塑性双向板（GB 50010

塑性双向板　　（GB 50010－2002）

子程序界面

更新

本子程序原始参数数据，可导入替换该程序的新版子程序读取使用。
操作步骤：点击本子程序界面左上角“数据”按钮旁的下拉箭头，选择“在更新版本中打开”，即可将现有数据导入新版【塑性双向板】子程序。
本子程序被取代的主要原因是《混凝土结构设计规范》GB 50010－2010 自 2011 年 7 月 1 日起实施。

技术条件

摘要：基于极限平衡法，实现四边支承弹塑性板的承载力设计。支持人工指定跨中及支座弯矩、实配纵筋参数，也可由程序自动完成配筋优化；同时可考虑爆炸动荷载的等效静荷载作用。
编制依据
- 《建筑结构荷载规范》GB 50009－2001（2006 年版）（以下简称荷载规范）；
- 《混凝土结构设计规范》GB 50010－2002；
- 《人民防空地下室设计规范》GB 50038－2005（以下简称人防规范）；
- 《建筑结构静力计算手册》（第二版）（以下简称静力手册）。

按极限平衡法计算四边支承弹塑性板。计算假定、计算公式参见静力手册第四章第三节等有关章节。

跨度、板厚

跨度 L_x、跨度 L_y
- L_x、L_y——分别为 X、Y 方向上的计算跨度（mm）。一般情况下，可取板净跨＋200。
板厚 h
- H——楼板结构层厚度（mm）。
- 直接输入厚度数值，也可输入短跨计算跨度的分数形式，例如“1/30”“1/35”“1/40”等。

荷载

隔墙宽 B_x、隔墙宽 B_y
- B_x、B_y——分别为沿 X、Y 方向上隔墙的宽度（mm）。
- 可输入相应方向计算跨度 L_x、L_y 的系数加符号“L_x”“L_y”，例如“0.5L_x”“0.7L_y”“L_x”等。
隔墙重 P_k
- P_k——每延米隔墙的自重标准值（kN/m）。
□非固定隔墙
- 隔墙荷载按荷载规范第 4.1.1 条注 5 取用。
- 未勾选时，对固定隔墙的自重按永久荷载考虑，按下列公式换算成等效均布永久荷载：
  - 沿 L_x 方向布置的隔墙：P_kB_x/（L_xL_y）；
  - 沿 L_y 方向布置的隔墙：P_kB_y/（L_xL_y）。
- 勾选后，非固定隔墙的自重取每延米长墙重（kN/m）的 1/3 作为楼面活荷载的附加值（kN/m²）计入，附加值载尚不小于 1.0kN/m²。当非固定隔墙的宽度大于相应方向的跨度时，按下列公式计算：
  - 沿 L_x 方向布置的隔墙：P_kB_x/（3L_x）；
  - 沿 L_y 方向布置的隔墙：P_kB_y/（3L_y）。
- 当隔墙荷载较大时，可按荷载规范附录 B 的规定，换算为等效均布荷载。

□自动计算楼板自重
- 设置是否自动计算楼板自重。
- 勾选后，程序将自动计算楼板自重。此时，“附加永久荷载的标准值 g_k”输入框应输入除楼板自重以外的永久荷载标准值。
- 楼板自重标准值按混凝土容重 γ_c 与板厚 h 的乘积计算，混凝土容重 γ_c 取 25kN/m³。

永久荷载的标准值 g_k
- g_k——永久荷载的标准值（kN/m²）。
- 当勾选“□自动计算楼板自重”时，本输入框为“附加永久荷载的标准值 g_k”。
附加永久荷载的标准值 g_k
- g_k——除楼板自重外的永久荷载的标准值（kN/m²）。
- 当未勾选“□自动计算楼板自重”时，本输入框为“永久荷载的标准值 g_k”。

可变荷载的标准值 q_k
- q_k——可变荷载的标准值（kN/m²）。
- 可直接选择本输入框下拉列表中的建筑物类别，例如“住宅”“办公楼”，程序按荷载规范表 4.1.1 第 11 项确定取值。
- 输入某些活荷载的建筑物类别可能还需要选择“活荷载类别的分项”。例如“均布活荷载的类别”为“厨房”时，“活荷载类别的分项”还应选择“一般的”或“餐厅的”。

可变荷载的组合值系数 ψ_c
- ψ_c——可变荷载（效应）的组合值系数。
- 当“可变荷载的标准值 q_k”输入框直接输入建筑物类别时，程序可根据建筑物类别自动确定可变荷载的组合值系数 ψ_c。
可变荷载的分项系数 γ_Q
- γ_Q——可变荷载（效应）的分项系数。
- 输入“自动”时，默认取 1.4。
永久荷载的分项系数 γ_G
- γ_G——永久荷载（效应）的分项系数，用于由可变荷载效应控制的组合、当其效应对结构承载力不利时。
- 输入“自动”时，默认取 1.2。
永久荷载的分项系数 γ_G1
- γ_G1——永久荷载（效应）的分项系数，用于由永久荷载效应控制的组合、当其效应对结构承载力不利时。
- 输入“自动”时，默认取 1.35。

等效静荷载标准值 q_e
- q_e——常规武器或核武器爆炸动荷载作用下的等效静荷载标准值（kN/m²）。荷载作用在板面输入正值，作用在板底输入负值。
- 支持同时输入板面、板底两组等效静荷载，数值间以英文逗号“,”分隔，程序可对平时、战时及两面不同抗力单元进行最不利组合。
- 输入两组数值时按不同时受荷考虑，通常取异号以考虑两相邻不同抗力单元，程序将分别进行荷载（效应）组合计算。
允许延性比 [β]
- [β]——受弯构件的允许延性比。
- 当“等效静荷载标准值 q_e”为零时，本参数处于禁用状态，无需输入。

钢筋、混凝土

板底纵筋合力点至近边距离 a_s
- a_s——板底受拉区纵向钢筋合力点至截面受拉边缘的距离（mm）。
- 当 a_s 输入为“一类”“二a类”等环境类别时，纵筋直径将根据实配钢筋或默认的纵筋直径 d＝10mm 确定。
- 更多详细信息请参阅本帮助手册的“受拉纵筋合力点至近边距离 a_s”。
板面纵筋合力点至近边距离 a_s'
- a_s'——板面受拉区纵向钢筋合力点至截面受拉边缘的距离（mm）。
- 当 a_s' 输入“自动”时，取 a_s'＝a_s。

最外层纵筋的方向
- 设置最外层纵筋的排布方向，可选择“自动”“X 向双排”“Y 向双排”“X 向板底”“Y 向板底”。
- “自动”：程序将板底短跨方向的纵筋排放在最外层，板面纵筋按单层考虑。
- “X 向双排”或“Y 向双排”：板底、板面的最外层纵筋均按指定方向排放。
- “X 向板底”或“Y 向板底”：仅板底最外层纵筋按指定方向排放，板面纵筋按单层考虑。
- 一般情况下，双层纵筋中的短跨方向放在最外层，长跨方向排放在内层。如果在计算最外层纵筋时的截面有效高度取 h₀，则内层纵筋的截面有效高度应为 h₀－d。d 为板底纵筋直径，程序根据板厚、实配纵筋等条件，d 取 10mm～25mm。

受拉纵筋最小配筋率 ρ_min
- ρ_min——一侧受拉纵筋最小配筋率（％）。
- 当 ρ_min 输入数值时，取输入值和 45f_t/f_y 二者中的较大值。
- 当 ρ_min 输入“自动”时，取 0.2 和 45f_t/f_y 二者中的较大值。
- 当 ρ_min 输入“自动”、有爆炸动荷载作用时，程序考虑人防规范第 4.11.7 条规定。

支座条件

左右两端与上下两端的四边支座可分别选择“□固端”“□铰支”或“□指定”。
当支座勾选为“□固端”时，在下面相应端的支座纵筋输入框中可输入实配钢筋的规格（直径、间距），或选择“自动”由程序自动确定。
当支座勾选为“□指定”时，在下面相应端的支座弯矩值输入框中可输入支座弯矩，或选择“自动”由程序自动计算。
当纵筋或弯矩值输入框选择“自动”时，程序将基于“配筋方案”设定的钢筋库进行优化设计。

受力纵筋及支座弯矩

X 向跨中纵筋、Y 向跨中纵筋
- 分别输入 X 向、Y 向跨中纵筋的规格（直径、间距），支持输入“自动”由程序计算确定。
- 直接输入规格时，直径、间距可用“ ”（空格）或“@”分隔，例如“8 200”代表纵筋规格为 φ8@00。

左端支座纵筋、右端支座纵筋、下端支座纵筋、上端支座纵筋
- 分别输入左端、右端、下端、上端支座纵筋的规格（直径、间距），支持输入“自动”由程序计算确定。
- 当仅输入单个数且输入数值的范围在 1.0～2.5 之间时，输入的数据为支座弯矩与同方向跨中弯矩的比值。例如，当在“左端支座纵筋”中输入“2.0”时，表示取左端支座弯矩值 M_x'＝2M_x，M_x 为 X 向跨中弯矩值。
- 纵筋输入规则与“X 向跨中纵筋”一致。
- 当支座勾选“□指定”时，对应输入框分别切换为“左端支座弯矩值 M_x'”“右端支座弯矩值 M_x"”“下端支座弯矩值 M_y'”“上端支座弯矩值 M_y"”。
左端支座弯矩值 M_x'、右端支座弯矩值 M_x"、下端支座弯矩值 M_y'、上端支座弯矩值 M_y"
- M_x'、M_x"、M_y'、M_y"——分别为左端、右端、下端、上端支座弯矩设计值（kN·m），可输入“自动”由程序自动计算。
- 当各支座勾选“□固端”时，对应输入框分别切换为“左端支座纵筋”“右端支座纵筋”“下端支座纵筋”“上端支座纵筋”。

荷载效应的基本组合

计算结果中有：Q＝Max{Q_(L), Q_(D)}。其中 Q_(L) 是由可变荷载效应控制的设计值；Q_(D) 是由永久荷载效应控制的设计值。取二者最不利值进行配筋。括号中的 L 表示 Live Load、D 表示 Dead Load。
由可变荷载效应、永久荷载效应控制的组合分别按荷载规范公式（3.2.3-1）、公式（3.2.3-2）计算。
防空地下室结构，其承载力设计采用下列极限状态设计表达式：γ_GS_Gk＋γ_QS_Qk≤R
式中：γ_G——永久荷载的分项系数，当其效应对结构不利时取 1.2，有利时取 1.0，程序根据“永久荷载的分项系数 γ_G”输入框取值；
　　 S_Gk——永久荷载效应标准值，永久荷载包括用户输入的永久荷载、楼板自重及固定隔墙等；
　　　γ_Q——等效静荷载分项系数，取 1.0；
　　 S_Qk——等效静荷载效应标准值；
　　　 R——结构构件承载力设计值。

斜截面承载力计算

当荷载取值较大，或考虑爆炸动荷载的等效静荷载时，程序将自动进行斜截面承载力验算。
四边支承板：按 45°塑性铰线模型，取长边平均剪力值进行验算。