利用PKPM進行多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要步驟

1、一、執(zhí)行PMCAD主菜單1，輸入結(jié)構(gòu)的整體模型（一）根據(jù)建筑平、立、剖面圖輸入軸線1、結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層“軸線輸入”1）結(jié)構(gòu)圖中尺寸是指中心線尺寸，而非建筑平面圖中的外輪廓尺寸2）根據(jù)上一層建筑平面的布置，在本層結(jié)構(gòu)平面圖中適當(dāng)增設(shè)次梁3）只有樓層板、梁、柱等構(gòu)件布置完全一樣（位置、截面、材料），并且層高相同時，才能歸并為一個結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層2、“網(wǎng)格生成”軸線命名（二）估算（主、次）梁、板、柱等構(gòu)件截面尺寸，并進行“構(gòu)件定義”1、梁1）抗震規(guī)范第條規(guī)定：b2002）主梁：h = (1/81/12) l ，b(1/31/2)h3）次梁：h = (1/121/16) l ，b(1/31/2)h2、框架柱：1）

2、抗震規(guī)范第條規(guī)定：矩形柱bc、hc300，圓形柱d3502）控制柱的軸壓比柱的軸壓比限值，抗震等級為一到四級時，分別為0.71.0柱軸力放大系數(shù)，考慮柱受彎曲影響， 1.21.4樓面豎向荷載單位面積的折算值， 1315kN/m2柱計算截面以上的樓層數(shù)柱的負(fù)荷面積3、板樓板厚：h = l /40 l /45 (單向板) 且h60mmh = l /50 l /45 (雙向板) 且h80mm（三）選擇各標(biāo)準(zhǔn)層進行梁、柱構(gòu)件布置，“樓層定義”1、 構(gòu)件布置，柱只能布置在節(jié)點上，主梁只能布置在軸線上。2、 偏心，主要考慮外輪廓平齊。3、 本層修改，刪除不需要的梁、柱等。4、 本層信息，給出本標(biāo)準(zhǔn)層板厚、

3、材料等級、層高。5、 截面顯示，查看本標(biāo)準(zhǔn)層梁、柱構(gòu)件的布置及截面尺寸、偏心是否正確。6、 換標(biāo)準(zhǔn)層，進行下一標(biāo)準(zhǔn)層的構(gòu)件布置，盡量用復(fù)制網(wǎng)格，以保證上下層節(jié)點對齊。（四）定義各層樓、屋面恒、活荷載，“荷載定義”1、 荷載標(biāo)準(zhǔn)層，是指上下相鄰且荷載布置完全相同的層。2、 此處定義的荷載是指樓、屋面統(tǒng)一的恒、活荷載，個別房間荷載不同的留在PM主菜單3局部修改（五）根據(jù)建筑方案，將各結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層和荷載標(biāo)準(zhǔn)層進行組裝，形成結(jié)構(gòu)整體模型，“樓層組裝”1、 樓層的組裝就遵循自下而上的原則。2、 樓層組裝完成后整個結(jié)構(gòu)的層數(shù)必然等于幾何層數(shù)。3、 確定“設(shè)計參數(shù)”，總信息、地震信息、風(fēng)荷載信息等。二、執(zhí)行P

4、MCAD主菜單2，布置次梁樓板1、 此處次梁是指未在主菜單1布置過的次梁，對于已將其當(dāng)作主梁在主菜單1布置過的梁，不得重復(fù)布置。2、 對樓梯間進行全房間開洞，“樓板開洞”3、 對個別房間板厚發(fā)生變化的，按照設(shè)計實際作局部修改，“修改板厚”4、 對有懸挑板的梁上布置懸挑板，“設(shè)懸挑板”5、 第1層布置好后，下一層的布置盡量利用“拷貝前層”避免重復(fù)工作，拷貝前層時可根據(jù)實際情況需要，決定是否拷貝前層的樓板開洞、修改板厚、設(shè)懸挑板、次梁布置等信息。三、執(zhí)行PMCAD主菜單3，輸入荷載信息1、“樓面荷載”對個別房間進行樓面荷載修改，如：板厚有變化的房間的樓面恒載、廁所的樓面恒載及門廳、走道、樓梯間的樓

5、面活荷載等。2、“梁間荷載”對梁承受的非板傳來的荷載（如填充墻等）進行輸入，注意，對梁承受填充墻荷載的需考慮窗洞、樓梯間全房間開洞的須根據(jù)實際情況計算梯段傳至樓層梯梁的均布恒（活）載、梯段及休息平臺經(jīng)平臺梯梁（、梯柱）傳至下層框架梁的集中恒（活）載3、“節(jié)點荷載” 梯段及休息平臺經(jīng)平臺梯梁（、梯柱）傳至框架柱的集中恒（活）載4、 程序能對梁的自重、板的導(dǎo)荷進行自動計算，這些荷載都不能在此處重復(fù)計算，荷載的輸入是指程序不能計算和導(dǎo)算的外加荷載，一定要根據(jù)實際情況進行計算輸入，不得多輸，更不能漏掉荷載。切記，樓梯間的荷載往往容易漏掉！5、 第1層布置好后，下一層的布置盡量利用“層間拷貝”避免重復(fù)工

6、作，可根據(jù)實際情況選擇前面已經(jīng)布置好的任意一層作荷載拷貝，還可根據(jù)實際情況選擇是否拷貝樓面荷載、梁間荷載、節(jié)點荷載等信息。四、執(zhí)行PMCAD主菜單C ，平面荷載顯示校核1、 顯示各層輸入的樓面荷載、梁間荷載、節(jié)點荷載，以供校核2、 如要保留各荷載文件，必須為每個文件另取文件名，“指定圖名”3、 荷載文件格式為*.T，可用主菜單9“圖形編輯、打印及轉(zhuǎn)換”打開文件，或轉(zhuǎn)換為DWG文件用CAD打開。摘 要：隨著經(jīng)濟的發(fā)展人民生活水平的不斷提高，同時，建筑業(yè)也得到了突飛猛進的發(fā)展，結(jié)構(gòu)設(shè)計是整個建筑工程中十分重要的一個環(huán)結(jié)，文章結(jié)合某工程實例，對結(jié)構(gòu)設(shè)計中的相關(guān)問題進行了簡要分析，一供參考.關(guān)鍵詞：結(jié)

7、構(gòu)設(shè)計；問題；1關(guān)于超長結(jié)構(gòu)：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范第2地基與基礎(chǔ)設(shè)計： 地基與基礎(chǔ)設(shè)計一直是結(jié)構(gòu)工程師比較重視的方面，不僅僅由于該階段設(shè)計過程的好與壞將直接影響后期設(shè)計工作的進行，同時，也是因為地基基礎(chǔ)也是整個工程造價的決定性因素，因此，在這一階段，所出現(xiàn)的問題也有可能更加嚴(yán)重甚至造成無法估量的損失。在地基基礎(chǔ)設(shè)計中要注意地方性規(guī)范的重要性問題。由于我國占地面積較廣，地質(zhì)條件相當(dāng)復(fù)雜，作為國家標(biāo)準(zhǔn)，僅僅一本地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范無法對全國各地的地基基礎(chǔ)都進行詳細(xì)的描述和規(guī)定，因此，作為建立在國家標(biāo)準(zhǔn)之下的地方標(biāo)準(zhǔn)。地方性的“地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范”能夠?qū)⒏鞯胤降牡鼗A(chǔ)類型和設(shè)計處理方法等一些成熟的經(jīng)驗描述

8、和規(guī)定得更為詳細(xì)和準(zhǔn)確，所以，在進行地基基礎(chǔ)設(shè)計時，一定要對地方規(guī)范進行深入地學(xué)習(xí)，以避免對整個結(jié)構(gòu)設(shè)計或后期設(shè)計工作造成較大的影響。目前的短肢剪力墻體系小高層由于考慮埋置深度的要求，一般均設(shè)置地下室?；A(chǔ)則采用樁筏基礎(chǔ)。如何對樁進行合理選型，將對整個地下室設(shè)計的經(jīng)濟性產(chǎn)生重要影響。例如某一工程，上部十八層帶一地下室，根據(jù)勘察報告，采用400預(yù)應(yīng)力管樁，可選樁長有樁長25m，單樁承載力特征值Ra=900KN，樁長34m，單樁承載力特征值Ra=1300KN。采用25m樁需要290根，采用34m樁需要200根。從樁本身比較兩種方案，總的樁延米數(shù)量相當(dāng)，但采用25m樁為滿樘布置，筏板厚需1200mm

9、，而采用34m樁為墻下布置，筏板可減至900mm，經(jīng)濟性明顯。因此，筆者認(rèn)為基礎(chǔ)選型應(yīng)作方案比較，才能選定經(jīng)濟合理的方案。而對于筏板厚度的取值，則應(yīng)考慮樁沖切，角樁沖切，墻沖切及板配筋等多方面的因素。另外，筏板長度的設(shè)置也須我們研究探討，由于考慮地下室的使用合理性，常規(guī)我們采用設(shè)置后澆帶來解決底板超長引起的收縮及溫度裂縫，后澆帶的作用是明顯的，但也給施工帶來了不少麻煩，甚至由于處理不當(dāng)而引起后澆帶漏水及裂縫。而有些高層，長寬均達(dá)100m以上，中間就設(shè)置幾條后澆帶，也沒有其他措施，本人認(rèn)為是不妥當(dāng)?shù)摹?. 結(jié)構(gòu)計算與分析在結(jié)構(gòu)計算與分析階段，如何準(zhǔn)確，高效地對工程進行內(nèi)力分析并按照規(guī)范要求進行設(shè)

10、計和處理，是決定工程設(shè)計質(zhì)量好壞的關(guān)鍵。由于新規(guī)范的推出對結(jié)構(gòu)整體計算和分析部分相當(dāng)多的內(nèi)容進行了調(diào)整和改進，因此，結(jié)構(gòu)工程師也應(yīng)該相當(dāng)?shù)貙@一階段比較常見的問題有一個清晰的認(rèn)識。（1）結(jié)構(gòu)整體計算的軟件選擇。目前比較通用的計算軟件有：SATWE、TAT、TBSA或ETABS、SAP等，但是，由于各軟件在采用的計算模型上存在著一定的差異，因此導(dǎo)致了各軟件的計算結(jié)果有或大或小的不同。所以，在進行工程整體結(jié)構(gòu)計算和分析時必須依據(jù)結(jié)構(gòu)類型和計算軟件模型的特點選擇合理的計算軟件，并從不同軟件相差較大的計算結(jié)果中，判斷哪個是合理的、哪個是可以作為參考的，哪個又是意義不大的，這將是結(jié)構(gòu)工程師在設(shè)計工作中首

11、要的工作。否則，如果選擇了不合適的計算軟件，不但會浪費大量的時間和精力，而且有可能使結(jié)構(gòu)有不安全的隱患存在。（2）是否需要地震力放大，考慮建筑隔墻等對自振周期的影響。該部分內(nèi)容實際上在新老規(guī)范中都有提及，只是，在新規(guī)范中根據(jù)大量工程的實測周期明確提出了各種結(jié)構(gòu)體系下建筑結(jié)構(gòu)計算自振周期折減系數(shù)。（3）振型數(shù)目是否足夠。在新規(guī)范中增加一個振型參與系數(shù)的概念，理措施進行設(shè)計。并明確提出了該參數(shù)的限值。由于在舊規(guī)范設(shè)計中，并未提出振型參與系數(shù)的概念，或即使有該概念，該參數(shù)的限值也未必一定符合新規(guī)范的要求，因此，在計算分析階段必須對計算結(jié)果中該參數(shù)的結(jié)果進行判斷，并決定是否要調(diào)整振型數(shù)目的取值。（4）

12、多塔之間各地震周期的互相干擾，是否需要分開計算。一段時間以來，大底盤，多塔樓的建筑類型大量涌現(xiàn)，而在計算分析該類型建筑時，是將結(jié)構(gòu)作為一個整體并按多塔類型進行計算，還是將結(jié)構(gòu)人為地分開進行計算，是結(jié)構(gòu)工程師必須注意的問題。如果多塔間剛度相差較大，就有可能出現(xiàn)即使振型參與系數(shù)滿足要求，但是對某一座塔樓的地震力計算誤差仍然有可能較大，從而便結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不安全的隱患。（5）非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計算與設(shè)計。在建筑中，往往存在一些由于建筑美觀或功能要求且非主體承重骨架體系以內(nèi)的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件。對這部分內(nèi)容，尤其是建筑屋頂處的裝飾構(gòu)件進行設(shè)計時，由于建筑的地震作用和風(fēng)荷載均較大，因此，必須嚴(yán)格按照新規(guī)范中增加的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件

13、的計算處4關(guān)于梁筏基礎(chǔ)板筋位置：彈性梁筏基礎(chǔ)，由于底板受向上的反向力，設(shè)計人員會要求筏板面筋能置于地梁主筋以下，而地梁配筋有時較多甚至配置雙排筋，再加上梁箍筋的影響，導(dǎo)致施工中板筋的彎折相當(dāng)困難，遇到人防工程則更難施工。筆者認(rèn)為從受力傳遞過程來說，板筋設(shè)置必須準(zhǔn)確，但考慮施工困難及相應(yīng)板保護層的損失，建議可以作適當(dāng)放松，我院地下工程說明中規(guī)定底板面筋應(yīng)有一半鋼筋經(jīng)斜折后放置在支承基礎(chǔ)梁主筋下面，伸入梁內(nèi)不小于15d，這是合理的。5關(guān)于板面設(shè)置溫度應(yīng)力筋：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2002第條規(guī)定在溫度收縮應(yīng)力較大的現(xiàn)澆板區(qū)域內(nèi)，鋼筋間距宜取為150200mm，并應(yīng)在板的末配筋表面布置溫

14、度收縮鋼筋，板的上下表面沿縱橫兩個方向的配筋率均不宜小于0.1%。對于這一條設(shè)計人員的理解又會產(chǎn)生出入。什么區(qū)域?qū)儆跍囟仁湛s應(yīng)力較大的區(qū)域？筆者認(rèn)為對于規(guī)則較短的建筑物我們可以在各樓面邊跨及屋面層設(shè)置相應(yīng)的溫度應(yīng)力鋼筋，而對于超長結(jié)構(gòu)，則建議在超長結(jié)構(gòu)的長向均應(yīng)設(shè)置雙層鋼筋。其余部位則可因人而異，功能重要的區(qū)域設(shè)置，有條件的建設(shè)子項設(shè)置，而不必過于強調(diào)。另外有一點，當(dāng)?shù)叵率曳ぐ搴穸却笥?200mm時，筆者建議在筏板中間配置溫度收縮應(yīng)力鋼筋以抵抗大體積混凝土所產(chǎn)生的收縮及溫度應(yīng)力，配筋量筆者建議取1/2筏板厚的0.1%，且不小于12200。6關(guān)于梁上起柱是否設(shè)置附加鋼筋：本人曾遇到某些工程有梁上

15、起柱及次梁在主梁上面的，都在梁中設(shè)置了附加橫向鋼筋，有的同志甚至在彈性地基梁基礎(chǔ)中柱下梁內(nèi)亦設(shè)置附加鋼筋，這完全沒有必要。雖然這是偏于安全的一種做法，但如果計算不需要則就是浪費了?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2002第條規(guī)定，位于梁下部或梁截面高度范圍內(nèi)的集中荷載，應(yīng)全部由附加橫向鋼筋（箍筋，吊筋）承擔(dān)，附加橫向鋼筋宜采用箍筋。而對于次梁放在主梁上面及梁上起柱，主梁是不必設(shè)置附加橫向鋼筋的?；炷两Y(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖就是如此的。但還是有相當(dāng)多的設(shè)計人員認(rèn)為梁上起柱應(yīng)設(shè)置橫向鋼筋，其理由是柱的軸力（集中荷載）會通過柱中的縱向鋼筋傳到梁截面。這就不對了，柱軸力是由柱截

16、面的混凝土傳到梁的上表面，而不是由柱內(nèi)鋼筋傳遞的，否則獨立基礎(chǔ)內(nèi)豈不是也要設(shè)置吊筋了？這一類問題我覺得搞清楚了在工程實踐中可以避免一些不必要的浪費。7關(guān)于保護層和墊層厚度：地下工程防水技術(shù)規(guī)范(GB50108-2001)對防水混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)定：結(jié)構(gòu)厚度不應(yīng)小于250mm；裂縫寬度不得大于0.2mm，并不得貫通；迎水面鋼筋保護層厚度不應(yīng)小于50mm。防水混凝土結(jié)構(gòu)底板混凝土墊層，強度等級不應(yīng)小于C15，厚度不小于100mm，在軟弱土層中不應(yīng)小于150mm。工程實踐表明如果結(jié)構(gòu)厚度或迎水面鋼筋保護層厚度小于規(guī)范限值常常是引起滲漏水現(xiàn)象的常見原因，因此規(guī)范修訂以后對限值作了相應(yīng)的提高，應(yīng)引起注意。地下

17、室頂板鋼筋應(yīng)加強，保護層和混凝土墊層及強度等級應(yīng)按規(guī)范加注(GB50108-2001第8關(guān)于強柱弱梁的設(shè)計理念：強柱弱梁的概念主要是針對小震不壞，中震可修，大震不倒的抗震設(shè)防目標(biāo)而提出的。柱破壞了建筑物整個都會傾覆，而梁破壞則僅是某個區(qū)域失效，因此柱較之梁破壞的損害更大，當(dāng)前我們的經(jīng)濟已高速發(fā)展，我們設(shè)計人員在設(shè)計中一定要將這一概念設(shè)計貫徹下去。其一必須嚴(yán)格控制柱軸壓比，我們目前的計算均是基于小震下進行的，如果小震下柱子軸壓比過高，則大震下地震力將對邊柱產(chǎn)生一個巨大的附加軸力（有文章研究表明約增加30%），則柱子根本不可能有這點安全儲備，在大震即會破壞，那又何談大震不倒呢？筆者認(rèn)為軸壓比在任何

18、情況下均不宜超過0.9%，且我們對柱斷面及配筋設(shè)置時應(yīng)分部位處理，建議邊柱，角柱應(yīng)適當(dāng)加強，特別是角柱，建議應(yīng)全柱加密箍筋，且配筋率不宜小于1%。所有框架柱，不包括小截面柱，筆者建議縱筋均應(yīng)大于20，且柱筋品種不宜過多，矩形截面柱盡可能對稱配筋。而對梁配筋筆者則建議應(yīng)配足梁中部筋，而支座筋則可通過調(diào)幅讓其適當(dāng)降低，以使地震作用下能形成梁鉸機制，防止柱先于梁屈服，使梁端能首先產(chǎn)生塑性鉸，保證柱端的實際受彎承載力大于梁端的實際受彎承載力。9 剪力墻設(shè)計： 92. 配筋及構(gòu)造：對于小高層住宅來說,剪力墻是面廣量大的，因此合理的控制剪力墻配筋對于結(jié)構(gòu)安全及工程的經(jīng)濟性具有十分重要的作用。921 剪力墻墻體配筋（以200厚墻體為例）一般要求水平鋼筋放在外側(cè),豎向鋼筋放在內(nèi)側(cè)。配筋滿足計算及規(guī)范建議的最小配筋率即可。筆者建議加強區(qū)10200，非加強區(qū)8200雙層雙向即可，雙排鋼筋之間采用6600x600拉筋。但地下部分墻體配筋則另當(dāng)別論。因為地下部分墻體配筋大多由水壓力，土壓力產(chǎn)生的側(cè)壓力控制，而由于簡化計算