢筋量。

参考资料和计算软件：

1、《混凝土设计规范》GB50010-2010 中华人民共和国国家标准

2、《建筑结构静力计算手册》 中国建筑工业出版社

3、PKPM 2012设计软件 中国建筑科学研院开发