【结构学院】PKPM结构系列软件常见问题解析

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文章作者:段方舟 | 来源:PKPM构力科技(id:PKPM-systems) 上部计算部分 1、模型为异形柱框架结构,模型中两个柱子计算结果出现节点域抗剪超限,超限信息N-C= 1 (29)Vjx=-47> FFC=0.35*fc*B*H=-202,请问节点域抗剪承载力为何是负数? 答:该模型中超限的这几个柱都是X向节点域超限。但是从模型中看,这几个柱和X向的梁是没有关联的,所以在X向上其实是不存在节点核芯区的问题的。检查模型,发现柱是布置在和梁关联的节点上,然后通过一个大偏心距偏移到现在的位置。所以在程序中,这些柱实际上是和水平梁是相互关联的。

文章作者:段方舟 | 来源:PKPM构力科技(id:PKPM-systems)


上部计算部分


1、模型为异形柱框架结构,模型中两个柱子计算结果出现节点域抗剪超限,超限信息N-C= 1 (29)Vjx=-47> FFC=0.35*fc*B*H=-202,请问节点域抗剪承载力为何是负数?


答:该模型中超限的这几个柱都是X向节点域超限。但是从模型中看,这几个柱和X向的梁是没有关联的,所以在X向上其实是不存在节点核芯区的问题的。检查模型,发现柱是布置在和梁关联的节点上,然后通过一个大偏心距偏移到现在的位置。所以在程序中,这些柱实际上是和水平梁是相互关联的。


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图1


既然相互关联,那么程序就会考虑节点核心区的问题。由于构件偏心过大,导致偏心距过大,所以bj=0.5*(200+500)+0.25*200-600=-200。所以得到的核芯区剪压比限值0.3/0.85*14.3*(-200)*200/1000=-201.88。由于这个位置本身没有节点核芯区,所以可以忽略这个超限的提示。


2、请问层内斜杆、空间斜杆和通过梁顶标高建成的斜梁三者的区别是什么?各适用于什么情况?一个三层的混凝土框架,层高均为3米,其中有一斜梁一端连着柱一端连着梁,连着柱一端的顶标高为4.5m,连着梁一端的顶标高为3.0m,请问这样的斜梁以哪种方式建模合适?


答:空间斜杆主要是为了解决越层斜杆的建模问题。可以直接在空间上两点布置斜杆。相比于之前层层布置斜杆要简单很多。


斜梁形成的封闭区域是可以生成斜板的,斜杆形成的封闭区域不可以形成斜板。


从单元上来说,这三者是一样的,都是杆单元。


三者虽然都是杆单元,设计方法也都是按照拉弯或者压弯构件设计,但是在设计方式上有所区别。斜梁是按照梁的设计方式输出,斜杆按柱的方式进行设计和输出。对于描述的情况,如果这个构件不需要关联斜板,那么按照斜杆建模即可。如果关联斜板,要按照斜梁的方式建模。


3、计算次梁的配筋时,开始定义抗震等级为一级,后改为五级,建模按照主梁建模。改为五级后梁顶弯矩一样,对应的荷载工况也一样,但是配筋比一级大10%。是什么原因?


答:造成这样的问题在于参数中勾选了梁端自动考虑受压钢筋。考虑这个参数后,梁端自动按照双筋截面计算,对于一级抗震等级的梁,规范对受拉受压钢筋有面积的比例要求,而五级梁没有要求。这样就造成一级梁会用更多的受压钢筋,从而受拉钢筋会相应减小。


4、satwe 活载交互定义中梁进行活载折减,但是计算结果未按折减后荷载计算,仍按原值计算。另外,平面荷载校核中也未能体现活载已按折减系数折减?


答:如果要考虑交互定义的活荷载折减系数,首先在参数设置中必须选择梁考虑活荷载折减,不能选择不考虑那一项。另外,对于梁的活荷载折减,是对楼面梁的要求。如果模型只有一层,即梁均为屋面梁,则不会做折减。


目前的程序对于活荷载折减是在内力组合的时候考虑的。平面荷载校核是平面导荷的结果,所以此时输出的是不考虑活荷载折减系数的导荷结果。


5、PKPM计算剪力墙整体稳定性时,是否高规D.0.3-1条不管剪力墙的翼缘那个肢有多长,都是按照三边支承板计算?程序是否按照D.0.4条验算了剪力墙的整体稳定呢?


答:如果是自动计算的剪力墙稳定,那么确实是不管翼缘多长,都认为是一个支承边。这种情况可以采用补充验算中的墙稳定验算单独计算您指定的墙肢稳定性,在这里您可以指定墙体的支承条件。


对于整体稳定的验算,v4.3版本开始可以考虑按照高规附录D.0.4计算,并在构件信息中输出验算结果。在补充验算中可以考虑,但是由于补充验算是对于单独墙肢进行验算的,所以惯性矩取值也是取单墙肢的结果,补充验算中墙整体稳定的结果本身还不准确。


6、如果想查看楼层某个位置的实际位移,就是相对于室外地面该楼层的位移,该怎么操作?层间位移相加吗?


答:程序在位移图形输出的各点位置值是绝对位移,即相对于底部固定支座的位移值。


如果需要相对于室外地面处该楼层的位移,那要找对应点之间的相对位移值,即两点绝对位移值之间的差值。但是对于地震工况,由于位移是CQC后的结果,所以绝对值直接相减和程序输出的值是有一定差距的。其他静力工况是可以一一对应的。


7、剪力墙住宅,只有一片墙转换,在计算结果中发现查看不到框支柱的倾覆力矩,显示框架柱的倾覆力矩比值为0,感觉有误;另外,程序未按照《高规》10.2.17条要求调整框支柱的剪力?


答:由于模型中所有的柱都是和墙相连的,是边框柱。对于边框柱,倾覆力矩是统计到墙里的,所以框架承担的倾覆力矩为0。


关于框支框架的统计问题,是因为结构体系不是部分框支剪力墙结构,并且也没有定义转换层层号。所以程序不做框支柱倾覆力矩的统计,也未按规范做框支柱的剪力调整。


8、模型中提示构件重合是什么问题?应该如何解决?


答:提示构件重合的问题主要是如下图所示用蓝线标注的区域。在这个位置,两个节点之间有一段直线,有一段弧线。所以判断构件重合。


修改方法就是像左右两侧的方式一样,在弧线上加一个节点即可。即截图中圈出的点。


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图2


9、工程模型中底层没有建支撑,但是规定水平力下规范算法有倾覆力矩,大概1%~4%左右,轴力方式则没有,是什么原因?


答:如下图:模型在顶部几层是有布置斜杆的


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图3


程序提供的规定水平力下的构件倾覆力矩分为两种算法,一种是抗规算法,一种是轴力算法。


抗规算法即按照抗震规范的要求计算,由规范公式可见,倾覆力矩要做两次求和。一次是本层所有构件加和,另外一次是层层叠加。所以顶部几层有支撑构件的倾覆力矩,下面楼层也有,因为是经过层层叠加得到的。


轴力方式是标准的力学算法,只考虑本层的构件加和。所以在轴力算法下可见只有顶部几层有支撑的倾覆力矩,下面各层没有。


10、框架柱在恒载作用下Dz差值是否为单层柱受压变形值?不同层的柱,为何有的受压,有的受拉?


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图4


答:因为竖向荷载加载方式选择了模拟施工3或模拟施工1。模拟施工的最终变形结果是多个施工步叠加得到的,所以并没有什么实际比较的意义。如果要考察的话,请选择一次性加载的方式计算。在一次性加载的情况下,得到的构件在恒载下的竖向变形,各层基本都是受压的情况。


施工图部分


1、有一个17×13米的厂房,屋面采用大小套井字梁,经SATWE整体计算后,砼结构施工图中的井字梁挠度图是否合理?


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图5


答:结合satwe中梁在恒载下的弯矩图看,施工图中给出的挠度图是合理的。程序中,对梁梁相交位置的支座是以恒载下的弯矩作为判断原则的。如果一个方向的梁在交点位置出现峰值的负弯矩。那么另外方向的梁可以作为它的支座。反之,则不能作为支座。截图中是恒载下的梁弯矩图。方框圈出的位置是竖向梁出现峰值负弯矩的位置。这几个位置水平梁是作为竖向梁的支座的。圆圈圈出的位置是水平梁出现峰值负弯矩的位置。这几个位置竖向梁是作为水平梁的支座。这些支座的位置和挠度图中的支座是一致的,所以施工图的结果是合理的。


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图6


2、生成楼板施工图时,为何同一块板,负筋伸出长度不一致?请问负筋伸出长度计算方式(原计算方式为梁边伸出长度=梁中线/4),及其依据?


答:对于边梁位置的负筋长度,程序实际上也是从梁边算,只是在标注的时候,是取到钢筋外边缘的位置。具体计算的方式请见下图。(图中的数据未考虑取整模数的问题)


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图7


目前程序在计算负筋长度时,是按照构造手册的相关要求(《混凝土结构构造手册(第四版)》,第118页),取板跨计算长度除以参数中设定的值。


3、目前单位用的V3.2网络版,出现了350mm宽框架梁箍筋为2肢箍的配筋, PKPM如此配箍的规范条文依据是什么?这种配箍不满足规范条文抗规6.3.4-3?


答:程序对于箍筋肢数是按照规范上对于肢距的要求控制的,是可以执行抗规6.3.4-3的。程序目前的箍筋肢距是取箍筋内边缘之间的距离。对于四级抗震等级的梁,保护层20,箍筋直径为8的梁。两肢箍的间距是350-20*2-8*2=294,符合规范不超过300的要求。


4、如下图,satwe计算后砼结构施工图模块,箍筋直径取10时,箍筋肢数为10X10;为减小箍筋肢距将直径加大到16,箍筋肢数仍为10X10,计算面积612,即箍筋直径没有影响配筋结果,甚至改成25也一样?


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图8


答:从模型中看,柱的抗震等级均为一级。按混凝土规范11.4.15的要求,一级抗震等级的柱箍筋肢距不能超过200mm。截图中的柱截面尺寸较大,如果按规范条文采用隔一拉一的方式,显然不能满足肢距的要求。所以只能通过增加肢数的方式来满足。程序生成的结果是正常的,没有问题。


5、请问在梁计算配筋的时候,梁端支座弯矩调幅0.85后,梁端支座处按照裂缝控制配筋,是否还可以勾选裂缝配筋考虑支座宽度。或者说二者只能选其一配筋?


答:可以。弯矩调幅和裂缝计算考虑支座宽度这两项并不存在冲突的问题。但是如果您在计算时考虑了梁端刚域,那么在施工图中就不应该考虑支座宽度对裂缝的影响。


6、梁所在楼层已经是屋面了,但是生成屋面梁还是显示KL,而不是WKL,是何原因?


答:按程序的判断原则,如果梁上不存在墙、柱等构件,则认定为WKL。由下图可见,用线标出这几根KL,在上层仍然有一端有柱相连。按程序的判断原则,属于梁上存在柱构件,所以不是WKL。截图中箭头所指的KL,符合程序的判断原则,所以在施工图中标注为WKL。


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图9


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