淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與PKPM軟件應(yīng)用

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；PKPM；概念設(shè)計(jì)；抗震設(shè)計(jì)

繪圖軟件與平面框排架計(jì)算時(shí)建筑結(jié)構(gòu)工程師在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)用最多的程序軟件。它不僅能夠獨(dú)立的繪圖和計(jì)算，同時(shí)也可以作為PKPM系列的接口軟件，進(jìn)行高層分析�；�礎(chǔ)設(shè)計(jì)軟件JCCAD、高層空間分析軟件TAT、繪圖軟件以及框排架計(jì)算PK、平面結(jié)構(gòu)輔助設(shè)計(jì)軟件PMCAD等有機(jī)組合，可以構(gòu)建成一個(gè)搞笑的計(jì)算、繪圖和結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng)。

PKPM軟件在使用設(shè)計(jì)中常出現(xiàn)的問題

1.1結(jié)構(gòu)計(jì)算參數(shù)選取不當(dāng)

(1)現(xiàn)澆鋼筋混凝土建筑物的抗震等級(jí)。由于建筑工程設(shè)計(jì)師往往對(duì)本地區(qū)關(guān)于房屋抗震設(shè)防烈度比較熟悉，但是容易忽略對(duì)抗震等級(jí)的選取。以甲類建筑為例，地震作用應(yīng)比本地區(qū)抗震設(shè)防烈度要高，其參數(shù)的確定應(yīng)根據(jù)地震安全性評(píng)價(jià)結(jié)果。當(dāng)抗震設(shè)防烈度在6度到8度的范圍內(nèi)時(shí)，其數(shù)據(jù)值應(yīng)比本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的高一度，當(dāng)抗震設(shè)防烈度為9度時(shí)，其等級(jí)等級(jí)應(yīng)比9度抗震設(shè)防烈度更高。此外，與框架柱軸壓力計(jì)算結(jié)果有著直接影響的是地基基礎(chǔ)等級(jí)的選擇。因此，對(duì)于地基基礎(chǔ)建設(shè)的抗震措施，必須符合基礎(chǔ)抗震的相關(guān)規(guī)定。

(2)柱、梁保護(hù)層厚度。鋼筋合理點(diǎn)與構(gòu)件邊緣的距離是保護(hù)層厚度。在PKPM程序中，其中梁的保護(hù)層、內(nèi)定柱的厚度分別為25毫米、30毫米，而并沒有將配置的雙排筋等的變化因素考慮在內(nèi)。

1.2模型簡(jiǎn)化不合理

(1)底層高取值不當(dāng)。工程設(shè)計(jì)師在進(jìn)行組裝各標(biāo)準(zhǔn)層時(shí)，往往對(duì)底層層高取值為士0．00到首層樓蓋頂面，采用這種方式是不準(zhǔn)確的，對(duì)底層柱的層高計(jì)算應(yīng)為首層蓋樓頂面與基礎(chǔ)頂面的距離。

(2)底層框架計(jì)算模型不合理。除了層數(shù)和高度時(shí)引起底層框架磚房出現(xiàn)超規(guī)范的因素外，底層框架本身的設(shè)計(jì)也是引起設(shè)計(jì)超規(guī)范的主要因素之一。所謂的底層框架，是指底層結(jié)構(gòu)為框架—抗震墻承重，抗震墻適宜采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，當(dāng)抗震烈度在六度與七度之間時(shí)，采用普通的磚墻便可。但是有些建筑工程雖然采用了普通的抗震墻，但是截面面積明顯沒有滿足“抗規(guī)”要求，底層框架的抗震能力受到影響。

(3)計(jì)算模型與施工圖紙不符。門窗洞口位置、剪力墻開動(dòng)大小、框架柱計(jì)算高度、剪力墻厚度及長(zhǎng)度等與施工圖紙不相符是兩者不符的主要表現(xiàn)。其原因大多數(shù)都是由于過早的進(jìn)行結(jié)構(gòu)專業(yè)建模工作，當(dāng)建筑方案調(diào)整后沒有與結(jié)構(gòu)專業(yè)人員及時(shí)溝通，造成各專業(yè)之間出現(xiàn)脫節(jié)現(xiàn)象，在進(jìn)行校審間斷主要將注意力集中子啊設(shè)計(jì)的圖面上。此類錯(cuò)誤可能使某些構(gòu)件出現(xiàn)失真狀況，甚至引起配筋不足等現(xiàn)象的產(chǎn)生。

此外，柱筋過密、沒有明確說明短柱位置，梁配筋不符合規(guī)定要求等構(gòu)造方面也是使用PKPM常出現(xiàn)的問題。

使用PKPM軟件在設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題

2.1結(jié)構(gòu)平面輔助設(shè)計(jì)軟件PMCAD的應(yīng)用

PKPM系列軟件的核心模塊是PMCAD，其不僅是結(jié)構(gòu)與建筑連接的接口軟件，同時(shí)也是結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì)的主要軟件。在PMCAD模塊中，建立起來的結(jié)構(gòu)模型應(yīng)準(zhǔn)確、可以對(duì)結(jié)構(gòu)的實(shí)際狀況準(zhǔn)確反應(yīng)。

(1)交互式結(jié)構(gòu)模型的建立。交互式結(jié)構(gòu)模型是所有結(jié)構(gòu)模型中的構(gòu)件輸入的主要程序。其中輸入的參數(shù)、荷載、截面尺寸等數(shù)據(jù)特別是對(duì)總信息控制的原始數(shù)據(jù)必須保證其的正確合理性，不僅要滿足相關(guān)規(guī)定指標(biāo)和范圍，同時(shí)也要滿足結(jié)構(gòu)力學(xué)模型的相關(guān)要求。在此過程中應(yīng)當(dāng)注意，如果出現(xiàn)構(gòu)件尺寸、荷載以及結(jié)構(gòu)布置形式不同的結(jié)構(gòu)層，應(yīng)進(jìn)行不同的結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層描述，采用構(gòu)件相對(duì)于節(jié)點(diǎn)的方式偏心描述上下層柱變的截面情況。全樓在組裝時(shí)，必須按照按照規(guī)律順序，自下而上的標(biāo)準(zhǔn)層進(jìn)行組裝。在進(jìn)行填充墻輸入時(shí)，輸入的數(shù)據(jù)是荷載標(biāo)準(zhǔn)值，而不是設(shè)計(jì)值。

(2)PK文件的生成。對(duì)于磚混結(jié)構(gòu)，其生成的墻梁PK文件是按照連梁生成形式進(jìn)行的。在沒有對(duì)磚混抗震進(jìn)行演算時(shí)，梁上沒有上層樓板和上部墻體傳來的荷載。而在底框磚房的底層框架梁中分，其生成PK文件的形式不能采用連梁生成的方式，要不然就會(huì)出現(xiàn)荷載漏項(xiàng)等狀況，導(dǎo)致PK文件所畫的節(jié)電構(gòu)造和梁施工圖不符合建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范相關(guān)要求。在連梁生成的PK文件操作中，應(yīng)打開根據(jù)具體情況對(duì)支座情況進(jìn)行修改和調(diào)整梁與柱的固接與鉸接情況。在生成的框架PK軟件中，應(yīng)打開修改梁端彎矩調(diào)幅系數(shù)以及梁慣性矩增大系數(shù)。

2.2平面框排架計(jì)算及繪圖軟件PK的應(yīng)用

PK是組成PKPM系列軟件的重要部分，不僅可以單獨(dú)使用，同時(shí)還能與TAT、SATWE等模塊進(jìn)行聯(lián)合應(yīng)用。

(1)框架繪圖。有時(shí)通過繪圖形式將計(jì)算結(jié)果顯示梁柱超筋，但繪圖結(jié)果不完全準(zhǔn)確。因?yàn)橛?jì)算出來的配筋情況比顯示出來的大得多，需要對(duì)計(jì)算數(shù)據(jù)文件進(jìn)行修改后，保持梁柱計(jì)算都處于沒有超筋的范圍內(nèi)，繪圖結(jié)果才具有準(zhǔn)確性。此外，在對(duì)鋼筋操作進(jìn)行修改過程中，通長(zhǎng)修改梁鋼筋以后，還應(yīng)注意檢查形成的施工圖，保持繪圖和顯示結(jié)果的一致性。

(2)審查每一個(gè)柱的軸壓比信息。在PK軟件中，往往采用最大配筋率控制柱的超筋情況。有時(shí)候軟件雖然沒有將柱的超筋信息顯示出來，但并不能保證柱截面是符合標(biāo)準(zhǔn)的，所以應(yīng)對(duì)每個(gè)柱的軸壓比信息進(jìn)行及時(shí)審查和核對(duì)。

3、結(jié)語(yǔ)

在建筑工程設(shè)計(jì)中，應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)的每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行認(rèn)真考慮，使之符合工程實(shí)際。并對(duì)設(shè)計(jì)軟件的技術(shù)條件和適用條件了解和掌握，正確應(yīng)用CAD軟件，提高建筑結(jié)構(gòu)的耐久性能和工作性能。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹軍紅,應(yīng)用PKPM軟件在設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題[J].山西建筑,2008(14).

[2]陳茴,淺析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用PKPM軟件應(yīng)注意的問題[J].城市建設(shè)理論研究（電子版）,2012(3).

[3]李睿俊,PKP M軟件在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].陜西煤炭,2005(1).

[4]曲新,PKPM系列軟件使用中應(yīng)注意的問題[J].山西建筑，2007(9).

[5]羅伯光,李豫華,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件PKPM形成的配筋圖二次處理[J].山西建筑,2010(1).