摘要:隨著科技技術(shù)的飛速發(fā)展,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計理論和計算機硬件系統(tǒng)也在不斷發(fā)更新和完善,近年來,在建筑工程設(shè)計中,越來越廣泛運用到CAD系統(tǒng)軟件,使之更好的為工程設(shè)計服務(wù)。本文將對CAD軟件在工程設(shè)計中出現(xiàn)的問題進行分析,并對CAD系統(tǒng)軟件中PKPM系列建筑結(jié)構(gòu)的應(yīng)用經(jīng)驗進行總結(jié),同時對工程設(shè)計時應(yīng)用CAD軟件應(yīng)注意的相關(guān)事項提出,供參考。
關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu);PKPM;概念設(shè)計;抗震設(shè)計
繪圖軟件與平面框排架計算時建筑結(jié)構(gòu)工程師在設(shè)計時應(yīng)用最多的程序軟件。它不僅能夠獨立的繪圖和計算,同時也可以作為PKPM系列的接口軟件,進行高層分析;A(chǔ)設(shè)計軟件JCCAD、高層空間分析軟件TAT、繪圖軟件以及框排架計算PK、平面結(jié)構(gòu)輔助設(shè)計軟件PMCAD等有機組合,可以構(gòu)建成一個搞笑的計算、繪圖和結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng)。
PKPM軟件在使用設(shè)計中常出現(xiàn)的問題
1.1結(jié)構(gòu)計算參數(shù)選取不當(dāng)
(1) 現(xiàn)澆鋼筋混凝土建筑物的抗震等級。由于建筑工程設(shè)計師往往對本地區(qū)關(guān)于房屋抗震設(shè)防烈度比較熟悉,但是容易忽略對抗震等級的選取。以甲類建筑為例,地震作用應(yīng)比本地區(qū)抗震設(shè)防烈度要高,其參數(shù)的確定應(yīng)根據(jù)地震安全性評價結(jié)果。當(dāng)抗震設(shè)防烈度在6度到8度的范圍內(nèi)時,其數(shù)據(jù)值應(yīng)比本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的高一度,當(dāng)抗震設(shè)防烈度為9度時,其等級等級應(yīng)比9度抗震設(shè)防烈度更高。此外,與框架柱軸壓力計算結(jié)果有著直接影響的是地基基礎(chǔ)等級的選擇。因此,對于地基基礎(chǔ)建設(shè)的抗震措施,必須符合基礎(chǔ)抗震的相關(guān)規(guī)定。
(2)柱、梁保護層厚度。鋼筋合理點與構(gòu)件邊緣的距離是保護層厚度。在PKPM程序中,其中梁的保護層、內(nèi)定柱的厚度分別為25毫米、30毫米,而并沒有將配置的雙排筋等的變化因素考慮在內(nèi)。
1.2模型簡化不合理
(1)底層高取值不當(dāng)。工程設(shè)計師在進行組裝各標(biāo)準(zhǔn)層時,往往對底層層高取值為士0.00到首層樓蓋頂面,采用這種方式是不準(zhǔn)確的,對底層柱的層高計算應(yīng)為首層蓋樓頂面與基礎(chǔ)頂面的距離。
(2)底層框架計算模型不合理。除了層數(shù)和高度時引起底層框架磚房出現(xiàn)超規(guī)范的因素外,底層框架本身的設(shè)計也是引起設(shè)計超規(guī)范的主要因素之一。所謂的底層框架,是指底層結(jié)構(gòu)為框架—抗震墻承重,抗震墻適宜采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),當(dāng)抗震烈度在六度與七度之間時,采用普通的磚墻便可。但是有些建筑工程雖然采用了普通的抗震墻,但是截面面積明顯沒有滿足“抗規(guī)”要求,底層框架的抗震能力受到影響。
(3)計算模型與施工圖紙不符。門窗洞口位置、剪力墻開動大小、框架柱計算高度、剪力墻厚度及長度等與施工圖紙不相符是兩者不符的主要表現(xiàn)。其原因大多數(shù)都是由于過早的進行結(jié)構(gòu)專業(yè)建模工作,當(dāng)建筑方案調(diào)整后沒有與結(jié)構(gòu)專業(yè)人員及時溝通,造成各專業(yè)之間出現(xiàn)脫節(jié)現(xiàn)象,在進行校審間斷主要將注意力集中子啊設(shè)計的圖面上。此類錯誤可能使某些構(gòu)件出現(xiàn)失真狀況,甚至引起配筋不足等現(xiàn)象的產(chǎn)生。
此外,柱筋過密、沒有明確說明短柱位置,梁配筋不符合規(guī)定要求等構(gòu)造方面也是使用PKPM常出現(xiàn)的問題。
使用PKPM軟件在設(shè)計中應(yīng)注意的問題
2.1結(jié)構(gòu)平面輔助設(shè)計軟件PMCAD的應(yīng)用
PKPM系列軟件的核心模塊是PMCAD,其不僅是結(jié)構(gòu)與建筑連接的接口軟件,同時也是結(jié)構(gòu)平面設(shè)計的主要軟件。在PMCAD模塊中,建立起來的結(jié)構(gòu)模型應(yīng)準(zhǔn)確、可以對結(jié)構(gòu)的實際狀況準(zhǔn)確反應(yīng)。
(1)交互式結(jié)構(gòu)模型的建立。交互式結(jié)構(gòu)模型是所有結(jié)構(gòu)模型中的構(gòu)件輸入的主要程序。其中輸入的參數(shù)、荷載、截面尺寸等數(shù)據(jù)特別是對總信息控制的原始數(shù)據(jù)必須保證其的正確合理性,不僅要滿足相關(guān)規(guī)定指標(biāo)和范圍,同時也要滿足結(jié)構(gòu)力學(xué)模型的相關(guān)要求。在此過程中應(yīng)當(dāng)注意,如果出現(xiàn)構(gòu)件尺寸、荷載以及結(jié)構(gòu)布置形式不同的結(jié)構(gòu)層,應(yīng)進行不同的結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層描述,采用構(gòu)件相對于節(jié)點的方式偏心描述上下層柱變的截面情況。全樓在組裝時,必須按照按照規(guī)律順序,自下而上的標(biāo)準(zhǔn)層進行組裝。在進行填充墻輸入時,輸入的數(shù)據(jù)是荷載標(biāo)準(zhǔn)值,而不是設(shè)計值。
(2)PK文件的生成。對于磚混結(jié)構(gòu),其生成的墻梁PK文件是按照連梁生成形式進行的。在沒有對磚混抗震進行演算時,梁上沒有上層樓板和上部墻體傳來的荷載。而在底框磚房的底層框架梁中分,其生成PK文件的形式不能采用連梁生成的方式,要不然就會出現(xiàn)荷載漏項等狀況,導(dǎo)致PK文件所畫的節(jié)電構(gòu)造和梁施工圖不符合建筑抗震設(shè)計規(guī)范相關(guān)要求。在連梁生成的PK文件操作中,應(yīng)打開根據(jù)具體情況對支座情況進行修改和調(diào)整梁與柱的固接與鉸接情況。在生成的框架PK軟件中,應(yīng)打開修改梁端彎矩調(diào)幅系數(shù)以及梁慣性矩增大系數(shù)。
2.2平面框排架計算及繪圖軟件PK的應(yīng)用
PK是組成PKPM系列軟件的重要部分,不僅可以單獨使用,同時還能與TAT、SATWE等模塊進行聯(lián)合應(yīng)用。
(1)框架繪圖。有時通過繪圖形式將計算結(jié)果顯示梁柱超筋,但繪圖結(jié)果不完全準(zhǔn)確。因為計算出來的配筋情況比顯示出來的大得多,需要對計算數(shù)據(jù)文件進行修改后,保持梁柱計算都處于沒有超筋的范圍內(nèi),繪圖結(jié)果才具有準(zhǔn)確性。此外,在對鋼筋操作進行修改過程中,通長修改梁鋼筋以后,還應(yīng)注意檢查形成的施工圖,保持繪圖和顯示結(jié)果的一致性。
(2)審查每一個柱的軸壓比信息。在PK軟件中,往往采用最大配筋率控制柱的超筋情況。有時候軟件雖然沒有將柱的超筋信息顯示出來,但并不能保證柱截面是符合標(biāo)準(zhǔn)的,所以應(yīng)對每個柱的軸壓比信息進行及時審查和核對。
3、結(jié)語
在建筑工程設(shè)計中,應(yīng)對設(shè)計的每一個環(huán)節(jié)進行認真考慮,使之符合工程實際。并對設(shè)計軟件的技術(shù)條件和適用條件了解和掌握,正確應(yīng)用CAD軟件,提高建筑結(jié)構(gòu)的耐久性能和工作性能。
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