一、設(shè)計(jì)師疑問

同一個(gè)計(jì)算模型,對(duì)于構(gòu)造控制的非規(guī)范基本類型的邊緣構(gòu)件配筋結(jié)果,為什么PKPM配筋面積比YJK大?

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二、結(jié)論

1.對(duì)于構(gòu)造控制的邊緣構(gòu)件配筋面積,當(dāng)邊緣構(gòu)件輪廓屬于《高規(guī)》7.2條及《抗規(guī)》6.4條的基本類型時(shí),PKPM與YJK結(jié)果一致。

2.當(dāng)邊緣構(gòu)件輪廓超出規(guī)范基本類型時(shí),PKPM默認(rèn)采用【分解為規(guī)范基本類型后求和再調(diào)整】與【陰影區(qū)面積最大構(gòu)造配筋率】?jī)蓚(gè)結(jié)果取大,而YJK直接采用【陰影區(qū)面積最大構(gòu)造配筋率】結(jié)果。

3.對(duì)于陰影區(qū)面積按照根數(shù)構(gòu)造控制的邊緣構(gòu)件,PKPM嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范條文,合并時(shí)考慮各自滿足規(guī)范構(gòu)造要求,邊緣構(gòu)件合并后的配筋結(jié)果較YJK結(jié)果大。

三、問題分析

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)直線剪力墻段的配筋結(jié)果,另一張是邊緣構(gòu)件配筋結(jié)果。直線剪力墻段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,也即二者當(dāng)中取大。

對(duì)于構(gòu)造控制的非規(guī)范基本類型邊緣構(gòu)件,PKPM與YJK均計(jì)算【陰影區(qū)面積最大構(gòu)造配筋率】結(jié)果,不同處在于PKPM默認(rèn)同時(shí)計(jì)算【分解為規(guī)范基本類型后求和再調(diào)整】的結(jié)果進(jìn)行包絡(luò)。PKPM這種算法的原因在于:《高規(guī)》及《抗規(guī)》條文僅規(guī)定了四種基本類型邊緣構(gòu)件配筋的構(gòu)造要求,未提及超出此范圍的邊緣構(gòu)件類型應(yīng)如何構(gòu)造,基于此,對(duì)于非規(guī)范基本類型,均拆解為基本型并各自滿足規(guī)范構(gòu)造要求,求和后再按輪廓面積等比例調(diào)整為非基本型邊緣構(gòu)件,即嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范條文。

下面介紹兩軟件對(duì)于構(gòu)造控制邊緣構(gòu)件的計(jì)算過程。

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),以下選取二層(底部加強(qiáng)區(qū))構(gòu)造控制的邊緣構(gòu)件YBZ1、YBZ2及GBZ1對(duì)比如圖1,圖2為PKPM與YJK邊緣構(gòu)件設(shè)計(jì)結(jié)果。由圖2可知PKPM邊緣構(gòu)件結(jié)果均比YJK大,其中,YBZ1配筋大372mm²,相對(duì)差異17.0%;YBZ2配筋大770mm²,相對(duì)差異21.4%;GBZ1配筋大213mm²,相對(duì)差異14.8%。

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圖2邊緣構(gòu)件設(shè)計(jì)結(jié)果

3.1 YBZ1差異分析

(1)PKPM【分解為規(guī)范基本類型后求和再調(diào)整】算法如圖3所示,首先將YBZ1分解為規(guī)范基本類型YBZ1a與YBZ1b,然后按規(guī)范分別計(jì)算最小構(gòu)造配筋,求和后按照YBZ1輪廓面積與YBZ1a、YBZ1b輪廓面積和的比例調(diào)整配筋面積。

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圖3YBZ1分解求和再調(diào)整算法示意

YBZ1a最小構(gòu)造配筋為:(二級(jí),底部加強(qiáng)區(qū),約束邊緣構(gòu)件)

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與電算結(jié)果一致。

對(duì)比驗(yàn)算過程,不難看出造成兩個(gè)軟件配筋差距的地方正是【分解為規(guī)范基本類型后求和再調(diào)整】這個(gè)過程。再進(jìn)一步分析的話,會(huì)發(fā)現(xiàn)差距發(fā)生在了計(jì)算YBZ1b最小構(gòu)造配筋時(shí),PKPM對(duì)單個(gè)邊緣構(gòu)件配筋取了規(guī)范按照面積控制的配筋800和按照根數(shù)控制的配筋1206中的較大值,作為基本類型的構(gòu)造配筋值。在合并以后還要按照整個(gè)的大邊緣構(gòu)件的面積進(jìn)行配筋控制,同時(shí)考慮兩個(gè)邊緣構(gòu)件構(gòu)造配筋迭加后的調(diào)整。相比看來,此時(shí)PKPM的結(jié)果更加“嚴(yán)格”,對(duì)規(guī)范條文嚴(yán)格執(zhí)行。

3.2 YBZ1差異分析

(1)PKPM【分解為規(guī)范基本類型后求和再調(diào)整】算法如圖4所示,首先將YBZ2分解為規(guī)范基本類型YBZ2a、YBZ2b及YBZ2c,然后按規(guī)范分別計(jì)算最小構(gòu)造配筋,求和后按照YBZ2輪廓面積與YBZ2a、YBZ2b、YBZ2c輪廓面積和的比例調(diào)整配筋面積。

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圖4YBZ2分解求和再調(diào)整算法示意

YBZ2a最小構(gòu)造配筋為:(二級(jí),底部加強(qiáng)區(qū),約束邊緣構(gòu)件)

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與電算結(jié)果一致。

3.3 GBZ1差異分析

(1)PKPM【分解為規(guī)范基本類型后求和再調(diào)整】算法如圖5所示,首先將GBZ1分解為規(guī)范基本類型GBZ1a與GBZ1b,然后按規(guī)范分別計(jì)算最小構(gòu)造配筋,求和后按照GBZ1輪廓面積與GBZ1a、GBZ1b輪廓面積和的比例調(diào)整配筋面積。

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圖5GBZ1分解求和再調(diào)整算法示意

GBZ1a最小構(gòu)造配筋為:(二級(jí),底部加強(qiáng)區(qū),構(gòu)造邊緣構(gòu)件)

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與電算結(jié)果一致。

3.4 總結(jié)

綜上,對(duì)于構(gòu)造控制的非規(guī)范基本類型邊緣構(gòu)件,PKPM與YJK配筋差異的原因在于PKPM默認(rèn)同時(shí)計(jì)算【分解為規(guī)范基本類型后求和再調(diào)整】的結(jié)果與【陰影區(qū)面積最大構(gòu)造配筋率】進(jìn)行包絡(luò),這是基于對(duì)規(guī)范條文的嚴(yán)格執(zhí)行。如果設(shè)計(jì)師希望僅計(jì)算【陰影區(qū)面積最大構(gòu)造配筋率】結(jié)果,可以通過【PKPM-SATWE-補(bǔ)充驗(yàn)算-邊緣構(gòu)件查改-重新計(jì)算】中點(diǎn)選-取其中最大構(gòu)造配筋率計(jì)算如圖6所示,則PKPM全樓構(gòu)造控制邊緣構(gòu)件結(jié)果均與YJK一致。

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圖6PKPM邊緣構(gòu)件算法調(diào)整

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圖7PKPM邊緣構(gòu)件算法調(diào)整后邊緣構(gòu)件輸出的結(jié)果

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圖8YJK輸出的結(jié)果與PKPM邊緣構(gòu)件算法調(diào)整后的結(jié)果一致