【摘 要】我国经济在不断的发展和提升，同时人们对建筑结构的设计也提出了更高的要求，要想保证楼板的整体性和稳定性，必须要对结构设计中需要注意的问题进行详细的研究。
【关键词】大跨度楼板；荷载取值；弯矩扭矩
随着人们对建筑功能要求的不断提高，大跨度建筑楼板已经逐渐出现在了建筑施工的过程中，这一结构的应用使得一些楼面相对比较复杂的房间分割问题得到了有效的改善，防止了以往经常出现的只要是有墙的地方就设梁的情况，这样一来，就使得整个结构在传力方面就更加的明显，同时，这种方式也给上下层设置方法不同的建筑在设计大的过程中提供了很大的方便。也给住户预留了更多可以自己布置的空间。
1、隔墙荷载的取值
当前在结构设计工作中一般都会使用设计软件来完成结构设计中的计算工作，但是现在大多数的设计软件都是不能将隔墙线的荷载通过板进行直接的输入，通常都是将所有的隔墙自重直接计算到楼面的荷载中。在对梁柱配筋进行计算的时候，隔墙荷载不需要做放大处理，计算楼板配筋的过程中也可以将这一部分的荷载和一个固定的放大系数相乘。
1.1如果隔墙整体的荷载和短跨边保持平行的关系，同时也和长短跨比保持一定的线形关系时，荷载支座的内部的比值应该选择荷载放大系数，荷载作用于这类位置的时候，需要用荷载放大系数对其进行适当的调整。
1.2隔墙荷载如果和短跨边保持平行的关系是非常不利的，所有荷载系数的取值都是理论取值，所以在这一过程中没有充分的考虑到隔墙自身所存在的抗剪强度，隔墙的荷载会在楼板的位置产生一定的作用，这样也就使得楼板出现了一些下方向的挠度，荷载向板边平行的时候，对楼板的受弯的承载力也时非常有利的，所以在隔墙荷载的设计中，放大系数不需要设置的很大，但是在结构设计和建设的过程中，这个因素到底可以起到多大的实际作用就需要通过设计软件进行具体的分析和比较，经过相关人员的努力，得出了如下结论。
取荷载放大系数计算：对支座的内力分布而言，笔算的结果是折减10%之后还是比按照有限元计算分析的结果要更大，对于跨中的内力而言，如果不充分的考虑到制作调幅，笔算的结果要比有限元的计算更小一些，如果考虑到支座调幅的10%，就会使得计算的结果要比有限元的计算结果更大一些。
取荷载放大系数计算。对于支座内力计算，很多时候手算的结果和电算的结果有很大的差别，跨中的内力上，两者相差并不是很大，如果充分的考虑到支座弯矩的调幅，笔算的结果在支座和跨中都会比按照有限元结果要大10%。
根据上述的结果进行分析，在大多数的结构设计中，隔墙的荷载放大吸收对建筑结构的计算有着非常大的影响。在大跨度板结构设计中要通过一定的构造措施来对裂缝进行有效的控制。所以在这一过程中也应该更加严格的去设置抗裂钢筋和原支座进行负筋搭接。
2、边梁弹性扭矩的计算
次梁、楼板和楼板的预应力钢筋结合在一起而引起的边梁会发生扭转效应，在大跨度楼板的施工中通常都不需要搭设次梁，以下笔者结合自己的经验进行简要的分析和阐述。
2.1楼板边缘弯矩引起的边梁扭矩计算
在计算的过程中要取单跨板带边梁当做计算的模型，假设所有的有限元分析和计算结果能够得到一个经验却的边梁扭矩的比值，这个比值就是四边固定楼板支座弯矩系数，而在设计的过程中还要计算得出跨度的大小，最终得出的结果就是楼板的跨度是和其对应的梁长，这样就可以准确的得到边梁的扭矩计算公式。之后最重要的一个环节就是确定每一个参数的具体取值。
按有限元理论分别对宽长比为0.5、0.75、1.0三类板进行计算，为了方便计算假设恒载为10KN/m2，经有限元分析得到板端的弯矩即为板对梁的扭矩，此值为梁上的分布扭矩，需要进行叠加的最终梁端扭矩M1，此计算方法繁琐工作量大，我们可以根据已有数据来对梁的扭矩进行简化计算，将四边固支的板的弯矩系数再乘以一个系数β来求得梁的扭矩。
假设板的边梁是固定不发生任何位移的刚体，这样板的竖向位移在跨中位置最大，梁端位移为0，即得出板端部弯矩承抛物线分布，抛物线面积S=2/3Ih，因此梁端扭矩为M2=2/3αqLo2L。
经有限元计算结果分析得M1=（0.1-2.7）M2=βαqLo2L，式中β的大小还与梁板截面的刚度比、荷载及板的跨度比有关。
上述所确定的β值范围太大，给实际工程中应用带来很多不便，而且对于不等跨板的边梁扭矩需要计算两次。实际计算中发现，短跨梁的扭矩小于长跨梁，因此我们只需计算长跨梁的扭矩即可，又因为长跨梁M1=（0.1-0.13）αqLo2L，即，当Ly/Lx越小则β取值越大。
2.2现浇预应力楼板引起的梁端扭矩计算
楼板预应力钢筋锚固在梁内，相当于在梁上施加了侧向力，会引起边梁产生扭矩和侧弯矩，边梁所受板传来的均匀分布的侧向力会使梁发生角度为的扭转，下面通过一个具体例子计算边梁扭矩的大小。
设边梁截面尺寸为300mm×600mm，梁长Lo=8m，板厚h=180mm，楼板为连续板，假设板长为50m，对称布置，C40混凝土，Ec=3200MPa，G=Ec/2=16250MPa，预应力板的平均预压应力σc=2.0MPa。
假设梁的支座不产生位移，边梁受到预应力板的影响长度为L=25m，则混凝土板在边梁处受到的压缩位移为?L=Lσc/Ec=25000×2/32500=1.53mm，则根据几何关系的扭转角α=1.53/220=0.7%，梁的极惯性矩84Ip=67.5×108mm4，则梁的扭矩为MLt=αGIp/Ip(Lo/2)=0.7%×16250×67.5×108/4=192KN?m。
由于预应力楼板引起的边梁扭矩是比较大的，这部分扭矩主要有梁支座处倒L截面承担且随着构件产生塑性变形而减小。预应力使梁的侧向产生的弯矩大小可根据Lo/2长的梁端固定，其中一段支座产生的位移等于△L来计算，此时梁截面的惯性矩为Ip=hb3/12，此侧向弯矩也会随着构件发生塑性变形后逐渐减小。
在设计预应力楼板时应在概念上考虑预应力对边梁的不利影响，我们可以适当增加梁截面宽度，增加箍筋和腰筋的配筋面积，如设置2根14的抗扭钢筋。
3、楼板开洞处理
大跨度板在房间布置上难免会局部开洞，对于边长小于1m的洞口可以采取附加钢筋加强洞口四周承载力的方法。但是大于1m的洞口我们需要进行计算，洞口集中应力的影响范围一般为短跨边的1.5倍。在楼板配筋计算时可先按无洞口进行计算然后将洞口处产生的集中应力按1.5L（L为洞口边长）宽的板带进行验算；若洞口离支座较近可加大远离支座边洞口的配筋。为了使用的安全性，对于较大洞口可以在洞口边做个上反小梁，不仅加强了洞口周边强度而且使板中垂直洞口方向的钢筋能够满足锚固长度。
4、小结
因为大跨度楼板在使用的过程中可以有效的防止主次梁出现搭接的现象，这样也就更加的有利于用户房间的布置工作，同时在这一过程中能够体现出良好的性能，所以在当今的建筑设计和施工的过程中被越来越广泛的应用。但是需要注意的是大跨度的楼板计算和普通的楼板有着非常明显的差别，通过本文的介绍，希望建筑设计人员能够在日后的工作中注意设计中的一些关键的环节。
参考资料：
[1]胡幸生,费久猴.低肋大跨度板计算方法的对比研究[J].华中科技大学学报(城市科学版).2006(01)
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