梁 濤

PKPM作為目前中國使用量最大的設(shè)計軟件被各大院廣泛使用，該軟件界面清晰，操作簡便，適用領(lǐng)域大，為具有中國特色的社會主義現(xiàn)代化建設(shè)做出了貢獻(xiàn)。但使用過程中也出現(xiàn)一些問題，本文將對該軟件在一些特設(shè)案例下如何應(yīng)用進(jìn)行探討。

1)輕鋼門式剛架基礎(chǔ)如何用PKPM設(shè)計的問題。

輕鋼門式剛架獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計方法有兩個:

a.方法一:單榀計算時，在右側(cè)菜單“補(bǔ)充數(shù)據(jù)”中，選擇布置基礎(chǔ)，彈出基礎(chǔ)參數(shù)輸入對話框，輸入基礎(chǔ)參數(shù)，確認(rèn)后點(diǎn)取柱底，布置到柱下端。結(jié)構(gòu)計算后，在計算結(jié)果文件中的“基礎(chǔ)文件”中可以查看到設(shè)計出來的基礎(chǔ)信息。

這種方法是二維門式剛架設(shè)計常用基礎(chǔ)設(shè)計方法，但是不能自動繪圖，需要您根據(jù)文本輸出基礎(chǔ)設(shè)計結(jié)果自行繪圖。

b.方法二:門式剛架三維設(shè)計，接力JCCAD，讀取PK荷載，在JCCAD中完成獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計，這種方式可以直接出獨(dú)立基礎(chǔ)圖。

在大偏心情況下，STS基礎(chǔ)設(shè)計不允許出現(xiàn)基底零應(yīng)力區(qū)(按機(jī)械工業(yè)部的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《機(jī)械工廠結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》對于有吊車的廠房結(jié)構(gòu)，不允許基礎(chǔ)底面出現(xiàn)零應(yīng)力區(qū))，對于沒有吊車柱基

礎(chǔ)，也同樣不允許出現(xiàn)大偏心，這時基礎(chǔ)底面積相對會大一些。同時，PKPM門式剛架中出的基礎(chǔ)施工圖也沒法用，沒有基礎(chǔ)短柱配筋部分。一般情況下，按構(gòu)造配筋就可以滿足要求。

2)鋼結(jié)構(gòu)夾層該如何確定其結(jié)構(gòu)形式的問題。

某鋼結(jié)構(gòu)帶夾層廠房，跨度分別為21 m的4跨，共84 m，兩邊21 m跨均為2層，中間部分的兩個21 m跨均設(shè)10 t吊車。

針對該工程有兩種不同意見:第一種把首層作為框架結(jié)構(gòu)計算，二層作為門式剛架計算。第二種提出應(yīng)該都為框架結(jié)構(gòu)計算，還提出二層部分和有吊車的兩跨應(yīng)設(shè)置變形縫，分開計算，理由是吊車的水平?jīng)_擊力大。經(jīng)認(rèn)真分析，本工程按鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范來設(shè)計是沒有問題的，但是要注意屋面梁由于是變截面梁，建議還應(yīng)按照門式剛架規(guī)程來驗(yàn)算。同時，根據(jù)計算模型計算結(jié)構(gòu)位移是否滿足要求，如滿足，就按第一種方案實(shí)施。柱的計算長度，理論上按鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范的線剛度比來確定也是可以的。按門規(guī)的話，由于吊車噸位不大，也可以。

3)在鋼框架結(jié)構(gòu)里，我們輸入的樓板厚度，程序認(rèn)為是圖1中的哪一個高度，如果是HC的話，那壓型鋼板的凹口的混凝土重量是否要按恒載輸入(已經(jīng)選擇樓板自重程序自動計算)(見圖1)。

圖1 組合樓板截面圖

根據(jù)仔細(xì)研究，應(yīng)該取HC，這個時候不要勾選自動計算，否則是按HC厚的板來計算的自重。

4)鋼結(jié)構(gòu)懸挑雨篷風(fēng)荷載的輸入。

車間跨度7 m，高8 m，柱距7 m，屋面、墻面雙層彩鋼100 mm玻璃絲棉。雨篷單層彩鋼板。

懸挑部分沒有體形系數(shù)輸入的原因。

注意:很顯然，圖2中自動布置風(fēng)荷載對話框中的體形系數(shù)不正確(全部為1.0)，軟件應(yīng)該有提示“沒有找到相應(yīng)的體形系數(shù)”，給出的是缺省值。

圖2 風(fēng)載信息圖

建議:不要用自動布置，查荷載規(guī)范，按照左風(fēng)輸入、右風(fēng)輸入，分部定義和布置風(fēng)荷載;荷載方向，水平向右為正，豎直向下為正，反之為負(fù)。

表1 構(gòu)件風(fēng)荷載信息(左風(fēng))

表2 構(gòu)件風(fēng)荷載信息(右風(fēng))

風(fēng)荷載體形表，按照如表1，表2及圖3所示的體形系數(shù)輸入，附模型。

圖3 風(fēng)荷載體形系數(shù)圖

5)PKPM2010新版總是出現(xiàn)邊跨鋼梁和柱對接焊縫最大應(yīng)力不滿足，且Mu=Muf+Muw不滿足，程序也不能自動處理，這個問題該如何解決。等強(qiáng)設(shè)計和現(xiàn)在節(jié)點(diǎn)設(shè)計用的彎矩分配的方法本來就有點(diǎn)矛盾，特別是按常用設(shè)計法設(shè)計時，翼緣肯定是不滿足的。在總設(shè)計方法菜單里面“抗側(cè)力構(gòu)件按等強(qiáng)連接”勾掉就能解決這個問題。主要是等強(qiáng)設(shè)計造成的，關(guān)掉就好了。

6)PKPM STS花紋鋼板和樓板的等效問題。

設(shè)計一多層鋼框架平臺，樓板用8 mm花紋鋼板，在PKPM STS框架輸入樓板厚度時，可以把花紋鋼板的厚度與剛度等效為混凝土樓板的厚度，按照什么計算等效。

對于這個問題，一般按彈性模量等效。比如和C30混凝土的比值是6左右，那么一般像6厚的花紋鋼板，就可以等效成6×6=36 mm厚度的C30混凝土板。

7)抗剪鍵的設(shè)置。

在地震作用下，廠房的縱向水平力和橫向水平力很大。超出了柱腳螺栓承受的能力，這個時候柱腳底板剪力驗(yàn)算不滿足，需要設(shè)抗剪連接件?！堕T式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》7.2.20柱腳錨栓不宜用于承受柱腳底部的水平剪力。此水平剪力可由底板與混凝土基礎(chǔ)間的摩擦力(摩擦系數(shù)可取0.4)或設(shè)置抗剪鍵承受。規(guī)范:水平力要么由摩擦力承受，要么由抗剪鍵承受。

8)10版抗規(guī)8.2.8條新增了柱腳的極限承載力驗(yàn)算，這對于外露式柱腳很不利，因?yàn)橐话懵菟ǖ臉O限受彎承載力和柱的塑性承載力差值較大，基本上所有柱腳只有外包式或者埋入式才能算夠，對于一些小型框架，如何處理。

通常情況下，如果柱腳尺寸不大的話，可以通過調(diào)整錨栓的方法滿足極限承載力要求。對于門式剛架的柱腳，由于沒有埋入式柱腳設(shè)計，門式剛架柱腳一般就不用了，因?yàn)椴皇强拐鹂刂频摹Ｍ瑫r，目前版本還不能手工修改柱腳尺寸，只能修改最小錨栓直徑、柱底混凝土強(qiáng)度等級等設(shè)計參數(shù)，修改參數(shù)后程序自動設(shè)計時會影響到底板尺寸。

9)設(shè)計中的荷載取值。

a.荷載取值準(zhǔn)確。

嚴(yán)格按規(guī)范辦事，屋面結(jié)構(gòu)豎向均布活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值(按水平投影面積計算)應(yīng)取0.5 kN/m2?！堕T式剛架技術(shù)規(guī)程》規(guī)定不上人屋面的活荷載為0.5 kN/m2，同時當(dāng)構(gòu)件的荷載面積大于60 m2時可乘折減系數(shù)0.6。應(yīng)按0.3 kN/m2，與鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的解釋一致。但近兩年我國大部分出現(xiàn)強(qiáng)降雪，導(dǎo)致很多加油站、場館倒塌。因而我們一方面考慮投影面積大于60 m2的荷載折減，一方面要根據(jù)當(dāng)?shù)氐难┖奢d情況取其中的最大值，以確保建筑安全。

b.考慮活荷載的最不利布置。

應(yīng)該按照規(guī)范要求考慮活荷載的不利布置，雖然規(guī)范沒有明確活荷載不利布置的條件，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，大部分非臨時建筑都應(yīng)該考慮活荷載的不利布置。

結(jié)論:PKPM軟件功能強(qiáng)大，應(yīng)用廣泛，以上是我在使用過程中的一些個人經(jīng)驗(yàn)，希望能與大家交流，共同提高我們的理論和實(shí)踐水平，更好的做好設(shè)計工作，做到既經(jīng)濟(jì)合理，又安全可靠。

[1]羅伯光，李豫華.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件PKPM形成的配筋圖二次處理[J］.山西建筑，2010，36(1):367-368.