摘要:介绍结构计算软件PKPM常见计算参数如何取值,并简要分析不同的取值对计算结果有何影响。 

关键词:PKPM计算参数取值;PKPM计算结果 
  1. 引言 
  程序PKPM作为主流的结构设计软件,它功能强大,设计参数较多,计算输出内容丰富,被越来越多的亚博88公司作为结构设计的主要软件。近年随着建筑市场迅速发展,亚博88公司越来越多,从事建筑结构设计人员数量成倍增长,结构专业毕业生从实习到独立设计亚博88app的培养周期逐渐缩短。一方面,不少设计人员缺乏责任心,设计概念不清,严重依赖电脑,不用大脑,搞不清楚程序参数的取值,经常计算错误,另一方面,不少设计人员成本意识薄弱,忽视对亚博88app造价的控制,一味放大安全系数,导致设计偏保守。产生了很多图纸质量差、经济性差的设计成果,影响了设计公司的形象。本人梳理容易被设计人员忽略的计算参数,并分析参数取值变化对亚博88app设计结果的影响,供设计人员参考。 
  2. PKPM常见参数的取值,以及不同取值对计算结果的影响。 
  结构设计采用PKPM系列软件进行建模计算时,软件提供很多的参数选项供设计人员根据亚博88app实际情况手工录入,由于设计人员的水平参差不齐,或因时间限制,来不及推敲各种参数的取值范围及不同取值对计算结果的影响,直接采用软件默认的参数进行计算,导致计算模型与实际不符,或设计成果经济性不佳,现对设计中容易被忽略但对计算结果影响较大的参数进行简要分析: 
  2.1 地面粗糙度:有A类、B类、C类、D类四个选项,系统默认为B类,往往很多设计人员容易漏掉这个参数,按系统默认进行设计;或者按偏于保守的理念,忽略这个参数。根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2012第8.2.1条的条文解释,以拟建房2km半圆影响范围内建筑物的平均高度h来划分地面粗糙度,当h≥18m,为D类,9 m  2.2 恒活荷载计算信息:共有五个选项,分别是:a、不计算恒活荷载:该选项仅用于研究分析,不计算竖向力,实际亚博88app设计不能选择;b、一次性加载:即采用整体刚度模型,计算竖向力按一次性加载。高层框架剪力墙结构按一次加载时,由于墙与柱的竖向刚度相差较大,墙柱间的连梁协调两者之间的位移差,使墙的轴力增大,柱的轴力减小,层层调整累加的结果,高层结构的顶部会出现柱梁没有负弯矩的失真情况,该选项主要用于多层结构,钢结构;c、模拟施工加载1:按实际施工中竖向荷载逐层加载,下层变形对上层没有影响,但没有逐层增加结构刚度,而是采用整体刚度分层加载进行计算,该选项适用于多高层结构,刚度计算结果有点失真;d、模拟施工加载2:在模拟施工加载1的方式基础上,将筒体外围框架构件刚度放大10倍再进行荷载分配,接近手工计算结果,仅用于框筒结构向基础软件传递荷载(不传递刚度);e、模拟施工加载3:采用分层刚度分层加载模型,在每层加载时不用总体刚度,只用本层及以下刚度,更符合实际施工情况,推荐多高层设计时采用。 
  2.3 周期折减系数:程序默认是1.0,若设计人员不注意修改,会导致结构偏于不安全。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第4.3.17条,框架结构可取0.6~0.7,框剪结构可取0.7~0.8,剪力墙结构可取0.8~1.0。可根据亚博88app情况来确定折减系数。该系数是根据不同的结构型式来确定取值范围,当采用下限值时,建筑的周期折减过多,地震力越大,对建筑的配筋影响也是增大,故根据实际情况,当项目填充墙较少时取上限值设计,减少地震力,会降低配筋。 
  2.4 双向板的计算方法:程序提供弹性算法和塑性算法两个选项,实际上根据《混凝土结构设计规范》规定板块是可以使用塑性理论来计算,但同时应满足正常使用极限状态的要求或采取有效措施。本人曾运用PKPM软件对板配筋结果对比显示,双向板用塑性理论计算得到的配筋结果比用弹性理论计算得到的配筋结果少20~30%左右。对于大家普遍担心使用塑性算法计算降低配筋后会对板块的裂缝产生不利影响的问题,中国建筑科学研究院主编的《混凝土结构设计规范算例》一书对此进行了总结:“在民用建筑中,楼层的现浇楼板,大多数为双向板。其计算方法,主要有弹性方法及塑性方法两种。北京市亚博88研究院习惯采用塑性方法计算,至今已有50年历史,尚未发现有因按塑性方法设计而发生安全问题。至于近来常发现的楼板裂缝问题,原因众多,建筑材料、施工方法等等,皆可能导致楼板开裂。 
  2.5 梁弯矩放大系数及配筋放大系数取:由于PKPM程序根据计算结果生成的梁配筋有误差,图面会有一些地方出现配筋截面比计算结果小的情况,不少设计人员为了尽快完成工作,往往调大了梁弯矩放大系数和配筋放大系数,有的甚至放大到1.20。实际上建筑楼面荷载和梁荷均已经乘以大于1的分项系数,梁计算中即使不放大也已经存在安全储备,没有必要再对弯矩放大系数及配筋放大系数进行放大应多花时间复核配筋,满足计算结果即可;而调大配筋放大系数,会带来一些问题设计人员容易忽略,一是配筋放大后,可能梁端配筋率原来小于2.0%的,反而超过2.0%,这样就得根据规范要求增大箍筋的直径,无形中浪费了钢筋,也增加了箍筋的加工难度,二是配筋放大后,梁可能超配筋了,而设计人员未注意,影响到房子结构的安全性。 
  2.6 是否考虑梁柱节点刚域作用:根据对比计算结果显示,考虑了梁柱节点刚域作用后,梁计算配筋面积比不考虑刚域作用的少1~2以上。那到底是否需要考虑考虑梁柱节点刚域作用呢?总的来说,考虑刚域符合结构实际受力状态,不考虑刚域时梁端弯矩取柱中心位置值,显然与实际情况不符,不考虑考虑梁柱节点刚域作用是偏于保守和安全的。不考虑刚域作用时,一般来说会导致梁端负弯矩加大,增加梁端配筋。有悖于强柱弱梁的抗震理念。但具体亚博88app具体分析,不能是所有的亚博88app都适用考虑刚域的作用,建议:a、当柱、梁的截面都很大,计算内力和配筋也很大时,可考虑节点刚域作用。b、当梁线刚度较小,柱线刚度较大时,可考虑节点刚域作用。c、当梁跨度较大,线刚度较小,柱线刚度也较小时,不宜考虑节点刚域作用。d、当梁线刚度较大,柱线刚度较小时,节点弯矩和箍筋都较小时不应考虑节点刚域作用。 
  3. 结语 
  常用的结构设计软件PKPM,提供设计人员输入设计参数很丰富,每一个可供调整的参数必会带来计算结果的变化,设计人员应根据结构理论知识结合亚博88app实际情况和经验,合理的调整各项参数,以其实现模型与亚博88app实际情况相符,设计成果安全、经济合理。 
  参考文献 
  [1] 建筑抗震设计规范(GB50011-2010)北京:中国建筑工业出版社,2010 
  [2] 高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2010)北京:中国建筑工业出版社,2011 
  [3] 建筑结构荷载规范(GB50009-2012)北京:中国建筑工业出版社,2012 
  [4] 高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2002)北京:中国建筑工业出版社,2002