建筑施工图设计中异形板楼结构设计分析

　

 【摘要】：在工程实践中，随着建筑专业对使用功能要求的提高，结构设计中常常出现异

形楼板。异形板受力复杂，是结构设计的一个难点。本文通过对某实际工程中的异形楼板进
行有限元分析，总结了其受力的特点，并对其钢筋配置提出了建议，为异形楼板的设计提
供了参考。

 

　　【关键词】建筑施工图设计；

 异形楼板；有限元分析；配筋 

　　

1 引言 

　　在工程实践中，随着建筑专业对使用功能要求的提高，结构设计中常常出现大跨度的
异形楼板。异形楼板受力复杂，在异形楼板转角处应力集中，容易出现楼板开裂，是结构设
计的一个难点。下面通过对某实际工程中的异形楼板进行有限元分析，总结其受力特点，并
对其钢筋配置提出建议，为异形楼板的设计提供参考。

 　　 

　　

2 模型简介 

　　某高层现浇剪力墙结构，其中一个户型的客厅、餐厅布置如下图

1。根据建筑专业对使

用功能的要求，不能在餐厅、客厅中间设梁，从而形成了一个跨度较大的异形楼板。由于是
现浇结构，异形楼板周边的支承形式可视为固定支座。假设考虑楼板自重、板上装修及抹灰
等荷载以后，楼板的恒载为

5.5kN/m2，可变荷载为 2 kN/m2。下面将用 PKPM 程序中的

slabcad 模块来对此异形楼板进行应力分析，为了能准确的反应楼板的实际应力情况，在划
分单元时，单元网格取为

350x350mm。 

　　

3 有限元分析 

　　由于在客厅、餐厅旁边均有楼板，因此此异形楼板与相邻的楼板形成了连续板。在实际
工程中，虽然建筑不允许结构设梁，但是为了传力明确，结构专业常常在异形楼板凸角位
置设置暗梁。因此，在

Slabcad 分析的时候，按无暗梁和有暗梁两种情况进行分析（如图 1

和图

2），假设楼板厚 150mm，暗梁的厚度取 400x150mm，具体分析结果如以下图 3~图 6

所示。

 

　　从以上图中可以看出，异形楼板在凸角位置应力集中。在其他位置楼板的应力分布与普
通楼板的受力特点基本一致。从数值上看，在以上算例中，凸角位置的应力峰值是其旁边位
置平均应力的

4 倍左右。因此，在设计时，应特别注意阳角位置的钢筋布置，以抵抗较大的

应力，防止此位置的楼板开裂。

 

　　通过对图

3 和图 5，图 4 和图 6 的对比可以发现，在楼板中间设置暗梁对楼板的应力影

响不大，有暗梁和无暗梁两种情况下的楼板应力分布基本相同，设置暗梁以后在凸角位置
的应力集中现象并没有得到比较好的改善。因此，在设计中，如果为了改善楼板应力分布而
设置暗梁是不合适的。

 

　　

4 配筋建议 

　　在弯矩作用下，楼板主要通过钢筋来承担拉应力。因此，根据弯矩分布，可以确定楼板
的钢筋布置【

1,2】。由前面有限元分析的结果可以看出，在楼板的底部钢筋不必特别放大，

根据楼板的跨度及厚度，能相应取到一个比较合理的值。在阳角部分由于应力集中，如果按
此处的应力值进行整块楼板的安全性、适用性计算，则楼板的厚度、配筋等值就会取得非常
保守【

3】。因此，在配筋时，可以根据梁边大部分区域的顶部弯矩配置楼板面筋，在应力集

中的阳角部分配置放射钢筋。放射钢筋以阳角角点为中心，按放射状布置。从前述板应力图
中可以发现，距离凸角四分之一板跨的位置已没有负弯矩，因此，放射钢筋的长度取四分