PKPM软件在应用中的问题解析第一章 砖混底框的设计 (一)“按经验考虑墙梁上部作用的荷载折减” ⑴由于墙梁的反拱作用，使得一部分荷载直接传给了竖向构件，从而使墙梁的荷载降低。 ⑵若选择此项，则程序对所有的托墙梁均折减，而不判断该梁是否为墙梁。 (二)“按规范墙梁方法确定托梁上部荷载” ⑴若选择此项，则则程序自动判断托墙梁是否为墙梁，若是墙梁则自动按照规范要求计算梁上的荷载，若不是墙梁则按均布荷载方式加到梁上。
PKPM软件在应用中的问题解析
第一章 砖混底框的设计
(一)“按经验考虑墙梁上部作用的荷载折减”
⑴由于墙梁的反拱作用，使得一部分荷载直接传给了竖向构件，从而使墙梁的荷载降低。
⑵若选择此项，则程序对所有的托墙梁均折减，而不判断该梁是否为墙梁。
(二)“按规范墙梁方法确定托梁上部荷载”
⑴若选择此项，则则程序自动判断托墙梁是否为墙梁，若是墙梁则自动按照规范要求计算梁上的荷载，若不是墙梁则按均布荷载方式加到梁上。
⑵若同时选择“按经验考虑墙梁上部作用的荷载折减”和“按规范墙梁方法确定托梁上部荷载”两项，则程序对于墙梁则执行“按规范墙梁方法确定托梁上部荷载”，对于非墙梁则执行“按经验考虑墙梁上部作用的荷载折减”。
(三)“底框结构剪力墙侧移刚度是否应该考虑边框柱的作用”
若选择此项，则程序在计算侧移刚度比时，与边框柱相连的剪力墙将作为组合截面考虑。否则程序分别计算墙、柱侧移刚度。
一般而言，对混凝土抗震墙可选择考虑边框柱的作用，对砖抗震墙可选择不考虑边框柱的作用。
(四)混凝土墙与砖墙弹性模量比的输入
⑴适用范围：混凝土墙与砖墙弹性模量比只有在该结构在某一层既输入了混凝土墙，又输入了砖墙时才起作用。
⑵物理意义：混凝土墙与砖墙的弹性模量比。
⑶参数大小：该值缺省时为3，大小在3～6之间。
⑷如何填写：一般而言，混凝土墙的弹性模量是砖墙的10倍以上。如果是同等墙厚，则混凝土墙的刚度就是砖墙的10倍以上。但实际上，在结构设计时，一方面混凝土墙的厚度小于砖墙，从而使混凝土墙的刚度有所降低;另一方面，在实际地震力作用下混凝土墙所受的地震力是否就是砖墙的10倍以上还是未知数，因此我们不能将该值填得过高。
(五)砖混底框结构风荷载的计算
⑴TAT软件可以直接计算风荷载。
⑵SATWE软件不可以直接计算风荷载，需要设计人员在特殊风荷载定义中人为输入。
(六)砖混底框不计算地震力时该如何设计?
⑴目前的PMCAD软件不能计算非抗震的砖混底框结构。
⑵处理方法：
①设计人员可以按6度设防计算，砖混抗震验算结果可以不看。
②砖混抗震验算完成后执行SATWE软件进行底框部分内力的计算。
⑶处理方法的基本原理：
①一般来说，砖混底框结构，按6度设防计算时地震力并非控制工况。
②对于构件的弯矩值，基本上都是恒+活载控制;剪力值，有可能某些断面由地震力控制，但该剪力值的大小与恒+活载作用下的剪力值相差也不会很大。直接用该值设计首先肯定安全，其次误差很小。
③如果个别构件出现其弯矩值和剪力值由地震力控制，这种情况一般出现在结构的外围构件中。设计人员或者直接使用该值进行设计，误差不大，或者作为个案单独处理。
(七)砖混底框结构刚度比的计算与调整方法探讨
(A)规范要求
《建筑抗震设计规范》第7.1.8条第3款明确规定：底层框架-抗震墙房屋的纵横两个方向，第二层与底层侧向刚度的比值，6、7度时不应大于2.5，8度时不应大于2.0，且均不应小于1.0。
《建筑抗震设计规范》第7.1.8条第4款明确规定：底部两层框架-抗震墙房屋的纵横两个方向，底部与底部第二层侧向刚度应接近，第三层与底部第二层侧向刚度的比值，6、7度时不应大于2.0，8度时不应大于1.5，且均不应小于1.0。
(B)规范精神
⑴由于过渡层为砖房结构，受力复杂，若作为薄弱层，则结构位移反应不均匀，弹塑性变形集中，从而对抗震不利。
⑵充分发挥底部结构的延性，提高其在地震力作用下的抗变形和耗能能力。
(C)PMCAD对混凝土墙体刚度的计算
⑴对无洞口墙体的计算
①如果墙体高宽比M<1.0，则只计算剪切刚度，计算公式为(略)
②如果墙体高宽比M>1.0，则需计算剪弯刚度，计算公式为(略)
⑵对小洞口墙体的计算
①小洞口墙体的判别标准 α=(略)≤0.4
②目前的PMCAD软件，对于砖混底框结构，只允许开设小洞口的剪力墙。对于α≥0.6或洞口高度大于等于0.8倍墙高的大洞口剪力墙，则只能分片输入。
③PMCAD软件根据开洞率按照《抗震规范》表7.2.3乘以墙段洞口影响系数计算小洞口剪力墙的刚度。
(D)工程算例：(例子还有图形等，未录入)本例通过不改变剪力墙布置而用剪力墙开竖缝的方法来满足其刚度比的要求。(略)
(E)设竖缝的剪力墙墙体的构造要求
⑴竖缝两侧应设置暗柱。
⑵剪力墙的竖缝应开到梁底，将剪力墙分乘高宽比大于1.5，但也不宜大于2.5的若干个墙板单元。
⑶对带边框的低矮钢筋混凝土墙的边框柱的配筋不应小于无钢筋混凝土抗震墙的框架柱的配筋和箍筋要求。
⑷带边框的低矮钢筋混凝土墙的边框梁，应在竖缝的两侧1.5倍梁高范围内箍筋加密，其箍筋间距不应大于100mm。
⑸竖缝的宽度可与墙厚相等，竖缝处可用预制钢筋混凝土块填入，并做好防水。
(F)底部框架-剪力墙部分为两层的砖混底框结构，可以通过开设洞口的方式形成高宽比大于2的若干墙段。
注：本条因为文字编辑的原因略去了一些公式，这些公式可以从其他一些书上看到。
12楼
（九）顶塔楼地震作用放大系数该如何填？
按照《抗震规范》的规定，只有采用底部剪力法时，才考虑顶塔楼地震作用放大系数。目前的TAT和SATWE软件均采用振
型分解法计算地震力，因此只要将振型数给足够，一般可以不用考虑将顶塔楼地震力放大。
回复
13楼
（十）底部加强区起算层号该如何填？
SAWE软件在计算剪力墙底部加强区高度时，总是从±0.0开始计算。按照规范的规定，当有地下室时，地下一层的抗震等
级应按上部结构采用。
“底部加强区起算层号”主要就是指由设计人员指定地下室的剪力墙是否计入底部加强区。
回复
14楼
（十一）结构基本周期是什么意思？该如何填？
结构基本周期主要是计算风荷载用的，设计人员可以先按照程序给定的缺省值对结构进行计算。计算完成后再将程序输
出的第一平动周期值填入即可。
回复
15楼
（十二）一根混凝土柱托两根不在同一条轴线上的梁该如何实现？
如上图所示（图略，图中在柱内又输入一个节点），设计人员在建模时应将柱子布置在一个节点上，这两个节点之间只
需布置一根普通混凝土梁即可。此时在用SATWE软件进行计算时，程序自动将这根普通混凝土梁定义为刚性梁。
回复
16楼
（十三）混凝土剪力墙暗柱为什么会超筋？
剪力墙暗柱超筋，这种情况主要是剪力墙暗柱配筋面积超过最大配筋率4%引起的。而
实际上规范并没有规定剪力墙边缘构件的最大配筋率，这个4%是程序自己制定的，目的在
于提示目前剪力墙边缘构件的配筋较大，希望引起注意。设计人员可以不去管它。
回复
17楼
（十四）剪力墙边缘构件，钢筋配筋面积太大怎么办？
目前的SATWE软件在计算剪力墙的配筋时是针对每一个直墙段进行的，当在墙段重合时．程序取各段墙肢端部配筋之和，
从而使剪力墙边缘构件配筋过大。
将来的SATWE软件会对此做一些改进。在配筋计算时将考虑整体计算的结果，而非按单个墙段进行配筋。
剪力墙边缘构件配筋过大的调整方法如下：
⑴调整剪力墙混凝土标号：提高混凝土标号并不一定能使剪力墙边缘构件配筋面积降低，有时反而会使配筋面积升高。
如下图所示（图略）。
如上图所示，混凝土标号提高后墙体配筋增大。产生这种情况的主要原因是虽然随着混凝土标号的提高，混凝土的抗压
强度设计值增大，混凝土弹性模量增大，结构的刚度增加，地震力也随着增大。当地震力增大的幅度大于混凝土抗压强
度设计值增大的幅度时，墙体的配筋面积就会增加。
因此，在设计中当发现提高混凝土标号后墙体的配筋面积增大，就应考虑采用降低混凝土标号的方法来降低墙体的配筋
面积。
⑵提高剪力墙主筋钢筋级别：以上图为例，将C钢筋级别由HRB335级变成HRB400级，可以有效地降低墙体的配筋面积（如
下图所示，图略）。
⑶提高墙体分布筋的配筋率：根据剪力墙抗弯承载力的计算公式：
M分布十M端部＞M设计
在设计中一般都是通过指定剪力墙分布筋的最小配筋率，反算出剪力墙分布筋所在区域的抗弯设计承载力，从而再计算
出剪力墙端部的配筋面积。
因此，我们可以通过提高墙体分布筋的配筋率来达到降低剪力墙端部配筋面积的目的。如下图所示（图略），将墙体分
布筋的配筋率由0.3提高到0.4后，剪力墙端部配筋面积进一步降低。
如上图所示，通过采取上述方法，将该剪力墙边缘构件的配筋面积由原来的9252。降低到现在的6754，降低幅度达27％
。
⑷考虑钢筋共用而对配筋面积进行折减:由于目前的SATWE软件在计算剪力墙配筋面积时偏大，因此可以对该配筋面积进
行折减，但折减多少不宜掌握。
⑸调整剪力墙边缘构件阴影区的长度：规范规定剪力墙边缘构件阴影区的长度最小为300mm。有些设计人员在设计中将阴
影区的长度加长以达到降低阴影区的配筋率的目的。
这里需要指出的是，这样处理是偏不安全的。软件在计算剪力墙有效高度时，
h0＝hw-a
a=MAX｛lc/2，200，Bw｝
由此可以看出，阴影区的长度增加，有可能使剪力墙计算的有效高度减小，从而使配筋增加。因此如果加大阴影区长度
，则宜相应加大剪力墙配筋面积。
回复
18楼
（十五）如何解决人防地下室工程梁延性比超限问题？
⑴什么是延性比：构件允许出现的最大变位与弹性极限变位的比值［β］。
⑵规范要求：
①《人民防空地下室设计规范》第4.4.2条规定：有一般密闭、防水要求的构件，宜按弹塑性工作阶段设计，结构延性比
［β］值按表4.4.2采用。
表4.4.2 钢筋混凝土结构构件允许延性比［β］值
受力状态／受弯／大偏心受压／小偏心受压／中心受压／
［β］值／3.0／2.0／1.5／1.2／
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
《人民防空地下室设计规范》第4.6.5条规定：结构构件按弹塑性工作阶段设计时，受拉钢筋配筋率不宜大于1.5％；当
大于1.5％时，受弯构件或大偏心受压构件的允许延性比［β］值应满足以下公式：
［β］≤0.5／(x／h0)----（4.6.5-1）
x／ho＝（ρ－ρ’）fyd／fcd----（4.6.5-2）
式中：x——混凝土受压区高度（mm）；
h0——截面的有效高度（mm）。
ρ、ρ’——纵向受拉钢筋及纵向受压钢筋配筋率；
fyd——受拉钢筋的动力强度设计值；
fcd——混凝土弯曲抗压动力强度设计值。
⑶工程实例：
①某工程为框架结构，共十一层，包括一层地下室，6级人防。结构三维轴测图和地下一层结构平面图如图1所示（图略
）：
②计算结果：以下是SATWE软件在WPJI.OUT文件中关于梁1的计算结果：
N-B=103（I=271，J=272）（1）B*H（mm）＝300*700
Lb＝4.30 Cover＝25 Nfb＝3 Rob＝40.0
混凝土梁
**（l）X／ho＝0.18＞Max_X／h。＝0.17
人防梁延性比超限
③最大受压区高度Max_X／h。的计算过程:
根据《人防规范》表4.4.2（如前所述）查得结构构件受弯肘的允许延性比［β］为3.0，将该值代入公式（4.6.5-1）中
，得：
Max_X／h。＝0.5/［β］＝0.17
④调整措施降低构件的配筋率或提高混凝土强度以使其满足要求。
回复
19楼
（十六）斜支撑输入中的常见问题
设计人员在输入支撑时，可以按照楼层输入，也可以直接输入标高，这样在PMCAD中看似可以建立上述的模型，但实际上
在SATWE中会进行处理，所有的支撑上下节点均强制定位于楼层处（如下图所示，图略）。
对于这种情况，用户可以在建模的增加标准层来解决。
回复
20楼
（十七）SATWE软件中“强制执行刚性板假定”是何意？该如何选择？
《抗震规范》和《高规》均要求，在计算结构的位移比和周期比时，要采用刚性楼盖。因此，设计人员在计算位移比和
周期比时应考虑“强制执行刚性板假定”。在计算结构的内力和配筋时，则应将此选项去掉。
回复
21楼
（十八）何时考虑双向地震作用？
规范规定只有质量和刚度明显不对称、不均匀的结构，才考虑双向地震作用。
在非偶然偏心作用下，结构位移比＞1.2，或在偶然偏心作用下，A级高度建筑结构位移比＞1.4，B级高度建筑结构位移
比＞1.3，需要考虑双向地震作用。
回复
