双向板试验结果：受力特点和内力计算

1.双向板的试验结果

这里以四边简支的矩形板承受均匀荷载作用为例，说明其加载破坏过程如下：

（1）混凝土开裂前，板处于弹性工作阶段，板中作用有两个方向的弯矩和扭矩。由于板短边方向弯矩大，所以随着荷载增加，第一批裂缝首先发生在板底中部，且平行于长边方向，如图3.48（b）。

图3.48　简支双向板破坏时的裂缝分布

（2）带裂缝工作阶段。

当荷载继续增加，裂缝逐渐延伸，并大致沿45°向板角区方向发展。如图3.48（b）所示。

（3）钢筋屈服后。

钢筋屈服后，在接近破坏时，板的顶面四角附近出现了圆弧形裂缝，它促使板底对角线方向裂缝进一步扩展，最终由于跨中钢筋屈服导致板的破坏。对四边简支的正方形板，试验表明：第一批裂缝在板底中部形成，大致在对角线附近，其破坏过程同矩形板相似，只是板底裂缝分布不同，见图3.48（a）。

（4）简支的正方形板和矩形板，受荷后板的四角均有翘起的趋势。板传给支承边上的压力不是沿支承边上均匀分布，而是中部较大两端较小（图3.49）。

图3.49　板的上翘分析(www.xing528.com)

（5）试验还表明，板的含钢率相同时，采用较小直径的钢筋更为有利；钢筋的布置采取由板边缘向中部逐渐加密比用相同数量但均匀配置的更为有利。

从上述双向板的试验分析可知，在双向板中应配置如图3.50所示的钢筋：①在跨中板底配置平行于板边的双向钢筋以承担跨中正弯矩；②沿支座边配置板面负钢筋，以承担负弯矩；③当为四边简支的单孔板时，在角部板面应配置对角线方向的斜钢筋，以承担平行于对角线方向的主弯矩，在角部板底则配置垂直于对角线的斜钢筋以承担另一种主弯矩（垂直于对角线方向的主弯矩），由于斜筋长短不一，施工不便，故常用平行于板边的钢筋所构成的钢筋网来代替。

图3.50　双向板配筋示意图

2.双向板的受力特点

双向板的受力特点有两个：①沿两个方向弯曲和传递荷载；②板的整体工作。实际上，图3.51中从双向板内截出的两个方向的板带并不是孤立的，它们都是受到相邻板带的约束，这将使得其实际的竖向位移和弯矩有所减小。

图3.51　两个方向的板带受力变形示意图

3.双向板的内力计算方法

根据板的试验研究和受力特点，双向板内力计算总的来说有两种方法，一种是弹性计算方法，一种是塑性计算方法。目前工程设计中主要采用的是弹性计算方法，该方法简单、实用，又有一定的精度。而塑性计算方法比较烦琐，但能较好地反映钢筋混凝土结构的塑性变形特点，避免内力计算与构件抗力计算理论上的矛盾。

限于篇幅，本章仅介绍双向板的弹性内力计算方法。