摘要：本文重點(diǎn)闡述三個(gè)方面的內(nèi)容，即如何操作PKPM軟件使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)到最優(yōu)、最合理、鋼筋用量最少、工程造價(jià)最低。
關(guān)鍵詞：設(shè)計(jì)質(zhì)量；最優(yōu)工程造價(jià)；PKPM
Abstract:Thispaperfocusesonthreeaspects,thatis,howtooperatePKPMsoftware,tomakethestructuredesignbest,themostreasonable,reinforcementquantityleastandengineeringcostlowest.
Keywords:designquality;theoptimalengineeringcost;PKPM
中圖分類號(hào)：TU723.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-210（2012）
PKPM作為全國(guó)各大設(shè)計(jì)院的主打軟件，如何運(yùn)用軟件自身功能做好結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)水平，提升設(shè)計(jì)質(zhì)量，降低工程造價(jià)，在當(dāng)前市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下有著十分重要的意義。
眾所周知，一個(gè)優(yōu)秀的設(shè)計(jì)項(xiàng)目應(yīng)體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：一是結(jié)構(gòu)體系的選擇，二是結(jié)構(gòu)方案的確定，三是結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)。同時(shí)還要運(yùn)用很多的概念設(shè)計(jì)貫穿于整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，做好定性分析和定量分析相結(jié)合。前兩個(gè)方面屬于上機(jī)之前需要確定的內(nèi)容，后一方面內(nèi)容則需要將工程項(xiàng)目輸入計(jì)算機(jī)，用軟件進(jìn)行調(diào)整分析。本文重點(diǎn)闡述第三方面的內(nèi)容，即如何操作PKPM軟件使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)到最優(yōu)、最合理、鋼筋用量最少、工程造價(jià)最低。
1.參數(shù)的選擇
1.1歸并系數(shù)選擇要合理。歸并是取相同構(gòu)件最大的計(jì)算結(jié)果，歸并系數(shù)取值大時(shí)，種類少，但造價(jià)高。因此歸并系數(shù)不宜取值過大，以取得良好的經(jīng)濟(jì)性。
1.2盡量采用高強(qiáng)度鋼筋，市場(chǎng)價(jià)格比優(yōu)于強(qiáng)度比。
1.3筏板基礎(chǔ)最小配筋率可選擇0.15%，否則軟件自動(dòng)按混凝土規(guī)范GB50010-2002第9.5.1條控制。
1.4設(shè)計(jì)各類構(gòu)件配筋及基礎(chǔ)時(shí)，按規(guī)范規(guī)定選擇活荷載折減。
1.5裂縫對(duì)配筋的影響。一般裂縫計(jì)算參數(shù)有兩個(gè)，一個(gè)是“允許裂縫限制”，另一個(gè)是“是否考慮支座寬度對(duì)裂縫的影響”。
1.6對(duì)于梁與現(xiàn)澆板整澆結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮樓板對(duì)梁剛度的貢獻(xiàn)，視梁截面及跨度和現(xiàn)澆板厚度，梁剛度增大系數(shù)可取1.3～2.0。
1.7板(包括基礎(chǔ)梁式筏板)配筋采用通筋與短筋相結(jié)合，在溫度、收縮應(yīng)力較大的現(xiàn)澆板區(qū)域內(nèi)，可另設(shè)置溫度收縮鋼筋。
2.基礎(chǔ)
2.1地基基礎(chǔ)以變形、變剛度設(shè)計(jì)，以減少差異沉降為目的。對(duì)體型復(fù)雜、平面不規(guī)則及地基土厚簿不等，當(dāng)采用天然地基時(shí)可調(diào)整基礎(chǔ)寬度、偏心等；當(dāng)采用樁基時(shí)，可調(diào)整樁徑、樁長(zhǎng)、樁距等改變基樁支承剛度；當(dāng)采用地基處理時(shí)，可調(diào)整換填墊層厚度、固化劑用量、置換率及增強(qiáng)體強(qiáng)度等改變地基剛度。以上基礎(chǔ)及地基處理形式也可組合應(yīng)用，根據(jù)工程具體情況，結(jié)合地質(zhì)資料，如采用筏板與獨(dú)基或條基組合，樁基與復(fù)合地基或天然地基組合，復(fù)合地基與天然地基組合等。在設(shè)計(jì)過程中，通過PKPM軟件計(jì)算找出建筑物沉降趨于均勻，構(gòu)件內(nèi)力較小的基礎(chǔ)形式，使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)到更加合理，節(jié)省材料。
2.2基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)客觀地考慮上下部結(jié)構(gòu)共同作用。對(duì)平鋪在地基上的整體基礎(chǔ)，其面外剛度是很弱的，在上部結(jié)構(gòu)不均勻荷載作用下容易產(chǎn)生較大的變形差，導(dǎo)致基礎(chǔ)內(nèi)力和配筋增加�？紤]基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)共同作用后，上部結(jié)構(gòu)剛度疊加到基礎(chǔ)上，使基礎(chǔ)平面外剛度大大增加，從而大大增加抵抗上部結(jié)構(gòu)傳來的不均勻荷載的能力，減少變形差，減少內(nèi)力與配筋，到達(dá)設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)合理性。
2.3主裙樓相連考慮設(shè)置后澆帶，使內(nèi)力計(jì)算更加合理，配筋量更加節(jié)省。
操作時(shí)分后澆帶前和后澆帶后二步進(jìn)行，總內(nèi)力是將前后內(nèi)力疊加，澆注時(shí)間以設(shè)置加荷比例系數(shù)進(jìn)行控制。加荷比例系數(shù)根據(jù)建筑物施工期間不同土完成沉降量確定，具體沉降量量值參見《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2002第5.3.3條。
2.4獨(dú)立基礎(chǔ)用拉梁承受一定彎矩，以減小獨(dú)立基礎(chǔ)底面積。
2.5獨(dú)立基礎(chǔ)高度確定。軟件初始定義值為600，對(duì)于一些低層建筑偏大，該值應(yīng)從小往大調(diào)整，當(dāng)沖切不滿足要求時(shí)，程序會(huì)自動(dòng)增加基礎(chǔ)高度。
3.墻、柱
3.1用SATWE計(jì)算剪力墻配筋較大時(shí)，可采用剪力墻組合配筋修改及驗(yàn)算。它解決了分段配筋，邊緣構(gòu)件配筋相加方法造成鋼筋偏大的問題，該方法采用平截面假定的雙偏壓計(jì)算原理，使鋼筋在墻體中布置效率更高，一般情況下可節(jié)約10%～30%的鋼筋。
3.2剪力墻構(gòu)造邊緣構(gòu)件箍筋配置。SATWE軟件內(nèi)定為《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2002第7.2.17-4-2條配箍特征值λv=0.1。對(duì)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，不屬于復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)以及B級(jí)高度的剪力墻結(jié)構(gòu)中的剪力墻(筒體)，可在剪力墻(JLQ)設(shè)計(jì)軟件提示使用何種計(jì)算結(jié)果時(shí)，不要選用計(jì)算結(jié)果選項(xiàng)，僅按構(gòu)造要求設(shè)置，并按表7.2.17修改最小配筋設(shè)置，軟件就會(huì)按構(gòu)造要求進(jìn)行繪圖。
4.梁
4.1用配筋簡(jiǎn)圖手工或軟件調(diào)整施工圖。采用軟件自動(dòng)生成施工圖時(shí)，由于軟件內(nèi)定一些最小作法，致使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)造價(jià)偏高。如四級(jí)框架梁箍筋直徑采用Φ8，下部縱筋最小為Φ16，08版處理方法是將選筋庫(kù)箍筋改為Φ6，縱筋改為Φ12，重新再生成一遍施工圖。
4.2合理配置通長(zhǎng)筋與架立筋。05版只有兩種選擇：一是兩根筋連通，二是第一排上部筋全部連通。而08版通長(zhǎng)鋼筋是根據(jù)計(jì)算確定，碰到支座負(fù)筋不能連通的地方(連續(xù)梁偏心、高差、截面尺寸不同等)會(huì)分段配筋，同時(shí)軟件給出架立筋直徑選擇開關(guān)，以控制用鋼量。
4.3底部框架-抗震墻房屋的鋼筋混凝土托墻梁，對(duì)05版箍筋全長(zhǎng)加密的用戶，可按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2001(2008年版)第7.5.4-2條規(guī)定手工進(jìn)行修改；08版托墻梁箍筋不再全部全長(zhǎng)加密，而是增加了梁上是否有洞口的判斷條件。
5.現(xiàn)澆板
5.1現(xiàn)澆板可根據(jù)板跨、荷載大小不同，分為受力或構(gòu)造控制配筋。對(duì)于構(gòu)造控制配筋的現(xiàn)澆板可采用HPB235級(jí)鋼，對(duì)于受力控制的可采用HRB335級(jí)或HRB400級(jí)鋼，因構(gòu)造配筋HPB235級(jí)鋼和HRB335級(jí)或HRB400級(jí)鋼面積是一樣的，但HPB235級(jí)鋼筋市場(chǎng)價(jià)格較低。之所以可以這樣設(shè)計(jì)，原因是HPB235與HRB335級(jí)或HRB400級(jí)鋼外形不同，施工便于確認(rèn)。操作時(shí)，同一結(jié)構(gòu)平面生成兩張不同鋼筋強(qiáng)度等級(jí)配筋圖，通過刪除、插入等編輯合并成一張施工圖，這樣做稍為有些麻煩，建議軟件在以后升級(jí)時(shí)，對(duì)不同鋼筋強(qiáng)度等級(jí)可同時(shí)生成在一張施工圖中，以方便用戶。
5.2對(duì)有特殊要求現(xiàn)澆板需要連通的部位，如加強(qiáng)部位、屋面等，若以最大鋼筋面積連通各跨，似必造成浪費(fèi)，可以在已布置拉通鋼筋的房間內(nèi)再布置補(bǔ)強(qiáng)正筋或補(bǔ)強(qiáng)負(fù)筋，使配筋趨于合理。
6.結(jié)語(yǔ)
建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化、降價(jià)設(shè)計(jì)是日積月累、不斷探索的過程，設(shè)計(jì)人員不但要熟練掌握規(guī)范，而且還要時(shí)刻留意軟件最新動(dòng)態(tài)，才能不斷更新自己，設(shè)計(jì)出既安全又經(jīng)濟(jì)的工程項(xiàng)目。
參考文獻(xiàn)：
PKPM系列用戶手冊(cè)及技術(shù)條件。
PKPM建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件2008版新功能詳解。
GB50011-2001(2008年版)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范。
JGJ3-2002高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程。
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GB50010-2002混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。
GB50007-2002建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范。
