新规范版PKPM软件四轮结构计算法

作者：杨 星、赵 兵,在《PKPM新天地》杂志05年第一期发表了新规范版
PKPM软件四轮结构计算法文章，对如何使用PKPM软件完成高层建筑结构的施
工图设计，很有帮助。简介如下：
本文针对新规范在结构可靠度、设计计算、配筋构造等方面都有重大更新
和补充，特别是对抗震计算及结构的整体性、规则性提出了更高的要求，提出
了四轮结构计算法，做为运用新规范版PKPM软件进行结构计算的一般步骤，不
涉及建模和出图内容。
前言：设计软件的合理选取
新规范版PKPM软件系列中能够完成结构设计的程序主要有：PMCAD、PK、
TAT、SATWE、PMSAP等，不同的软件有不同的功能和适用范围。
各软件不同的功能如下：
PMCAD：主要用于建模，其中第八项可作砖混结构和底框-抗震墙结构中
砖混部分的抗震分析和计算。砖混结构的强度、构造也在这里计算。
PK：适用于二维框、排架结构计算，尤其适用于带重型吊车的工业厂房设计。
TAT：采用薄壁杆件原理的空间分析软件，适用于一般多、高层建筑结构设计。
SATWE：基于壳元理论的空间有限元分析软件，适用于复杂多、高层建筑结构
设计。
PMSAP：核心是通用有限元程序，适用于任意空间结构及复杂多、高层建筑结
构设计。
由于各个软件计算模型存在的差异,即是是同一个工程,如果用不同的软件计算,
其计算结果也不可能完全相同,有时会差异很大。因此，设计人员首要任务是在是
在充分了解各软件计算原理的前提下，根据工程的实际情况，选择适合本工程力学
特征的计算软件。否则，如果选择了不合理的计算软件，不仅浪费了时间和精力，
而且错误的计算结果有可能导致工程隐患。
当前最明显的例子，是有些设计人员试图用TAT、SATWE计算砌体结中梁和柱。
还有经常用TAT和SATWE做对比。
新版软件的四轮结构计算步骤
新版软件据新规范的要求增加了更多的设计参数和计算内容，这些参数和要求
的计酸内容又相互制约。因此，计算不可能一蹴而就，一次完成。通常只少要进行
四轮计算。
第一轮计算：完成整体参数的正确设置
需要通过计算确定的主要参数有三个：振型组合数、最大地震力作用方向、
结构基本周期。
第二轮计算：确定整体结构的合理性。
把六个比值：周期比、位移比、刚度比、层间受剪承载力比、刚重比、剪重比。
控制在规范允许的范围内。
第三轮计算：对单构件作优化设计。
检查梁、柱超筋；剪力墙超筋；柱轴压比；剪力墙轴压比；做到计算结果不超
限，并进行截面优化。
第四轮计算：满足施工图构造要求。
构造要求，施工图设计阶段必需满足，应当充分重视
1：配筋计算要输入合理的归并系数、梁支座形式、钢筋选筋库等。对初次计算
结果不满意，应进行多次试算调整。
2：生成施工图前，要认真输入出图参数。梁柱最小筋径、框架顶角配筋方式、
柱纵筋塔接和箍筋型式、钢筋放大系数。
3：要仔细检查成图。
结束语：提倡概念设计。
1：复杂多变的结构计算要分层次有序进行。
2：每轮计算要多次试算，力争方案合理。
3：用两个以上的软件校核。
4：人是主导，软件是工具。