板柱结构计算之等代框架法

不满足经验系数法时，可采用等代框架法。等代框架法的实质是取一定宽度的楼板，当做“等代梁”，然后在两个方向分别计算平面框架（均考虑全部荷载）。如果有柱帽的话，需要将其视为刚域，修正等代梁和框架柱的线刚度。等代框架法可以考虑竖向荷载与水平荷载，不过需要注意两种情况等代梁宽度取值不一样。在竖向均布荷载作用下，等代梁的宽度一般取楼板的全宽。由竖向荷载产生的等代梁弯矩按照一定比例分配到柱上板带和跨中板带。在水平力作用下，等代梁宽度取楼板全宽的一半（有柱帽的话加上柱帽有效宽度的一半）和垂直方向板跨度3/4的较小值。对于跨度差别不大，且没有柱帽的无梁楼盖，等代梁的宽度一般与柱上板带相同。水平荷载产生的等代梁弯矩只由柱上板带承担。当二者宽度相同时可认为等代梁的弯矩即为柱上板带的弯矩。而当二者宽度不同时，如何将等代梁弯矩换算为柱上板带的弯矩还是个问题，各本规范都没有给出。实际工程中，计算楼板时忽略柱帽的影响，尽量使等代梁和柱上板带的宽度一致，应该也可行，对于楼板是偏于安全的。将竖向荷载和水平荷载作用下，柱上板带的内力组合后，便可配筋；而跨中板带只需承担竖向荷载的内力。上述等代框架法的详细算法可见《钢筋混凝土升板结构技术规范》GBJ130-90，3.3节和6.2节。对于最一般的情况，如需要考虑地震等水平力、有剪力墙、结构层数跨数较多、比较复杂时，手算会很繁琐，还得求助于电子计算机，用结构分析软件设计板柱结构。用电脑分析时，其计算原理无非是上面介绍的等代框架法，或者是楼板有限元法。对于等代框架法，和手算一样，需要在竖向荷载和水平荷载作用下，采用不同的等代梁宽度，而且要有“板带”的概念，我们最常用的结构设计软件如satwe，etabs等，都没有这些计算的功能。