PKPM计算25条注意事项

 如何选择合理的结构模型与参数始终是困扰结构设计人员的难题，今天就分享某大型设计院总共的25条设计经验......

1、周期折减系数

框架结构：厂房和砖墙较少的民用建筑，取0.80～0.85，砖墙较多的民用建筑取0.6~0.7，（一般取0.65）。

框架-剪力墙结构：填充墙较多的民用建筑取0.7~0.80，填充墙较少的公共建筑可取大些（0.80~0.85）。

剪力墙结构：取0.9~1.0，有填充墙取低值，无填充墙取高值，多数取平均值0.95比较保险

2、地震作用计算中，在GE计算时，活荷质量折减系数和活荷载代表值的组合系数：

（1）活荷质量折减系数：是指计算地震作用（地震力）计算时，计算质点质量（恒+活×活荷质量折减系数）用到的一个折减系数。

(2)、活荷载代表值的组合系数：是指计算地震作用（地震力）计算时，计算重力代表值（竖向荷载）的一个折减系数，直接用于竖向力（恒、活）作用下的结构内力计算。与上述活荷质量折减系数区别不大，因为：既然重力（竖向力）考虑了多少活载，在计算地震力时也应考虑多少活载，两者是有相关性的，一般两者取值一样，最新版的SATWE已取消了一个系数，仅填一个即可：

厂房：均取0.7，仓库应取大值（0.8~1.0），仓库超载可能极大，取1.0较稳妥。

民用建筑按规范：一般情况取0.5，藏书库、档案库取0.8。

按实际荷载输入情况（例如：专业厂房按实际荷载输入），计算取1.0。

具体可参考准永久值系数，最小一般取0.5，当活载较大时，此系数对结构计算结果影响很大，应慎重取值。

3、活荷载组合系数ψc：

是指多个可变荷载同时作用的组合系数，如：“γG恒+γW风+ψcγQ活”组合中的系数。

备注：

活荷载重力代表值组合系数ψE与活荷载组合系数ψQ上述所代表的意义具有类似又有区别，类似的地方：两者都可理解为组合系数，活荷载组合系数ψc是与风、吊车等其他可变荷载的组合，活荷载重力代表值组合系数ψE也是组合系数，它是地震作用组合。不同之处，活荷载组合系数ψc最小0.7；活荷载重力代表值组合系数ψE，一般民用建筑为0.5，屋面可不考虑，相当于准永久值系数，一般的民用建筑，这两者取值是不一样的，多数是：ψc=0.7，ψE=0.5。藏书库、通风机房、电梯机房：ψc=0.9，ψE=0.8，对于通用厂房的工业建筑，现在基本约定俗成取0.7，这样就与ψc相同了。另外一点，在地震作用计算中，质点质量计算也用到活荷载重力代表值系数ψE（活荷载质量折减系数）。

4、楼层活载折减系数

是指楼层活载同时满载可能性的一种折减，主要有两类：A-梁；B-墙柱基础。梁的折减比较复杂，一般不折减。对于墙、柱、基础的折减，SATWE又分为两部分：a-墙和柱；b-基础。主要要注意：

（1）通用厂房不折减(包括基础)，施工图审查所的理由：因为无依据。专业厂房可根据《荷载规范》附录对号入座，对不上号就不要折减。

（2）民用建筑：计算楼面梁：折减系数取值比较复杂，偏于安全，不折减。

计算墙、柱、基础，可按规范折减。偏于安全，建议：计算墙和柱时，不折减；计算基础才折减。

（3）、在使用SATWE或其他软件时，有选用“折减”时，应注意以下问题：

A、程序的折减系数仅适用于规范表4.1.1第1（1）项，具体是：住宅、宿舍、旅馆、办公楼、医院病房、托儿所、幼儿园。

B、表4.1.1第1（2）~7项按规范第4.1.2条第2款的规定：同楼面梁折减，最多折0.9，偏安全，建议不作折减。

C、表4.1.1第8项，车道或车库：单向板布置-0.5；双向板布置-0.8。

D、沿竖向建筑功能不同时（例如：下半部为商场、上半部为住宅），其折减系数应特殊调整：根据荷载和层数进行加权、综合、对比计算才能确定，对于建筑功能复杂的情况，计算过程复杂，偏于安全，不折减。

E、在pmcad退出时，如果梁荷载要折减，必须执行“荷载竖向导荷”，在JCCAD中“荷载参数”将“自动按楼层折减活荷载”打“√”，否则，折减系数可能无效。

F、在计算梁时，如果采用了折减系数，在计算墙、柱、基础时不能再折减，即，只能折减一次。

5、楼梯板荷载应按两对边单向导荷，指定导荷方向，传到TL梁，否则TL配筋偏小。

6、蹲式卫生间应考虑蹲位垫高的重量，建议：根据蹲位垫高部分的面积计算其重量（按垫砂土高200mm、约4.0KN/m2），再分摊为整间均布荷载（分摊后约2.0KN/m2），一般含板（100厚）自重取6KN/m2（4KN/m2+2KN/m2）。

7、带有雨篷的梁，应计入雨篷荷载。

8、结构建模的原始数据尽可能准确：

（1）填充墙重量应准确计算，门窗洞折减用乘折减系数的方式误差太大，建议准确计算。

（2）挑梁的荷载没必要人为加大，按实际计算，在配筋时，再适当加大挑梁配筋。

（3）能在PM定义的参数，尽可能在PM内定义，否则，设计可能出错，例如：钢筋等级问题，虽然计算能按SATWE定义的强度计算，但绘图是按PM定义的钢筋等级。又如：框架或剪力墙抗震等级，在SATWE定义可能是无效的，以PM内定义的抗震等级为准，这一点应特别注意。其它参数（地震参数、风载参数）会“驻留”在“缺省值”内，在做新工程时，应逐一检查总信息的“缺省值”，避免产生“致命”的错误。08网络版数据拷贝到其它机子计算时，计算参数会改变（恢复到原始缺省值状态），应注意。

（4）屋面楼梯间必须设多塔：虽然屋面楼梯间设与不设多塔，对抗震计算影响不大，但对于风载影响较大，因为，PKPM导算风载是按结构构件最外侧围合面积算得，这样存在着风载多算或少算。例如：屋面左右端各设一个楼梯间，如不设多塔，Y向风载按最左边构件（边梁或角柱）到最右边构件（边梁或角柱）围成的面积计算迎风面。对于X向，如果两楼梯间投影重叠，迎风面只计算两面，实际上有四面。

（5）在设置“多塔”时，应将较大较高塔设为第1塔，依次类推，最后一塔最小。

（6）梁或柱截面改变，会影响梁柱线刚度比，从而改变梁内力，如梁或柱截面有改变，最好再重算一下，改变数量较多时，有关计算参数也应再核对。

9、坡屋面建模，坡屋面层无需再设虚柱，坡屋面层与平屋面层的公共封口梁，只要在平屋面层设，在坡屋面层设为100X100的虚梁，但公共封口梁上的“网格节点”应一一对应，方可正确导荷。

10、柱计算长度：

按砼规范(7.3.11-3)计算砼柱计算长度系数: 是应特别注意越层柱的计算长度：当有梁与柱相连时，PKPM均将梁作为柱的侧向支点，当梁仅为纯挑梁时，PKPM也错误地将梁作为柱的侧向支点，此时，应注意修改柱的计算长度。

11、关于结构扭转问题：

解决办法：

对于多层结构，加大周边构件，加大外墙柱和框架梁截面，尽量减小中柱柱截面。

对于高层，剪力墙尽可能布置在靠近周边，但应注意：在两端山墙或靠近山墙，可布置Y向剪力墙，尽量不要布置X向剪力墙，如在两端山墙或靠近山墙布置X向布剪力墙，会影响结构在X向自由伸缩，造成X向梁板开裂。

12、关于框架-剪力墙结构0.2Q问题:

程序最大的放大系数为2,当需要的放大系数大于2时,应采用人工修改放大系数为2。软件编制的观点是：需要的放大系数大于2时，说明剪力墙偏刚（或者说框架偏柔），设计人应根据实际情况调整结构布置：当层间位移角较小，可将剪力墙减小，框架不变；当层间位移角较大，加强框架梁柱截面，剪力墙不变。在调整时，还应注意框架、剪力墙承担的倾覆力矩变动情况。08版放大系数大于2时也会自动调整，但是，当放大系数大于2时，如同前述，说明剪力墙偏刚（或者说框架偏柔），应对结构布置进行调整。

13、关于悬挑结构的边梁再挑板的问题：

悬挑结构上再挑板，未考虑挑板对悬挑梁产生的附加弯矩，甚至漏算挑板荷载。

有几种处理办法：

（1）、不输挑板，在边梁上输入挑板传来的恒（g*Lt）、活载（q*Lt），另外在挑梁端附加由“再挑板”产生的附加弯矩，恒：M附加=g*Lt2/2*(L1+L2）、活：M附加=q*Lt2/2*(L1+L2），在输入附加弯矩时，应注意附加弯矩方向和正（+）、负（-）号。挑板本身配筋另行补充计算。这种处理办法，挑梁和边梁配筋均正确。挑板本身配筋另行补充计算。

（2）、输挑板，在边梁上不再输入挑板传来的恒（g*Lt）、活载（q*Lt），但在挑梁端应附加由“再挑板”产生的附加弯矩，否则，挑梁配筋计算错误。挑梁端附加弯矩同上。挑板本身配筋可直接计算。这种处理办法，挑梁和边梁配筋均正确。挑板本身配筋不必另行补充计算。

（3）、挑板周边附加输入虚梁（100X100），在边梁上不再输入挑板传来的恒（g*Lt）、活载（q*Lt），也不另外在挑梁端附加由挑板产生的附加弯矩，这种处理办法，挑梁配筋均正确，但边梁配筋计算错误，挑板本身配筋计算也是错误，挑板本身配筋应另行补充计算，边梁也应另行计算，比较麻烦。

结论：推荐采用第（2）种方法。

14、薄弱层问题。Ratx1 和Raty1均应大于0.6/0.70=0.857，规范没有要求，《省暂规》要求层间抗侧刚度比不小于0.60，换算后，Ratx1 和Raty1均应大于0.6/0.70=0.857，如果Ratx1或Raty1小于0.857，请再查Ratx和Raty的倒数是否大于0.6，如果大于0.60，说明也满足《省暂规》要求，可不再调整结构布置，当然，如果Ratx和Raty的倒数是0.6~0.7之间，还属于存在薄弱层，底层地震力还得放大1.15。如果层刚比不满足或者为了消除薄弱层，可采取有以下办法：

（1）这个问题主要是层高差异太大引起的，为了解决这个问题，基础浅埋（柱网上均布设基础梁，并尽量浅埋）。

（2）提高底层砼标号，当一层层高较大时，一、二柱截面和砼强度等级可以且必须同时变化。

（3）在满足侧移、轴压比、梁筋锚固、二层柱柱筋不太大（不大于底层柱筋）的前提下，二层及二层以上柱截面尽量小。

（4）上述（2）、（3）一般不同时使用，但在层高变化大时，可以且应该同时使用。

（5）三、四层柱截面也应比二层再减小，使得Ratx1 （或Raty1）是一层与二层的0.7倍控制，避免Ratx1 （或Raty1）是一层与二~四层（上面3层）平均值的0.8倍控制的情况出现，如果二~四层柱等截面、相同层高，那么，就会出现了一层与二~四层（上面3层）平均值的0.8倍控制，即使二~四层柱有些变截面，一般也是一层与二~四层（上面3层）平均值的0.8倍控制。

（6）必要时，可减少二~四层梁截面，特别是第二~四层（结构层）荷载比第一结构层小，可以且应该这样做。

15、关于连梁输入方式的问题：

连梁输入有两种方式：

方法1：在剪力墙开洞处两端各加一节点，连梁按普通梁输入。

方法2：在剪力墙上开洞，使得形成所要的连梁，。

两种方式比较如下：

两者计算结果基本没有可比性，配筋差异太大，为了尽可能符合实际情况，按以下原则：

A、当跨高比≥5时，按梁计算连梁，构造按框架梁。

B、当跨高比≤2.5时，一般按连梁（墙开洞），但是当梁高＜400时，宜按梁，否则，连梁被忽略不计。

C、当跨高比：2.5≤L/h≤5且梁高＜400时，应按梁，否则，连梁被忽略不计。

D、采用墙开洞设连梁比较方便，可自动转换，但是经转换，与按梁输入的计算结果也没有可比性，也有很大的差异，原因可能是梁的刚度调幅系数和现浇梁刚度放大的问题，PKPM正对此问题进行修改。

E、当梁高＜300时，按墙开洞的连梁会被忽略，即无连梁，一般梁应≥400，尽量不要出现梁高＜400的情况。

按照不同的输入方式，计算结果比较：

方法1：在剪力墙开洞处两端各加一节点，连梁按普通梁输入。

方法2：在剪力墙上开洞，使得形成所要的连梁，并转化为框架梁。根据连梁刚度折减系数不同，又分两种情况：

方法2-a：连梁刚度折减系数0.7。

方法2-b：连梁刚度折减系数由0.7改为1.0。

剪力墙：方法2-a，主筋最大，方法2-b，主筋次之，方法1，主筋最小。

梁： 方法2-a，主筋最小，方法2-b，主筋次之，方法1，主筋最大。

无论是墙还是梁，方法2-b和方法1，计算结果比较接近。

由于同一结构，有些连梁需转换，有些不需转换，无法统一将连梁刚度折减系数由0.7改为1.0，因此，跨度大、受荷从属面积的连梁（应转换为框架梁）计算配筋偏小，此时，应适当增加该梁的配筋。目前，PKPM正在对连梁转换功能修改，以后就可能不会出现连梁转换为框架梁计算配筋偏小的问题。

17、由剪力墙开洞相成的连梁，当跨高比大于5时，宜按框架梁处理，这里面包含两个意思：一是梁的刚度不折减（隐含要求提高），二是构造要求可按框架梁配筋（隐含要求降低）。支承较大梁的连梁，计算时，此连梁刚度不能折减（不可先屈服），一般应避免连梁支承其它梁。

18、关于地梁是否按一层参与计算问题：

（1）、地梁按一层（尤其是地梁未设为地下层），梁柱配筋均增大，而且增大较多，不经济。

（2）、地梁作为一层（层高1m），地梁层柱截面和强度同真正一层，地梁层柱配筋很小（构造配筋），但是柱的水平剪力较大，尤其是地梁荷载较大时又采用桩基础，桩基抗水平难于满足要求。

（3）、地梁作为一层，地震作用的底层放大系数（《抗规》第6.2.3条）未能体现真正一层，可能存在不安全，如确需要将地梁作为一层，也必须将地梁层作为地下室。

（4）、上述计算比较，虽然设置地梁层时，梁柱配筋大，但不排除特殊情况。

因此，建议地梁层不要按一层计算，因为存在两种情况：要么不经济，要么偏不安全，如需按一层参与主体计算，应将地梁层设为地下室。但是，对于基础埋深较大（相当于一层高），地梁宜作为一层计算，此时，柱网上应全部设地梁。

19、关于吊车问题：目前设计项目吊车在30吨以下，比较常见有电动葫芦、悬挂吊车、电动单梁、桥式吊车：

（1）电动葫芦：单根工字钢挂在上层梁底，有两种型式：一种是梁预留水平孔，穿螺栓，通过连接件将吊车梁吊在上层梁底；另一种是上层梁底预埋螺栓，直接将吊车梁锁在梁底，当上层梁梁高不相同时，通过吊杆调节。

（2）悬挂吊车：有两道吊车梁，运行方式类似普通吊车，吊车梁连接方式类似电动葫芦的吊车梁，比较少用。

（3）电动单梁、桥式吊车：吊车梁均设在柱牛腿上，但两者有很大区别，设计时应明确采用何种吊车，所选吊车应满足使用需要：

A、电动单梁：小车是挂在吊车架下方运行，与桥式吊车相比，吊车总重小，净空要求小，价格便宜，在相同牛腿标高情况下，起吊高度小。2、5、10吨均有。

B、桥式吊车：在吊车架上面运行，与电动单梁相比，吊车总重大，净空要求大，价格较高，运行比较平稳，在相同牛腿标高情况下，起吊高度高。一般用于10吨以上，但5、10吨也有，业主有要求时，2、3吨吊车也有用桥式。

在设计时应注意：

由于吊车差异较大，在设计时应明确采用何种吊车，所选用的吊车应有业主确认（最好是书面），主要有：设置范围、台数、吊车型式、吊重、起吊高度、工作级别。根据确定的吊车要求，计算牛腿标高和建筑总高：牛腿标高主要通过起吊高度、吊车梁高度推算得来；建筑总高主要通过吊车梁梁面标高、轨道高度、吊车净空、屋面梁梁高和檩条高（砼结构是框架梁高）等确定。一旦吊车梁型式确定，在设计、施工、安装过程中，不得随意修改（电动单梁与桥式吊车不可相互替换）。如确需修改吊车型式，整个结构需重新设计，千万不要随意答应甲方：电动单梁与桥式可互换修改！

（4）、吊车制动梁设置问题：2、3、5吨不设，10吨~30吨，可设可不设，国家标准图是没有设，但时，习惯上，10吨以上宜设制动梁。设制动梁的吊车运行会平稳些，吊车梁用钢梁较少，但增加了制动梁，总用钢梁不一定省，建议15吨以上设制动梁。

（5）、有吊车的厂房设计，应先初步进行吊车梁计算、确定吊车梁截面，确定吊车荷载偏心距和吊车梁对柱牛腿产生的荷载，再进行主体结构计算。

20、关于大跨度单层厂房计算问题：

（1）“纯钢构厂房”和“砼柱+钢”梁这两种：如果没有夹层，采用STS平面刚架（或排架）很容易设计计算，要注意的是与吊车有关的问题：柱脚刚接、净空和牛腿长度长度。

（2）多层厂房+钢屋盖：楼层梁和楼层以下的柱，按SATWE计算结果，钢屋盖及顶层柱采用单榀框排架的计算结果，单榀计算宜将下面楼层结构一并计算，即：三维建模→形成单榀框排架→修改、补充单榀框排架（风载修改、铰接点设置、计算长度定义、计算参数修改、基础计算参数填补）→计算。钢和混凝土的混合结构应采用STS建模，方便后续的刚架、排架自动生成和计算。

（3）带夹层厂房：这类建筑计算比较麻烦，一般应采用STS三维建模，再形成单榀框（排）架，这样做，才不至于漏算荷载，才能考虑夹层部分对整榀框（排）架的影响。这类结构是按SATWE整体计算为准，还是按单榀框（排）架为准？可以说，这两种方法计算结果没用可比性，一般来说，采用SATWE整体计算，配筋会比较大，当夹层比例较大（或整层），夹层按SATWE的计算结果。当夹层比例较小时，空间协同性较弱，用SATWE的计算，其结果不真实，此外，小夹层作为一层建模，许多柱被“砍成”两段，采用SATWE整体计算误差也较大，因此，用单榀计算结果相对合理些。但是，如果夹层都按单榀计算比较麻烦，而且还有许多次梁要单独算，因此，一般也采用SATWE的计算结果，当然，柱配筋应按单榀计算结果复核一下。至于屋面梁以单榀计算结果为准。总之，带有小夹层的结构计算比较麻烦，难于准确计算，遇到该类工程，可召集几人共同商量一下。

（4）、基础计算：无夹层或夹层面积较小，对于独立基础，建议直接采用STS接力计算，对于桩基，可采用其它程序计算，但应注意多工况计算。多层厂房宜采用JCCAD。严禁只进行一工况的计算。

（5）、钢柱柱脚：早期轻钢厂房采用1.2m高砼柱，这种做法可省些钢材，砼短柱有利于抵抗叉车等碰撞。但是，这种做法不美观、占用较多的使用面积（尤其是刚接柱脚），建议将柱脚设在-0.3~-0.40，将柱脚的加劲肋也埋在地下。

（6）地梁设置：纵向一般要设地梁，特别是有柱间支撑开间必须设。

（7）柱为砼柱时，中柱柱顶纵向宜设一道砼框架梁，即：纵向各柱列均宜各设置一榀框架。

21、轻钢屋面荷载：风载较大地区，轻钢结构常由“恒+风”组合控制的，因此，恒载不宜偏大输入，一般地，刚架计算取0.15~0.20KN/m2，檩条计算取0.10~0.15KN/m2，如有吊挂荷载，宜按“活载”；吊顶可按“恒载”，但不要偏大，必要时，可部分归为“活载”。

有气楼时，应考虑气楼重和气楼侧面受风面的传来的风载。

22、钢结构建筑檩条（墙梁）计算：

（1）、檩条（墙梁）采用连续型可省些，尽量用Q345钢。

（2）、由于开门开窗的关系，有些墙梁会形成单跨或2、3跨，这些非标准跨数的墙梁应另行计算。

（3）窗顶墙梁受风面积可能较大（窗较高时），该墙梁应另算，必要时采用槽钢（只能按简支计算）。

（4）、屋面连续檩条风载有两种情况：“边+中”和“角+边”，注意按“角+边”计算不一定偏于安全，即使檩条间距相同，两种情况也均要算。

（5）、大门的槽钢门框也应计算，可参照“墙梁”计算，主要区别是：单跨、不计拉条作用、檩距按门高。

23、楼板对梁刚度影响，中梁可考虑梁两侧各3倍板厚的影响，对此，梁的刚度放大系数为：

中梁：

梁惯性矩放大系数对结构计算的影响、取值原则：

1）、梁惯性矩取值偏大，对结构计算结果影响：

（1）、水平荷载（地震力和风载）作用下：结构整体刚度变大，自振周期变小，地震力变大；风载变小；由于结构整体抗侧刚度提高较明显，一般情况下，结构侧移是变小。柱和梁端风载弯矩变小，地震弯矩变化不能确定。

（2）、竖向荷载（恒、活载）作用下：梁/柱线刚度比变大，梁端弯矩减小，梁跨中弯矩变大，柱和梁端偏于不安全。

2）、梁惯性矩放大系数按照上述实际计算结果为宜，不要人为取太大，也不要取太小。取值原则：

（1）、以大多数框架梁为准，且以主框架梁为主，见下文（2）。

（2）、由于Y向（柱b边）常按计算配筋（Mx比My大），X向（柱h边）常按构造配筋，取值以Y向框架梁为主。

（3）、对于次梁，单跨梁和各跨等截面连续梁，梁内力与梁惯性矩无关，对于各跨不等截面连续梁，虽然梁内力与梁惯性矩有关，但是，梁高变化不大、梁宽一般不变，梁惯性矩放大系数变化不大，例如梁高400～600（次梁常用梁高），次梁惯性矩放大系数变化不超过5%，各跨等截面连续梁内力与梁惯性矩放大系数取值关系不大，在梁惯性矩放大系数取值时，不用考虑次梁截面。

结论：中梁惯性矩放大系数取1.5为宜。

24、关于单跨框架：

（1）、框剪结构允许有单跨框架。

（2）、框架结构允许应有部分单跨框架，但应有一些多跨框架，横向：多跨框架的间距控制在15m以内。纵向：应有两榀拉通。满足这些要求，可按普通框架结构设计，确需不能满足，就应采取加强措施。

（3）、单跨框架加强措施：

A、丙类：最低要求是抗震措施（含构造措施）提高一级；必要时，地震作用也提高一级。

B、乙类：最低要求是地震作用提高一级，抗震措施（含构造措施）已比丙类提高一级，不一定再提高一级；比较重要工程，抗震措施（含构造措施）再提高一级，或者仅构造措施再提高一级。

提高措施可仅对单跨方向的框架，另一向是多跨时，多跨方向的框架可不必提高。

25、关于砼柱、钢屋面结构计算：

（1）单层建筑：山墙可设一榀砼框架、不设钢梁，砼框架梁面设预埋件用于焊接檩托板，砼框架梁梁面坡度和标高同中间榀钢梁。纵向采用框架，纵向中柱柱顶也应设梁，使之形成一榀纵向框架。结构计算宜采用单榀框架（山墙榀和纵向框架）和排架（中间榀钢梁砼柱）计算。如果采用SATWE计算，柱脚内力和配筋会偏大，尤其是单层建筑，确需采用SATWE计算，屋面应采用坡屋面，且设为0楼板，并考虑屋面风吸力，中间榀钢梁还得按单榀排架计算。

（2）多层建筑（仅屋面为钢屋面、其它层为砼框架）：采用SATWE计算，钢梁采用单榀排架复核。其它一些做法同单层。