【摘 要】:PKPM軟件在我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的使用量是最大的，主要因為它的適用領(lǐng)域?qū)�、操作簡單方便、界面清晰整潔，深受廣大建筑設(shè)計工作者喜愛。PKPM軟件已經(jīng)逐漸得到了廣泛的應(yīng)用，為建筑事業(yè)的發(fā)展做出了較大的貢獻。但在軟件使用過程中，也難免會出現(xiàn)各種各樣的問題。本文對PKPM軟件在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用進行探討。
【關(guān)鍵詞】：PKPM軟件;建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計;常見問題;應(yīng)用探討
引言
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，結(jié)構(gòu)計算顯得極為的重要，因此引起越來越多設(shè)計人員的重視。同時，伴隨著計算機技術(shù)飛躍發(fā)展，與建設(shè)設(shè)計相結(jié)合，各種建筑軟件日益更新。以及不斷提高和完善的建筑結(jié)構(gòu)理論，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中計算機輔助效果越來越顯著突出。目前，PKPM 軟件已逐漸發(fā)展為結(jié)構(gòu)設(shè)計師必須準(zhǔn)確掌握和靈活運用的基本技能之一。但是這些新型軟件技術(shù)尚存有一些不足之處，下面就對PKPM 軟件在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用進行探討，幫助我們更好的理解與運用。
一、PKPM 軟件在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中經(jīng)常出現(xiàn)的問題分析
1、應(yīng)用PKPM軟件進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時超越相關(guān)規(guī)范的要求
（1）、底層框架結(jié)構(gòu)的磚房設(shè)計時超出規(guī)范問題。在底層為框架結(jié)構(gòu)的磚房設(shè)計中，除了存在高度和層數(shù)超規(guī)問題外，還有部分建筑的底層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計不符合相關(guān)規(guī)范要求的問題。“抗規(guī)”中底層為框架———抗震墻承重結(jié)構(gòu)的磚房為底層框架。底層框架結(jié)構(gòu)的抗震墻宜采用鋼筋混凝土,但抗震烈度為6度和7度地區(qū)原則上采用普通磚抗震墻也是可以的,但其構(gòu)造措施必須滿足“抗規(guī)”中的有關(guān)規(guī)定。部分工程在采用普通磚抗震墻的情況下沒有滿足“抗規(guī)”的相關(guān)要求,這使得底層框架結(jié)構(gòu)建筑存在抗震能力不足的問題。
（2）、磚混結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計超出規(guī)范要求。在對多層砌體建筑進行設(shè)計時，應(yīng)依據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》的要求，采用高度與層數(shù)這兩個指標(biāo)來進行控制，通常情況下只要有一個控制指標(biāo)超出范圍，即可認(rèn)為其結(jié)構(gòu)設(shè)計超出了規(guī)范的要求。當(dāng)前，部分地區(qū)在抗震設(shè)防列度為7度的前提下，卻設(shè)計出帶半地下室的7層磚混結(jié)構(gòu)住宅。這里應(yīng)以房屋的埋深與嵌固情況做為計算和確定全地下室，或是半地下室的判別條件。嚴(yán)格來講,帶地下室的住宅建筑高度和層數(shù)均應(yīng)從地下室的地面起算，即7層建筑若帶半地下室的話，則應(yīng)按8層予以認(rèn)定。因此，帶地下室的7層住宅建筑不管是從高度還是從層數(shù)來看均已超出了相關(guān)規(guī)范的規(guī)定。
2、在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中對計算機分析結(jié)果過份依賴的問題
在實際工程中,不同程度地存在著忽視抗震概念設(shè)計和構(gòu)造設(shè)計的問題。要知道建筑物抗震設(shè)計包括概念設(shè)計、構(gòu)造設(shè)計和結(jié)構(gòu)計算三部分，建筑物抗震計算的原理只是一種近似方法。所以在進行建筑物結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計時,一定要遵循“抗規(guī)”提出的抗震設(shè)計原則和抗震設(shè)計構(gòu)造要求,正確應(yīng)用相關(guān)設(shè)計軟件,提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量。例如,底層框架結(jié)構(gòu)上部磚房的構(gòu)造措施比多層磚房的構(gòu)造措施要嚴(yán)格一些。對于底框結(jié)構(gòu)的過渡層構(gòu)造要求更加嚴(yán)格,如過渡層應(yīng)在底部框架柱對應(yīng)位置處設(shè)置構(gòu)造柱。過渡層的底板宜采用現(xiàn)澆混凝土板,且板厚不應(yīng)小于120mm。不能按磚房的抗震措施來設(shè)計,也不能單憑計算結(jié)果來判斷結(jié)構(gòu)的可靠性。也就是說，計算機分析結(jié)構(gòu)的靜力計算沒有問題，也有可能出現(xiàn)而縱向抗震能力明顯不足的現(xiàn)象，這必須引起足夠的重視。
3、在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中對軟件應(yīng)用條件、技術(shù)認(rèn)識不足問題
每種計算理論均有其假定條件，計算機軟件的編制也應(yīng)符合其特定的應(yīng)用技術(shù)條件，技術(shù)人員極為熟悉的PKPM軟件也不能例外，如果不能較好地理解軟件應(yīng)用和技術(shù)條件,就無法利用軟件解決建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中出現(xiàn)的實際問題。
二、PKPM軟件應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的相關(guān)問題探討
1、PKPM軟件應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時對樓板剛度的合理假定
一般情況下，多數(shù)工程的樓板形狀是較為規(guī)則的，這就可以假定樓板為剛性樓板，即在平面外剛度為零，平面內(nèi)無限剛。但對于形狀復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)工程樓板，如樓板有大開洞、樓板局部變窄而導(dǎo)致連接部位薄弱、環(huán)形樓板有效寬度較窄等情形，則需采用彈性膜假定，即平面內(nèi)按實際剛度，而平面外則假設(shè)剛度為零。如果仍舊采用剛性樓板假定，則可能因復(fù)雜形狀樓板平面內(nèi)剛度不均勻或有較大削弱情況下，構(gòu)件結(jié)構(gòu)計算結(jié)果的可靠性就難以保證了。PKPM 系列中的結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件SATWE 等將采用彈性膜假定、彈性樓板3 及彈性樓板6 的樓板都稱作彈性樓板。因此，應(yīng)根據(jù)具體情況在假定樓板為彈性樓板時采用更為適宜的彈性樓板。由于彈性樓板3 是針對帶厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換厚板提出的，假定樓板平面內(nèi)無限剛，樓板平面外的剛度按樓板真實情況采用中厚板彎曲單元計算；而彈性樓板6 則是針對板柱結(jié)構(gòu)和板柱抗震墻結(jié)構(gòu)提出來的，采用殼單元真實地計算樓板的平面內(nèi)剛度和平面外剛度。因此，對于形狀復(fù)雜的樓板，如剪力墻結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、框架核心筒結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)樓板，設(shè)計中如使用彈性樓板3 和彈性樓板6 可能會使梁的配筋偏少,形成安全隱患，所以只能采用彈性膜。
2、 PKPM 軟件應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時中梁剛度放大系數(shù)的合理確定
“中梁”是指兩側(cè)均與樓板相連接的梁，如果只與一側(cè)樓板相連則稱為“邊梁”。在實際設(shè)計中,如果對這個參數(shù)沒有核實和做出相應(yīng)調(diào)整，就可能造成結(jié)構(gòu)設(shè)計配筋過多或過少的情況，必須予以重視。由于程序中框架梁輸入的截面尺寸是矩形部分，并以此計算剛度的，對于現(xiàn)澆樓板而言，當(dāng)采用剛性樓板假定時,作為梁翼緣的樓板是梁的一部分，在內(nèi)力與位移分析中可用中梁剛度放大系數(shù)BK 來考慮樓板對梁剛度的貢獻,這樣的內(nèi)力與位移分析結(jié)果才更加符合建筑結(jié)構(gòu)的實際受力情況。中梁剛度放大系數(shù)BK 可在1.0～2.0 范圍內(nèi)選取。程序僅給出默認(rèn)的假定值,并非最合理值，所以建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計者應(yīng)以具體的工程建設(shè)情況為依據(jù)予以合理調(diào)整。通常對采用剛性樓板假定的現(xiàn)澆樓板，宜取中梁剛度放大系數(shù)BK=2；對預(yù)制樓板、現(xiàn)澆梁柱, 則可取BK=1；對現(xiàn)澆梁柱，樓板為預(yù)制樓板加疊合板, 則宜取BK=1.5。假設(shè)中梁剛度放大系數(shù)為BK，則邊梁剛度放大系數(shù)程序按1.0+(BK-1.0)/2 自動計算。
3、PKPM 軟件應(yīng)用于建筑結(jié)設(shè)計時的荷載折減問題
在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，荷載的假定往往出現(xiàn)問題，如建筑結(jié)構(gòu)在進行柱、墻設(shè)計時，應(yīng)對其承受的活荷載進行折減。需要注意的是：活荷載的折減系數(shù)只適用于住宅、辦公樓、宿舍等小開間房間，對于商場等大開間房屋來說是不安全的，不可以隨便點選。同樣，在進行基礎(chǔ)設(shè)計時需對活荷載進行折減，如果設(shè)計者只是在SATWE 中點選“折減傳給基礎(chǔ)的活荷載”進行折減是不可以的，因為該項只對SATWE 軟件的“基礎(chǔ)設(shè)計荷載簡圖”中的最大組合內(nèi)力起作用，而對基礎(chǔ)軟件荷載值不起作用。所以設(shè)計者如要考慮傳給基礎(chǔ)的活荷載折減需在JCCAD 中的荷載參數(shù)定義里的“活荷載按樓層折減系數(shù)”填入。
結(jié)束語
PKPM 軟件作為建筑設(shè)計強力輔助工具，自問世以來通過不斷的改進，自動化程度不斷提升，功能也越發(fā)強大了，但絕非萬能的，如還不能很好地處理樓板上布置磚墻集中荷載、線荷載或局部面荷載的問題。因此，必須不斷增強設(shè)計者的理論知識、總結(jié)實踐經(jīng)驗，以使軟件程序按照建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計者的需求合理地予以使用，PKPM 軟件的應(yīng)用效率才能更高效，結(jié)構(gòu)設(shè)計才能更加合理。
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