后处理绘图软件在结构设计中的应用

黄建兵，周 浩

（1.中国瑞林工程技术有限公司，江西南昌330031；2.现代职业技术学院，江西南昌330095）

后处理绘图软件在结构设计中的应用

黄建兵1，周 浩2

（1.中国瑞林工程技术有限公司，江西南昌330031；2.现代职业技术学院，江西南昌330095）

通过分析采用后处理绘图软件TSPT绘制高烈度区剪力墙结构体系中剪力墙平法施工图的工程实例，说明在结构设计中，结合规范要求，在设计人员的干预判断下合理应用后处理绘图软件，能有效提高设计工作效率，保证图纸质量。

剪力墙结构；墙柱平法；后处理绘图软件；SATWE3-S；高烈度

0 概述

随着现代化建设步伐加大，设计院设计任务也日益增加，如何更进一步提高工作效率，保质保量地完成设计任务是设计院共同思考的一个问题。选择合适的计算机辅助设计软件，进行结构后处理绘图可以有效地提高绘图工作效率。但在应用绘图软件过程中，要求设计人员不但要熟悉绘图软件的功能，更要清楚后处理绘图软件的编制原理、读取数据的方法及生成施工图选用的标准，本文拟通过采用绘图软件TSPT绘制剪力墙结构体系中剪力墙平法施工图[1]的工作实例，说明在结构设计中，结合规范要求，应用后处理绘图软件，并采取相应的人工干预处理，能有效地提高工作效率，保证图纸质量。

1 工程概况及软件简介

1.1 工程概况

某住宅楼工程采用剪力墙结构体系，建筑高度达78.3 m，建筑层数27层，抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值0.3 g，设计地震分组为第一组，抗震设防类别为丙类，剪力墙抗震等级为二级，基本风压为0.75 kN/m2，地面粗糙度类别为B类，建筑场地类别为Ⅱ类，是A类高层建筑。

1.2 软件选择

计算软件采用SATWE中S-3进行空间有限元分析，后处理绘图软件采用TSPT。TSPT是TSSD图形后处理软件的简称，主要功能是读取工程的计算结果，埋入到用户指定的图中，自动生成结构施工图，并实现计算和施工图双向修改后的同步处理。

2 设计过程

采用SATWE中S-3进行空间有限元分析，根据计算分析结果进行剪力墙平法施工图绘制，结合绘图软件TSPT功能对如下步骤的进一步处理进行说明。

2.1 模板绘制

首先正确将计算模型中的标准层转化为绘图模板。此过程主要是结合建筑平面进行剪力墙定位、墙肢门窗外边线的定位，并按结构构造要求增设的墙垛作为梁的支承条件，或增设门窗垛。现截取剪力墙平面局部模板图，详见图1。

图1 剪力墙平面局部模板

2.2 插入轴压比

根据 《建筑抗震设计规范》[2]GB 50011-2010、《高层建筑混凝土结构技术规程》[3]JGJ 3-2010要求，当底层墙肢底截面的轴压比大于规范规定值时，应在底部加强部位及相邻的上一层设置约束边缘构件。从规范要求可知，此值在绘图过程中仅对绘制约束边缘构件取值起作用，对构造边缘构件可不插入轴压比而进行下步工作，剪力墙平面埋入轴压比详见图2。

图2 剪力墙平面埋入轴压比局部图

2.3 搜索图面

搜索暗柱过程中，对约束边缘构件，程序自动根据埋入的轴压比及前期对墙柱设置中的数据进行读取，生成约束边缘构件尺寸及lc长度；还可根据前期对墙柱设置中的短墙肢进行提示，以便设计人员判定是否属于短肢剪力墙，为满足规范要求作进一步核对。

搜索暗柱过程中，对构造边缘构件，程序自动根据规范要求生成暗柱尺寸，详见图3。

2.4 埋入计算、编辑计算结果

在搜索完成的剪力墙暗柱模板图内埋入工程计算文件数据。将指定的计算模型的其中几层计算结果埋入到平面图中，计算结果包括柱配筋值、暗柱配筋值、墙体配筋值、墙梁配筋值。

图3 剪力墙平面搜索暗柱局部

SATWE输出的剪力墙配筋结果，在两个数据文件中有不同的表示：1）在构件的配筋输出文件中(wpj*.out)，以“墙—柱的配筋”项目出现；2）在剪力墙边缘构件输出文件中（satbmb.out）。

SATWE软件说明书中说明，对于剪力墙的配筋结果，应以边缘构件形式输出的结果为准；而以直线墙段为单元的墙柱计算配筋值，仅供构件配筋计算的校核用。

在SATWE中，剪力墙配筋计算都是针对一个个直线墙段进行的，主筋均按配置在直线墙段的两个端部考虑。所以，SATWE在确定阴影区主筋的实际配筋面积时，将在这个规范要求的阴影区最小主筋配筋量与相关剪力墙计算出的端部主筋配筋量之间取其大值。

现以L形墙（节点号2044）为例，阴影区域计算主筋取两个直段墙肢的端部计算配筋量之和。

约束边缘构件抗震等级为二级，混凝土等级为C40，楼层属性为加强层；由 2个边缘构件合并而成。纵筋原始数据见表1。纵筋原始数据见表1。

表1 纵筋原始数据

采用求和后再调整的构造钢筋量计算结果为2 555.10 mm2，采用最大构造配筋率的构造钢筋量计算结果为2 550.00 mm2，取采用求和后再调整的计算结果。

有效阴影区面积为2 550.0 cm2，构造配筋为2 555.10 mm2，计算配筋为3 999.43 mm2，主筋配筋率为1.57%。体积配箍率为1.415%。

边缘构件配筋信息见图4。

图4 边缘构件配筋信息

SATWE计算结构文件wpj*.out中的构件设计验算信息如下所示：

TSPT读取的是SATWE计算结果文件wpj*.out中的数据，然后程序自动计算取值取得计算数据。从文本数据可知，左端As=0，右端As=1 647，那么取值As=0+2×1 647=3 294。即L形端柱配筋值As=一肢配筋值+2×另一肢配筋值，其中另一肢为配筋信息中与计算节点号相连的短肢。配筋信息如图5。

图5 剪力墙埋入计算数据

从以上数据分析可知，此步为本次绘图的关键所在。设计人员不但应该掌握计算结果的输出，还应掌握绘图软件读取数据的原理，这样不但能保证绘图结构正确性，更能有效检验配筋结果与计算结果的差别。只有正确理解软件编制原理，才能更有效完全施工图绘制。

2.5 构件归并、平面标注、画配筋

自动生成暗柱平面标注及配筋大样，局部绘制施工图详见图6，剪力墙暗柱表详见图7。

图6 剪力墙平面标注

图7 剪力墙暗柱表

2.6 校审

当框选要检查的构件时，程序会自动按设置对当前图中构件的配筋进行检查。设计人员应掌握的自查内容如下。

1)构件尺寸检查。YBZ12满足《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.2.15条要求；YBZ13处，轴压比〉0.4，由《高层建筑混凝土结构技术规程》表7.2.15可知，暗柱Lc=0.2hw=0.2×3 050=610 mm，取50 mm倍数，得出650 mm。

2)配筋检查。由SATWE中satbmb.out文件可知，节点2010处约束边缘配筋为2 400 mm2，而TSPT所计算数据为1 700 mm2，程序自动生成纵筋面积为2 814 mm2；节点2044处约束边缘配筋为3 999 mm2，而TSPT所计算数据为0+1 647×2=3 294 mm2，程序自动生成纵筋面积为4 064 mm2。

此过程中，绘图软件仅对所读取的数据进行自查，而未读取的数据应由设计人员自行判定并复核，从以上数据可知，配筋自动生成图形满足计算结果要求。

3 结语

通过本工程实例可知，由于高烈度区底部加强部位约束边缘构件局部配筋较大，设计人员绘图前充分掌握TSPT软件读取的计算数据及计算的结果与SATWE计算结构中边缘构件配筋信息之间的关系，并结合自身专业知识进行相应复核，能更有效完成图纸绘制并确保图纸质量。

随着现代社会经济日益增长，软件也层出不穷，如何选择合适软件并有效应用软件对提高工作效率起着不可忽视的作用。软件只是工具，技术成果在于设计人员自身把握，只有对软件本身功能进行全面系统认识，才能充分发挥软件作用，将其更好应用于实践工程中。

[1]11G101-1,混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图[S].

[2]GB 50011-2010,建筑抗震设计规范[S].

[3]JGJ 3-2010,高层建筑混凝土结构技术规程[S].

Application of Post-processing Drawing Software in Structural Design

HUANG Jian-bing1,ZHOU Hao2
(1.China Nerin Engineering Co.,Ltd.,Nanchang,Jiangxi 330031,China;2.Jiangxi Modern Polytechnic College, Nanchang,Jiangxi 330095,China)

Taking construction drawing prepared by shear wall method in high intensity area shear wall structural system by adopting drawing software TSPT as engineering example,it indicates that design personnel can reasonably apply post-processing software under the intervention and judgment in combination with specification requirement in structural design,by which design efficiency can be effectively improved and drawing quality can be guaranteed.

shear wall structure;frame wall/column plane method;post-processing drawing software；SATWE3-S;high intensity area

TP391.72

B

1004-4345（2014）01-0030-03

2013-05-07

黄建兵（1982—），男，工程师，主要从事结构设计工作。