一 設(shè)計(jì)師疑問(wèn)

同一個(gè)計(jì)算模型，墻肢計(jì)算配筋基本一致，對(duì)于計(jì)算控制的邊緣構(gòu)件配筋結(jié)果，為什么PKPM配筋面積比YJK大？

二 結(jié)論

1.對(duì)于計(jì)算控制的邊緣構(gòu)件配筋面積，PKPM默認(rèn)考慮豎向分布筋貢獻(xiàn)，YJK默認(rèn)不考慮。

2.按照規(guī)范及合力點(diǎn)的位置，邊緣構(gòu)件輪廓范圍內(nèi)均包括墻肢端部主筋及部分豎向分布筋。

3.端部主筋求解的前提是豎向分布筋均勻分布于主筋合力點(diǎn)內(nèi)，因此計(jì)算控制邊緣構(gòu)件時(shí)應(yīng)考慮其范圍內(nèi)豎向分布筋，最終配筋為墻肢計(jì)算配筋疊加邊緣構(gòu)件范圍內(nèi)的豎向分布筋。

4.YJK軟件默認(rèn)不考慮豎向分布筋，但是在“高級(jí)參數(shù)”下提供了相關(guān)考慮豎向分布筋的參數(shù)，選擇以后，生成的邊緣構(gòu)件配筋結(jié)果和PKPM邊緣構(gòu)件結(jié)果一致。

5.如果YJK中默認(rèn)不考慮豎向分布筋，雖然YJK的邊緣構(gòu)件面積結(jié)果和所謂設(shè)計(jì)師預(yù)期顯示的結(jié)果一致，但其計(jì)算結(jié)果較PKPM的邊緣構(gòu)件偏小。

三 問(wèn)題原因分析

下面以一個(gè)典型結(jié)構(gòu)為例，從軟件墻肢計(jì)算結(jié)果出發(fā)，分析差異的原因。

PKPM與YJK對(duì)于剪力墻配筋結(jié)果的表示提供均兩張簡(jiǎn)圖，一張是各個(gè)剪力墻單墻肢計(jì)算的配筋結(jié)果，另一張是剪力墻邊緣構(gòu)件配筋結(jié)果。剪力墻單墻肢的暗柱主筋給出的是計(jì)算值，如果計(jì)算值小于零則取零，并不考慮構(gòu)造要求；而邊緣構(gòu)件簡(jiǎn)圖中的配筋結(jié)果則同時(shí)考慮了鋼筋的計(jì)算值和構(gòu)造值，即二者取大。其中，計(jì)算控制的邊緣構(gòu)件配筋面積，PKPM默認(rèn)考慮豎向分布筋貢獻(xiàn)，YJK默認(rèn)不考慮。下面從剪力墻配筋計(jì)算過(guò)程出發(fā)，分析邊緣構(gòu)件是否應(yīng)該考慮豎向分布筋的貢獻(xiàn)及豎向分布筋考慮與否對(duì)邊緣構(gòu)件配筋量的影響。

例如，某剪力墻結(jié)構(gòu)算例，標(biāo)準(zhǔn)層層高均為3300mm，剪力墻抗震等級(jí)二級(jí)，豎向分布筋配筋率為0.30%。以下選取二層邊緣構(gòu)件YBZ1與YBZ2對(duì)比如圖1，圖2為PKPM與YJK的配筋簡(jiǎn)圖及邊緣構(gòu)件設(shè)計(jì)結(jié)果。由配筋簡(jiǎn)圖可知兩軟件剪力墻段的暗柱主筋計(jì)算值基本一致，但是PKPM邊緣構(gòu)件結(jié)果均比YJK大，其中，YBZ1配筋大120mm²，相對(duì)差異6.96%，YBZ2配筋大468mm²，相對(duì)差異9.16%。

3.1 YBZ1差異分析

（1）由于計(jì)算控制邊緣構(gòu)件的設(shè)計(jì)結(jié)果源自于單個(gè)墻肢的計(jì)算配筋，且暗柱輪廓范圍內(nèi)均包括墻肢端部主筋及部分豎向分布筋如圖3所示，下面對(duì)比PKPM與YJK1號(hào)墻肢的計(jì)算過(guò)程。

a）PKPM單個(gè)墻肢計(jì)算

1號(hào)墻肢構(gòu)件信息如圖4所示，使用PKPM自帶工具箱校核計(jì)算結(jié)果如圖5所示，可見(jiàn)結(jié)果一致。查看計(jì)算書如圖6，可知主筋計(jì)算是基于墻肢兩側(cè)鋼筋合力點(diǎn)（Cov=200）之間剪力墻截面均勻配置豎向分布筋的基礎(chǔ)上得出的�？赡茉O(shè)計(jì)師會(huì)有疑問(wèn)，豎向分布筋間距不是200mm么，那么距合力點(diǎn)內(nèi)側(cè)小于200mm范圍內(nèi)墻肢截面并沒(méi)有豎向分布筋吧？其實(shí)這是構(gòu)造的概念，計(jì)算則是以分布筋配筋率為基礎(chǔ)，即距合力點(diǎn)內(nèi)側(cè)多小的范圍內(nèi)，都有0.3%的豎向分布筋參與計(jì)算。

圖61號(hào)墻肢工具箱校核計(jì)算書

b）YJK單個(gè)墻肢計(jì)算

1號(hào)墻肢構(gòu)件信息如圖7所示，使用YJK【設(shè)計(jì)結(jié)果-計(jì)算書-構(gòu)件詳細(xì)】查看1號(hào)墻肢計(jì)算過(guò)程如圖8所示�？芍�主筋計(jì)算是基于墻肢兩側(cè)鋼筋合力點(diǎn)（aa=200）之間剪力墻截面均勻配置豎向分布筋的基礎(chǔ)上得出的。

綜上，YJK墻肢計(jì)算與PKPM一致，主筋計(jì)算均是基于墻肢兩側(cè)鋼筋合力點(diǎn)（aa=200）之間剪力墻截面均勻配置豎向分布筋的基礎(chǔ)上得出的，而暗柱輪廓內(nèi)不僅包含暗柱主筋，也包含部分豎向分布筋。

（2）YBZ1配筋計(jì)算過(guò)程

a）PKPM邊緣構(gòu)件計(jì)算如下，即墻肢主筋面積與暗柱范圍內(nèi)計(jì)算用豎向分布筋的面積之和為邊緣構(gòu)件結(jié)果，與電算結(jié)果一致。

b）YJK邊緣構(gòu)件計(jì)算如下，墻肢主筋面積即為邊緣構(gòu)件結(jié)果，與電算結(jié)果一致。

3.2 YBZ2差異分析

（1）YBZ2由1號(hào)墻肢和2號(hào)墻肢組成，由于計(jì)算控制邊緣構(gòu)件的設(shè)計(jì)結(jié)果源自于單個(gè)墻肢的計(jì)算配筋，需要分別對(duì)比PKPM與YJK對(duì)于兩個(gè)墻肢的計(jì)算過(guò)程。

1號(hào)墻肢的計(jì)算如上所述，2號(hào)墻肢的算法同1號(hào)墻肢，不再贅述，差別僅在于鋼筋合力點(diǎn)的取值，由于墻肢較短，兩軟件均取鋼筋合力點(diǎn)距墻肢邊緣的距離為40mm，如圖9中兩軟件構(gòu)件信息所示。

（2）YBZ2配筋計(jì)算過(guò)程

a）PKPM邊緣構(gòu)件計(jì)算如下：如圖10所示，YBZ2由1號(hào)墻肢下端邊緣構(gòu)件a、2號(hào)墻肢左端邊緣構(gòu)件b及右端邊緣構(gòu)件c組合而成。

與電算結(jié)果一致。

3.3 豎向分布筋參數(shù)及結(jié)果對(duì)比

YJK軟件提供的考慮豎向分布筋的參數(shù)及選擇后的結(jié)果對(duì)比。

YJK在墻肢邊緣構(gòu)件中展示的結(jié)果，是不包含墻身豎向分布筋配筋率的。但是要考慮該結(jié)果，在YJK軟件的“高級(jí)參數(shù)”下，如圖11所示，選擇“邊緣構(gòu)件計(jì)算面積全部考慮墻身豎向筋配筋率”，則邊緣構(gòu)件會(huì)得到和PKPM相同的結(jié)果。同時(shí)如果在邊緣構(gòu)件配筋中不考慮該豎向分布筋的貢獻(xiàn)，可能會(huì)導(dǎo)致不安全，尤其當(dāng)設(shè)計(jì)中人為增加了豎向分布筋的配筋率時(shí)，會(huì)引起更大的安全隱患。

圖11YJK軟件中選擇邊緣構(gòu)件考慮豎向分布筋配筋率

對(duì)上述的案例，如果選擇該參數(shù)后，再重新計(jì)算，可以看到邊緣構(gòu)件中顯示的結(jié)果，如圖12所示，比YJK默認(rèn)的結(jié)果大，如圖13所示，與PKPM邊緣構(gòu)件結(jié)果一致。

與不考慮豎向分布筋的結(jié)果相比，考慮豎向分布筋后的邊緣構(gòu)件結(jié)果變大，差異接近10%，如果設(shè)計(jì)中不考慮豎向分布筋對(duì)邊緣構(gòu)件的配筋影響，可能導(dǎo)致邊緣構(gòu)件結(jié)果偏小而導(dǎo)致不安全，尤其當(dāng)提高了豎向分布筋配筋率的情況下，影響會(huì)更顯著。

3.4 總結(jié)

綜上所述，邊緣構(gòu)件配筋面積源于邊緣構(gòu)件輪廓范圍內(nèi)直線墻肢端部主筋及部分豎向分布筋，而端部主筋求解的前提是豎向分布筋均勻分布于主筋合力點(diǎn)內(nèi)，因此計(jì)算控制邊緣構(gòu)件不應(yīng)忽略其范圍內(nèi)豎向分布筋。