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: This paper focuses on three aspects, that is, how to operate PKPM software, to make the structure design best, the most reasonable, reinforcement quantity least and engineering cost lowest.

　　Key words: design quality; the optimal engineering cost; 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(guò)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(guò)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(guò)程中，通過(guò)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。考慮基礎(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(lái)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(jiàn)《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(wèn)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(kāi)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(guò)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(guò)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)：

　　1) PKPM系列用戶手冊(cè)及技術(shù)條件。

　　2) PKPM建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件2008版新功能詳解。

　　3) GB50011-2001(2008 年版) 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范。

　　4) JGJ3-2002高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程。

　　5) JGJ94-2008建筑樁基技術(shù)規(guī)范。

　　6) GB50010-2002混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。

　　7) GB50007-2002建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范。