PKPM软件结构优化设计的探讨

Word版本，下载可自由编辑PKPM软件结构优化设计的探讨结构设计面临无数问题与挑战，结构设计的经济质量与技术质量同等重要，利用结构优化设计可以提升结构设计产品的品质，达到平安耐久性与经济性的统一。结构优化设计是指在满足各种规范或某些特定要求条件下，使建造结构的某种指标为最佳的设计办法。本文利用多年使用PKPM设计软件，归纳总结出一些优化设计、影响结构造价的途径，与工程设计人员沟通共享。

1、材料挑选问题

高强混凝土高强钢筋目前已广泛应用，其优越的性价比已达成广泛共识。本文要说的是《混凝土结构设计规范》表8.5.1注2中规定当采纳强度等级400MPa、500MPa的钢筋时，其最小配筋百分率应允许采纳0.15和45ft/fy中的较大值。目前PKPM软件版本中还没有体现这个规定，设计中应予以注重。如：板筋采纳HPB300级别钢筋时，采纳强度等级C30砼时最小配筋率为0.238%。如板筋采纳HRB400级别钢筋时，采纳C30砼时最小配筋率为0.179%，由最小配筋率控制的配筋量省钢25%。

2、梁顶面通长筋问题

从节省的角度，建议框架梁设架立筋，即顶面通长钢筋可以挑选直径较小的钢筋与支座钢筋搭接，《建造抗震设计规范》GB50011-2023第6.3.4条对此有明确规定。框架梁设置架立筋有一个益处，就是梁每个支座均利用架立筋搭接，每个梁支座配筋可按照计算需要设计不同钢筋直径和根数，而不必兼顾通长钢筋的配置。PKPM软件墙梁柱施工图模块自动生成的施工图就是按这个原则生成的，而无数设计院习惯把架立筋改成通长钢筋，本文认为没须要且是铺张的。

3、约束边缘构件构造配筋率问题

某高层剪力墙结构住所，抗震等级为一级，经PKPM软件计算后发觉第一标准层第28号边缘构件配筋率为1.47%，配筋简图及配筋文本文件如下：

从以上的文本文件可以看出，28号边缘构件仅需按构造配筋即可，《高层建造混凝土结构技术规程》JGJ3-2023第7.2.15条规定构造配筋率为1.2%，而SATWE模块中边缘构件简图给定的配筋率却是1.47%，这和规范是不相符的，有PKPM自己延长的算法在里面，本文认为不必遵照配筋简图配筋，按配筋文本文件结果构造配筋，满足阴影区域配筋率1.2%即可。

4、简单忽视的参数设置问题

刚域，PKPM官方给出的说法是普通状况不勾选，本文认为任何状况都宜勾选，考虑刚域作用，可以适当减小梁端截面的弯矩值，从而削减配筋量。经多次试算，层高不高时考虑刚域影响对配筋影响较大。

框架梁端配筋考虑受压钢筋，勾选后可以有效减小跨中钢筋量，并且有利于实现“强柱弱梁”，有利于结构抗震。较早版本的PKPM是没有这个选项的，彻低按单筋梁计算，保守的工程师所谓的平安考虑，不勾选此项，本文认为大可不必，“好钢用在刀刃上”乃上策。

实配钢筋超配系数，默认取值为1.15。有审查者认为不是9度时框架或者一级框架结构，应当将此参数改为1.00。PKPM对这个参数已经能自动识别不需要修改，对其他类型的结构，也不需要人工修改为1.00。

5、抗震墙连梁刚度折减问题

《建造抗震设计规范》GB50011-2023第6.2.13条条文说明规定，计算地震内力时，抗震墙连梁刚度可折减；计算位移时，连梁刚度可不折减。基于这条规定，我们在计算位移等控制指标时连梁刚度不折减，待位移指标利用后，再将连梁刚度折减举行配筋等其它计算，需要计算两版模型。这么计算的益处就是使结构刚度不至于为了满足位移指标要求过大，结构刚度小了，汲取地震力自然就小了，囫囵结构经济性指标就会下降。

6、双向板计算办法问题

PKPM中提供双向板的计算办法有两种可以挑选：弹性算法和塑性算法。按弹性理论计算平安储备过大，而塑性铰线理论更临近于实际受力状态，有关实验表明，塑性铰线理论计算结果也具有一定的平安储备。有无数设计人员选用弹性算法后，竟然还将钢筋面积调节系数填写个大于1的数，造成了相当的铺张。

7、KPM计算有待改进问题

楼板计算目前PKPM采纳板块单独计算的原则，支座负弯矩未考虑两端平衡问题，这样配筋只能按两跨支座负弯矩最大值计算，造成一定铺张，支座负弯矩彻低可以按楼板线刚度重新分配，按平衡后的负弯矩计算配筋。

剪力墙轴压比PKPM采纳墙肢自立考虑轴压比，未考虑组合轴压比，这又是PKPM需要改进的一个问题，剪力墙墙肢绝对要共同工作，而不是墙肢自立工作，无数时候组合墙肢中一个墙肢轴压比超限，另外与其相连的墙肢轴压比却富饶无数，显然不合理，有待改进。

8、结束语

结构优化设计是一项极其复杂的系统工程，是需要工程师长久堆积的过程。本文所列几个问题只是结构优化设计中十分渺小的几个点而已。我们必需承认在建设实践中