规范要求验算，软件无法实现？PKPM是这样处理的

规范要求验算，软件无法实现？PKPM是这样处理的

《福建省住宅工程设计若干技术规定》20180123（以下简称“规定”）自2018年2月1日起实施，省内相关设计项目需要执行该规定中的相关条文。规定中要求对墙肢进行偏拉验算，而目前市场上的部分软件还不能进行组合墙体的受拉验算，让广大工程师感觉比较困扰。不过在做或者马上要做福建项目的朋友们也不要着急，今天就给大家介绍一下PKPM中相关的验算设计功能。

规定相关细节

首先我们来看一下规范的具体要求

规定第二十三条规定：应复核高层建筑在风荷载和中震标准组合下竖向构件的受拉情况：

1、风荷载和中震工况下竖向构件出现小偏心受拉时，应按抗震等级特一级构造。

2、剪力墙或框架柱出现受拉，当拉应力超过ftk时，拉力应由型钢来承担，型钢（Q345B）的拉应力不应大于200Mpa。

 

经调研，目前在该条文实施及审查过程中，当地的设计人员有如下设计共识：

1、中震设计时，根据相关建筑结构特性可以考虑相关中震阻尼比调整、周期折减系数调整、连梁刚度折减系数调整等等一系列合理的中震参数调整。

2、对于L型墙肢、T型墙肢等多墙肢墙体，考虑共同作用，对全墙截面进行相关受拉验算。

3、相关受拉验算采用标准组合，而不是配筋设计的基本组合，且在组合时，不考虑风荷载和地震作用之间的组合。

4、目前配置的型钢（或是受拉构造筋）主要考虑其对于截面受拉的储备作用，对于其造成的构件刚度变化根据情况或可不深化考虑。

软件相关实施细节

那么，PKPM软件中如何进行剪力墙的组合墙体受拉验算呢？我们跟着一个案例一起来看一下。

   在PKPMV4.2（2018年）之后的版本，软件具备相关验算功能。为方便验算，本案例模型中地震设防烈度取9度，基本风压取1.1kN/m2。软件执行规定具体实现步骤如下：

   1、由于共识1中的中震的设计参数和小震设计参数不同，一般情况下需要对结构进行中震计算，并设定对应参数，可选择直接进行中震模型计算（方案1）、或是进行多模型包络（方案2），如果选择多模型包络，可在生成子模型后进入中震模型进行详细的参数设定（如图示）。

（方案2），如果选择多模型包络，可在生成子模型后进入中震模型进行详细的参数设定（如图示）。

方案说明：

         方案1 ：相当于将本模型转为中震模型，需要提前将小震模型复制一个出来，这样在小震模型来查看配筋指标，中震模型按共识1详细设置中震相关参数（阻尼比、周期折减系数等等）其主要用于该偏拉验算。

         方案2 ：自动生成3个模型，主模型（用于进行结果包络，一般不使用），小震模型（用于看配筋指标），中震模型同方案1（用于偏拉验算），模型间切换可通过图2中右上角红框处进行切换，该方法只需在主模型点一次计算，就可以选择同时更新（或强行不更新）小震中震模型，是自动生成的2独立的个模型。工程数据位于主模型工程数据下面，结果的摘录会比较方便。

2、计算完成后进入轴压比菜单，查看标准组合轴拉比，根据相关要求可以进行全墙截面受拉设置，风荷载或是地震控制组合，找到不满足要求的墙肢。相关参数具体设置说明如下：

      ①依据共识2，在进行组合墙计算时需要考虑全墙肢进行设计，所以有效翼缘的取值范围可取一个极大值，本案例中取值为100（如上图示）

      ②模型需要进行中震标准组合和风荷载标准组合进行验算，风荷载的受拉组合为1.0恒±1.0风荷载，地震作用组合为1.0重力荷载代表值±1.0中震地震力，本案例后面进行中震核算（如上图示）

      ③由于构件在进行中震设计时可考虑中震影响系数和小震影响系数（本模型的中的地震影响系数）的比值来放大地震力，这种计算中震地震力方法属于简化方法，可以依据小震模型结果，快速得到中震地震力，笔者个人理解可用于无偏拉问题的构件快速输出计算书，如果构件本身受拉问题比较显著，建议按照文中方法精细化设置模型。本案例参数设置的中震模型，所以组合墙验算参数，默认中震影响系数最大值是0.9，与规范一致。

      ④限值设置可按要求填写为1。

      ⑤墙肢结果，墙肢上面数字为轴拉比N/(ftA)，超限显示红色，下端为该拉力数值，下图中，全墙轴拉比(由于设置了有效翼缘）完全相同，为1.39，相关拉力为1316.42kN，可以用该拉力进行受拉筋（型钢）面积计算。

取本模型中的一个L型组合墙肢，进行地震工况的受拉复核 ，2个墙肢相关构件构件信息如图所示：

各工况的内力信息如下：（注意：需中震模型参数中不考虑活载不利布置）

进行荷载组合，组合后最大地震拉力标准组合应该为：-1669.56-0.5*163.23+3067.6=1316.425kN。

查C30混凝土轴心抗拉强度标准值为2010kN/m2，组合后全墙轴拉比数值为1316.425/（0.2*0.7+0.2*1.65）/2010≈1.39。与程序输出结果一致。

小论

最后我们来进行一个简单的总结：

1、 PKPM程序目前可以按福建省标要求进行墙体相关受拉验算，且可以考虑L型墙肢、T型墙肢全墙截面进行受拉验算。

2、 部分工程师采取提取每片墙最大拉力方式来进行全墙的拉力组合 ，由于每片墙肢的最大拉力工况可能不是在同一个荷载工况，直接叠加进行计算，相对而言较难满足要求，如果提取内力自行组合，工作量特别巨大 ，PKPM软件能非常好的计算组合结果。

3、 对于不存在受拉构件的项目 ，可通过小震和中震之间的地震影响系数最大值之间的线性关系，快速进行中震地震力的换算，得到中震轴拉比。 无需进行中震（详细参数设定）多个模型计算，计算速度快，且结果输出相对较为便捷。

 供   稿：郭耀

审    稿: 刘孝国、 刘丽珍

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