摘要：在使用PKPM系列軟件PKPMCAD軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)候，次梁輸入有兩種方式：次梁按次梁輸入和次梁按主梁輸入。這兩種輸入方式的建模以及計(jì)算結(jié)果有所差異，經(jīng)過(guò)分析,次梁按主梁輸入更方便實(shí)用，并且結(jié)算結(jié)果也更合理。
　　關(guān)鍵詞:PMCAD建模；主梁；次梁；結(jié)構(gòu)計(jì)算，結(jié)果分析
　　一．引言
　　PKPM是中國(guó)建筑科學(xué)研究院開(kāi)發(fā)的集平面空間于一體的功能強(qiáng)大的以建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算為主導(dǎo)的建筑軟件，是目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用廣泛的建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算程序。如何正確理解和掌握PKPM程序的計(jì)算原理和使用方法，對(duì)于每一個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)都顯得尤為重要。
　　建模中，次梁在PMCAD菜單中有兩種輸入方法.具體如下：次梁可在PMCAD主菜單1中和其它主梁一起輸入，程序上稱為”按主梁輸入的次梁“；也可在PMCAD主菜單2的”次梁布置”菜單中輸入．此時(shí)不論在矩形或非矩形房間內(nèi)均可輸入次梁,但只能以房間為單元輸入,輸入方式不如按主梁輸入的方便。
　　1)次梁當(dāng)主梁輸入時(shí)．梁的相交處會(huì)形成大量無(wú)柱聯(lián)接節(jié)點(diǎn)．時(shí)．樓板荷載直接傳導(dǎo)到同邊的梁上。次梁當(dāng)次梁輸時(shí)．該房間樓板荷載被次梁分隔成若干板塊．樓板荷載先傳導(dǎo)到坎梁上．該房間上次梁如有互相交叉．再對(duì)次梁作交叉梁系分析(交叉梁系僅限于本房間范圍)．程序假定次梁簡(jiǎn)支于房間周邊．最后得出每次梁的支座反力．房間周邊梁將得到由次梁圍成板塊傳來(lái)的線荷載和次梁集中力。兩種導(dǎo)荷方式的結(jié)構(gòu)總荷載應(yīng)相同．但平面局部會(huì)有差異。
　　2)次梁當(dāng)主梁輸時(shí)將由SATWE、TAT進(jìn)行空間整體計(jì)算，次梁和主梁一起完成各層平面的交叉梁系計(jì)算分析。次梁與主梁為剛接連接．之間不僅傳遞豎向力，還傳遞彎矩和扭矩。次梁當(dāng)次梁輸時(shí)次梁按連續(xù)梁的二維計(jì)算模式計(jì)算。計(jì)算時(shí)，次梁鉸接于主梁支座．其端跨一定鉸支．中間跨連續(xù)．其節(jié)點(diǎn)只傳遞豎向力．不傳遞彎矩和扭矩。
　　對(duì)于兩種次梁建模過(guò)程中不同方式及計(jì)算結(jié)果不同。下面就次梁輸入問(wèn)題進(jìn)行分析比較。
　　二．工程資料
　　某辦公樓系5層框架結(jié)構(gòu)，層高3.3m，抗震設(shè)防烈度為7度，基本風(fēng)壓為0.40KN/M2,標(biāo)準(zhǔn)層恒荷載4.5KN/M2，活荷載為2.0KN/M2。頂層恒荷載為7.0KN/M2，活荷載為0.5KN/M2。標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)布置圖1如下（結(jié)構(gòu)為對(duì)稱結(jié)構(gòu)）.
　

　　三．PMCAD次梁兩種輸入方式計(jì)算比較
　　1)按主梁一起輸人次梁。
　　按主梁輸人次梁時(shí)，方法與主梁輸入相同。在PKPM主菜單2結(jié)構(gòu)樓面布置中，可直接將樓梯間的板厚改為0。在PKPM主菜單3樓面荷載計(jì)算中，可按需要任意布置梁上的荷載。
　　2)按次梁輸人次梁。
　　按次梁輸入次梁時(shí)，在PKPM主菜單l，樓層定義中按次梁布置。在PKPM主菜單2結(jié)構(gòu)樓面布置中，無(wú)法修改樓梯間的板厚為0，必須將樓梯四周的梁按主梁輸入后才能將樓梯間的板厚改為0。在PKPM主菜單3樓面荷載傳導(dǎo)計(jì)算中，如圖所示軸線2，3間次梁EG段上有次梁荷載，此時(shí)無(wú)法按次梁荷載入。當(dāng)按主梁布置時(shí)，可輸入次梁荷載。
　　

　　3)兩種模型配筋計(jì)算結(jié)果的比較。
　　進(jìn)行SATWE計(jì)算后，取EFG梁、HI梁(位置如圖2所示)的計(jì)算配筋面積進(jìn)行比較(見(jiàn)表l、表2)。計(jì)算結(jié)果均正常且總配筋上差別不大。
　

　　四．問(wèn)題分析
　　1)板厚修改問(wèn)題。
　　當(dāng)次梁按主梁輸入時(shí)，可直接形成房間，能修改房間的板厚。
　　當(dāng)次梁按次梁輸入時(shí)，次梁無(wú)法分隔主梁所圍成的房間，形成更小的房間。因此對(duì)于建模中樓梯間板厚應(yīng)為O以及其他的板厚修改，則不能通過(guò)修改板厚來(lái)實(shí)現(xiàn)。
　　2)次梁上荷載輸入問(wèn)題。
　　對(duì)于存在多級(jí)次梁的結(jié)構(gòu)，建模時(shí)，若次梁均按次梁輸入，在PKPM主菜單3樓面荷載傳導(dǎo)計(jì)算中，有些次梁段無(wú)法輸入次梁荷載。
　　3)導(dǎo)荷方式不同。
　　當(dāng)次梁按主梁輸入時(shí)，樓板荷載直接傳遞到同邊的梁上，程序把整層梁按交叉梁系分析，次梁與主梁的傳力關(guān)系由計(jì)算確定。
　　當(dāng)次梁按次梁輸入時(shí)。樓板荷載先傳遞到次梁上，如次梁有相互交叉。程序再對(duì)次梁做交叉梁系分析，力的傳遞是從次梁到主梁。
　　4)結(jié)構(gòu)計(jì)算模式不同。
　　當(dāng)次梁按主梁輸入時(shí)，在梁的相交處會(huì)形成大量的無(wú)柱連接節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)又把該跨主梁分成一段一段的小梁，因此整個(gè)平面的梁根數(shù)和節(jié)點(diǎn)數(shù)會(huì)增加很多。次梁與主梁為剛性連接，次梁不僅傳遞豎向力，還傳遞彎矩。當(dāng)用SATWE、rAT進(jìn)行空間整體計(jì)算時(shí)，次梁和主梁一起完成各層平面的交叉梁系計(jì)算分析。在計(jì)算時(shí)，主梁作為次梁的彈性支座，并考慮了支座的豎向位移。當(dāng)次梁按次梁布置時(shí)，程序按連續(xù)梁的二維計(jì)算模式進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算時(shí)，次梁以鉸接形式支承于主梁上，即多跨次梁端部為鉸支。中間跨為連續(xù)。其各支座均不考慮豎向位移，其節(jié)點(diǎn)只傳遞豎向力，不傳遞彎矩和扭矩。
　　5)梁支座負(fù)彎矩調(diào)幅控制作用不同.
　　當(dāng)次梁按次梁輸入時(shí)，是“不調(diào)幅梁”。梁支座負(fù)彎矩調(diào)幅系數(shù)僅對(duì)主梁起作用，對(duì)次梁不起作用。如需對(duì)次梁調(diào)幅，則必須在“特殊梁柱定義”中將其改為“調(diào)幅梁”。
　　當(dāng)次梁按主梁輸人時(shí)，程序均可讀取設(shè)定的調(diào)幅系數(shù)進(jìn)行調(diào)幅。
　　6)最小配筋率對(duì)次梁影響不同.
　　當(dāng)次梁按次梁輸人時(shí)，最小配筋率不受抗震等級(jí)控制，即對(duì)次梁的最小配筋率按非抗震設(shè)計(jì)取值。
　　五．結(jié)語(yǔ)
　　通過(guò)對(duì)兩種建模過(guò)程及結(jié)果的分析比較可以看出，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，次梁宜按主梁輸人，既方便模型的建立及荷載的輸人，同時(shí)計(jì)算出來(lái)的配筋結(jié)果又更加接近實(shí)際受力情況。建議設(shè)計(jì)者在采用PKPMCAD軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，次梁按主梁進(jìn)行輸入。
　　

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