為什麼板不需要進行抗剪承載能力驗算?

教材上說是因為「板的跨高比較大,且大多承受分布荷載」,不十分理解。


謝邀。

混凝土樓板之所以不考慮驗算抗剪承載力,是因為一般情況下抗剪承載力都是足夠的,沒有必要驗算。

實際上,樓板抗剪承載力的保證,主要是通過厚度的控制,只要樓板厚度在合理範圍內,不是太薄,抗剪承載力一般都足夠。

《混凝土結構設計規範》第6.3.3條規定,「不配置箍筋和彎起鋼筋的一般板類受彎構件,其斜截面受剪承載力應符合下列規定:V≤0.7*βh*ft*b*h0」。而第9.1.2條規定,「板的跨厚比:鋼筋混凝土單向板不大於30,雙向板不大於40」。

綜合這兩條,一般來說,只要滿足第9.1.2條的規定,基本就能滿足第6.3.3條的規定,所以不需要配置箍筋和彎起鋼筋,也沒有必要驗算抗剪承載力。

就拿單向板舉例來說吧,跨度L,單位為米,設計面荷載q恆加活一般10kN每平米,考慮屋頂花園什麼的,放大一點,按每平米30kN算,對於混凝土板來說,這個荷載估計已經非常保守了。它的實際支座設計剪力是多少呢?V=0.5*q*L,大約15L(kN)。

取跨厚比的上限30,板厚為L/30。按照第6.3.3條計算一下不等式右邊的部分,按最保守的C20考慮,ft是0.9N每平方毫米,βh取1,可得0.7*βh*ft*b*h0約等於0.7*1*0.9*1*(L*1000/30-20)=21L-12.6(kN)。

只要L大於2.1米,實際剪力設計值15L就小於21L-12.6,而且我們考慮的是最壞的情況,所有的變數都是取最不安全的值,比如跨厚比取上限30、混凝土強度取下限C20、荷載取上限30kN每平米。實際設計中,單向板的跨厚比通常要小一些、混凝土通常C30、而一般樓面荷載通常在10kN左右。所以,對於通常的情況,實際設計剪力值要遠遠小於按第6.3.3條算出來的不等式右邊的值。

那如果板跨度L很小呢?豈不是就不滿足第6.3.3條了?別怕,還有混凝土板最小厚度的要求,第9.1.2條還規定了混凝土板的最小厚度,比如單向板最小厚度是60毫米,雙向板是80毫米。如果板跨度很小,厚度還按照L/30取,則厚度會太小,可能不滿足第6.3.3條的要求。這個時候,就觸發了這個最小厚度的規定,上面式子里的(L*1000/30-20)就變成了(60-20),實際上算下來還是會大於實際設計剪力。


板的抗剪0.7ft*b*h0,與厚度一次關係,抗彎為二次方關係,假如在某個厚度抗彎和抗剪在相同荷載下同時達到極限承載力,那麼如果減小厚度,抗彎承載力二次方減少,由抗彎控制。這樣,問題就成為那個臨界厚度大概是多少了。根據工程經驗,這個臨界厚度應該是大於一般的板厚


說一說不一樣的,地鐵設計中外包結構通常確是剪力來控制板厚的,地下受力畢竟要大很多,這就涉及到怎樣配筋提高板的抗剪能力。。。望大神解惑


●我也有類似的疑惑,湊下熱鬧!

●梁和板都是受彎構件,彎曲分兩種,一種是純彎曲,一種是橫力彎曲。建築工程中,一般受彎構件都是橫力彎曲,即——截面既有彎矩也有剪力。

●結構受拉時,出現受拉和受壓應力跡線,它是一條斜線,為了簡化應用,我們把它分成正應力和切應力(或剪應力),對應的宏觀內力就是彎矩(一拉一壓形成彎曲應力)和剪力,並配備縱筋和箍筋來抵抗這兩種力。

●梁的荷載大,截面高,剪切分量佔比大,需要進行抗剪計算。而板截面低,荷載小,剪切分離可以忽略不計,不需要進行抗剪計算。

●具體彎矩和剪力那個起控制作用需要綜合評定外力和抗力大小,最後求得臨界點。

●待續。。。


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