科技周刊
如何在识别与加固模块中计算砌体组合结构?
PKPM结构系列软件常见问题分析
2024 第20期
问题摘要:
Q1:结构评定配筋计算时,需要录入梁构件的实际配筋,逐个录入太慢,如何提高钢筋录入效率?
Q2:既有建筑为丙级建筑,将建筑功能转换为学校等乙级建筑后钢结构构造加固图集,抗震等级会提高,此时结构措施无法满足规范要求,该类加固工程如何解决?
问题3:建筑结构工程同时包含砖混结构及钢筋混凝土结构或钢结构时,应使用哪个模块进行识别和配筋计算?
Q4:混凝土结构鉴定及配筋模块计算砖混结构工程时,相关参数有哪些,设置时应注意什么?
Q5:完成配筋计算后,可以支持出具配筋施工图吗?
Q1:结构评定配筋计算时,需要录入梁构件的实际配筋,逐个录入太慢,如何提高钢筋录入效率?
图1 进入梁实际构形的三种方式
一个:
实测配筋的输入是进行鉴定或配筋计算的必要步骤,最新版本V2.2.1.0支持三种实测配筋输入方式:手工配筋输入、DWG格式图纸输入、计算输入。下面介绍结果自动选筋输入方式:
(1)手动配筋法:在[梁实际配筋]菜单中,设计人员通过[配筋布置]功能指定某梁各个位置的实际配筋,或者“拾取”某梁现有配筋,并分配给另一个梁构件;
图2 手动钢筋布置功能
(2)DWG格式图纸识别与输入法:是指导入现有的DWG格式图纸,利用软件的智能图纸识别程序识别并输入构件的实际配筋;
(3)根据计算结果自动选择配筋及输入:设计人员先对模型进行整体计算,程序根据计算结果初步生成一组实际配筋,用户再在此基础上结合实际配筋情况进行修改。
在输入钢筋的过程中,可以通过钢筋编辑功能对已有的钢筋进行编辑,除了上方菜单栏中的【钢筋删除】、【钢筋修改】、【钢筋查找】、【钢筋按层复制】等命令之外,还支持集中标注、原位标注等双击、直接修改文本等编辑功能,这些编辑功能提高了钢筋实配录入的效率。
此外,程序支持实际配筋导出功能,可以将输入的实际配筋导出为DWG格式的图纸,避免因意外情况导致输入的数据丢失。
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Q2:既有建筑为丙级建筑,将建筑功能转换为学校等乙级建筑后,抗震等级会提高,此时结构措施无法满足规范要求,该类加固工程如何解决?
一个:
加固工程经常会遇到建筑功能的变化,建筑结构的抗震设防类别由丙级提高到乙级,此时抗震等级及抗震构造措施也会相应提高,如钢筋的锚固长度要求等,此时通过常规加固方法难以解决问题,此时为了降低主体结构的抗震构造措施等级,可在识别加固模块中采用减震或隔震加固设计方法,减震、隔震参数的设置内容可详见使用手册或改进说明。
图3 加固模块减震参数识别
图4 加固模块隔震参数识别
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问题3:建筑结构工程同时包含砖混结构及钢筋混凝土结构或钢结构时,应使用哪个模块进行识别和配筋计算?
一个:
从 V2.2.1.0 版本开始,程序在混凝土结构识别与加固模块中可以计算:底部框架抗震墙砌体结构、顶部带钢结构的砌体结构、带位移阻尼器的内框架砌体结构、隔震砌体结构。另外请注意,程序目前只给出了砌体墙体各工况的内力,尚未直接校核墙体的承载力。
图5 底部框架抗震墙结构
此时应在【参数定义】中正确设置“砌体密度”、“结构材料信息”和“结构体系信息”等参数信息。值得注意的是,对于部分改造后的砌体结构或内框架结构,其竖向受力和抗侧力体系的主要特征没有发生改变,计算时仍应选择为“砌体结构”或“内框架结构”,例如在砌体结构顶部增设钢结构楼板,在砌体结构侧面增设钢结构楼板。对于附设楼梯间或电梯结构,对于由框架、砌体墙体、新增钢筋混凝土墙体构成的更为复杂的双层或多层抗侧力结构,可选择“框架-抗震墙砌体结构”。以往的框架-抗震墙砌体设计时,都是分别设计上部砌体和下部框架抗震墙。新版钢筋混凝土鉴定与加固程序支持对下部混凝土构件进行整体分析及承载力验证。
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Q4:混凝土结构鉴定及配筋模块计算砖混结构工程时,相关参数有哪些,设置时应注意什么?
一个:
在计算砖混结构时,主要影响【参数定义】中的一些参数信息,如下:
正确设置通用信息中的“砌体容重”、“结构材料信息”和“结构体系”。“砌体容重”需要根据不同的砌体材料和面层材料进行设置,默认值为22kN/m3;“结构材料信息”中选择“砌体混合结构”,需要注意的是,砌体混合结构只有当砌体墙体承受竖向荷载或者水平荷载时,才可以称为砌体混合结构。“结构体系”中根据工程实际结构体系选择“砌体混合结构”、“底部框架-抗震墙砌体”、“内框架砖房”、“框架-抗震墙砌体结构”等。
图6 预处理地震信息参数框架
在地震信息中可以设置砌体材料的阻尼比并选择计算方法,如图所示,可以采用底部剪切法进行水平地震作用计算。
在调整信息中的刚度调整中钢结构构造加固图集,根据防腐规范的要求设置砌体墙体的刚度折减系数:
图7 砌体墙刚度折减系数
图8 抗震设计规范第7.2.5条
在调整信息的内力调整中,根据规范的要求设置各种抗侧力构件的内力调整信息,例如加固时增加钢筋混凝土墙体,可以规定新增墙体承受100%或者一定比例的地震荷载的剪力。
图8 抗侧力构件内力调整
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Q5:完成配筋计算后,可以支持出具配筋施工图吗?
一个:
自V2.2.1.0版本开始,标识与配筋模块可以按照标准图集《建筑结构配筋施工图设计表示方法》07SG111-1给出的施工图表示方法绘制钢筋施工图,包括混凝土柱、平面注释内容包括构件编号、钢筋材料原始截面尺寸及具体值、标高、新增纵筋及箍筋等,如下图所示。
图9 混凝土结构加固施工图
图10 砌体结构加固施工图
撰稿人:赵彦博;审稿人:刘小果