浅谈PKPM辅助设计软件的应用.doc

浅谈PKPM辅助设计软件在工程实践中的应用 摘要：本文根据《高层建筑钢筋混凝土结构技术规程》JGJ3-2002（以下简称《高规》）中的相关规定，结合实际工程对PKPM辅助设计软件计算结果进行合理性分析，以符合实际地将计算结果应用到工程实践中。 关键词：PKPM SATWE PMSAP 小高层 复杂高层 序言： 　 本文根据《高层建筑钢筋混凝土结构技术规程》JGJ3-2002（以下简称《高规》）中的相关规定，结合实际工程对PKPM辅助设计软件计算结果进行合理性分析，以符合实际地将计算结果应用到工程实践中。 工程简介： 本文介绍的是一个空中花园别墅结构，现贴出该建筑结构平面的相邻两结构层以说明该结构的结构形式（见图1，图2）。由于空中花园隔层设置，该建筑结构水平Y刚度很弱，而且竖向刚度也很差，因为该建筑属于连体复杂高层，导致Y向偶然偏心条件下楼层最大（层间）位移与平均（层间）位移的比值很大，采用PKPM2003.12版本计算时，SATWARE和PMSAP计算模型曾经都很难计算通过各项指标，即使勉强计算通过但结构形式明显不合理。经过自己比对计算结果发现，PMSAP的位移输出结果跟SATWE计算出的位移输出结果差别很大，导致计算很难通过。这时PMSAP的位移输出结果很难让人信服。在软件未升级前，笔者通过PKPM网站查到了2004.12版本的PKPM改版说明，其中一条就是：PMSAP的位移统计存在漏洞。根据这一提示，笔者安装2004.12月份版本后，PMSAP的计算结果就趋于合理了。在本工程中，笔者还发现一个问题就是在采用弹性楼板假定时，SATWARE的配筋图形文件中，比如G0.7-0.7，按这个结果配箍的话应该是ф8@100，但我们通过构件信息查阅很多这种梁信息时，它的实际数值为0.67，输出结果0.7是在此结果基础上舍入的，显然，此时，我们配箍只须ф8@100/150就可以达到计算要求了。更需要注意的是一些非框架梁的次梁配箍结果的输出，程序是按照设计者默认指定的抗震等级按照框架梁的要求来配箍的，这会造成次梁配箍普遍偏大，这时我们通过查询输出的次梁剪力包络图形来配置次梁箍筋才符合工程实际情况。 3. 结构布置： 该空中花园别墅工程总建筑面积13000m2，地上11层，房屋总高度35m。本工程采用框架-剪力墙结构，建筑结构的安全等级为二级，抗震设防类别为丙类，结构抗震等级剪力墙为二级，框架为三级，连体及其与之相邻部分均提高一级，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组，场地土类别为IV类，地面粗糙度类别为B类，基本风压值取0.60KN/m2。 根据《高规》7.1.1条要求剪力墙布置应遵循以下原则：剪力墙宜沿主轴方向或其它方向双向布置；抗震设计的剪力墙结构，应避免仅单向有墙的结构布置形式；剪力墙墙肢截面宜简单、规则；剪力墙结构的侧向刚度不宜过大。 根据《高规》7.1.2条要求高层建筑不应全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。短肢剪力墙较多时，应布置成筒体（或一般剪力墙），形成短肢剪力墙与筒体（或一般剪力墙）共同抵 抗水平力的剪力墙结构，并应遵循以下原则：（1）、将一般剪力墙布置在建筑四角处，短肢剪力墙应双向均匀对称布置，尽量避免单向有墙的布置形式；（2）、短肢剪力墙的数量应适中，布置不宜太密，应满足结构所需的竖向承载力及抗侧力要求；（3）、短肢剪力墙平面布置应尽量对齐，竖向布置应上下连续，避免刚度突变。 对于本工程，另外还要注意剪力墙墙身稳定需要设计者自己根据高规附录D进行手工计算，并不是软件计算通过了就可靠了，不过PKPM2005.12新版本中已经考虑了该项计算，如果采用PKPM2005.12版本计算，通过软件计算结果查看该项指标是否达满足规范要求。 4. 在PKPM中应注意的问题（以PKPM版本为2004年12月版为例）： （1）、剪力墙在PMCAD中的输入一般来说，我们建议：若剪力墙洞口比较大，即洞口形成的高跨比不小于5时，洞口之间部分以弯曲变形为主，则应在洞口两端各增加节点按连梁方式输入；若剪力墙洞口不大，即洞口形成的高跨比小于5时，洞口之间部分以剪切变形为主，则应按剪力墙开洞方式输入。 图1：三层结构平面图 图2：四层结构平面图 （2）、《高规》将短肢剪力墙定义为墙肢高度与厚度之比为5～8的剪力墙，同时，《高规》7.2.5条规定不宜采用墙肢高度与厚度之比小于5的剪力墙；对墙肢高度与厚度之比不大于3的墙，应按柱的要求进行设计。因此，在PMCAD中，我们应尽量避免采用墙肢高厚比在3～5之间的剪力墙，当采用墙肢高厚比不大于3的剪力墙时，则应按柱的形式输入。 （3）、在SATWE前处理中，对于“结构体系”是