正确应用PKPM软件提高建筑结构设计的准确可靠性

刘 清

（吉林省榆树市建筑设计院有限责任公司 130400）

正确应用PKPM软件提高建筑结构设计的准确可靠性

刘 清

（吉林省榆树市建筑设计院有限责任公司 130400）

现如今,国内建筑设计最常用的技术软件就是PKPM软件,它的主要特点就是使用范围广、使用方便、以及操作过程的图像显示十分鲜明，因此被广大的建筑设计人员所接受，并在不断地试验发展过程中逐步的得到推广，我国建筑设计行业的发展进程中起到了举足轻重的作用。但是由于这种技术还不够完善，在使用的过程中难免会出现问题。我们就如何正确提高 PKPM软件的准确性做出了有关报道。

PKPM软件 建筑结构设计 常见问题 应用探讨

建筑结构的计算是进行结构设计的基础，在电子科技产品日新月异的当下，计算机技术与建筑结构计算的理论知识逐步的融合，新的建筑结构分析软件不断的涌入市场。计算机辅助设计(CAD)系统的出现给建筑结构设计产业带来了前所未有的改革，它以直观准确的特性受到了广大使用者的亲睐。PKPM 系列软件作为一个十分实用的基础软件，已经成为建筑设计人员入职的基础门槛。PMCAD、PK 、TAT 和 JCCAD 等一系列建筑结构设计的平面或者三维空间技术软件已经有机的结合成为一个实用的结构设计试验系统。然后在与实际的结构工作状态相结合, 以及对该软件在使用过程中出现频率较高的问题和使用时的注意事项作出简单的阐述。

1 使用PKPM软件在设计准确性中容易出现的问题

1.1 超越规范要求进行设计

1)气体结构:《建筑抗震设计规范》有严格的规定，房屋的砖砌层数超过一层的时候，房屋建筑是否满足设计的规范就有高度以及层数这两项指标还决定，普遍的说法就是当其中一项不满足要求时就说名设计是不符合规范的。随着房屋建筑的质量要求的逐渐提高，在部分抗震烈度要求较高的地区逐渐出现了7 层带半地下室砖混住宅。由于“ 抗规” 的规定半地下室房屋的高度是由基础到屋顶之间的高差决定的，所以事实上上述提到的7 层带半地下室建筑应该算作是8层的房屋建筑。很显然这样是不符合抗震设计规范的。

2)底层框架砖房超规范设计问题。底层框架砖房一般也会出现高度和层数不满足设计规范的状况以外，还会出现框架本身设计师出现与实际规范向偏差的问题。“ 抗规” 明确指出底层框架是房屋建筑的四周支承结构与抗震墙的结合体。并且为了满足抗震要求一般会选用钢筋混凝土作为主要的建材。又或者在抗震要求不高的地区也会选用普通的砖混结购，但此时对抗震墙的结构就要求必须符合“ 抗规”中的相关章程。例：某6度抗震区建筑，设计为6层带半地下室砖混住宅，上部结构布置均匀规整，但是上部作为主要承重和抗震墙体的内纵墙却没有基础，而是坐落于地下室的内横墙上，也就是说，上部6层墙体的线荷载，变为集中荷。

1.2 过分依赖计算机分析结果

工程项目的建设，施工过程中为了节约建材或者抱有侥幸心理的建设单位常常会忽视抗震烈度设计要求。比方说，在某些抗震烈度要求为 7的地区，普通的气体结构建筑从地下室开始算的话第一层可以设为车库，地面以上的部分为5层为居住房，当上部居住建筑的承重墙与地下室的承重墙不在一条直线上的时候，并且地面的居住建筑可以看作是没有基础。集中荷载作用在地下室的称重墙上，荷载不能有效的传递给基础。还有一个例子, 某7 层气体结构商品楼,一楼因为要保证商业门面的整体性以及流动性，是不设纵向承重墙的，这样就使得一层建筑只有水平承重墙，这样的结构抗震效果显然会比较低下。 上面的两个例子在层数以及高度上都满足了设计规范的要求，但是没有能够联系到实际的结构特性，在建筑的选型方面就出现了较大的失误，因此最终的产品抗震性能很差。建筑物抗震设计主要由概念设计、构造设计和结构计算三个方面的设计。地震是无法预测的，出现之后往往会具有较大的破坏性，而抗争计算只能算作是保证建筑物抗震性能做有效的方式。

2 使用PKPM软件在设计准确性中应注意的问题

2.1 结构平面辅助设计软件PMCAD 的应用

1)交互式结构模型的建立。结构模型中的全部数据都可以参数的形式输入到软件中，并且还可以在三维模式中显示其构件的尺寸以及构件所承受的荷载。在输入过程中一定要保证每一项数据的正确性，满足结构力学、材料力学的模型，确保数据的合理性。值得重视的是:不同的作用荷载以及材料的尺寸应设置在不同的层面，荷载偏心的形式应当尤为注意要在软件上显示，重视在偏心距出现后对于承重墙以及圈梁等梁式结构连续性的影响。在操作过程中，若是已经出现了两个以上的层面，此时在对某一层面的编辑过程中就要注意禁止对任何一个层面进行整体上的移动，因为所有的偏心设置坐标都是以原点为基础，某一层面的移动会是图纸上反映的层面出现整体偏差。在软件上进行建筑结构的组装时必须是要按照自下而上的顺序进行。填充墙在输的过程中要注意只能按照梁的输入形式进行，并且该填充墙的输入只能以梁上荷载形式来进行。并且输入的数据必须是标准值。

2)PK 文件的生成。就气体结构而言, 需要由梁的数据输入之后形成墙梁的连续PK数据文件, 气体结构墙体在没有进行抗震验算时梁上是不需要输入荷载的。而底框砖房与气体结构存在很大的差异，不能利用框架梁生成连梁的 PK 数据文件, 不然框架上荷载的生成过程中会出现遗漏的问题。此时软件中出现的pk数据文件还需要在一定的程度上尽心操作，并经调整系数换算，不然文件打开后会使得梁上荷载会与标准值出现较大的偏差，导致在结构配筋的过程中出现支座钢筋偏大而跨中钢筋偏小的问题。

2.2 平面框排架计算及绘图软件PK 的应用

1)框架绘图。在计算的过程中往往会出现结果表明梁柱属于超筋，在这个时候可以选择绘图，但是要注意在这样的数据下做出的图纸是不正确的，此时图纸显示的配筋可能与计算的结果存在较大的差异，原本的超筋在此时说不定就是适筋甚至少筋。此时文件数据都需要做出相应的调整才能绘出正确的图纸。2)柱的轴心压力荷载是输入柱的信息时一个十分重要的部分，PK软件是以柱的最大配筋率来确定柱是否超筋，因此软件显示的数据并不能确保所选柱的截面一定就是适合的。

2.3 独立基础及条形基础设计软件JCCAD 的应用

在利用软件进行地基计算的过程中，相关的设计工作者不能忽视两个方面的问题:1)基础的反作用力分布和基础徐变的改善方式；2)基础以上结构刚度的确保问题。有关的建筑法规以及建筑章程明确指出，基础反作用理想化为直线分布时，计算的过程中应当乘以一定的调整系数。若将地基看作是弹性介质并理想化为弹性模型时，此时上部结构的刚度就是计算过程中应当首要考虑的因素。1)对于气体结构:砖混荷载是经过 PMCAD 按照设计规范计算出来的荷载值为主要依据。2)对于框架结构:一般以PK 荷载为基础, 并与经TAT、SATWE 计算后的组合荷载作为分析依据进行确定。

3 结语

在利用PKPM等一系列的软件进行建筑结构的设计计算过程中，应当在一开始的计算模型的建立、结构荷载计算输入、结构形式选择以及建筑材料尺寸计算到最终的施工图绘制过程都必须要有严格的计划，确保模型结构数据化的过程中能够满足实际工程的需要，从而使得软件计算的结构能够为建筑施工工程提供切实可行的技术资料。并且在模型的建立以及计算过程中，软件的选择十分重要，主要每个软件的适用范围以及使用特性，确保软件计算结构真实可靠。并且结构设计工作者应注重建筑规范的学习，不断地提升对于建筑设计工作者对于建筑章程的了解程度，这样才能使得设计人员所设计的结构满足构造的需要，使得建筑结构在各种荷载作用下保证结构的安全性，保证结构具有良好的工作性能和耐久性能。

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1007-6344（2015）02-0164-01