PKPM結構設計軟件在工程中應用

摘要:近些年來PKPM系列結構設計軟件在我單位結構設計中應用的越來越廣泛,下面我將談談我對PKPM軟件的理解與應用。

  關鍵詞:PKPM、工程應用  

  近些年來PKPM系列結構設計軟件在我單位結構設計中應用的越來越廣泛,由于一些結構的特殊情況(如空曠結構、錯層結構、斜板結構等),設計人員往往會在設計過程中存在對軟件的編制依據、模型假定以及規(guī)范理解等方面出現(xiàn)偏差。下面我將談談我對PKPM軟件的理解與應用。

  一、結構建模的一些注意事項

  1. 當利用已有軸線偏移復制新軸線或刪除多余軸線后,重新生成網點。

  2. 兩節(jié)點之間只能有一個桿件相連。有弧形梁的情況時應在弧形梁上設置一個或多個節(jié)點。

  3. 斜支撐輸入時應注意,斜支撐端點應在樓層處,不應按標高輸入在層間柱上。

  4. 當輸入斜梁或不與樓面等標高的梁時,如果不仔細檢查,可能出現(xiàn)梁在兩端不與任何構件相連的情況,既梁被懸空,或懸挑梁的情況,與設計意圖不符合。

  5. 除結構頂層外,用上節(jié)點高、梁頂標高、錯層斜梁等命令形成的斜梁,不能跨越本標準層,否則將計算錯誤。

  6. 錯層結構的模型輸入。當錯層高度不大于框架梁的截面高度時,可忽略錯層的影響,可以歸為同一樓層參加結構計算,這一樓層的標高可近似取兩部分樓面標高的平均值;當錯層高度大于框架梁的截面高度時,各部分樓板應作為獨立樓層參加整體計算,不要歸并為一層。

  7. 層間梁不能用來做錯層處理。目前軟件只能用層間梁傳遞荷載。

  二、荷載輸入中的一些注意事項

  1. 所有荷載均輸入標準值,而不是設計值。軟件按規(guī)范進行荷載組合。

  2. 樓面均布恒載和活載必須分開輸入。否則無法按規(guī)范進行荷載組合以及各種活載折減、活載不利布置等計算。

  樓面均布恒載應包含樓板自重否則應選擇讓程序自動計算。

  4. 預制板自動按單向傳力。

  5.“荷載定義”項中程序提示“是否計算活載”應注意目前軟件填“1”為計算,填“0”為不計算活載。

  6.“全房間開洞”導荷時該房間荷載將被扣除,而“板厚為0” 導荷時該房間荷載仍能導算到梁、墻上,不被扣除,但在畫平面圖時不會畫出板配筋。

  7. 程序未自動考慮梁樓面活荷載折減,如果需要進行樓面梁的活荷載折減,應在荷載導算時將活荷載折減項選上,并點取“設置折減參數”,根據《建筑結構荷載規(guī)范》選擇所需折減項。

  8. 荷載輸入中房間的導荷方式總是單向導算的原因,此時應注意查看此房間是否布置有預制板或是否把屈服線的角度設置為“0”了。

  三、磚混結構設計

  PM8可以進行磚混結構和磚混底框結構的計算,磚混底框結構在設計時應注意《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011-2001(2008年版)中第7.1.8條、7.5.5條的規(guī)定。下面對采用PMCAD軟件進行磚混結構設計,應注意的事項做一說明:

  1.在磚混結構建模時,構造柱應輸入。在按《砌體結構設計規(guī)范》GB50003-2011第6.1節(jié)和《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011-2001(2008年版)第7.2節(jié)進行高厚比驗算和截面抗震承載力計算時,構造柱均有作用。

  2.對于設變形縫的磚混結構,應分別建模計算。

  3.磚混結構構造柱基礎的計算。磚混結構一般做墻下條形基礎,構造柱下一般不單獨做獨立基礎。

  4.磚混結構的井字梁樓蓋的計算。這種結構形式只能簡化計算。

  四、結構分析部分計算參數的合理選取和計算原則

  1. 對于高層建筑結構當豎向恒載一次性加載上時,其上部的豎向位移往往偏大,為了協(xié)調豎向位移,有時會出現(xiàn)拉柱或梁沒有負彎矩的情況(層數較多時頂部幾層中間支座將出現(xiàn)較大沉降,與其相連的梁支座不出現(xiàn)負彎矩或負彎矩較小,常常不能正確地完成梁的支座配筋)。而在實際施工過程中,豎向恒載是一層一層作用的,并在施工中逐層找平,下層的變形對上層基本上不產生影響。結構的豎向變形在建造到上部時已經基本完成,因此實際上不會產生一次性加荷載所產生的異,F(xiàn)象。程序對豎向恒載作用專門做了處理,可以考慮施工加荷的這種因素。對于一般的多、高層建筑來說,應選擇模擬施工荷載。

  2.《建筑抗震設計規(guī)范》、《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》以及《高層民用建筑鋼結構技術規(guī)程》中均有規(guī)定,在計算結構的位移比和周期比時采用剛性樓蓋。

  3. 結構基本周期主要是計算風荷載用的,程序是按照規(guī)范經驗公式計算出缺省值,可以修改。

  4. 地震信息中有關參數的選取

  4.1 扭轉藕連信息項。

  程序給出非藕連和藕連兩個選項。對大多數結構來說,應該選擇考慮扭轉藕連。

  4.2 地震烈度和抗震等級。

  對于計算地震作用的結構,應按《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011-2001(2008年版)第3.1.3條和第6.1.2條、第6.1.3條的規(guī)定執(zhí)行。簡單來說,地震烈度除甲類建筑外,其它各類建筑的地震烈度應取本地區(qū)抗震設防烈度;抗震措施,當設防烈度為6~8度時,甲、乙類建筑應符合本地區(qū)設防烈度提高一度的要求,丙類建筑不提高。

  4.3 偶然偏心選擇。

  《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》JGJ3-2010第3.4.5條規(guī)定,計算單向地震作用時應考慮偶然偏心的影響,附加偏心距取與地震作用方向垂直的建筑物邊長的5%。建議對于層數較多的多層建筑和高層建筑應考慮偶然偏心,對于單層及層數較少的平面規(guī)則的建筑考慮了扭轉藕連時,可不考慮偶然偏心。另外需注意的是,當計算雙向地震作用時,可不考慮質量偶然偏心的影響。

  4.4 雙向地震作用的選擇

  《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011-2001(2008年版)第5.1.1條規(guī)定“質量和剛度分布明顯不對稱的結構,應計入雙向水平地震作用下的扭轉影響”。雙向水平地震作用的扭轉效應見下式: