何自强，张徐，李政道，甄宇

（1.中建四局土木工程有限公司，广东 深圳 518000；2.深圳大学土木与交通工程学院，广东 深圳 518060）

1 研究单向叠合板受力分析的现实意义

叠合板依据拼接缝的形式，当采用分离式接缝时，为单向叠合板；当采用整体式接缝或无接缝时，为双向叠合板。由于单向叠合板接缝形式简单且有利于构件生产及施工，故而广泛被有装配式要求的项目所采用。

双向叠合板设计方法：多块叠合板拼接时如预留了钢筋搭接范围，接缝处采用后浇带形式，设计时可等效为整体现浇板。

单向叠合板设计方法：单向叠合板由于在拼接方向板底钢筋完全断开，仅仅是在现浇层布置了板面钢筋和板底构造钢筋。叠合板的整体受力性能介于按板缝划分的单向板和整体双向板之间，与楼板的尺寸、后浇层与预制板的厚度比例、接缝钢筋数量等因素有关。开裂特征类似于单向板，承载力高于单向板，挠度小于单向板但大于双向板。板缝接缝边界主要传递剪力，弯矩传递能力较差。在没有可靠依据时，可偏于安全地按照单向板进行设计。设计院往往为了简便计算，单向叠合板参考《结构静力手册》按纯单向板进行内力计算。

由于预制叠合板在现浇混凝土浇筑后，整块楼板共同承担荷载作用引起的变形，完全按几个独立的单向板受力分析并不符合楼板实际情况。叠合板之间虽然在拼接缝处抗弯能力弱，但接缝处存在轴力、剪力与共同变形。单纯简化成单向板计算，有可能导致未考虑彼此间的相互作用的剪力导致部分板块配筋不足，最终使楼板产生塑性变形及裂缝。

为分析单向叠合板实际受力，本文以实际案例采用传统方法和有限元分析法对整体楼盖进行模拟分析，对比2种模型分析下的内力及其配筋，以便从设计源头解决单向叠合板因受力分析方法不当导致的不合理裂缝及其配筋。

模型1和模型2说明及区别 表1

2 单向叠合板实例介绍

以中山大学深圳校区人才保障性住房（一期）1A栋80m户型为例，客厅楼板由3块预制叠合板纵向拼接而成，平面布置及拼接大样如图1～图3所示。

图1 结构平面布置图

图2 单向叠合楼板与现浇墙（或梁）连接节点

图3 叠合楼板拼缝处连接节点

叠合板YLB-C30s18s：跨度3050mm，板宽1900mm，吊装时板之间缝隙50mm。

3 软件模拟分析

为便于模拟楼盖整体受力，分析采用SAFE 2016版，由于叠合板在拼接方向由于底部钢筋没有连续，软件模拟时仅考虑剪力及协调变形，忽略拼接处的弯矩，采用板边释放弯矩的形式进行模拟计算，具体模型布置如图4、图5。

图4 模型1结构平面布置图

图5 模型2结构平面布置图

为区别因计算不同导致结果差异，特建立了2个模型，模型1与实际比较符合，模型2和传统计算方法比较接近。

4 计算结果数据对比

见图6～图15，表2～表5。

图6 1.0DL+1.0LL荷载下变形图（模型1）

图7 1.0DL+1.0LL荷载下变形图（模型2）

图8 My（模型1）

图9 Mx（模型1）

图10 My（模型2）

图11 Mx（模型2）

图12 板带弯矩设计值（模型1）

图13 板带弯矩设计值（模型2）

板带弯矩Mx 表2

板带弯矩My 表3

预制叠合板内力及配筋对比 表4

5 原设计配筋问题

①在不考虑吊装验算时，预制叠合板底部配筋偏大；

②预制叠合板水平底筋原配筋未考虑板底筋受力及锚固，应按受拉锚固进行设置；

叠合板板面内力及配筋对比 表5

图14 原板配筋图

图15 调整后的板配筋图

③叠合板左支座配置Φ8@135偏大，但在中间叠合板的面筋配置不足，在剪力墙根部易产生裂缝；

④叠合板右支座原配筋为Φ8@200，经计算此处无需配置受力钢筋；

⑤叠合板上支座原配筋为Φ8@150，经计算无需配置受力钢筋；

⑥叠合板下支座原配筋为Φ8@200，配筋不足；

6 调整前后配筋用量比较

调整后经测算，虽然在局部支座及面筋增加了配筋，但整体钢筋含量减少22.5kg，平均每块叠合板节省约7.5kg，每层33块叠合板，单栋45层计算，共计11栋，预计可节省钢材122.5吨。

7 结语

①在整体楼盖计算时，应考虑普通梁刚度对板的影响，梁应视为整体楼盖分析的一部分，尤其是梁跨度比较大时，采用传统板块计算时，往往受力分析不准确，甚至差距比较大，如案例所分析，导致不该配置板面配筋位置，配置了受力钢筋，而板底钢筋应考虑受力处却按构造伸入支座，造成支座面筋浪费同时板底钢筋配置或锚固不足；

②由于传统计算单向叠合板受力分析时，在多板块拼接时，未考虑拼接缝处竖向位移的协调性，由于忽视叠合板接缝处存在彼此相互作用的剪力，导致多拼接的叠合板存在有些板块配筋浪费及部分板块配筋不足的现象；

③整体楼盖分析时，叠合板拼接进行了简化处理的模拟，拼接缝处对拼接方向的弯矩进行释放，比较准确的模型了楼盖的真实受力，实际配筋相较于传统简化计算，每块单向叠合板可节省7.5kg，达到配置合理的情况下，节约了社会资源。