PKPM结构系列软件常见问题解析
二零二二年第二十八期
结构体系的选择影响到众多规范条文的执行，用户应正确选择。设计中主要影响结构的整体指标限值、构件的最小配筋率、内力调整系数、轴压比限值、长细比限值、刚重比计算模式、应力比限值等内容。下面针对主要的结构体系对结构设计的影响进行说明：
一
框架结构
这里的框架结构仅指的是混凝土框架结构，执行相关规范中有关混凝土框架的要求，注意即使是结构材料信息中选择钢结构或者钢和混凝土，这里仍将执行混凝土框架的要求。
程序对于框架结构位移角限值执行《抗规》5.5.1条要求：
表5.5.1所列各类结构应进行多遇地震作用下的抗震变形验算，其楼层内最大的弹性层间位移应符合下式要求：
(5.5.1)
式中：
——多遇地震作用标准值产生的楼层内最大的弹性层间位移;计算时，除以弯曲变形为主的高层建筑外，可不扣除结构整体弯曲变形;应计入扭转变形，各作用分项系数均应采用1.0;钢筋混凝土结构构件的截面刚度可采用弹性刚度；
——弹性层间位移角限值，宜按表5.5.1采用;
——计算楼层层高。
框架结构按照抗规表3.4.3-2计算各层刚度比：
刚度比公式按照高规3.5.2-1计算“对框架结构，楼层与其相邻上层的侧向刚度比γ1可按式（3.5.2-1）计算，且本层与相邻上层的比值不宜小于0.7，与相邻上部三层刚度平均值的比值不宜小于0.8。”
程序对于框架结构轴压比限值执行《抗规》6.3.6条要求：柱轴压比不宜超过表6.3.6的规定；建造于Ⅳ类场地且较高的高层建筑，柱轴压比限值应适当减小。
注：
1、轴压比指柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值；对本规范规定不进行地震作用计算的结构，可取无地震作用组合的轴力设计值计算；
2、表内限值适用于剪跨比大于2、混凝土强度等级不高于C60的柱；剪跨比不大于2的柱，轴压比限值应降低0.05；剪跨比小于1.5的柱，轴压比限值应专门研究并采取特殊构造措施；
3、沿柱全高采用井字复合箍且箍筋肢距不大于200mm、间距不大于100mm、直径不小于12mm，或沿柱全高采用复合螺旋箍、螺旋间距不大于100mm、箍筋肢距不大于200mm、直径不小于12mm，或沿柱全高采用连续复合矩形螺旋箍、螺旋净距不大于80mm、箍筋肢距不大于200mm、直径不小于10mm，轴压比限值均可增加0.10；上述三种箍筋的最小配箍特征值均应按增大的轴压比由本规范表6.3.9确定；
4、在柱的截面中部附加芯柱，其中另加的纵向钢筋的总面积不少于柱截面面积的0.8％，轴压比限值可增加0.05；此项措施与注3的措施共同采用时，轴压比限值可增加0.15，但箍筋的体积配箍率仍可按轴压比增加0.10的要求确定；
5、柱轴压比不应大于1.05。
根据抗规6.2.2条框架柱按照框架结构规定的调整系数进行调整：“一、二、三、四级框架的梁柱节点处，除框架顶层和柱轴压比小于0.15者及框支梁与框支柱的节点外，柱端组合的弯矩设计值应符合下式要求：
(6.2.2-1)
一级的框架结构和9度的一级框架可不符合上式要求，但应符合下式要求：
(6.2.2-2)
当反弯点不在柱的层高范围内时，柱端截面组合的弯矩设计值可乘以上述柱端弯矩增大系数。”
按照抗规6.2.3条要求：一、二、三、四级框架结构的底层，柱下端截面组合的弯矩设计值，应分别乘以增大系数1.7、1.5、1.3和1.2。底层柱纵向钢筋应按上下端的不利情况配置。
框架结构按照抗规6.3.7表中括号最小配筋率执行。
6.3.7柱的钢筋配置，应符合下列各项要求：
柱纵向受力钢筋的最小总配筋率应按表6.3.7-1采用，同时每一侧配筋率不应小于0.2％；对建造于Ⅳ类场地且较高的高层建筑，最小总配筋率应增加0.1％。
注：
1、表中括号内数值用于框架结构的柱；
2、钢筋强度标准值小于400MPa时，表中数值应增加0.1，钢筋强度标准值为400MPa时，表中数值应增加0.05；
3、混凝土强度等级高于C60时，上述数值应相应增加0.1。
框架结构的变形形态为剪切型，按照高规5.4.1-2条计算和控制刚重比：
二
框剪结构
刚度比公式按照抗规3.4.3条和高规3.5.2-2计算。
对框架-剪力墙、板柱-剪力墙结构、剪力墙结构、框架-核心筒结构、筒中简结构,楼层与其相邻上层的侧向刚度比2可按式（3.5.2-2)计算，且本层与相邻上层的比值不宜小于0.9;当本层层高大于相邻上层层高的1.5倍时，该比值不宜小于1.1;对结构底部嵌固层，该比值不宜小于1.5。
程序对于框剪结构位移角限值执行《抗规》5.5.1条要求。
配合内力调整参数中定义二道防线调整系数根据高规8.1.4条进行0.2v0调整。
8.1.4 抗震设计时，框架-剪力墙结构对应于地震作用标准值的各层框架总剪力应符合下列规定：
1、满足式（8.1.4）要求的楼层，其框架总剪力不必调整；不满足式（8.1.4）要求的楼层，其框架总剪力应按0.2V0和1.5Vf.max二者的较小值采用；
Vf≥0.2V0
(8.1.4)
式中：
V0
——对框架柱数量从下至上基本不变的结构，应取对应于地震作用标准值的结构底层总剪力；对框架柱数量从下至上分段有规律变化的结构，应取每段底层结构对应于地震作用标准值的总剪力；
Vf
——对应于地震作用标准值且未经调整的各层（或某一段内各层）框架承担的地震总剪力；
Vf
——对框架柱数量从下至上基本不变的结构，应取对应于地震作用标准值且未经调整的各层框架承担的地震总剪力中的最大值；对框架柱数量从下至上分段有规律变化的结构，应取每段中对应于地震作用标准值且未经调整的各层框架承担的地震总剪力中的最大值。
2、各层框架所承担的地震总剪力按本条第1款调整后，应按调整前、后总剪力的比值调整每根框架柱和与之相连框架梁的剪力及端部弯矩标准值，框架柱的轴力标准值可不予调整；
3、 按振型分解反应谱法计算地震作用时，本条第1款所规定的调整可在振型组合之后、并满足本规程第4.3.12条关于楼层最小地震剪力系数的前提下进行。
框剪结构中的框架柱按照抗规6.3.7表中非框架的最小配筋率执行。
程序对于框剪结构轴压比限值执行《抗规》6.3.6条对框剪结构的要求。
程序对于框剪结构执行高规8.1.7第4款要求：单片剪力墙底部承担的水平剪力不应超过结构底部总水平剪力的30％；不满足要求的墙肢会在配筋简图中输出超限标志“JLB”。
框剪结构的变形形态为剪弯型，按照高规5.4.1-1条计算和控制刚重比限值。剪力墙结构、框架-剪力墙结构、板柱剪力墙结构、筒体结构：
(5.4.1-1)
框剪结构程序根据抗规6.2.2条框架柱按照其他结构规定的调整系数进行调整。
三
框筒结构
程序中的框筒结构指的是框架-核心筒结构。
程序对于框筒结构位移角限值执行《抗规》5.5.1条中对于框架-核心筒要求。
程序对于框筒结构轴压比限值执行《抗规》6.3.6条对框架核心筒结构的要求。
配合内力调整参数中定义二道防线调整系数根据高规9.1.11条进行调整：
高规9.1.11条： 抗震设计时，筒体结构的框架部分按侧向刚度分配的楼层地震剪力标准值应符合下列规定：
1、框架部分分配的楼层地震剪力标准值的最大值不宜小于结构底部总地震剪力标准值的10％。
2、当框架部分分配的地震剪力标准值的最大值小于结构底部总地震剪力标准值的10％时，各层框架部分承担的地震剪力标准值应增大到结构底部总地震剪力标准值的15％；此时，各层核心筒墙体的地震剪力标准值宜乘以增大系数1．1，但可不大于结构底部总地震剪力标准值，墙体的抗震构造措施应按抗震等级提高一级后采用，已为特一级的可不再提高。
3、当框架部分分配的地震剪力标准值小于结构底部总地震剪力标准值的20％，但其最大值不小于结构底部总地震剪力标准值的10％时，应按结构底部总地震剪力标准值的20％和框架部分楼层地震剪力标准值中最大值的1．5倍二者的较小值进行调整。
按本条第2款或第3款调整框架柱的地震剪力后，框架柱端弯矩及与之相连的框架梁端弯矩、剪力应进行相应调整。
根据高规9.2.2第2款要求：底部加强部位角部墙体约束边缘构件沿墙肢的长度宜取墙肢截面高度的1／4。
程序对于框架核心筒结构L型墙体边缘构件一律设置约束边缘构件；参见高规9.2.2第3款“底部加强部位以上角部墙体宜按本规程7.2.15条的规定设置约束边缘构件。”
框筒结构程序根据抗规6.2.2条框架柱按照其他结构规定的调整系数进行调整。
框筒结构的变形形态为剪弯型，按照高规5.4.1-1条计算和控制刚重比限值。
四
筒中筒结构
程序中的筒中筒结构执行和框架-核心筒结构相同的要求。
五
剪力墙结构
程序对于剪力墙结构位移角限值执行《抗规》5.5.1条中对于剪力墙结构的要求。
同框剪结构。
剪力墙结构的变形形态为剪弯型，按照高规5.4.1-1条计算和控制刚重比限值。
六
板柱剪力墙结构
程序对于板柱剪力墙结构位移角限值执行《抗规》5.5.1条中对于板柱剪力墙结构的要求。
程序根据抗规6.6.3条第一款要求对于板柱结构中的框架柱和剪力墙内力进行调整：板柱-抗震墙结构的抗震计算，应符合下列要求：
1 房屋高度大于12m时，抗震墙应承担结构的全部地震作用；房屋高度不大于12m时，抗震墙宜承担结构的全部地震作用。各层板柱和框架部分应能承担不少于本层地震剪力的20％。调整结果可以在旧版文本查看WWNL*.out中查看。
七
异形柱框架结构
同框架结构。
同框架结构。
同框架结构。
按照异形柱规程6.2.5条括号中框架要求考虑。
6.2.5异形柱中全部纵向受力钢筋的配筋百分率不应小于表6.2.5-1规定的数值，且柱肢肢端纵向受力钢筋的配筋百分率不应小于表6.2.5-2规定的数值。
按照异形柱规程5.3.2条考虑。
异形柱规程5.3.2条:节点核心区受剪的水平截面应符合下列条件。
式中：
Vj
——节点核心区组合的剪力设计值；
γ RE
——承载力抗震调整系数，取0.85；
bj/hj
——节点核心区的截面有效验算厚度和截面高度，当梁截面宽度与柱肢截面厚度相同，或梁截面宽度每侧凸出柱边小于50mm时，对L形、T形和十字形截面，可取bj＝bc，hj＝hc；对Z形截面，可取bj＝bc，hj＝hc＋h’c；其中bc、hc和h’c分别为验算方向的柱肢截面厚度和高度(图5.3.2)；
α
——纤维增强系数，当节点区采用普通混凝土时，取α＝1；采用聚丙烯纤维混凝土时，取α＝1.1；采用钢纤维混凝土时，取α＝1.2；
ζ N
——轴压比影响系数，应按表5.3.2-1采用；
ζ v
——正交肢影响系数，与验算方向正交的柱肢对节点核心区受剪承载力的影响系数，应按本规程第5.3.4条的规定采用；
ζ h
——截面高度影响系数，应按表5.3.2-2采用。
按照异形柱规程5.3.3条考虑。
节点核心区的受剪承载力应符合下列公式规定：
式中：
N
——与组合的节点剪力设计值对应的该节点上柱底部轴向力设计值，当N为压力且N＞0.3fcA时，取N＝O.3fcA；当N为拉力时，取N＝0；
A svj
——核心区有效验算宽度范围内同一截面验算方向的箍筋各肢总截面面积；
h b0
——梁截面有效高度，当节点两侧梁截面有效高度不等时取平均值；
A' s
——梁纵向受压钢筋合力点至截面近边的距离。
根据异形柱规程6.2.2条考虑。
6.2.2 抗震设计时，异形柱的轴压比不宜大于表6.2.2规定的限值。
注：
1、剪跨比不大于2的异形柱，轴压比限值应按表内相应数值减小0.05；
2、 肢端设暗柱时，L形、Z形柱按表内相应数值增大0.05；十字形、T形柱一、二级抗震等级按表内相应数值增大0.1，三、四级抗震等级按表内相应数值增大0?05；
3、纵向受力钢筋采用500MPa级钢筋时，轴压比限值应按表内相应数值减小0.05。
同框架结构。
八
异形柱框剪结构
同框剪结构。
同框剪结构。
同框剪结构。
按照异形柱规程6.2.5条框剪要求考虑。
同异形柱框架结构。
九
部分框支剪力墙结构
程序对于框架结构位移角限值执行《抗规》5.5.1条要求。
当转换层设置在1、2层的低位转换结构，按照高规附录E.0.1条计算。
高规附录E.0.1 当转换层设置在1、2层时，可近似采用转换层与其相邻上层结构的等效剪切刚度比γe1表示转换层上、下层结构刚度的变化，γe1宜接近1，非抗震设计时γe1不应小于0．4，抗震设计时γe1不应小于0．5。γe1可按下列公式计算：
当转换层设置在2层以上的高位转换结构，程序按照高规附录E.0.2条要求控制刚度比限值：相关规范如下：当转换层设置在第2层以上时，按本规程式（3.5.2-1）计算的转换层与其相邻上层的侧向刚度比不应小于0.6。
同时当转换层设置在第2层以上时，程序按照高规附录E.0.2条要求控制剪弯刚度比限值。
当转换层设置在第2层以上时尚宜采用图E所示的计算模型按公式（E．0．3）计算转换层下部结构与上部结构的等效侧向刚度比γe2。γe2宜接近1，非抗震设计时γe2不应小于0．5，抗震设计时γe2不应小于0.8。
根据高规10.2.16条第7款的要求，部分框支剪力墙结构的布置应符合下列规定：框支框架承担的地震倾覆力矩应小于结构总地震倾覆力矩的50％，因此程序对于部分框支剪力墙结构，再结合特殊柱中的转换柱定义，输出了力学方式下框支框架的倾覆力矩比例，如下图所示：
根据高规10.2.17条的要求：部分框支剪力墙结构框支柱承受的水平地震剪力标准值应按下列规定采用：
1、每层框支柱的数目不多于10根时，当底部框支层为1～2层时，每根柱所受的剪力应至少取结构基底剪力的2％；当底部框支层为3层及3层以上时，每根柱所受的剪力应至少取结构基底剪力的3％。
2、每层框支柱的数目多于10根时，当底部框支层为1～2层时，每层框支柱承受剪力之和应至少取结构基底剪力的20％；当框支层为3层及3层以上时，每层框支柱承受剪力之和应至少取结构基底剪力的30％。
程序对于部分框支剪力墙结构，定义了转换层的同时在特殊柱中定义了转换柱后，会进行上述调整，调整系数在新版文本查看和旧版文本查看WWNL*.out中输出，如下图所示：
十
单层钢结构厂房
程序能根据《钢标》附录B.2.1条规定:在风荷载标准值作用下，无桥式起重机时，单层钢结构柱顶水平位移不宜大于1/150。
钢标附录B．2．1 单层钢结构水平位移限值宜符合下列规定。
在风荷载标准值作用下，单层钢结构柱顶水平位移宜符合下列规定：
1、单层钢结构柱顶水平位移不宜超过表8．2．1-1的数值；
2、无桥式起重机时，当围护结构采用砌体墙，柱顶水平位移不应大于H／240，当围护结构采用轻型钢墙板且房屋高度不超过18m时，柱顶水平位移可放宽至H／60；
3、有桥式起重机时，当房屋高度不超过18m，采用轻型屋盖，吊车起重量不大于20t工作级别为A1～A5且吊车由地面控制时，柱顶水平位移可放宽至H／180。
对于单层钢结构厂房程序按照抗规9.2.13条要求控制长细比：厂房框架柱的长细比，轴压比小于0．2时不宜大于150；轴压比不小于0.2时，不宜大于120。
十一
多层钢结构厂房
对于多层钢结构厂房程序按照抗规附录H.2.8条要求控制长细比：多层钢结构厂房的基本抗震构造措施，尚应符合下列规定：1 框架柱的长细比不宜大于150；当轴压比大于0.2时，不宜大于
所以多层钢结构厂房中各个钢柱的长细比限值可能出现的各不相同的情况，如下图所示：
同钢框架的要求考虑。
十二
钢框架结构
程序按照抗规表5.5.1控制钢框架结构在地震作用下的位移角限值。
按照钢标附录B.2.3高层建筑钢结构在风荷载和多遇地震作用下弹性层间位移角不宜超过1／250。
抗震设计时按照抗规8.3.1条控制：
框架柱的长细比，一级不应大于：
二级不应大于：
三级不应大于：
四级不应大于：
非抗震时：程序根据钢标7.4.7条，对于实腹式钢柱按照150控制长细比。
按照高钢规控制时，框架柱的长细比，一级不应大于：
二级不应大于：
三级不应大于：
四级和非抗震时不应大于：
钢框架变形模式属于剪切型，按照高钢规6.1.7-1考虑刚重比计算，框架结构应满足下式要求：
(6.1.7-1)
十三
钢框架-支撑结构
同钢框架结构。
根据抗规3.4.3条（前文述）和高钢规3.3.10-2条控制刚度比。
对框架-支撑结构、框架-延性墙板结构、筒体结构和巨型框架结构，楼层与其相邻上层的侧向刚度比γ2可按式(3.3.10-2)计算，且本层与相邻上层的比值不宜小于0.9；当本层层高大于相邻上层层高的1.5倍时，该比值不宜小于1.1；对结构底部嵌固层，该比值不宜小于1.5。
(3.3.10-2)
式中：
γ 2
——考虑层高修正的楼层侧向刚度比；
hi、hi+1
——第i层和第i＋1层的层高(m)。
钢框架支撑体系变形模式属于剪弯型，按照高钢规6.1.7-2考虑刚重比计算， 框架结构应满足下式要求。
框架-支撑结构、框架-延性墙板结构、筒体结构和巨型框架结构应满足下式要求：
(6.1.7-2)
程序在满足高钢规7.3.2第4款的条件时，会按照该条要求控制钢框架支撑结构里的支撑应力比限值，即：当框架柱的计算长度系数取1.0，或取无侧移失稳对应的计算长度系数时，应保证支撑能对框架的侧向稳定提供支承作用，支撑构件的应力比ρ应满足下式要求。
(7.3.2-10)
构件信息里会进行输出支撑应力比限值，如下图所示：
配合内力调整参数中定义二道防线调整系数根据抗规8.2.3条第3款进行0.25v0调整。
钢框架-支撑结构的斜杆可按端部铰接杆计算；其框架部分按刚度分配计算得到的地震层剪力应乘以调整系数，达到不小于结构底部总地震剪力的25％和框架部分计算最大层剪力1．8倍二者的较小值。
十四
砼框架-钢支撑结构
程序根据抗规附录G.1.4条第4款要求：钢支撑-混凝土框架的层间位移限值，宜按框架和框架-抗震墙结构内插。
此时程序取（1/550+1/800）/2，即1/675控制砼框架-钢支撑结构位移角。
选择此结构后多模型及包络参数中的无支撑模型自动包络就会点亮。
勾选后，程序分别计算有支撑模型、无支撑模型，并在主模型中输出二者的配筋包络结果。
十五
钢框架-延性墙板结构
同钢框架位移角限值。
钢框架-延性墙板结构变形属于弯剪型，按照高钢规6.1.7-2条控制刚重比：
十六
全框支剪力墙结构（广东）
全框支剪力墙结构由广东高规2021版第11.3节提出，主要执行下列要求。
程序根据由广东高规2021版11.3.13条第4款对于框支柱和框架柱轴压比进行控制：
8度抗震设防的框支柱轴压比不宜大于0.55，框架柱轴压比不宜大于0.65；7度抗震设防的框支柱轴压比不宜大于0.65，框架柱轴压比不宜大于0.75；6度抗震设防的框支柱轴压比不宜大于0.75，框架柱轴压比不宜大于0.85。计算轴压比时，应采用重力荷载代表值作用下柱的轴压力设计值。
程序根据由广东高规2021版11.3.13条第3款对于框支柱和框架柱的最小配筋率进行控制：
8度抗震设防区按特一级构造，竖向钢筋配筋率不小于1.6%；柱端箍筋加密区最小配箍特征值比表6.4.7的规定大0.03，且箍筋体积配箍率不小于1.6%；7度抗震设防区按一级构造，竖向钢筋配筋率不小于1.4%；6度抗震设防区按二级构造，竖向钢筋配筋率不小于1.2%；柱端箍筋加密区最小配箍特征值按表6.4.7取值。
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