随着现代多、高层建筑的发展，结构体系越来越呈现出多样化的特点，除了普通结构外，板柱结构、厚板转换层结构、楼板局部开大洞结构等越来越多。除了对普通结构采用传统的楼板设计方法外，对于这些特殊结构，其楼板的受力是相当复杂的，传统的楼板设计方法已难以适应这些复杂工程的要求。SLABCAD程序针对复杂楼板设计而开发的，它采用有限元方法对各种复杂楼板进行分析，求出节点内力并进行节点配筋，并对相对规则楼板采用板带设计的方法进行板带配筋计算及裂缝、挠度、冲切验算，更好的满足工程设计的需要。楼板设计软件，整合了SLABCAD模块与板施工图模块，可以完成普通楼板与复杂楼板的设计。

楼板设计软件，包含复杂楼板分析与设计软件SLABCAD与板施工图两个模块，不但可以按照传统方法进行楼板设计，也可完成例如板柱结构、厚板转换层结构、楼板局部开大洞结构、以及大开间预应力板结构等复杂类型楼板的计算分析和设计。它接力PMCAD的模型数据和SATWE的全楼三维计算结果，实现结构楼板的设计。

图1-1 新版SLABCAD主菜单

楼板设计软件“SLABCAD”模块基本功能主要有：

Ø 进行各种复杂楼板的竖向荷载作用下的楼板内力计算及设计。

Ø 可以在楼板上开任意形状洞口、添加柱帽、添加约束等信息。程序根据选择的单元划分精度自动搜索边界进行有限元单元划分，如果洞口较小则自动忽略。

Ø 可以修改楼板厚度，修改楼板恒、活均布荷载，以及分房间布置人防荷载，并可给楼板施加点荷载和线荷载。

Ø 对普通框架结构楼板的竖向荷载作用下的楼板内力计算及设计，考虑框架梁的刚度影响；

Ø 对大而复杂的楼板可以分区域进行分析设计，程序允许用户自己选择计算区域，并对指定计算区域内的楼板进行分析，给出分析和设计结果。

Ø 对板柱结构、板柱剪力墙结构，进行柱上板带、跨中板带的二次分析，对柱上板带可以考虑水平荷载的作用。并且柱上板带、跨中板带进行了符合相应规范的设计配筋，给出裂缝验算、挠度验算及冲切验算结果；

Ø 对设有预应力的楼板，首先定义预应力钢筋的线型和摆放方向，据此生成预应力等效荷载，根据柱上板带、跨中板带的设计分析方法，考虑板带的非预应力配筋、板带截面的抗裂验算、挠度验算等。还可以对预应力楼板进行施工图设计。

楼板设计软件“板施工图”模块基本功能主要有：

Ø 完成结构平面图绘制

Ø 按照弹性算法进行楼板施工图设计

Ø 按照塑性算法进行楼板施工图设计

Ø 读取SLABCAD结果进行施工图设计

Ø 按照弹性算法与SLABCAD结果包络进行施工图设计

楼板设计软件“楼板舒适度”模块基本功能主要有：

Ø 从PMCAD中读取楼板模型，将楼板相连的墙、柱、支撑等构件自动转换为等效弹簧约束；

Ø 可以读取SLABCAD中定义的柱帽、洞口、加腋板、荷载等数据；

Ø 选择全层楼盖或者楼盖的部分区域作为分析对象；

Ø 给楼盖的目标区域施加动力学载荷，包括固定时程载荷和移动时程载荷；

Ø 对楼盖结构进行模态分析，计算其固有频率和固有振型；

Ø 对楼盖结构进行动力学时程分析，提供两种分析方法：模态叠加法和直接法；

Ø 显示楼盖结构的固有频率以及振型图；

Ø 显示楼盖结构的最大加速度包络图；

Ø 显示楼盖结构最大加速度位置对应的加速度时程曲线；

板带设计方法的思路如下：

Ø PM建模时在柱上板带位置输入等代梁。等代梁宽度宜按柱上板带规则取，即高规规定的水平力计算下的板带宽度取值，高度取板厚。

Ø 使用SATWE(或SAT8)软件进行整体分析。

Ø 对竖向荷载（恒载、活载、人防和竖向地震）进行有限元分析。如果是预应力板结构则布置板的预应力钢筋，程序求出预应力等效荷载并对预应力等效荷载作用下板进行有限元分析。

Ø 借鉴板柱体系常用的等代框架的思路，对楼板划分柱上板带和跨中板带，对柱上板带，水平荷载作用下的内力取SATWE的计算结果，竖向作用（包括预应力荷载）内力取有限元分析的结果进行积分。对于跨中板带，只取有限元积分的结果。

Ø 板带配筋。程序区分预应力板带和非预应力板带，非预应力板带按照受弯构件或偏心受拉构件进行配筋，预应力板带则按照预应力板柱结构设计的相关规程计算出非预应力配筋。

Ø 板带验算。对非预应力板带进行裂缝宽度验算、挠度验算，对预应力则进行应力、挠度验算，同时还对各种类型的楼板板柱节点进行抗冲切验算。

Ø 可以方便地查看有限元分析结果，板带内力及包络图，配筋结果，验算结果。

Ø 对预应力楼板进行预应力筋统计、定位及铺索顺序等施工图设计。

Ø 综上所述，新版SLABCAD对板柱体系等楼板结构给出了更加完整的设计。

板带设计流程图

图1-2 板柱设计流程图

楼板有限元分析部分适用于各种形状的复杂楼板，板带设计部分则主要适用于比较规则的适合划分板带的楼板，包含板柱结构的楼板、转换层结构的厚板、人防地下室的顶板、需考虑板面内拉伸和剪切作用的特殊结构等。

对于已有工程在第二次进入SlabCAD前处理时，如果PMCAD中的模型发生变化，软件会提示是否要保留以前输入附加数据，提示对话框如图2.1所示，如果PMCAD模型未发生变化，此提示对话框不显示：

图2-1 数据源选择

用户可以根据需要，选择是否保留用户以前定义的某些附加信息。附加信息被勾选后，软件会智能化进行模型匹配，否则，该附加信息被删除或被改为默认值。

SlabCAD的前处理界面及菜单如图2-2所示，其主要功能有：

（1） 参数输入；

（2） 读取PMCAD交互输入的信息，包括几何信息（柱、梁、墙、楼板和板上洞口的几何布置），荷载信息；

（3） 柱帽输入；

（4） 洞口输入；

（5） 空心板输入；

（6） 设置计算区域；

（7） 设置布筋方向；

（8） 修改板厚；

（9） 荷载输入；

（10） 舒适度荷载输入

（11） 约束输入；

（12） 板带生成；

（13） 网格划分；

（14） 生成有限元分析数据

图2-2 SLABCAD前处理主菜单

对于板柱结构或厚板转换层结构，在PMCAD中建模时，应输入虚梁或等代梁（高度与板厚相同，当需要计算水平荷载作用时按此输入），程序隐含规定：截面尺寸为100×100mm的矩形砼梁为虚梁。这里布置虚梁的目的有两点，其一是为了SlabCAD软件在接PMCAD前处理过程中能够自动读到楼板的外边界信息，其二是为了辅助楼板单元划分。虚梁没刚度，不参与分析计算，SlabCAD的前处理会自动将所有虚梁删掉。此外，对于与板厚相同的等代梁，在进行有限元分析时程序也将不计算刚度，而对于其它的普通梁，程序则考虑其刚度。

下面介绍各项菜单的功能和操作方法。

2.1 参数输入

SlabCAD的参数共三页，分为基本参数、设计参数、与工况信息、舒适度信息。

2.1.1 基本参数

图2-3 SlabCAD基本参数

（1） 混凝土、钢材容重（单位kN/m3）

混凝土容重和钢材容重用于求梁、板自重，一般情况下混凝土容重为25kN/m3，钢材容重为78.0kN/m3，即程序的缺省值。如要考虑梁、板的抹灰、装修层等荷载时，可以采用加大容重的方法近似考虑，以避免繁琐的荷载导算。若采用轻质混凝土等，也可在此修改容重值。

（2） 空心板填充体表观密度（单位kN/m3）

当用户进行空心楼板设计时，可用此参数考虑空心板填充体的质量。

（3） 楼板类型

目前程序所包含的楼板类型包括普通楼板、板柱楼板、预应力楼板和转换层厚板、倒楼盖。程序针对用户所选楼板类型的不同采取联动机制来控制其它选项。例如，用户选取的是预应力楼板，程序将强制采用壳元并在荷载信息中选上预应力荷载，同时关闭风荷载和水平地震选项，因为这二项在板带设计中将直接读取SATWE的计算结果，程序将保存用户所做的信息设置，并在下次进入时读取上次所做的设置。

选择倒楼盖计算时，软件将会自动将构件质量按反向施加。

（4） 单元类型

软件提供了两种单元，分别为板弯曲单元和壳单元。对于一般工程而言，只需分析板的面外弯曲，应采用板弯曲单元；对于一些特殊工程，不仅要分析板的面外弯曲，还要分析板的面内拉压和剪切（如预应力楼板等），这时应采用壳单元。

（5） 求解器

软件提供了,四个求解器，分别为LDLT求解器、PVSS求解器、Pardiso求解器、Mumps求解器。

LDLT求解器速度较慢。

PVSS求解相对于LDLT求解器，速度有所提高。

Pardiso求解器、Mumps求解器，是先进的并行求解器，计算速度较快，稳定性好，推荐使用。

（6） 网格划分方式

软件提供了两种网格划分方式，分别为铺砌法与路径法，V3.1之前的版本为路径法。路径法的特点是速度快，对称性好；铺砌法的稳定性好，可以提供更好的适应性，缺点是速度较慢。

（7） 单元划分控制长度 （Dmax，单位：mm）

对于板、壳等二维单元，单元的几何形态（形状和大小）和计算精度是密切相关的，程序中用单元最大边长来控制单元的大小，取较小的Dmax可得到较高的计算精度，但相应的计算量会增加很多。同时，对于砼楼板来说，若Dmax取值过小，会因应力集中而导致楼板支点处的负弯矩过大、失真。Dmax的适宜取值因工程规模而异，工程规模较大的，Dmax 可取大些，反之，则Dmax可取小些。对于一般工程而言，可取Dmax=600—1500mm，程序隐含Dmax=1000。

（8） 考虑柱截面对板的面支撑作用

考虑柱截面对板的支撑后，软件在网格划分时将自动剖分柱截面范围内的楼板，并对柱截面范围内的节点与柱节点进行刚性约束。

（9） 绘图时是否裁剪边柱帽

此参数仅用于柱帽的显示，如下图所示，当勾选此项后，软件将根据柱帽周边的楼板是否存在对柱帽进行裁剪。

图2-4 SlabCAD裁剪边柱帽

（10） 竖向地震比例

在计算竖向地震时，软件根据此参数计算竖向地震作用力，竖向地震作用力= 竖向地震比例*(恒+活)

（11） 自动计算现浇板自重

勾选此参数，软件自动根据板厚计算楼板自重，因此勾选此参数时楼板均布恒载中不应该包含楼板自重。

（12） 是否进行板带设计

只有勾选此参数后，软件才进行板带分析设计。

（13） 板带设计时读取SATWE结果

如果工程已经使用SATWE进行过分析，此参数可供选择，选择此参数后，软件将读取SATWE的风、水平地震内力，然后与SLABCAD计算的恒、活、人防等内力进行组合用于板带设计。

（14） 板带划分方式

软件提供两种板带划分方式，分别是“按PM输入的等代梁的宽度与位置划分柱上板带”与“自动划分板带”。需要注意的是，使用前者时，用户需要以等代梁的方式在PM中输入板带。

（15） 是否进行冲切验算

只有勾选此参数后，软件才进行冲切验算。

（16） 冲切验算时读取SATWE内力

进行冲切验算时，如果工程已经使用SATWE进行过分析，此参数可供选择，若不勾选，软件将自动计算柱的内力，并进行冲切验算。

2.1.2 设计参数

图2-5 SlabCAD设计参数

（1） 板抗震等级

按照板抗震等级指定。

（2） 设防烈度

依据抗震规范制定设防烈度。

（3） 钢筋合力点到板顶、底的距离

可以分别指定钢筋合力点到板顶、底的距离，其值应为: 保护层厚度+箍筋直径+0.5*主筋直径。

（4） 有限元板顶底设计弯矩调整系数

此参数仅用于有限配筋设计。

（5） 板受拉、压钢筋强度

可以分别制定板顶、板底的钢筋强度。

（6） 板受剪钢筋强度

楼板进行抗剪计算的钢筋强度。

（7） 板带计算配筋位置

可以设置计算配筋在柱子的边缘还是在柱帽的边缘。

（8） 板带最小配筋率（0为程序自动设计）

板带配筋的构造。

（9） 是否进行板带裂缝配筋

板带裂缝超过限值后，软件将给出满足裂缝要求的配筋面积。

（10） 板带裂缝控制宽度

板带裂缝超过此限值后，后处理显示超限。

（11） 板顶、底钢筋初选直径

仅用于裂缝验算。

（12） 是否进行冲切配筋

勾选此项后，软件将对抗冲切超限的楼板配置抗冲切箍筋。

（13） 空心楼板是否配置抗剪箍筋

勾选此项后，软件将对空心板进行抗剪验算。

（14） 板带调幅系数

此参数用来控制板带的调幅系数。

（15） 板带支座判断原则

此参数控制调幅梁的梁串判断原则。

（16） 弯矩调幅支座按照支座设计

勾选此项后按照板带支座判断原则确定的支座，在板带截面设计时将按照支座设计。

（17） 柱帽处板带按T形截面设计

勾选此项后，软件将柱帽处板带按T形截面设计。

（18） 板带配筋按有限元配筋直接积分

以前各版本中板带的设计为采用对板带截面的内力进行积分再进行截面配筋，当设计截面复杂时，这种设计方式并不合理，因此这个版本中增加了对板带截面的有限元配筋直接积分的方法，需要注意的是，此时的板带未考虑构造的影响。

（19） 柱上布置实梁时不计算冲切

复杂楼板中可能既存在有梁楼盖又存在无梁楼盖，而有梁楼盖并不需要进行冲切验算，因此增加此参数。

2.1.3 工况信息

图2-6 SlabCAD工况信息

目前版本的软件考虑的荷载工况有：恒载、活载、风荷载、水平地震荷载、竖向地震荷载、人防荷载与自定义荷载。

其中竖向地震荷载是采用简化方法计算的，将作用于楼板的恒、活荷载的一定比例（10%—20%）作为竖向地震力来计算。软件要求输入“竖向地震作用比例”系数。

各荷载工况均可以选择是否计算。不勾选独立工况时，该工况会作为活荷载的一部分，勾选独立工况后，荷载组合按独立工况处理。

允许用户进行增加组合、删除组合以及组合系数的修改，并可以按照此处的组合进行楼板设计。

2.1.4 舒适度信息

图2-7 舒适度信息

（1） 是否进行舒适度计算

仅当勾选此项后，软件才进行舒适度的相关计算。

（2） 集中质量组合系数

软件采用此系数计算节点的集中质量。

（3） 特征值解法

进行模态分析时所采用的特征值解法。软件暂时只开放“子空间方法”，以后会开放“Lanczos方法”供用户选择，通常来说，特征值非常密集的结构采用Lanczos方法可能会得到更好的结果，其计算效率也可能更高一些。

（4） 模态分析振型数

模态分析只需填写“计算振型数”，它表示待求解的前N阶固有模态数。通常来说，如果执行模态分析的目的是为了“判断楼板频率是否满足舒适度要求”，那么采用10阶模态数（甚至更少）就已经足够，但如果执行模态分析的目的是为了“查找楼板的薄弱区域”或者“估算时间步长”等，则需根据计算结果来确定所需模态数。

（5） 时间步长信息

动力学分析时间信息包括计算步数和计算步长，两者的乘积为计算总时间。这里需特别强调的是时间步长的选择，因为对于动力学时程分析而言，时间步长的选择非常重要，如果时间步长太长那么其计算结果是不可靠甚至错误的，而如果时间步长太短又会大幅度增加计算量。SlabFit可通过“有效质量系数”来判断有效模态阶数，然后取用最高阶有效模态对应周期的十分之一作为计算时间步长。

（6） 时程积分法信息

“直接法”是指采用直接积分法来计算结构的动力学响应，其阻尼模型通常采用Rayleigh阻尼（质量阻尼系数和刚度阻尼系数，默认情况下分别取为3.0和0.0005）。另外，为了方便用户使用，SlabFit还允许输入阻尼比，然后自动转换为Rayleigh阻尼系数。

（7） 振型叠加法信息

振型叠加法有两个主要参数：参与振型数和阻尼比。默认情况下阻尼比取用5%，参与振型数可根据有效质量系数来确定（与计算时间步长类似），

2.2 柱帽输入

柱帽的输入分为两个步骤：定义柱帽截面与选取柱进行柱帽布置。

定义柱帽截面在柱帽截面列表中操作，柱帽截面列表，提供了“增加”、“修改”、“删除”、“显示”、“清理”五个操作按钮。

“增加”：增加一个柱帽截面；

“修改”：修改一个指定的柱帽截面；

“删除”：删除一个指定的柱帽截面，同时，软件将删除采用指定截面布置的柱帽；

“显示”：显示采用指定截面布置的柱帽；

“清理”：清除列表中未被使用的截面。

选取柱进行柱帽布置时，软件提供了点选与框选柱的功能，点选时支持预览，点选与框选采用TAB键进行切换。

在柱帽删除时，软件也提供了点选、框选功能。

软件提供了鼠标提示柱帽属性的功能。

图2-8 SLABCAD柱帽输入

软件支持的柱帽形式有五种：无顶板柱帽、折线顶板柱帽、矩形顶板柱帽1、矩形顶板柱帽2与仅矩形顶板，如图2-9所示。

图2-9 柱帽类型

2.3 洞口输入

程序自动读取在PMCAD输入的洞口信息，但因在PMCAD中无法输入异形房间的洞口，这里作为对PMCAD的补充，可输入异形房间的洞口，若没有补充洞口，可不执行本项菜单。

洞口的输入分为三个步骤：定义洞口截面、指定洞口布置参数、选取房间进行洞口布置。

定义洞口截面在洞口截面列表中操作，洞口截面列表，提供了“增加”、“修改”、“删除”、“显示”、“清理”五个操作按钮。

“增加”：增加一个洞口截面；

“修改”：修改一个指定的洞口截面；

“删除”：删除一个指定的洞口截面，同时，软件将删除采用指定截面布置的洞口；

“显示”：显示采用指定截面布置的洞口；

“清理”：清除列表中未被使用的截面。

洞口布置参数包含“沿轴偏心”、“偏轴偏心”与“转角”三个参数，矩形洞口的参考点为其左下点，圆洞的参考点为其圆心。

图2-10 洞口输入

选取房间进行洞口布置时，点选房间时，会高亮显示房间，并给出洞口的预览。

在洞口删除时，软件提供了点选、框选功能。

软件提供了鼠标提示洞口属性的功能。

目前软件支持的洞口形式有两种：矩形洞口与圆形洞口，如图2-11所示。

图2-11 洞口输入

2.4 空心板输入

洞口的输入分为三个步骤：定义空心板截面、指定空心板布置参数、选取房间进行空心板布置。

定义洞口截面在空心板截面列表中操作，洞口截面列表，提供了“增加”、“修改”、“删除”、“显示”、“清理”五个操作按钮。

“增加”：增加一个空心板截面；

“修改”：修改一个指定的空心板截面；

“删除”：删除一个指定的空心板截面，同时，软件将删除采用指定截面布置的空心板；

“显示”：显示采用指定截面布置的空心板；

“清理”：清除列表中未被使用的截面。

空心板布置参数包含“沿轴偏心”、“偏轴偏心”与“非整箱大小”以及“实心区域”等参数。

选取房间进行空心板布置时，点选房间时，会高亮显示房间，并给出空心板的预览。

在空心板删除时，软件提供了点选、框选功能。

图2-12 空心板输入

目前软件支持的空心板形式有三种：“筒芯”与“箱芯”与“T形”，如图2-13所示。

图2-13 空心板类型

2.5 计算区域

图2-14 空心板类型

本软件可计算结构某一层的楼板，也可灵活地分析某一局部的楼板（一个房间，或几个房间）。点取这项菜单后，软件将弹出指定计算区域的对话框，如图2-14所示；同时所有计算房间中间将会显示一个圆圈，圆内有一带箭头的短线，短线上方的数字为该房间的房间号，短线下的数字为板厚（单位为mm），箭头方向为该房间楼板的布筋方向，若不计算房间则不显示此圆圈。用户可以在对话框中选择计算或者不计算属性，再选取要指定为此属性的房间，便完成了此属性的指定。

2.6 布筋方向

在定义计算区域时程序自动给出隐含的布筋方向。“布筋方向”的作用有两个：一是在单元划分的单元形状优化过程中，考虑布筋方向约束条件，使尽可能多的单元边界平行（或垂直）于布筋方向，以利于预应力等效荷载的导算；二是在配筋计算时按平行（或垂直）于布筋方向计算板的钢筋。

修改“布筋方向”操作：点取“布筋方向”菜单后，程序要求先用鼠标点取平行该方向的梁或墙，计算出其方向，然后，再用鼠标逐个指定修改布筋方向的房间，则该房间的带箭头短线相应改变。

2.7 修改板厚

通过这项菜单可按房间修改楼板厚度，若不需修改板厚可不执行本项菜单。

图2-15 修改板厚对话框

点取“修改板厚”菜单后，屏幕弹出修改板厚对话框，如图2-15所示，同时各房间中心将会显示各楼板的厚度。

修改板厚的步骤是：首先在修改板厚对话框输入需要指定的楼板厚度，然后用鼠标选取要重新指定厚度的房间，点击左键确定。

房间选取时，软件提供了点选与框选的功能，点选时支持预览，点选与框选采用TAB键进行切换。

2.8 荷载输入

程序自动读取在PMCAD中输入的各种荷载信息，这里作为对PMCAD的补充，可在修改各楼板的恒载、活载及人防荷载。

荷载的输入分为三个步骤：选取工况；定义荷载类型；指定点、梁墙或楼板进行荷载布置。

工况选择下拉条中将会提供参数中用户指定计算的工况。

定义荷载类型在布置荷载列表中操作，布置荷载列表，提供了“增加”、“修改”、“删除”、“显示”、“清理”五个操作按钮。

“增加”：增加一个荷载类型；

“修改”：修改一个指定的荷载类型；

“删除”：删除一个指定的荷载类型，同时，软件将删除采用指定荷载类型布置的荷载；

“显示”：显示采用指定荷载类型布置的荷载；

“清理”：清除列表中未被使用的荷载类型。

选取构件进行荷载布置时，软件会根据所选的荷载类型是“梁上荷载”、“节点荷载”还是“板上荷载”，分别给出“梁”、“节点”与“房间”的鼠标捕捉，并给出荷载的预览，点击左键确定。

在荷载删除时，软件提供了点选、框选功能。

图2-16 荷载输入对话框

目前软件支持的荷载形式有三类（如图2-17所示）：

梁上荷载：梁上集中荷载、梁上三角荷载、梁上梯形荷载、梁上局部线性荷载；

节点荷载；

板上荷载：板上线荷载、板上点荷载、板上均布荷载。

图2-17 荷载的定义对话框

2.9 舒适度工况、荷载输入

舒适度计算的动力荷载较为复杂，可分解为如下三种属性：空间分布属性、时程属性、作用位置变化属性，因此为了更有效的进行荷载输入，舒适度荷载的输入方式与普通楼板荷载略有不同，其主菜单如下。

图2-18 舒适度荷载管理菜单

2.9.1 舒适度工况管理

图2-18 舒适度工况管理

舒适度工况管理对话框如图2-18所示，对于任意的动力荷载定义，大致上均可分为两个部分：（1）设定荷载随时间的变化属性，包括标准化的荷载值（峰值为1）随时间的变化属性（比如突加荷载、线性荷载等）以及荷载作用位置随时间的变化属性（比如固定激励和移动激励）；（2）设定荷载的分部模式（比如集中荷载和均布荷载）并设定相应的荷载值。

在工况管理对话框中，用户可定义各种工况以及组合。单击“新建”按钮，软件弹出舒适度工况定义对话框，如图2-19所示。软件将自动生成默认工况名称，用户也可以进行修改；对话框中可以提供了基本工况如组合工况的选择，对于基本工况，提供了固定激励或者移动激励两种类型，从时程类型栏中选择突加荷载或者其它。

图2-19 舒适度工况定义对话框

2.9.2 舒适度荷载输入

舒适度荷载的输入分为三个步骤：选取工况；定义荷载类型；指定点或楼板进行荷载布置。

工况选择下拉条中将会提供工况管理中用户指定计算的工况。

定义荷载类型在布置荷载列表中操作，布置荷载列表，提供了“增加”、“修改”、“删除”、“显示”、“清理”五个操作按钮。

“增加”：增加一个荷载类型；

“修改”：修改一个指定的荷载类型；

“删除”：删除一个指定的荷载类型，同时将删除采用指定荷载类型布置的荷载；

“显示”：显示采用指定荷载类型布置的荷载；

“清理”：清除列表中未被使用的荷载类型。

图2-20 舒适度荷载类型列表

舒适度的荷载类型分为两种，集中荷载与均布荷载。选取构件进行荷载布置时，软件会根据所选的荷载类型是“集中荷载”、还是“均布荷载”，分别弹出布置方式选择对话框，如图2-22所示， 同时进行“节点”与“房间”的鼠标捕捉。

用户在进行移动荷载的定义时，需要按照命令提示行进行定义。

图2-21 舒适度荷载类型定义

图2-22A 舒适度集中荷载布置方式 图2-22B 舒适度均布荷载布置方式

2.9.3 舒适度荷载删除

图2-23 舒适度荷载删除的工况选择

用户在荷载删除时，需要首先进行工况的选择，删除时提供了点选、框选荷载的功能。

2.10 约束输入

通过这项菜单可输入楼板边界的约束情况。若不输入楼板边界的约束，可不执行本项菜单，这时程序按结构柱、梁、墙和楼板之间的自然约束计算。

目前版本的程序考虑的楼板边界约束类型有简支边和嵌固边。操作过程可根据屏幕左下角提示区的提示信息进行。

边界选取时，软件提供了点选与框选的功能，点选边界时高亮显示，点选与框选采用TAB键进行切换。

在约束删除时，软件提供了点选、框选功能，删除后的边界，软件将按结构柱、梁、墙和楼板之间的自然约束计算。

图2-24 约束输入

2.11 板带生成

图2-25 板带生成

软件在执行“板带生成”菜单时，将按照用户的参数定义“按PM输入的等代梁的宽度与位置划分柱上板带”或“按升板规范自动划分板带”进行，采用“按升板规范自动划分板带”时，可以设置自动划分的宽度取值比例。

上述两种方法对于大部分的工程的板带划分已经能够满足了，但是对于一些比较复杂的房间楼板，程序自动划分的结果有时就不尽如人意了，这时就需要用户手工进行板带边界调整，具体的操作步骤是：进入“板带查改”后，软件将弹出“板带查改”对话框如图2-26A所示，可以选择要修改的板带的方向，此时的鼠标为选择模式，这时屏幕下侧提示行提示用光标选择板带，在图形中需要修改的板带内部单击，则弹出图2-26B所示的对话框，该对话框显示了板带的编号和上下边界（或左右边界）的板带宽度，修改宽度中的数值，确定之后就完成了板带的修改，之后可以连续修改其他板带宽度。

图2-26A 板带查改对话框 图2-26B 板带查改对话框

如果某些区域不需要的板带，可以在图2-26A板带查改对话框中选择板带删除，用鼠标选定板带进行板带的删除。

需要注意的是：程序并不能自动根据修改的柱上板带宽度调整跨中板带宽度，需要用户同时修改跨中板带宽度。如果再次点击“板带生成”，便可取消所有本层的板带修改，完全重新划分。

2.12 构件属性

构件属性菜单提供了指定角、边、中柱、以及板带属性的功能。

软件将自动判断角柱、中柱、边柱，可以在此菜单中进行查看与交互修改，在进行冲切验算时依此选取柱位置影响系数。

当用户进行人防设计时，软件将根据人防荷载的布置，自动判断是否为人防板带，并仅对人防构件进行人防设计，在此菜单中用户可以进行人防构件的查看与修改。

用户可以在此菜单中进行查看各板带的调幅系数，并可以进行交互修改。

2.13 网格划分

这项菜单的作用只是让用户随时观察单元划分情况，若不想观察单元划分情况，可不执行本项菜单。

点取“单元划分”后，程序以红色线条画出单元划分线。路径法与铺砌法的网格除了网格形式有所差别外，在处理柱对板的约束作用上也有所不同。

路径法中，对于截面较大的柱，程序将其作为刚域，柱截面范围内不显示单元划分线；对于柱帽，程序将其折算为一定厚度的楼板，作为一种特殊单元处理，柱帽折算范围内也不显示单元划分线。相对一个单元面积而言，若柱截面或折算后的柱帽面积较小，则在单元划分过程中忽略该柱或柱帽刚度的影响。

铺砌法中，增加了参数“考虑柱截面对楼板的支撑作用”，勾选此参数后，软件在网格划分时将自动剖分柱截面范围内的楼板，并对柱截面范围内的节点与柱节点进行刚性约束。

图2-27A 路径法网格

图2-27B 铺砌法网格

2.14 生成数据

将在这里完成PMCAD交互输入的几何信息、荷载信息、上述修改信息等的存贮，进行楼板单元划分，并生成名为DATA.SLB的楼板有限元分析数据。

对于预应力板，这一步还完成了预应力等效荷载（长期有效预应力）和相应的有限元等效节点力的计算。在计算结束后，用户可以通过调整“显示参数”来查看等效节点力的计算结果。

第3章 复杂楼板分析与设计

SlabCAD分析计算模块包含“有限元分析设计”与“板带分析设计”两个部分，的主要功能是有限元的位移、内力分析和配筋，板带的内力分析与设计。其主要菜单如下：

图3-1 SlabCAD的分析计算主菜单

软件提供了“PARDISO”、“MUMPS”、“VSS”和“LDLT”四种线性方程组求解器。从线性方程组的求解方法上，“PARDISO”、“MUMPS”和“VSS”采用的都是大型稀疏对称矩阵快速求解方法；而“LDLT”采用的则是通常所用的三角求解方法。从程序是否支持并行上，“PARDISO”和“MUMPS”为并行求解器，当内存充足时，CPU核心数越多，求解效率越高；而“VSS”和“LDLT”为串行求解器，求解器效率低于“PARDISO”和“MUMPS”。另外，“PARDISO”内存需求较“MUMPS”稍大，在32位下，由于内存容量存在限制，“PARDISO”虽相较于“MUMPS”求解更快，但求解规模略小。一般情况下，“PARDISO”求解器均能正确计算，若提示错误，建议更换为“MUMPS”求解器。若由于结构规模太大仍然无法求解，则建议使用64位程序并增加机器内存以获取更高计算效率。

表3-1线性方程组解法

进行计算后，软件将弹出计算过程显示对话框，如图3.2所示。当有限元、板带与冲切全部计算时，整个计算过程包含7个步骤：

1）整体刚度组装；

2）有限元位移计算；

3）有限元内力计算；

4）有限元配筋设计；

5）板带内力计算；

6）板带设计；

7）冲切验算。

图3.2 SlabCAD的计算过程对话框

第4章 复杂楼板后处理

SlabCAD后处理的主要功能是以图形方式显示计算结果，便于设计人员更全面、深入地了解楼板的位移、内力、配筋计算结果，板带的内力与设计结果，以及板的冲切验算结果。

4.1 有限元挠度结果

此菜单向用户显示有限元计算的挠度结果，包括极值、数值、云图、等值线四种显示模式，同时可以选择各工况与组合，板挠度的单位为mm。

图4.1 有限元挠度结果

各显示模式具体为：

① 极值

通过此项菜单可显示每个房间内板的挠度的最大、最小值。

② 数值

通过此项菜单可显示每个房间内板的各节点的挠度值。

③ 云图

通过此项菜单可以显示板挠度的云图。云图选项边的按钮可以设置云图的参数，如图4.2所示。

图4.2 设置云图参数

④ 等值线

通过此项菜单可以显示板挠度的等值线。等值线选项边的按钮可以设置等值线的参数，如图4.3所示。

图4.3 设置等值线参数

工况选择栏中显示了所有用户指定计算且进行了有限元计算的工况，没计算的工况在工况选择栏中不显示。选“组合作用”时，设计人员可交互修改各工况的组合系数，需要注意的是，此处的组合仅用于显示，不影响设计结果，工况组合交互界面如下：

图4.4 工况组合

4.2 有限元内力结果

此菜单在功能上与挠度结果显示类似，向用户显示有限元计算的内力结果，包括极值、数值、云图、等值线四种显示模式，同时可以选择各工况与组合的各内力分量，当采用板单元进行有限元分析时，内力分量为板弯矩MX，MY，采用壳单元分析时增加三个膜应力，分别为X、Y方向的膜正应力与膜切应力T，弯矩的单位为（kN﹡m/m）。

图4.5 有限元内力结果

4.3 有限元配筋结果

板的配筋分板底X向钢筋、板底Y向钢筋、板顶X向钢筋和板顶Y向钢筋。其中对于每块板（每个房间的一块楼板）来说，平行于“布筋方向”为其X向，垂直于“布筋方向”为其Y向。板的设计控制内力为对应于板底X向钢筋、板底Y向钢筋、板顶X向钢筋和板顶Y向钢筋的设计弯矩。图形显示方式与板挠度、板内力相同，板配筋的单位为cm2，板设计弯矩的单位为kN.m。

图4.6 有限元配筋结果

4.4 板带设计结果

图4.7 板带设计结果

板带设计结果中提供了，板带单工况的内力结果、板带设计内力结果、板带配筋结果，预应力板带的应力验算，长、短期挠度计算，非预应力板带的裂缝宽度、长期挠度验算板带长、短期挠度结果，预应力板带的应力验算结果。

“板带信息”按钮可以查看各板带的信息，与SATWE中的构件信息相似。单击该按钮之后，屏幕下方提示用户选择需要查看的板带，此时用户在屏幕中板带内部区域单击，就会弹出显示该板带信息的记事本文本(Info_A_Strip.txt)，其中包括如下内容：

4.4.1 板带几何材料信息

4.4.2 板带内力信息

2

4.4.3 板带配筋及验算信息

4.5 冲切结果

图4.8 冲切结果

本菜单可提供了板带的冲切验算结果。当冲切验算不通过时，冲切结果将以红色显示。进入此菜单后，鼠标显示为选择模式，点击柱可显示板柱节点冲切结果的文本结果，如下图所示。

图4.9 板柱冲切信息

4.6 舒适度结果

图4-10给出了楼板的模态图。图中标注了此模态对应的固有频率，用户可判断楼板的固有频率是否满足相关规范要求，还可判断楼板哪些部位属于薄弱区域。

图4.10 舒适度模态结果

图4.11给出了楼板的加速度云图，它按工况显示楼板各点的加速度包络图，还标注了当前工况下的最大加速度值以及对应的位置。用户可据此判断楼板的最大竖向加速度值否满足相关规范要求，如果不满足则进行相应的调整。另外，图4.12给出了最大加速度点的时程显示。

图4.11 舒适度加速度包络云图

图4.12 舒适度最大加速度点时程显示

4.7 文本查看

软件提供了有限元结果文件、板带结果文件，冲切结果文件的查看功能。

4.7.1 有限元结果文件

有限元计算结果的文本输出文件名为SLABDAT.OUT。该文件主要由三部分组成，分别为：

（1） 板的原始计算文件，包括几何信息，荷载信息，以及单元划分信息等

（略）

（2） 各作用工况下每块板每个节点的分析结果

JD，Load，Disp Z，Moment Mx，Moment My， 其中：

JD ——为每块板局部编码的节点号；

Load ——括号内的数字为荷载工况号；

Disp Z ——为相应荷载工况下的挠度，单位mm；

Moment Mx——为相应荷载工况下平行于“布筋方向”的弯矩，单位kN.m；

Moment My——为相应荷载工况下垂直于“布筋方向”的弯矩，单位kN.m；

（3） 板配筋计算结果

JD， Asx TOP， Asy TOP，Asx BTM， Asy BTM，

及相应的Rs，M，iCase, 其中：

JD ——为每块板局部编码的节点号；

Asx TOP，Asy TOP ——板顶平行和垂直于“布筋方向”的钢筋面积；

Asx BTM，Asy BTM——板底平行和垂直于“布筋方向”的钢筋面积，

钢筋面积单位为mm²；

Rs，CM，iCase ——为相应的配筋率、设计弯矩和荷载组合号。

4.7.2 板带结果文件

板带计算结果的文本输出文件名为SlabStrip.out。该文件分为两大部分：

一、设计参数

(一)材料参数

1.混凝土 ：C20.0，fc= 9.6Mpa，ftk=1.54Mpa

2.普通钢筋：fy=210.Mpa，fyp=300.Mpa

(二)计算方法

1.考虑外荷载产生的轴力

2.考虑侧向约束产生的预应力次轴力

(三)应力验算参数

1.标准组合拉应力限制系数：0.40 标准组合(即短期)下的拉应力限值(MPa)：1.54

准永久组合(即长期)拉应力限制系数：1.00 准永久组合下的限值(MPa)：0.62

2.活荷载准永久系数：0.5

3.压应力限值与砼抗压强度之比：0.5 压应力限值大小(MPa) -4.80

4.最大平均预压应力(MPa)：3.50，最小平均预压应力(MPa)： 1.00

5.预应力板带裂缝控制等级： 1 非预应力板带裂缝控制宽度(mm)： 0.15

(四)抗弯承载力设计参数

1.非预应力钢筋最小配筋率,负弯矩区(%bh): 0.075, 正弯矩区(%hl): 0.250

2.柱上板带板端预应力强度比限值(λ)：0.75

3.柱上板带板端纵向受拉钢筋换算最大配筋率(%bh): 2.50

4.柱上板带板端混凝土相对受压区高度限值(x/h0):0.35

5.柱上板带板端纵向受压钢筋与受拉钢筋比值:0.25

(五)本楼层板带数： 45，设计截面数： 729

二、按板带输出截面分析和设计结果

按板带截面逐个输出分析和设计结果，每截面共有6个部分内容。

1.位置(mm)：输出截面两端坐标;

2.截面尺寸：b为截面宽，h为截面高；

3.各荷载工况内力

工况( 1): 恒 载

工况( 2): 活 载

4.截面应力验算结果

MSK,NSK,MLK,NLK分别为正常使用阶段外荷载标准组合和准永久组合的弯矩(kNm)和轴力(kN)

MP,NP为预应力作用的弯矩(kNm)和轴力(kN),弯矩为综合弯矩考虑次轴力时轴力为综合轴力，否则为主轴力

A,W为截面面积(m2)和截面抗弯极惯性矩(m3)

1 CSB为标准组合板底应力

2 CST为标准组合板面应力

3 CLB为准永久组合板底应力

4 CLT为准永久组合板面应力

5 CP 为平均预压应力

5.截面抗弯配筋结果

Ap 截面上预应力筋面积(mm2)

N1,N2 分别为截面上主轴力，次轴力(kN)

M1,M2 分别为截面上主弯矩，次弯矩(kN.m)

Cover 钢筋保护层厚度(mm)

DRTop, DRBottom 分别为初选板顶(底)普通钢筋直径(mm)

Ast1,Asb1 分别为板面、顶满足抗弯要求及相关规范、标准规定的需配钢筋面积(mm2)

iCaset,iCaseb 板面和板顶抗弯设计的荷载组合工况号

6.截面挠度或裂缝宽度计算结果

P-LDef:预应力板带的长期挠度(mm)

P-SDef: 预应力板带的短期挠度(mm)

P-ArchDef预应力板带的反拱值(mm)

LDef: 非预应力板带的长期挠度(mm)

CrackWidth: 非预应力板带的裂缝宽度(mm)

4.7.3 冲切验算结果文件

冲切验算结果的文本输出文件名为PunchCheck.out。

冲切结果参数说明如下：

iColumn: 柱号;

P-Force: 各冲切截面集中反力设计(kN);

P-Comb: 控制组合号;

P-Strength(kN): 各冲切截面内抗冲切力;

P-Per(mm): 各冲切截面冲切抗力的临界截面周长;

P-H0(mm): 各冲切截面有效高度

Ratio: 各冲切截面集中反力与抗冲切力的比值(P-Force/P-Strength)；

P-Force(P-Comb) P-Strength P-Per P-H0 Ratio

---------------------------------------------------------------------------

iColumn= 1( 1)B*H= 500* 500 ATH= 560.

柱帽(1)B1*H1*H3=2000*2000* 400

-424.16 1056.13 2540.00 540.00 0.40

-385.74 1042.27 1440.00 940.00 0.3

4.7.4 舒适度结果文件

舒适度结果文件主要包括

固有模态文件：Modal_Result_1.DAT；

直接积分法：加速度文件：Max_Acce_1.DAT；

直接积分法：最大加速度点时程文件：Acce_History_1.DAT；

振型叠加法：加速度文件：Max_Acce_2.DAT；

振型叠加法：最大加速度点时程文件：Acce_History_2.DAT

其具体说明请查看各相应文件。

第5章 楼板施工图

对于各种结构的结构平面图、楼板钢筋绘制，需要由这项功能菜单作出，本菜单还完成现浇楼板的配筋。

可选取任一楼层绘制它的结构平面图，每一层绘制在一张图纸上，图纸名称为PM*.T，*为层号。

结构平面图上梁墙既可用虚线画，也可用实线画出，一般程序按实线画平面图上梁、墙，用户需用虚线画平面上梁墙时，可修改绘图参数对话框中的参数，类似这样的控制参数，均记录在CFG目录下的“用户绘图参数.MDB”文件中。

本菜单也可完成楼板的人防设计，PKPM系统的楼板人防设计应由本模块完成，如地下室顶板等。当人防等级非0且板的人防等效荷载非0时，在板内力计算时程序自动取板等效荷载，同时按人防规范计算板的配筋。

每自然层的操作分为：

（1）输入计算和画图参数；

（2）读取或计算钢筋混凝土板配筋；

（3）画结构平面图。

在SlabCad中调用文件是PMSLAB.DLL。

施工图模块菜单同新版PKPM其他软件相同，采用Ribbon菜单，在SlabCad菜单中选择板施工图选项，即进入楼板施工图模块。该模块包含“板施工图”、“”、“”三个选项页，点击最左侧的“”可以切换到SlabCad计算模块中。

“板施工图”的菜单主要为专业设计的内容，包括楼板计算、楼板钢筋绘制、板带设计、空心楼板设计等内容。

“通用”的菜单主要为画图功能，包括常用的绘图辅助设计用的通用的图形绘制、编辑、打印等相关内容，操作与PKPM通用菜单“图形编辑、打印及转换”相同。

“通用”的菜单主要为标注功能，包括施工图设置、平面图标注轴线、平面图上的构件标注和构件的尺寸标注。与施工图其他模块的内容一致。

程序显示各Ribbon主菜单如下图所示，可用光标或键盘点取相应选择项。

图5.1主菜单

5.1 参数设置

1、楼板配筋参数

此对话框主要设置楼板计算和配筋相关参数，用户在计算前应该按照自身要求设置相关参数，其中主要包含了五个选项页。如图所示。

计算参数

图5.2 楼板配筋计算参数

计算方法：弹性算法/塑性算法：一般均采用弹性算法，某些设计单位习惯采用塑性算法，可参见第三章第一节第九款说明。

读取SlabCad结果：程序自动搜索SlabCad计算模块的分析结果文件，并读取内力、配筋面积等结果，在此基础上结合配筋参数和配筋库给出实际配筋。

读取PMSAP结果：程序自动搜索PMSAP计算模块的分析结果文件，并读取内力、配筋面积等结果，在此基础上结合配筋参数和配筋库给出实际配筋。

包络结果：程序在弹性计算结果和从SlabCad中读取的结果中取包络结果，然后给出实际配筋。

柱帽影响宽度：SlabCad计算的结果，在柱（帽）和其附近一定范围内会出现内力峰值，为避免这些值对实际结果的影响，可以在读取结果时把这些值去掉，程序会在用户设定的宽度值上沿着柱（帽）设定一个范围，此范围内的内力结果不被读取。

有错层楼板算法：支座按固端或简支计算。

同一边不同支座边界条件相同：选中时，对于楼板一条线上的不同支座，如果其边界条件不同，程序自动取这条边上的不利支座条件设置到该边所有支座上。

厚板铰接薄板：同一支座左右两边板厚相差较大时（厚度差不小于10mm),程序自动设定厚板边为简支，薄板为固端。

边缘梁、剪力墙算法：按固端或简支计算。

裂缝计算：按照允许裂缝宽度选择钢筋（是否选用）

如用户选择按照允许裂缝宽度选择钢筋，则程序选出的钢筋不仅满足强度计算要求，还将满足允许裂缝宽度要求。

准永久值系数：在做板挠度计算时，荷载组合应为准永久组合，其中活荷载的准永久值系数采用此处用户所设定的数值。

挠度限值的设定：在做板挠度计算时，挠度值是否超限按此处用户所设置的数值验算。

双向板挠度计算：板挠度计算，程序采用了几种不同的方式分别如下：

l 等代梁刚度法：即把板等代成两个方向的一米宽梁来计算板刚度，然后按照查表法得出双向板挠度系数，结合弯矩和刚度来计算板挠度。这种计算方法里，刚度可以取板两个方向的刚度较小值或者只取板短方向刚度来进行计算，用户根据情况选择。

l 板宽比核算：这种方法适合初步设计时用来简单核算。

l 按刚度比值取有限元变形：这种方式应用在程序选择读取SlabCad计算结果时。由于SlabCad计算的板变形时采用的板弹性刚度，和计算长期挠度有一定差别，这里程序自动计算板弹性挠度和板长期刚度的比值对变形结果进行按比例修正，得出板挠度结果。

注：程序根据用户设定的不同计算方法，上述挠度计算的不同方法会分别自动采用。

近似按矩形计算时面积相对误差：由于平面布置的需要，有时候在平面中存在这样的房间，与规则矩形房间很接近，如规则房间局部切去一个小角、某一条边是圆弧线，但此圆弧线接近于直线等。对于此种情况，其板的内力计算结果与规则板的计算结果很接近，可以按规则板直接计算。如下图中所示，所有板的内力计算与最左侧规则板的结果一致。

图5.3 矩形板近似计算示意

人防计算时板跨中弯矩折减系数：根据《人民防空地下室设计规范》第4.10.4条之规定，当板的周边支座横向伸长受到约束时，其跨中截面的计算弯矩值可乘以折减系数0.7，…。根据此条的规定，用户可设定跨中弯矩折减系数。

矩形连续板跨中弯矩算法：即是否选用《建筑结构静力计算手册》第四章第一节（四）中介绍的考虑活荷载不利布置的算法。

配筋参数

图5.4 楼板配筋参数

钢筋级别：根据混凝土结构设计规范GB50010-2010之4.2.1规定，纵向受力普通钢筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋，也可采用HRB335、HRBF335、HPB300、HRB400钢筋。

鉴于此，程序以字母A～G代表不同型号钢筋，依次对应HPB300、HRB335、HRB400、HRB500、CRB550、HPB235、CRB600H，在图形区显示为相应的钢筋符号。

程序把旧规范中的Ⅰ级钢对应新规范后默认值设定为HPB300钢筋，但为了兼容旧版本程序，暂时保留HPB235选项。

钢筋强度，钢筋强度设计值（N／mm ²）：对于钢筋强度设计值为非规范指定值时，用户可指定钢筋强度，程序计算时则取此值计算钢筋面积。

配筋率：对于受力钢筋最小配筋率为非规范指定值时，用户可指定最小配筋率，程序计算时则取此值做最小配筋计算。

负筋最小直径/底筋最小直径/钢筋最大间距（mm）：程序在选实配钢筋时首先要满足规范及构造的要求，其次再与用户此处所设置的数值做比较，如自动选出的直径小于用户所设置的数值，则取用户所设的值，否则取自动选择的结果。

钢筋面积调整系数：板底钢筋放大调整系数/支座钢筋放大调整系数，程序隐含为1；

负筋长度取整模数：对于支座负筋长度按此处所设置的模数取整。

边支座筋伸过中线的最大长度：对于普通的边支座，一般的做法是板负筋伸至支座外侧减去保护层厚度，根据需要再做弯锚。但对于边支座过宽的情况下，如支座宽1000mm，可能造成钢筋的浪费，因此，程序规定支座负筋至少伸至中心线，在满足锚固长度的前提下，伸过中心线的最大长度不超过用户所设定的数值。

钢筋级配库

点取钢筋级配表，程序随后弹出为选钢筋可供挑选的板钢筋级配表，程序有隐含值，用户可按本单位的选筋习惯对该表修改。

图5.5 钢筋级配库

连板计算参数

设置连续板串计算时所需的参数。此参数设置后，对此设置后所选择的连续板串才有效。

图5.6 连板计算参数

其中：

负弯矩调幅系数：对于现浇楼板，一般取1.0。

左(下)端支座：指连续板串的最左(下)端边界。

右(上)端支座：指连续板串的最右(上)端边界。

次梁形成连续板支座：在连续板串方向如果有次梁，次梁是否按支座考虑。

荷载考虑双向板作用：形成连续板串的板块，有可能是双向板，此块板上作用的荷载是否考虑双向板的作用。如果考虑，则程序自动分配板上两个方向的荷载；否则板上的均布荷载全部作用在该板串方向。

板带钢筋级配库：

对板带来说，钢筋配筋和普通楼板面积差别较大，程序在这里单独设置了相关级配库。用法和普通级配库类似。

板带配筋参数：

指定贯通筋最小配筋率：用户指定板带上部贯通筋最小配筋率。

贯通筋比率：输入0时，表示没有贯通筋，1，表示全部为贯通筋，程序默认为0.5

板带选筋方案：

板带最小受力钢筋直径：程序默认为10。

间距同贯通筋：布置完贯通筋后，剩余钢筋分配给非贯通筋。

隔一布一：贯通筋和非贯通筋规格（直径，级别）相同。

程序内定：程序根据实际情况自动选择。

图5.7 板带配筋参数

工况信息：

程序默认有三个工况：恒载，活载，人防。同时读入PM中用户自定义的工况，并可以在对话框中分别修改各工况的荷载相关系数。（部分系数固定不可以修改）。

程序根据工况情况，以及相应的荷载系数，自动形成四个荷载组合，其中第一个组合为标准组合，用于普通板的裂缝和挠度计算。用户也可以增加自定义组合，并设置相应的计算系数。点取“重新生成”按钮后，自动还原原有默认四个组合。自定义组合可以删除。

程序在计算时，对每一个组合进行计算，找出最大受力和最大配筋的组合，并在计算书中给出相应组合号和计算过程。

图5.8 工况信息参数

2、绘图参数

点取绘图参数设定按钮，弹出如下图所示对话框。在绘制楼板施工图时，要标注正筋、负筋的配筋值、钢筋编号、尺寸等，不同设计院的绘图习惯并不相同，如钢筋是否带钩、钢筋间距符号的表示方式、负筋界限位置、负筋尺寸位置、负筋伸入板的距离是1/3跨还是1/4跨等。修改钢筋的设置不会对已绘制的图形进行改变，只对修改后绘图起作用。

注意：负筋界限位置是指负筋标注时的起点位置。

图5.9 绘图参数

多跨负筋长度：选取“1/4跨长”或“1/3跨长”时，负筋长度仅与跨度有关，当选取“程序内定”时，与恒载和活载的比值有关，当时，负筋长度取跨度的1/4；当时，负筋长度取跨度的1/3。其中，—可变荷载设计值，—永久荷载设计值。对于中间支座负筋，两侧长度是否统一取较大值，也可由用户指定。

标注方式：

可以按照传统方式，也可以按照平法标注方式标注负筋。

按照平法标注时，程序自动设定按照平法图集11G101-1中的板负筋画法标准设定绘制。即按照标注在梁边，尺寸位置在下边，按照文字标注的方式标注。

钢筋画弯钩：平法绘制方式中，负筋不绘制弯钩。

左右相同标注一边：左右负筋长度一致，只在右边标注。

负筋标注：可按尺寸标注，也可按文字标注。两者的主要区别在于是否画尺寸线及尺寸界线。如下图所示：

图5.10 负筋标注

钢筋编号：板钢筋要编号时，相同的钢筋均编同一个号，只在其中的一根上标注钢筋信息及尺寸。不要编号时，则图上的每根钢筋没有编号号码，在每根钢筋上均要标注钢筋的级配及尺寸。画钢筋时，用户可指定哪类钢筋编号，哪类钢筋不编号。一般的情况下，有三种选项：

正负筋都编号

仅负筋编号

都不编号

此参数所对应的功能如下图所示。

图5.11正负筋都编号示意

图5.12仅负筋编号示意

图5.13正负筋都不编号示意

简化标注：钢筋采用简化标注时，对于支座负筋，当左右两侧的长度相等时，仅标注负筋的总长度。用户也可以自定义简化标注。在自定义简化标注时，当输入原始标注钢筋等级时应注意HPB300、HRB335、HRB400、HRB500、CRB550、HPB235、CRB600H分别用字母A、B、C、D、E、F、G表示，如A8@200表示φ8@200（牌号为HPB300

）等。

图5.14 简化标注

3、构件显示

该命令是用于控制当前施工图平面构件的显示开关，主要通过控制图层表相关参数实现其功能。

图5.15 构件显示设置

【构件开关】用来控制各构件的显示。

（1）【绘主梁】：是否显示主梁轮廓线；

（2）【绘柱】：是否显示柱轮廓线；

（3）【绘次梁】：是否显示次梁轮廓线；

（4）【绘墙】：是否显示墙轮廓线；

（5）【绘网格线】：是否绘制节点及网格线；

（6）【绘轴线】：是否显示轴线标注。

（7）【绘板洞口轮廓线】：是否显示板洞口轮廓线。

【绘图开关】用来控制构件轮廓线的画法。

（1）【墙、柱涂黑】：是否显示墙、柱填充；

（2）【梁实线】：控制与楼板相连一侧梁线画实线还是虚线；

（3）【墙粗线】：墙线是否加粗；

（4）【绘门洞示意线】：是否显示门洞示意线，也可以选择“虚线”或“实线”。

（5）【板洞口填充】：是否显示楼板洞口填充。

（6）【其他设置】：注构件界面时文字加括号，选择此项时，文字加注括号。

【绘图开关】（仅对新图有效）：对绘制新图时某些选项的控制。

（1）【梁相交处梁线均打断】：控制梁相交处的梁线是否画出。

（2）【钢梁按单线画】：控制钢梁的画法是否按照单线或双线。

（3）【画与板同厚的梁】：控制与板同厚的梁是否画出来。

（4）【内墙轮廓画虚线】：控制内墙的轮廓线按虚线或实线画出。

（5）【墙线与砌体墙】：控制墙线与砌体墙的画线位置关系。

4、图层设置

用户可以根据各设计单位的实际情况或需求，设置各类图素的层名、层实体颜色、线型、线宽。可以在对话框内直接修改，也可以用Microsoft Access软件直接打开文件“用户绘图参数.MDB”进行修改，修改的数据库表项为“系统构件图层表”。

注意：不能在数据库中增加或删除表行，构件类型不能修改，否则程序可能会无法找到或识别部分图层参数。

图5.16 对话框修改构件图层表

图5.17 Access修改构件图层表

[初始化系统设置]：此功能可以将“图层设置”中各类图素的层名、层实体颜色、线型、线宽恢复设置到初始状态。

点击[初始化系统设置]按扭，出现图1.9所示提示框，可以选择图层层名格式“中文”或“英文”，则“层名”项就可以显示为中文或英文名称。

图5.18 选择图层层名格式

5、用户自定义参数

此功能可以设定绘制板钢筋是的细节设定。满足了不同用户对绘图上的一些特殊设定。

图5.19 连板计算参数

5.2 绘新图

如果该层没有执行过画结构平面施工图的操作，程序直接画出该层的平面模板图。

1. 如果原来已经对该层执行过画平面图的操作、当前工作目录下已经由当前层的平面图，则执行“绘新图”命令后，程序提供两个选项，如下图所示。其中：

图5.20 绘新图

“删除所有信息后重新绘图”是指将内力计算结果，已经布置过的钢筋，以及修改过的边界条件等全部删除，当前层需要重新生成边界条件，内力需要重新计算。

“保留钢筋修改结果后重新绘图”是指保留内力计算结果及所生成的边界条件，仅将已经布置的钢筋施工图删除，重新布置钢筋。

5.3 楼板计算

1、板边界条件

板在计算之前，必须生成各块板的边界条件。（这项菜单对读取SlabCad结果不起作用），首次生成板的边界条件按以下条件形成的：

公共边界没有错层的支座两侧均按固定边界。

公共边界有错层（错层值相差10mm以上）的支座两侧均按楼板配筋参数中的“错层楼板算法”设定。

非公共边界（边支座）且其外则没有悬挑板布置的支座按楼板配筋参数中的“边缘梁、墙算法”设定。

非公共边界（边支座）且其外则有悬挑板布置的支座按固定边界。

用户可对程序默认的边界条件（简支边界、固定边界）加以修改。表示不同的边界条件用不同的线型和颜色，红色代表固支，蓝色代表简支。板的边界条件在计算完成后可以保存，下次重新进入修改边界条件时，自动调用用户修改过的边界条件。

图5.21 边界条件显示

2、自动计算

点击自动计算菜单，程序自动由施工图状态（双线图）切换为计算简图（单线图）状态。计算完毕后，有计算结果时自动显示计算面积结果，以方便用户直观了解本层的状态。

如下图2.13所示。

注意，用户在选择不同的计算方式时，执行此项菜单时结果会有差异。

图5.22 楼板计算配筋面积

首次对某层做计算时，应先设置好计算参数，其中主要包括计算方法，边缘梁墙、错层板的边界条件，钢筋级别等参数。设置好计算参数后，程序会自动根据相关参数生成初始边界条件，用户可对初始的边界条件根据需要再做修改。

点此“自动计算”程序自动按各独立房间计算板的内力。

当施工图上已经布置有钢筋，再次点击“自动计算”时，会弹出如下对话框。

图5.23 自动计算提示框

弹性或者塑形计算：

弹性或者塑形计算时程序会对各块板逐块做内力计算，对非矩形的凸形不规则板块，则程序用边界元法计算该块板，对非矩形的凹形不规则板块，则程序用有限元法计算该块板，程序自动识别板的形状类型并选相应的计算方法。对于矩形规则板块，计算方法采用用户指定好的计算方法（如弹性或塑性）计算。当房间内有次梁时，程序对房间按被次梁分割的多个板块计算。

计算时，在对每块板做计算时不考虑相邻板块的影响，但会考虑该板块是否是独立的板块，以考虑是否能按“使用矩形连续板跨中弯矩算法（即结构静力计算手册活荷载不利算法”）。如是连续板块则可考虑活荷不利算法，否则仅按独立板块计算。对于中间支座两侧板块大小不一，板厚不同的情况，程序分别按两块板计算内力及计算面积，实配钢筋则是取两侧实配钢筋的较大值。

对于自动计算来说，各板块是分别计算其内力，不考虑相邻板块的影响，因此对于中间支座两侧，其弯矩值就有可能存在不平衡的问题。对于跨度相差较大的情况，这种不平衡弯矩会更为明显。为了在一定程度上考虑相邻板块的影响，特别是对于连续单向板的情况，当各块板的跨度不一致时，其内力计算就可在跨度方向上按连续梁的方式计算，以满足中间支座弯矩平衡的条件，同时也可以考虑相邻板块的影响。对应这种情况下的计算方法用户可采用“连板计算”。

在计算板的内力（弯矩）以后，程序根据相应的计算参数，如钢筋级别，用户指定的最小配筋率等计算出相应的钢筋计算面积。根据计算出来的钢筋计算面积，再依据用户调整好的钢筋级配库，选取实配钢筋。对于实配钢筋，如果用户选择“按裂缝宽度调整”的话，则做裂缝验算，如果验算后裂缝宽度满足要求，则实配钢筋不再重选，如果裂缝宽度不满足要求，则放大配筋面积（5%），重新选择实配钢筋再做裂缝验算，直至满足裂缝宽度要求为止。

做完计算以后由程序所选出的实配钢筋，只能作为楼板设计的基本钢筋数据，其与施工图中的最终钢筋数据有所不同。基本钢筋数据主要是指通过内力计算确定的结果，而最终钢筋数据应是基本钢筋数据为依据，但可能由用户做过修改，或者拉通（归并）等操作。如果最终的钢筋数据是经过基本钢筋数据修改调整而来，再次执行自动计算则钢筋数据又会恢复为基本钢筋数据。

读取SlabCad计算结果:

读取SlabCad计算结果时，程序不再区分板块的形状，直接读取SlabCad计算结果，并根据用户设定的柱（帽）影响宽度过滤部分内力，得到配筋面积后进行实际配筋。其配筋过程与弹性计算类似。在这种结果中，暂时缺乏剪力和裂缝宽度结果。

在这里程序对每个房间完成板底和支座的配筋计算，房间就是由主梁和墙围成的闭合多边形。当房间内有次梁时，程序对房间按被次梁分割的多个板块计算。

3、连板计算

对用户确定的连续板串进行计算。用鼠标左键选择两点，这两点所跨过的板为连续板串，并沿这两点的方向进行计算，将计算结果写在板上，然后用连续板串的计算结果取代单个板块的计算结果。如想取消连板计算，只能重新点取“自动计算”。

此菜单对读取SlabCad计算结果方法无效。

5.4 计算结果

有了楼板的计算内力及基本钢筋数据以后，可以通过相应菜单显示其计算结果及实配钢筋。如显示弯矩、计算面积、实配钢筋、裂缝宽度等。对于矩形房间，还可以显示支座剪力及跨中挠度。这些计算结果均显示在“板计算结果？.T”（？代表层号）中，如果需要保存计算结果于图形文件中，则需要通用菜单“保存”中的“另存为”命令，否则仅能保存最后一次显示结果。

对于矩形板块，当按弹性计算方法计算时，可以输出详细的计算过程（即计算书），方便用户校核或存档。

点击后，可以在左侧浮动对话框中分别选择不同的选项，并在图中显示对应结果。如下图所示。

图5.24 结果显示对话框

房间编号：可全层显示各房间编号。当自动计算时，提示某房间计算有错误时，方便用户检查。

弯矩：则显示板弯矩图，在平面简图上标出每根梁、次梁、墙的支座弯矩值（蓝色），标出每个房间板跨中X向和Y向弯矩值（黄色）。

计算面积：显示板的计算配筋图，梁、墙、次梁上的值用蓝色显示，各房间板跨中的值用黄色显示。当使用HPB 300钢筋和HRB 335钢筋混合配筋时，图上钢筋面积数值均是按HPB 300钢筋计算的结果。如实配钢筋取为HRB 335钢筋，则实配面积可能比图上的小。

实配钢筋

选此菜单，显示板的实配钢筋图，梁、墙、次梁上的值用蓝色显示，各房间板跨中的值用黄色显示。

裂缝：显示板的裂缝宽度计算结果图。

挠度：显示现浇板的挠度计算结果图。

图5.25 矩形楼板挠度不计算示意图

如上图所示，当楼板某一条边的边界条件不统一时，不能完成该房间的挠度计算，需手工调整边界。

剪力：显示板的剪力计算结果图。

面积校核：选此菜单，可将实配钢筋面积与计算钢筋面积做比较，以校核实配钢筋是否满足计算要求。实配钢筋与计算钢筋的比值小于1时，以红色显示。如果计算面积和适配面积存在等级差别，程序会根据强度比自动换算面积比）。

改X向筋

选此菜单，可选择某一个房间，以对话框方式修改X向板底钢筋。

改Y向筋

同“改X向筋”，修改选中房间的Y向板底钢筋。

改支座筋

选此菜单，选择某一条支座边，以对话框方式修改支座实配钢筋。

上述三项功能只能在显示实配钢筋时起作用。

图形另存为：

选此菜单，用户可以把当前显示的各种结果以其他名字存储到另外的图形中。

计算书：

选此菜单，可详细列出指定板的详细计算过程。计算书仅对于弹性计算时的规则现浇板起作用。计算书包括内力、配筋、裂缝和挠度。

计算以房间为单元进行并给出每房间的计算结果。需要计算书时，首先由用户点取需给出计算书的房间，然后程序自动生成该房间的计算书。

图5.26 计算书示例

图5.27 楼板实配钢筋面积不够

5.5 施工图

画板钢筋之前，必须要执行过“楼板计算”菜单，否则画出钢筋标注的直径和间距可能都是0或不能正常画出钢筋。

楼板设计计算后，程序给出各房间的板底钢筋和每一根杆件的支座钢筋。

板底钢筋以主梁或墙围成的房间为单元，给出X、Y两个方向配筋。用“逐间布筋”，“板底正筋”菜单画时是以房间为单元画出板底钢筋。用“板底通长”菜单时，将由用户指定板底钢筋跨越的范围，一般都跨越房间。程序将在用户指定的范围和方向上取大值画出钢筋。

用“支座通长”菜单时，可把并行排列的不同杆件的支座钢筋连通，程序将在用户指定的多个支座和方向上取大值画出钢筋。

程序给每一根梁、墙和次梁杆件都配置了支座负钢筋，而且当两支座钢筋相距很近（小于绘图参数对话框中负筋自动拉通距离）时，程序自动将两负筋合并，按拉通钢筋处理。用“逐间布筋”菜单时，不管房间的每边包含几根杆件都只在每 边上的其中一根杆件上画出支座钢筋。当使用“支座负筋”菜单时可以取任一杆件画出其上的钢筋。

每个房间的板底筋和每个杆件的支座筋不会重复画出，比如用“板底正筋”已画出某房间板底筋后，再用“板底通长”菜单重画了该房间后，该房间原有的板底正筋将自动从图面上删除。又比如对已画出的支座钢筋用“支座通长”连接后，原有的支座钢筋也自动删除。

无论是“板底通长”还是“支座通长”仅仅只能表示钢筋在一个方向上的拉通，在与其拉通钢筋的垂直方向，只能是一个房间或一个杆件（网格）范围。对于双向范围内的拉通，就必须使用“区域”。区域是以房间为基本单位，可以是一个房间，也可以是多个彼此相连的房间，但需能形成一个封闭的多边形。由于区域钢筋一般是表示双向拉通，因此与普通的拉通（单向拉通）稍有不同，在画此类钢筋时需要同时标注其区域范围。对于已经布置好的区域钢筋可多次在不同位置标注其区域范围。

程序自动拉通钢筋时，拉通钢筋取在拉通范围内所有钢筋面积的最大值。但这样做不一定很经济，用户可将拉通钢筋做适当调整，以使其满足大部分拉通范围的要求，在局部不足的地方再做补强。

在已有拉通钢筋的范围内，可能存在局部需要加强的（支座或房间）范围，此范围的钢筋与拉通钢筋的关系是补充拉通钢筋在局部的不足，此类钢筋可称为“补强钢筋”。补强钢筋必须在已布置有拉通钢筋的情况下才能布置。

本项菜单给用户提供多种方式将现浇楼板钢筋绘出，包括：“钢筋布置”、“通长钢筋”、“钢筋编辑”、“其他钢筋”、“房间归并”、“画钢筋表”、“楼板剖面”等，如图2.23所示。

图5.28 施工图主菜单

1、钢筋布置

逐间布筋：由用户挑选有代表性的房间画出板钢筋，其余相同构造的房间可不再绘出。用户只需用光标点取房间或按[TAB]键转换为窗选方式，成批选取房间，则程序自动绘出所选取房间的板底钢筋和四周支座的钢筋。

板底正筋：此菜单用来布置板底正筋。板底筋是以房间为布置的基本单元，用户可以选择布置板底筋的方向(X方向或Y方向)，然后选择需布置的房间即可。

支座负筋：此菜单用来布置板的支座负筋。支座负筋是以梁、墙、次梁为布置的基本单元 ，用户选择需布置的杆件即可。

补强正筋：此菜单用来布置板底补强正筋。板底补强正筋是以房间为布置的基本单元，其布置过程与板底正筋相同。注意，在已布置板底拉通钢筋的范围内才可以布置。

补强负筋：此菜单用来布置板的支座补强负筋。支座补强负筋是以梁、墙、次梁为布置的基本单元 ，其布置过程与支座负筋相同。注意，在已布置支座拉通钢筋的范围内才可以布置。

全部钢筋：此菜单用来自动布置所有板的正筋和负筋。

全部正筋：此菜单用来自动布置所有板的正筋。

全部负筋：此菜单用来自动布置所有板的负筋。

2、通长钢筋

板底通长

这项菜单的配筋方式不同于其它菜单，它将板底钢筋跨越房间布置，将支座钢筋在用户指定的某一范围内一次绘出或在指定的区间连通，这种方法的重要作用是可把几个已画好房间的钢筋归并整理重新画出，还可把某些程序画出效果不太理想的钢筋布置，按用户指定的走向重新布置。比如非矩形房间处的楼板。

执行“板底通长”菜单，钢筋不再按房间逐段布置，而是跨越房间布置，画X向板底筋时，用户先用光标点取左边钢筋起始点所在的梁或墙，再点取该板底钢筋在右边终止点处的梁或墙，这时程序挑选出起点与终点跨越的各房间，并取各房间X向板底筋最大值统一布置，此后屏幕提示点取该钢筋画在图面上的位置，即它的Y坐标值，随后程序把钢筋画出。

通长配筋通过的房间是矩形房间时，程序可自动找出板底钢筋的平面布置走向，如通过的房间为非矩形房间，则要求用户点取一根梁或墙来指示钢筋的方向，也可输入一个角度确定方向，此后，各房间钢筋的计算结果将向这方向投影，确定钢筋的直径与间距。

板底钢筋通长布置在若干房间后，房间内原有已布置的同方向的板底钢筋会自动消去，如它还在图面上显示，按[F5]重显图形后即消失了。

图5.29区域布筋

支座通长

执行“支座通长”菜单，是由用户点取起始和终止（起始一定在左或下方，终止在右或上方）的两个平行的墙梁支座，程序将这一范围内原有的支座筋删除，换成一根面积选大的连通的支座钢筋。

3、钢筋编辑

可对已画在图面上的钢筋移动、删除，或修改其配筋参数。

钢筋修改：

钢筋修改程序弹出的对话框如下图所示：

图5.30 修改板底钢筋

同编号修改——钢筋修改其配筋参数后，所有与其同编号的钢筋同时修改；

移动钢筋:可对支座钢筋和板底钢筋用光标在屏幕上拖动，并在新的位置画出.

删除钢筋:可用光标删除已画出的钢筋。

可对弧墙、弧梁上的支座钢筋和有弧形边长的板底钢筋准确画出。

钢筋的移动、删除和替换都不影响钢筋编号和钢筋表的正确性。

画楼板钢筋时，程序在设计上尽量躲避板上的洞口，但有时难以躲开，请用户用钢筋移动菜单将这些钢筋从洞口处拉开，或用任意配筋菜单重新设定钢筋的长度。

钢筋编号

对于已经绘制好的钢筋平面图，由于绘图过程中的随意性，从而造成钢筋编号从整体上来说，没有一定的规律性，想查找某编号的钢筋需要反复寻找。此功能主要是对各钢筋重新按照指定的规律重新编号，编号时可指定起始编号、选定范围（点选、窗选、围栏选）、相应角度后，程序先对房间按此规律排序，对于排好序的房间先板底再支座的顺序重新对钢筋编号。

图5.31 钢筋编号参数

4、其他钢筋

区域布筋

执行“区域钢筋”菜单，首先选择围成区域的房间，可点选、窗选、围栏选，选择的区域最外边界会自动被加粗加亮显示，选择区域完成后，程序弹出如图2.24所示对话框，用户指定钢筋类型（正筋或负筋）以及钢筋布置角度，程序自动在属于该区域的各房间同钢筋布置方向取大值，最后由用户指定钢筋所画的位置以及区域范围所标注的位置。

洞口配筋

对洞口作洞边附加筋配筋，只对边长或直径在300—1000mm的洞口才作配筋，用光标点取某有洞口的房间即可。注意，洞口周围是否有足够的空间以免画线重叠。

柱帽钢筋

对SlabCad前处理程序中输入的柱帽可以布置钢筋，程序自动判断柱帽方向，并由用户选择钢筋级别、间距、直径等，用户选取柱帽，程序自动按照设定的钢筋规格绘制钢筋在施工图上。如图所示。

图5.32 柱帽钢筋布置

5、房间归并

房间归并：

程序可对相同钢筋布置的房间进行归并。相同归并号的房间只在其中的样板间上画出详细配筋值，其余只标上归并号。

自动归并：程序对相同钢筋布置的房间进行归并，而后要点取[重画钢筋]，用户可根据实际情况选择程序提示。

人工归并：对归并不同的房间，人为地指定某些房间与另一房间归并相同，而后要点取[重画钢筋]。

定样板间：程序按归并结果选择某一房间为样板间来画钢筋详图。为了避开钢筋布置密集的情况，可人为指定样板间的位置。注意此菜单操作后要点取[重画钢筋]。程序才能将详图布置到新指定的样板间内。

6、画钢筋表

执行本菜单，则程序自动生成钢筋表，上面会显示出所有已编号钢筋的直径、间距、级别、单根钢筋的最短长度和最长长度、根数、总长度和总重量等结果。

用户应移动光标指定钢筋表在平面图上画出的位置。

图5.33 楼板钢筋表

7、楼板剖面

此菜单可将用户指定位置的板的剖面，按一定比例绘出，如下图所示。

图5.34 楼板剖面

5.6 板带

用户在SlabCad中输入板带并进行计算配筋后，可以用此模块进行施工图设计和绘制。当模型中没有板带，或者板带没有经过相关计算，则此模块无效，用户在没有选择读取SlabCad结果时，此项功能同样无效。其主要功能如下图所示。

图5.35 板带主菜单

用户输入的板带在大多数情况下只有一跨，这样的板带进行直接绘制图形时不太吻合实际情况，程序可以对板带进行合并和分拆操作，并有用户自己根据选筋结果进行配筋设计。设计完成后根据最新平法图集11G101-1,进行板带平法绘制。

统计编码：程序读取SlabCad的计算结果，由用户设定的板带配筋库和设定的板带配筋参数，对每一个板带进行选筋。根据选筋结果和平法施工图中的绘图原则对各板带进行统计归并，根据归并的结果编号，形成编码。

集中标注：

程序根据板带编码结果，在当前图形上根据用户选择绘制实际结果。

程序分别对板带的x和y两个方向分别标注，跨中板带和柱上板带可以分别标注，也可以一起标注。

程序分别对板带的x和y两个方向分别标注，跨中板带和柱上板带可以分别标注，也可以一起标注。

图5.36 板带集中标注

标注的具体内容包括：

板带编号，板带厚以及板带宽和贯通纵筋。标注分为详细标注和简化标注，详细标注按照平法图集内容标示所有内容，简化标注只标注相应编码。板带有多跨时，程序可以合并，标注时只在第一跨标示，并在括号中注明跨数。

如下图所示。

图5.37 板带集中标注示意

修改标注：此项菜单可以由用户交互修改板带的实际配筋。如下图所示。

图5.38 修改板带集中标注

自动合并：用户点取此菜单后，程序可以根据所有板带的几何、位置、配筋等相关信息自动进行合并，把合并后的板带进行重新绘制和编号，并在图形上重新绘制板带平法标注。

板带合并：用户选择两个希望合并的板带，程序判断可以合并后，弹出如下对话框，由用户设定板带的实际配筋，程序根据合并结果重新绘制板带施工图。

图5.39 板带修改

板带拆分：用户可以用此菜单拆分合并后的板带。选择此菜单后，用户只要点取希望拆分的板带，程序自动根据板带跨越的跨数自动拆分该板带为等同跨数的板带，并重新对所有板带进行编号，配筋取原有板带配筋，拆分后程序根据拆分结果重新绘制板带施工图。

非贯通筋：很多情况下，板带上部钢筋选择贯通钢筋后，还需要配置非贯通筋，程序会根据选筋参数自动判断板带是否还需要配置贯通筋。用户点此菜单后，程序会自动在需要配置的板带支座上绘制非贯通筋。

5.7 平法标注

统计编码：按照平法图集平法图集11G101-1，程序根据楼板类型、板厚、底筋配筋给当前层所有楼板（包括悬挑板）进行自动统计和编码。如果本层没有计算结果，则需要执行自动计算菜单后才能统计。

集中标注：统计完编码后，用户选择楼板，程序自动按照归并的结果编号，并把实际结果按照平法图集标注模式绘制在图形上。当楼板编号已经有同编号详细标注时，将以楼板编号简化标注的方式绘制。

图5.40 集中标注

自动标注：程序根据统计的编码自动标注本层所有楼板。

标注修改:用户指定楼板后，在弹出的对话框中设定修改内容，右下显示框中自动根据修改设定集中标注内容，确定后，程序自动根据实际编码重新给楼板编号，并删除楼板已绘制标注并重新集中标注该楼板。

图5.41修改集中标注

删除标注：用户指定楼板，删除已经绘制的集中标注。

5.8 空心砌块

用户在SlabCad中输入空心砌块，可以用此模块进行施工图绘制。

该模块根据空心砌块完成空心砌块筒芯布置图和砌块结构布置图。

筒芯布置图：程序根据用户选择的筒芯参数和布置参数，自动绘制筒芯布置图，如下图所示。

图5.42 筒芯布置图

结构布置图：程序搜索当前标准层所有布置了空心砌块的的楼板，根据筒芯类型进行归类编号，并在该空心板上标注“KXBn”的字符，绘制该标准层的砌块结构布置图。如下所示：

图5.43 结构布置图

PMCAD中可以输入装配式楼板，目前主要有两种类型，PK预制叠合板和桁架钢筋叠合板，SLABCad针对这两种楼板可以进行相应的计算和设计工作。

标注布置图：

点此菜单后，用户根据空心砌块的实际布置情况，填入边缘距离，筒芯数，半筒芯数，筒芯宽度和距离，选择标注的起始点和标注位置，程序自动在图上标注相关详情。如下图所示。

图5.44标注布置图

标注时用户可以选择x向，y向，以及斜向标注以适应不同的筒芯方向。

5.9 桁架钢筋叠合板

桁架钢筋叠合板是按照相关规格预制的主要由桁架钢筋承受楼板内力的一种叠合板。其钢筋规格，布筋方向、位置，混凝土保护层等相关参数已经固定。

程序根据用户在PMCAD中输入的叠合板具体参数，按照叠合板的不同参数计算楼板受力并选筋，选出的钢筋会和叠合板内预制钢筋比较，如果预制钢筋不足，会在绘图中以红色标示配筋不足的信息。

计算选筋过程中，用户需要了解以下因素：

l 叠合板混凝土标号、保护层厚度和程序主参数中对应参数也会有差别。

l 钢桁架叠合板配筋图用文字表示。

l 叠合板钢筋间距根据用户所选叠合板设定，而不是在钢筋库中选择。

l 叠合板如果是单向板，则程序会根据叠合板的放置方向重新设置板周边的支座条件。（具体请参见相关叠合板说明书），双向板则不变。

底板布置图：

按照相关图集，程序按照叠合板的不同规格、绘制方向把叠合板的相关布置信息绘制在图上。下图显示了不同布置方向、规格、单双向叠合板的不同绘制方式。

图5.45 钢桁架叠合板布置图

配筋简图：

程序根据用户选定的叠合板规格，自动重新的设定该叠合板的周边支座，并计算配筋面积，再根据一定的规则选定配筋，并和叠合板预制配筋进行校核，同时把计算面积以及预制配筋绘制在施工图上，方便用户直观校核。其中单向板（左图）只需绘制一个方向，双向板需要绘制两个方向。当校核不满足时，会以红色标示。

图5.46 钢桁架叠合板配筋简图

需要注意的是，由于钢桁架配筋图的特殊性，用户在施工图中逐间布置钢筋时，程序不再绘制其两个方向的底筋，而是以文字表示，如下图所示。

图5.47 钢桁架叠合板逐间布置图

5.10 PK叠合板

Pk叠合板也是一种应用广泛的叠合板。

SLABCAD中提供了PK叠合板设计包括：板布置图，板标注图，以及对叠合板没有布置钢筋方向的选筋设计。在设计好PK叠合板的配筋后，用户需要重新计算该叠合板的塑性角，从而按照正确的角度倒算楼板荷载到竖向构件上。

l PK叠合板的设计大部分和钢桁架叠合板类似（请参照上节），需要额外注意的是：

l 只有一个方向绘制底筋。

l pk叠合板选筋后，用户需要执行塑性铰菜单，重新计算塑性角，并根据新的塑性角度进行荷载倒算。

PK板布置图：

程序根据PMCAD中设定的叠合板规格、板缝宽度等，并由用户设定该叠合板是否标注板缝，叠合板布置到梁边还是梁中，自动计算叠合板块数、板缝位置，绘制如下图所示布置图。

图5.48 PK叠合板布置图

PK板标注图：

用户选择要标注的叠合板，并输入要标注的内容（程序可以读取默认叠合板类型标注），自动绘制如下标注图。

图5.49 PK叠合板标注图

5.11 通用功能

图5.50 通用绘图菜单

此模块是通用的图形绘制、编辑、打印等内容，也包括一些通用的CFG编辑命令、图层设置、线型设置、颜色设置、楼层切换等，操作与PKPM通用菜单“图形编辑、打印及转换”相同，可参阅相关的操作手册。

参数设置主要包括：线型设置、文字设置、菜单字体等内容，程序提供了面向用户的设计参数管理器。

a、用户可以利用程序提供的对话框修改设计参数，也可以直接修改数据库；

b、用户可以自己订制图形的属性：图层名，图层实体的颜色、线型、线宽，以及文字高度等；

c、这些参数修改后，保存到系统设置文档中，对用户的其他工程同样有效，不需要反复设置，即使重新安装软件，也会保留用户修改的参数。

PKPM安装目录的\CFG\目录下有两个数据库文件“绘图参数.MDB”和“用户绘图参数.MDB”。“绘图参数.MDB”是系统设计参数文件，“用户绘图参数.MDB”是用户设计参数文件。在今后的新版本更新中，程序会根据系统设计参数文件内容的增减自动更新用户设计参数文件，而用户修改了的内容不会被覆盖，仍旧会保留下来。

5.12 标注

图5.51 标注主菜单

此模块主要包含了各类专业构件和其他图形实体的标注功能。包含标注轴线和标注构件等，也包含了通用的CFG标注普通实体的长度、面积等相关信息。

轴线标注包括“自动标注”和“交互标注”模块。

构件标注包括用文字和图形分别标注“梁、柱、墙、板”等主要构件的布置和几何信息。

具体操作与PKPM“施工图”模块相同，可参阅相关的操作手册。

以下内容是砼结构施工图楼板部分的补充介绍，砼结构施工图楼板部分和SLABCAD楼板施工图内容基本相同，不同部分请参见以下说明。

5.13 层间板

程序读取PMCAD中输入的层间板，该部分层间板作为一个单独的模块计算、校核、绘图。其功能跟普通楼板基本相同。如下图所示。

图5.52 层间板主菜单

不同之处包括以下几点：

l 绘制平面结构图时，只绘制层间板部分，该楼层其他部分板以及相关构件不绘制。

l 绘制的施工图名为原来同层施工图名称后面补充“-M”。

l 计算以及绘制钢筋等只取该楼层所有层间板为当前楼板，并且程序默认当前层最多只有一层层间板，也就是该层所有标高的层间板在一个图中绘制。

5.14 修改板厚及楼板荷载

可以在施工图阶段对于PMCAD输入的楼板厚度及楼面恒活载作即时调整，此调整会直接同步修改PMCAD中数据，修改后需回到PMCAD重新过一遍，以正确完成荷载传导，接力计算程序。

图5.53 即时修改板厚或板面荷载

楼板局部荷载也可以在修改楼面荷载时显示在图中，但不能修改。

6.1 有限元分析与设计技术条件

6.1.1 有限元分析模型

软件中所采用的单元类型与SATWE中相同，详见SATWE说明书。

6.1.2 空心楼板计算模型

现浇空心楼板的计算模型按照规范《JGJ/T 268-2012 现浇混凝土空心楼盖技术规程》确定。

现浇混凝土空心楼板的自重按以下公式计算：

——现浇混凝土空心板区格内自重，区格指双向相邻柱中线形成的一个楼板区域——现浇混凝土空心板区格内填充体的重量

——现浇混凝土空心板区格内填充体的体积

——现浇混凝土空心板区格内的总体积

——混凝土重量

在有限元计算时按照等效折算厚度计算：

空心楼板的截面特性按以下规定：

1. 矩形或T形现浇空心楼板

可将计算单元简化为I形截面、T型截面和矩形截面来计算其截面积A和截面惯性矩I

2. 圆柱现浇空心楼板

当内置填充体为圆形且圆心与板形心一致时，可取宽度为一个计算单元，其截面和截面惯性矩的计算应符合以下规定：

1) 空心楼板沿填充体纵向的截面积和截面惯性矩应按下列公式计算

式中、——纵向一个计算单元宽度内空心楼板截面（）截面惯性矩（）；

——填充体直径（mm）；

——肋宽（mm）；

——计算单元宽度（mm），大小为；

h ——楼板厚度（mm）

2) 空心楼板沿填充体横向的截面积和截面惯性矩应按下列公式计算：

式中、——横向一个计算单元宽度内空心楼板截面（）截面惯性矩（）；

——横向计算单元与纵向计算单元截面惯性矩比可按下表采用，中间值按线型插值。

横向计算单元与纵向计算单元截面惯性矩比

软件中空心楼板按照正交各向异性板计算，其弹性模量、泊松比、剪切模量按以下规定：

1) 向和向弹性模量可分别按下列公式计算：

2) 向和向泊松比可分别按下列公式计算：

3) 对于内置填充体现浇空心楼板，其剪变模量可按下式计算

式中、 ——向、向计算单元截面惯性矩（）；

、——与、对应计算单元等宽度实心板截面惯性矩（）；

——现浇混凝土空心楼板等效为正交各向异性板向弹性模量（）和泊松比；

——现浇混凝土空心楼板等效为正交各向异性板向弹性模量（）和泊松比；

——现浇混凝土空心楼板等效为正交各向异性板的剪变模量（）；

——混凝土泊松比

6.1.3 空心楼板设计

现浇混凝土空心楼板的承载力计算时，先将截面等效为工字型、T形或矩形截面，再按照《混凝土设计规范》进行计算。

6.2 板带计算与设计技术条件

6.2.1 板带划分

1. 板带划分的思路

本程序可以准确处理矩形板的板带划分，并能近似处理非矩形板以及非四边形板的划分。板带划分以房间为单位，分为柱上板带和跨中板带，如图6-1所示的为X向的柱上板带和跨中板带的划分。柱上板带的宽度取板带两侧板宽度的比例(如1/4)，当为边跨时，由于只有一侧有板，柱上板带只有一侧，如图中的，跨中板带则为房间宽度减去两边的柱上板带宽度，如图中的。

图6-1 板带划分方法示意图

（图中L1、L2为板宽度，La、为柱上板带，为跨中板带）

一个柱上板带一般对应房间的一个边。另外程序采用跨(Span)的方法记录每个板带，一般每一个板带含有一个跨，对于有些特殊的情况，比如有些板的边被打断的情况，这时一个板带(Strip)则含有多个跨(Span)。

2. 板带宽度的取值方式

SlabStrip程序提供两种板带划分宽度的取值方法。

一种是按PM输入的等代梁的宽度与位置划分柱上板带。这种方法要求用户在PM建模之前就根据规范计算好柱上板带宽度，并根据板带中心线与柱中心的位置偏移计算出偏心，然后在PM建模的时候按照柱上板带的宽度和偏心输入等代梁。采用这种方式划分的柱上板带由用户控制。

对于等代梁的宽度取值，板带法设计楼盖的大量资料上建议，水平荷载作用一般建议取两侧板宽的各1/4，而竖向荷载时则取两侧板宽的各1/2，由于本程序中的竖向荷载作用是通过有限元方法计算出来，所以与等代梁的宽度无关，等代梁的宽度只对SATWE整体计算有影响。因此，程序建议在PM中输入等代梁的宽度的时候各取两侧房间宽度的1/4。

另一种板带划分方法就是程序自动划分。根据用户输入的“自动划分柱上板带取房间宽度的比例”值来进行划分。程序默认该比例为0.25，用户如果对规范有不同的理解可以修改该参数。采用这种划分方法就是不管PM中输入的梁的宽度为多少，都可以划分，常用于在PM中柱间以虚梁连接的情况。需要注意的是，当PM中采用虚梁建模时，本程序只能得到板带的竖向作用内力。

图6-2中显示有X向跨中板带的范围。

图6-2 板带划分实例

6.2.2 截面划分

每一个板带划分成9个截面，起始截面和终止截面取在板带两端柱的边缘处（如果“配筋计算位置”设为1则取在柱帽边缘处），如图6-3所示为图6-2中的第6号板带和第15号板带的截面划分图，每个截面用“＃XX”显示截面的编号。

图6-3 截面划分示意图

6.2.3 内力计算

板带截面设计CAD程序中的内力取SATWE的水平荷载作用下的内力结果和SlabCAD计算的竖向荷载作用下的有限元结果进行组合，得到板带的设计内力，再通过组合后的内力进行配筋和相关的验算。

1. 水平荷载作用下的内力计算

柱上板带的水平内力取SATWE的水平梁内力计算结果。由于每一个柱上板带的跨(Span)都与SATWE中的一根梁相对应，柱上板带在水平力作用下的内力可以通过梁的内力取得。为了保证结果的合理性，程序建议在整体计算的时候，PM建模采用柱上板带的宽度作为等代梁的宽度，这样用SATWE计算的水平内力结果就与实际情况中的柱上板带的贡献相符。

将SATWE结果中梁的内力导算到柱上板带的时候，因为SATWE中的9个截面都是从梁端开始，而板带的起止截面都是取在柱边，这时就采用插值的方法获得板带各截面的内力。图6-4就是X方向地震作用下的柱上板带弯矩图

跨中板带因为对整体结构的贡献较小，在计算时就忽略水平力的作用。

图6-4 X向柱上板带在 X向水平地震作用下的弯矩图

2. 竖向荷载作用下的内力计算

竖向荷载作用下的内力取SlabCAD软件的计算结果。SlabCAD软件中对板采用有限元分析方法，得到各个单元节点的内力值，板带设计时根据单元节点的值通过插值得到与截面相交的各个交点的内力值，之后通过这些点的值进行积分得到截面的内力。

图6-5 X向柱上板带恒载下弯矩图

3. 内力组合与包络图

内力组合时将获取的SATWE的水平内力和SlabCAD的竖向内力通过规范中要求的组合系数进行组合，其中当有预应力时，预应力的作用等效成为一种工况进行组合，其组合系数取恒载的组合系数，预应力的分项系数则按照《混凝土结构设计规范6.1.1》有利时取1.0，不利时取1.2。

内力组合之后得到各个组合下的内力(如弯矩、剪力、轴力和扭矩)，从这些组合内力中各自取一般组合、地震组合、人防组合(如果有人防荷载的话)的最大值，并各自求出其对应的配筋，最后每个截面的配筋取这三种组合中的最大值。

6.2.4 板带设计及验算

根据所划分的板带各截面内是否布有预应力筋将板带分为非预应力板带和预应力板带，并分别按普通构件和预应力构件进行设计及验算。程序对每一个截面进行配筋和验算。

1. 非预应力板带的设计及验算

1) 配筋设计

板带正截面受弯承载力分别按《混凝土结构设计规范GB50010-2011》第6.2.10条～第6.2.14条的规定计算。

偏心受拉板带的正截面受拉承载力按《混凝土结构设计规范GB50010-2011》第6.2.22条规定计算。当为小偏拉受力截面时，钢筋强度要求fy, fy’≤300；大偏拉受力截面设计时，取ξ=ξb来求受拉钢筋As及受压钢筋As’。

受拉钢筋及受压钢筋的合力中心至混凝土边缘的距离a_S及a_S'由用户输入混凝土保护层厚度cov确定。单排布筋a_S= cov+8.0（mm）。

当已知弯矩设计值M计算配筋面积时，若计算的ξ值小于ξ_b，软件按单筋方式计算受拉钢筋面积；若计算的ξ＞ξ_b，按双筋方式计算。此时，软件取ξ=ξ_b，分别求出受拉钢筋As及受压钢筋As’。若用户不考虑配置受压钢筋，此时应认为截面超筋。计算所得的受压钢筋As’要与反向弯矩所求的拉筋As比较取大者。

对于柱上板带支座处截面，在抗震设计时默认取受压钢筋不小于受拉钢筋的0.25倍，这个比例在参数设置中可以调整，参见预应力板带。

2) 裂缝宽度计算

根据《混凝土结构设计规范GB50010—2011》的7.1.2条规定，矩形、T形、倒T形截面的钢筋混凝土受拉、受弯构件中，按荷载效应的标准组合或准永久组合并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度（mm）可按下列公式计算：

如果计算所得的最大裂缝宽度大于参数设计中的非预应力板带裂缝控制宽度，则认为超过标准，在验算结果显示中将用红色显示。

3) 长期挠度计算

程序根据复杂楼板有限元的计算结果将板带各截面上的挠度进行计算，得到恒载、活载作用下各截面的弹性挠度。并根据《混凝土结构设计规范GB50010—2011》规范公式：

Bs=

求得短期刚度后，再根据公式：

B=

求得长期刚度，然后将弹性挠度用与长期刚度B的比值进行修正，得到恒、活载作用下各非预应力板带的长期挠度，最后将恒、活载作用下的长期挠度值叠加得到构件的最终长期挠度值。

4) 抗裂验算

根据《混凝土结构设计规范GB50010-2011》3.3.4条规定，在一类环境下，对预应力混凝土屋面梁、托梁、屋架、托架、屋面板和楼板，应按二级裂缝控制等级进行验算。二、三类环境可分别按一、二级进行验算。因此，对于预应力板只作了一、二级的抗裂缝验算，而没有进行最大裂缝宽度验算。

1． 一级---严格要求不出现裂缝的构件

在荷载效应的标准组合下：

2． 二级---一般要求不出现裂缝的构件

在荷载效应的标准组合下：

在荷载效应的准永久组合下：

式中：

---荷载效应的标准组合效应下截面拉应力(N/mm²)

---荷载效应的标准组合弯矩 (KN·m)

---荷载效应的准永久组合效应下截面拉应力(N/mm²)

---荷载效应的准永久组合弯矩 (KN·m)

---预应力综合弯矩 (KN·m)

---混凝土截面受拉边缘的截面模量(mm³)

---混凝土抗拉强度标准值

---混凝土截面面积

---计算截面预应力筋有效预加力 (KN)

3． 平均预压应力的计算 =

在求得截面各项应力后，根据拉应力、压应力及平均预压应力限值判断各截面的应力是否满足要求，不满足时在验算结果的文字显示中将用红色显示。

5) 挠度计算

计算方法与非预应力板带类同，程序首先根据复杂楼板有限元的结果积分形成各板带每个截面在恒、活、预应力荷载作用下的弹性挠度。然后根据《混凝土结构设计规范GB50010-2011》公式：

Bs=

计算出预应力板带的短期刚度。然后根据《混凝土结构设计规范GB50010-2011》公式：

B=

计算出长期刚度。

在计算得到长、短期刚度后，用长、短期刚度与EcI的比值对弹性挠度修正，得到各板带截面在恒、活、预应力荷载作用下的长、短期挠度（注：根据规范要求，预应力荷载作用下的长期挠度为弹性挠度乘以增大系数2.0）。构件的最终长、短期挠度为恒、活、预应力荷载作用下的长、短期挠度的叠加。预应力反拱即为预应力荷载作用下的长期反拱值。

6) 抗冲切验算

根据《混凝土结构设计规范GB50010-2011》公式：

式中：

：集中反力设计值；程序取柱所承受的轴向压力设计值的层间差值减去冲切破坏锥体范围内板所承受的荷载设计值。

：截面高度影响系数；当h不大于800mm时，取为1.0，当h大于2000mm时，取0.9。其间按线性内插值取用。

：混凝土轴心抗拉强度设计值。

：临界截面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值。程序取柱中心两个方向上最近的设计截面上的预压力平均值。

：取 及 中的较小值。

：临界截面的周长。

程序分别计算出公式左端作为冲切力，右端作为抗冲切力，并计算它们的比值，当比值大于1时，不能满足冲切要求，反之可以满足。对于柱上设有柱帽时，程序分别对各个临界截面进行了冲切验算，并取最大的冲切力与抗冲切力的比值输出。

6.3 舒适度分析技术条件

6.3.1 动力荷载概述

为了方便用户加载，我们将动力荷载分解为如下三种属性：空间分布属性、时程属性、作用位置变化属性。具体来说：根据荷载分布模式可将它分为集中荷载和分布荷载（暂时只考虑均布）；根据荷载的时程属性可将它分为突加荷载、线性荷载、简谐荷载（三角函数荷载）（如图6-6所示）以及用户自定义荷载（比如脉冲荷载）；根据荷载作用位置的变化属性可将它分为固定荷载和移动荷载（如图6-7所示），其中固定荷载是指荷载的作用点不随时间改变，但其荷载值是变化的，而移动荷载的作用点和荷载值均随时间而改变，这种加载模式主要用来模拟人员走动、机器移动等。将动力荷载的时程属性和作用位置变化属性叠加起来，便可得到一种或多种随时间空间均变化的荷载模式，这种荷载模式理论上可模拟所有常见的动力荷载。

图6-6 动力荷载的时程属性

图6-7 动力荷载的作用位置属性

6.3.2 固有模态分析

固有模态分析将给出楼板的自振频率、结构振型、有效质量系数以及各阶模态参与系数，执行固有模态分析主要有如下几个目的：判断楼板最低频率、查找楼板薄弱区域、估算时间步长和参与模态数。

1. 判断楼板频率是否满足规范要求

按照《混凝土规范》3.4.6条和《高规》3.7.7条的要求，楼板的最低阶固有频率必须满足一定的限制（住宅和公寓不宜低于5Hz，办公楼和旅馆不宜低于4Hz，大跨度公共建筑不宜低于3Hz），否则需进行动力学时程分析判断其最大加速度响应是否满足要求。

由于规范是采用最低阶频率值作为控制标准，因此用户在判断楼板频率是否满足要求时只需计算前几阶频率即可。如果楼板的最低固有频率大于规范限制，则说明楼板已基本满足舒适度要求，通常不需要再进行动力学时程分析，但特殊工程例外；如果楼板的最低固有频率小于规范限制，则说明楼板太柔，需判断其加速度响应是否满足规范，或者修改结构以提高其最低固有频率。

如图6-8所示的楼板结构，前10阶模态分析的结果如图6-9所示，显然，前两阶固有频率小于规范限制（住宅不宜低于5Hz），因此可认为该楼板可能不满足舒适度要求，要么修改结构（比如增大楼板厚度）以提高固有频率，或者进一步执行动力学时程分析判断其加速度响应是否满足规范要求。

图6-8 楼板模型图

图6-9 模态分析结果

2. 查找楼板的薄弱区域

如果楼板的低阶固有频率小于规范限制，则说明楼板可能不满足舒适度要求，需进一步查找楼板的薄弱区域，对薄弱区域进行动力学时程分析或修改其结构形式。

在SlabFit中，用户可通过观察楼板的模态形式来查找薄弱区域。如图6-8所示的楼板模型，其固有模态文本显示如图6-9所示，前三阶固有频率分别为3.613、3.631、7.384Hz，显然，前两阶频率低于规范限制（住宅不宜低于5Hz），因此前两阶模态对应的楼板应该为薄弱区域，观察第一阶和第二阶的模态图（如图6-10和6-11所示），很容易确认该层楼板的薄弱区域为中间两块楼板。

图6-10 一阶模态图

图6-11 二阶模态图

注：对于薄弱区域的查找，需确保所求解的最高阶固有频率大于规范限制（或者用户的需求），以保证SlabFit已找出楼板的所有薄弱区域。比如图6-8所示的结构，求解模态数至少为3，否则可能会漏掉一部分薄弱板。

3. 估算时间步长和参与模态数

在进行动力学分析之前，首先需要估算其计算时间步长，如果采用模态叠加法，则还需要确定参与模态数。通常来说，如果计算时间步长太长，其计算结果可能太粗糙甚至可能出现错误，如果计算步长太短则会导致计算时间太长；参与模态数也有类似的问题，如果参与模态数不够则会导致计算结果不可靠，如果参与模态数太多则会大大增加计算工作量，因此，对于动力学分析而言（特别是大型结构），选择合适的计算步长和参与模态数（仅针对模态叠加法）是非常重要的。

SlabFit在模态分析的时候，会计算楼板的“有效质量系数”（各阶模态参与系数的总和），通常来说，有效质量系数至少需大于90%（0.9）才能认为参与模态数足够，动力学计算时间步长可取用参与模态的最低阶周期（对应最高阶频率的倒数）的十分之一或更小。如图6-12所示的计算结果，当计算前50阶模态时，其有效质量系数为0.95（95%），因此，可认为取用前50阶模态已足够精确，其计算时间步长可取用第50阶周期的十分之一，该例题中第50阶频率为367Hz，其对应周期为0.0027秒，因此计算步长可取2.7E-3秒。

图6-12 模态分析结果

4. 关于有效质量系数的说明

SlabFit的“有效质量系数”和“模态参与系数”是基于“竖向加速度波”的荷载形式计算所得，也就是说楼板各点受到的竖向荷载与该点的质量成比例且方向相同，但实际的荷载模式通常不满足这个条件，因此实际荷载作用下的“有效质量系数”和“模态参与系数”可能会与计算值有所差别。

如图6-8所示的楼板结构，其一阶模态参与系数接近于0，这是因为一阶模态为反对称模态（如图6-9所示），而SlabFit是采用对称荷载（均布加速度）计算其模态参与系数，因此不会激活反对称模态，但如果实际荷载不是对称荷载，那么必然会激活该模态，某些极端情况下，比如反对称加载，其一阶模态参与系数可能会接近于1.0。

因此，对于复杂楼板结构，为保守起见，可基于“模态参与系数”估算时间步长，然后将时间步长折半重新计算，并与原步长的计算结果进行比较，若两者相差甚小则说明该计算步长是合理的，否则需减小步长计算。

6.3.3 动力学时程分析

SlabFit提供了两种动力学时程模式：模态叠加法和直接积分法，默认情况下选用直接积分法。在无阻尼的情况下，模态叠加法和直接积分法的计算结果理论上应该一致，否则用户应检查模态参与数是否足够、时间步长是否合适等问题；对于有阻尼的情况，因为模态叠加法和直接积分法的阻尼模型不一致（前者采用阻尼比，后者采用Reyleigh阻尼），其计算结果可能不一致。

1. 模态叠加法

模态叠加法是指采用结构的前N阶模态来计算其动力学响应，本质上来说它是一种近似方法，其近似程度跟参与模态数N直接相关，通常来说，参与模态数N越大，其计算结果越精确，换言之，越接近“直接法”的计算结果，但其计算量也更大，计算时间更长。因此，为了得到准确的计算结果同时节约计算时间，用户需选择合适的参与模态数。

2. 直接法

直接法是指采用直接积分法求解动力学方程，理论上来说该方法的计算结果相对模态叠加法更精确一些，一定程度上可认为直接法是模态叠加法的极限结果（取用全部模态参与计算）。

1) Rayleigh阻尼

直接法通常采用Rayleigh阻尼模型，其阻尼矩阵C的表达式如下：

其中：和分别表示质量阻尼系数和刚度阻尼系数，和分别表示结构质量矩阵和结构刚度矩阵。

2) 根据阻尼比换算Rayleigh阻尼

为了方便用户使用，SlabFit提供阻尼比自动换算功能，即用户输入阻尼比，然后程序自动换算成Rayleigh阻尼进行动力学分析，其换算公式如下：

其中：和分别表示质量阻尼系数和刚度阻尼系数（对应于Rayleigh阻尼），表示阻尼比，和分别表示结构的一阶和二阶固有频率（圆频率）。

6.3.4 关于动力学分析的补充说明

如前所述，对于有阻尼的情况，即便模态叠加法和直接法采用相同的阻尼比，其动力学计算结果通常是不一致的，这主要是由于阻尼模型的不同所导致。具体来说，直接法采用Rayleigh阻尼模型，其阻尼系数和可直接输入或者由阻尼比来换算，模态叠加法采用阻尼比模型，且各阶模态的阻尼比均取为。

事实上，结构各阶模态对应的阻尼比通常是不相等的，假定Rayleigh阻尼模型为结构的真实阻尼模型，那么其各阶模态对应的阻尼比可采用如下公式计算：

其中：表示第i阶固有频率（圆频率）

将公式（6-2）代入（6-3）可得：

由上式很容易证明（计算即可）：

由公式（6-5）可知，即便直接法和模态叠加法均采用相同的阻尼比，实际上直接法只有前两阶阻尼比与模态叠加法对应相等，其余各阶阻尼比均比模态叠加法要大，并且阶数越高其值越大。因此，我们可得到如下两个推论：（1）从理论上来说，如果采用相同的阻尼比，直接法的计算结果（比如加速度）应该比模态叠加法要平顺一些，换言之，直接法的高阶响应比模态叠加法要衰减的更快一些；（2）模态叠加法的前两阶参与系数越大，其计算结果与直接法的误差就会越小。当然，上述两个推论的前提是模态叠加法的“有效质量系数”大于90%，否则其计算结果可能不够准确。另外，结构的加载模式要与“竖向加速度波”荷载类似，否则需采用实际的荷载模式重新计算振型参与系数。

下面用SlabFit的计算结果简单验证一下上述推论。对于某楼板结构，其模态分析结果如图6-13所示，其有效质量系数为95%，前两阶模态参与系数之和为80%，其加速度响应如图6-14所示，由图可知，相同阻尼比情况下（），直接法的加速度响应要比模态叠加平顺一些，其高阶项很快被衰减掉。对于另外一楼板结构，其模态分析结构如图6-15所示，其有效质量系数为95%，前两阶模态参与系数之和为89%，其加速度响应如图6-16所示，由图可知，直接法的加速度响应依然比模态叠加法要更平顺一些，但两者相差甚小，因为此时模态叠加法的前两阶模态参与系数之和已接近于90%，事实上，如果前两阶模态参与系数之和等于1.0（即100%），那么模态叠加法和直接法的计算结果应该精确相等。

图6-13 结构1的模态分析结果

图6-14 结构1的加速度响应

图6-15 结构2的模态分析结果

图6-16 结构2的加速度响应

6.4 板施工图技术条件

6.4.1 板的弹性计算规则

按照由主梁、次梁或墙围成的每一板块，逐个地单独进行板的弯矩计算和配筋。

计算时分别按矩形板（单向板、双向板）和非矩形板进行计算，考虑每一板块四周

的支承条件和梁墙的偏心状况。单向板与双向板的判断参照《混凝土结构设计规范》

第 9.1.1条。

单向板：

两端铰支时，，

一固一铰时，，。

两端固定时，，。

双向板（长边/短边<3）：按《建筑结构静力计算手册》（中国建筑工业出版社，1974）中弹性理论计算所得弯矩，未考虑板的塑性影响。

边跨跨端计算时，程序隐含的设计是按简支计算。如为梁或混凝土墙支座，可修改为按固定端计算。

可以人工修改边跨跨端的支座算法。

对非矩形的凸形不规则板块，则程序用边界元法计算该块板，对非矩形的凹形不规则板块，则程序用有限元法计算该块板，程序自动识别板的形状类型并选相应的计算方法。这两种算法运行速度较慢。

为了考虑矩形楼板各板块间活荷载的不利布置，程序采用了《建筑结构静力计算手册》（1974年版）第四章第一节（四）中介绍的连续板实用计算方法，这是一种将活荷载在各房间间隔交叉布置，以求得较大跨中弯矩的一种方法。该法一般适用于等跨区格连续板。

在“修改楼板配筋参数”中，有“是否采用连续板跨中弯矩算法（用/不用）的选项。就是指是否采用这一种算法。

2、板的塑性计算规则

对于双向板（长边/短边 2）时，按塑性计算，对于双向板（长边/短边＞2）、单向板或不规则板程序则自动按弹性计算啊。

3、连续板串算法

此种算法与自动计算中的主要区别是考虑了在中间支座上内力的连续性，即中间支座两侧的内力是平衡的，而自动计算中支座两侧的内力不一定是平衡的。这种算法在计算时荷载可考虑双向板的作用，包括中间次梁的作用等。

关于荷载的双向板作用，程序并非简单地取X向或Y向跨中一米板带的均布荷载进行计算，而是综合考虑楼板的边界条件、X向和Y向在跨中位移相等的条件计算荷载（图6-17）。

我们假设有二个位于跨中且相互正交的单位宽度的板条，如下图所示。显然，这两个板条的中心位移应当相等。因此：

图 6.17连续板串算法

板带荷载分配计算图

根据总的荷载和板的边界条件，我们可以确定分配在两个方向上的板条荷载。

6.4.2 配筋设计

楼板钢筋最小配筋百分率为0.2和45ft/fy中的较大值。

楼板钢筋最小直径、最大间距及支座筋长度等的确定按照《钢筋混凝土结构构造手册》（中国有色工程设计研究总院主编，第三版），采用分离式配筋。（以下单位为mm）。

受力钢筋最小直径及最大间距：板厚＜100时，取Φ6@200；

板厚100且≤150时，取Φ8@200；

板厚＞150时，取Φ10@200。

受力筋最小间距：100

非受力筋方向的分布钢筋：

受力筋直径≤14时，取Φ6@250。

受力筋直径＞14时，取Φ8@250。

并且，分布钢筋面积将大于受力钢筋面积的15%，且大于板截面面积的0.15%。

孔洞直径或边长大于300且小于1000时，在孔洞每侧设置附加钢筋，其面积不小于孔洞宽度内被切断的受力钢筋面积的一半，且不小于2Φ10，对于圆形孔洞附加2Φ12的环形钢筋，其搭接长度为30d。

对于直径或边长大于1000毫米的楼板开洞，按构造手册应在其周围布置梁，程序不对这种洞口设置附加钢筋。

板的计算弯矩和钢筋面积以及由程序自动选出的钢筋直径、间距均标在平面图上，可供用户审核。

程序计算楼板钢筋时隐含采用的钢筋强度设计值：HPB300钢筋为270N/mm²，HRB 335钢筋300 N/mm²。用户如采用其它设计强度的钢筋，可以在“钢筋强度”中修改强度设计值。

HPB300钢筋与HRB335钢筋混合配筋时，程序显示的“楼板计算配筋图”中输出的均是按HPB300钢筋设计出的钢筋面积，当程序实际选用了HRB 335钢筋的级配时，实际配筋面积将比图中数据小。

6.4.3 裂缝和挠度计算

板的裂缝验算，程序采用与梁裂缝计算完全相同的公式计算板的裂缝宽度。

挠度计算分为两部分：

当板块为双向板时，使用按荷载效应标准组合并考虑荷载长期作用影响的刚度B代替《静力计算手册》中的 Bc。弯矩值分别是相应于荷载效应的标准组合和准永久组合计算的，准永久荷载值系数程序取0.5。

挠度系数根据板的边界条件和板的长宽比查《静力计算手册》中相应表格求得。刚

度 B 按《混凝土结构设计规范》第 7 章第 2 节相关规定求得。

当板块为单向板时，程序采用与梁挠度计算完全相同的公式计算板的挠度。

6.4.4 人防计算

在PKPM结构设计系统中，对人防顶板的内力和配筋计算由本菜单，即PMCAD的“画结构平面图”菜单完成。人防荷载的输入在PMCAD的‘建筑模型输入和荷载输入’菜单完成，在那里可对人防顶板的各个房间的楼板房间布置人防等级。对于局部人防的情况，只在局部需要施加人防荷载的房间布置人防荷载即可。

对于布置了人防荷载的房间程序自动按照人防相关规范的要求计算楼板的内力和配筋。人防顶板的内力计算普通荷载的计算过程相同，人防顶板计算的特殊之处如下。

1、材料强度综合调整系数的调整

当考虑人防计算时，程序默认的等效荷载是按人防规范中的顶板覆土厚度小于0.5米的条件取值。荷载组合时永久荷载分项系数，取1.2，等效静荷载分项系数，取1.0。同时材料强度综合调整系数根据材料的种类做相应调整（详见《人防规范》表4.2.3） ,计算过程与普通板的计算过程相同。

材料强度综合调整系数表

2、 板跨中弯矩折减

根据《人防规范》4.10.4条 “当板的周边支座横向伸长受到约束时，其跨中截面的计算弯矩值对梁板结构可乘以折减系数0.7……”。因此，计算参数允许用户输入该系数，以对有人防计算时板跨中弯矩做适当折减。此折减是直接降低跨中弯矩，支座弯矩保持不变。

图6.18 人防计算跨中弯矩折减系数对话框