PKPM做钢结构的经典问答

30 专业软件讲座Building StructureWe learn we goPKPM 问题解答（二）1 PKPM 地基基础知识标签：[JCCAD] 短肢剪力墙对板的冲切问：JCCAD 中对短肢剪力墙是如何考虑其对板冲切的？ 答：对于短肢剪力墙，规范中并没有专门给出其对平板的冲切，程序是将柱对平板的冲切计算公式进行改进，考虑冲切周长时候将多墙边界外扩0.5倍板计算厚度。

知识标签：[JCCAD] 柱底内力问：SATWE 底层柱Nmax 最大内力值为何不能和基础Nmax 基本组合内力对应？答：SA TWE 底层柱Nmax 最大内力值考虑了活载折减，而直接读取JCCAD 中Nmax 基本组合内力时未考虑活载折减，此时可以将“荷载参数”→“自动按楼层折减活荷载”选项勾选之后再进行比较。

知识标签：[JCCAD] 不进行受剪承载力计算问：为什么基础底面尺寸小于柱宽加两倍基础有效高度时，程序说不用进行受剪承载力计算？答：执行了地基规范的8.2.9条。

说明：当独基长短边均小于或均大于柱宽加两倍有效高度时，是认为不要计算受剪承载力的，只有当短边小于，而长边大于时，进行抗剪计算。

另外如若布置的独基尺寸小，程序自动将尺寸增大以满足抗冲切要求；但如若布置的独基尺寸大，程序不会自动减小。

知识标签：[JCCAD] 计算结果分析问：JCCAD 节点荷载数值小而算出来的基础（独基、承台）较大是何原因？如何处理？答：节点荷载的偏心距较大，由基础偏心距控制基础底面积尺寸。

处理方法：增加节点竖向力，可以减小上述情况下基础的尺寸。

查看单位覆土重是否正确，首层填充墙如果是通过地梁传到独立基础上时，可将填充墙的自重以附加荷载的方式加到节点上。

知识标签：[JCCAD] 基础荷载与自动生成的基础尺寸不对应问：基础荷载与自动生成的基础（独基、条基、承台）底面尺寸不对应是何原因？如何处理？答：这是由于相比较的两个基础分别属于不同的归并组，且归并系数较大造成的。

PKPM做钢结构的经典问答1、优化设计并非是把别人的设计拿过来，按照原设计思路死扣用钢量（俗称“蚊子腿上剔精肉”），因为这样通常大幅度降低了原设计的安全度，“荷载优化”是选取适当的荷载，应当兼顾业主对结构小幅改动的可能性，比如吊挂灯具、功能分区重新布局。

把恒载取得很小，用钢量没有减小太多，功能限制则限制太死。

优化首先考虑变化方案，简化结构传力模式和传力途径，做到大处节省，具体到杆件节点则要放宽。

如果原结构各部件安全储备相差严重时，可以选择一个合适的安全储备标准来调整各构件型号，该加大的加大，该减小的减小。

结构安全是整体安全，个别杆件强大没啥用。

2、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）5.0.6条：检测单位鉴定达不到要求时，经原设计单位核算认为满足安全时可以验收。

一级建造师《项目管理》中讲：检测单位鉴定达不到要求时，经原设计单位核算认为满足安全时可以验收。

对未达要求的行为承担“违约责任”。

3、网架焊接球如果采用压制钢板制作，钢板厚度公差接近±2.5mm，《强规》规定偏差不大于13%和1.5mm。

怎么办呢？制作时可以把钢板加厚1mm就可以避质检找麻烦了。

4、设置20吨以上的吊车的厂房在国内不允许按《门式刚架规程》设计，主要在于国内吊车梁安装偏差和吊车轨道安装偏差造成卡规，使水平力增加4－5倍，导致厂房剧烈晃动，没法正常使用。

总之，任何先进的设计方法都无法超越实际施工水平来实现，要求符合国情（或者“公司加工实力”）。

比如对20吨驾操吊车的门架按美国规范控制柱头位移为H/240(国内H/400)，晃动得没人愿意驾操，省那一点点钢材和厂房适用性相比就显“设计扣到家”有多么可笑了。

5、什么样的维护系统需要考虑阵风系数？（1）、对脆性材料。

如玻璃幕墙，必须采用阵风系数。

（2）、对阵风作用下，对荷载临时提高能够承受的钢材等，不需要考虑阵风系数。

（3）、不该考虑阵风系数的维护系统考虑了阵风系数，安全度比主结构高出一倍，不利于主体安全。

38条PKPM钢结构设计问答题，你都知道吗？
1、门式刚架问答一看弯矩图时，可看到弯矩，却不知弯矩和构件截面有什么关系？
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,在动力3
一般的这种节点要求刨平顶紧的部位都不需要焊接，要焊接的话，刨平顶紧在焊接时不利于融液的深入，焊缝质量会很差，焊接的部位即使不开坡口也不会要求顶紧的。

顶紧与焊接是相互矛盾的，所以上面说顶紧部位再焊接都不准确，不过也有一种情况有可能出现顶紧焊接，就是顶紧的节点对其它自由度的约束不够，又没有其
它部位提供约束，有可能在顶紧部位施焊来约束其它方向的自由度，这种焊缝是一种安装焊缝，也不可能满焊，更不可能用做主要受力焊缝。

4、钢结构设计时，挠度超出限值，会后什么后果？
答：影响正常使用或外观的变形；影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括
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是其他保温材料所不能及的。

挤塑板具有意想不到的抗压强度：挤塑板的抗压强度可根据其不同的型号厚度达到150--500千帕以上，而其他材料的抗压强度仅为150--300千帕以上，可以明显看出其他材料的抗压强度，远远低于挤塑板的抗压强度。

挤塑板具有万无一失的吸水性能：用于路面及路基之下，有效防水渗透。

尤其在北方能减少冰霜及受冰霜影响的泥土结冻等情况的出现，控制地面冻胀的情况，
有效阻隔地气免于湿气破坏等。

PKPM九问1、为什么pkpm钢结构软件桁架腹杆点了铰接还是会出现弯矩？答：钢结构软件中的铰接不是纯粹意义上理想铰，软件在设置过程中还是能够承担一点点弯矩，当模型变为机构，位移较大时，在铰接位置就会产生较大弯矩。

因此当出现这种现象时，就可以通过个工况的节点位移来查模型是否出现问题。

2、一层很简单的地下室，satwe数检都没有问题，计算总是出错？答：经查楼层组装时将楼层的底标高误填为-4200m，超出了软件的范围，故计算出现问题。

3、三维门式刚架为什么总是不能自动布置屋面？答：模型中的系杆不是在模型布置的，而是在屋面布置中布置的，这种情况就不能自动屋面构件。

4、为什么多塔定义中总是提示“第一层第82节点未进行多塔定义”，且查不到此节点？答：经查这些节点在pm模型中查不到，因为首层原模型大量柱子采用了“修改底标高”的命令，satwe数据整理时产生的节点，这些节点在多塔定义不到。

所以有多塔时尽量不要大量修改柱子底标高。

5、PK中如何输入地震力？答：在“补充数据”——“底框数据“中以节点的形式输入水平和竖向地震力。

6、SPASCAD中输入板荷载时，程序是否有考虑板自重这块，哪里有体现？答：在“设计参数”——“高级”选项——“计算程序自动将楼板自重考虑到恒载工况”，勾选时程序自动考虑板自重。

7、SPASCAD中梁单元超限怎么办？答：在“设计参数”——“高级”中可将“单层梁最大计算数量进行修改”，程序默认为0，即20000个单元，可适当的增加梁单元数量。

8、单层厂房中格构混凝土柱如何建模？答; 在重型厂房STPJ模块中可以实现格构混凝土柱的建模。

9、PMCAD中梁截面类型多了以后截面就布置不上了，程序有什么限制吗？答：目前PMACD中最多可以布置300种梁截面类型，尽量归并截面相近的梁种类。

1、钢梁拼接处用内力设计一般就能满足设计要求，为什么还要采用等强设计？答：从概念上讲，拼接位置是构件的连续位置，如果按照内力进行拼接位置节点设计势必造成该位置承载力比连续部位要弱，该位置成为薄弱部位，在强风强震，及其他偶然情况下都很可能率先破坏，造成连续倒塌等安全隐患，所以该位置按等强设计是十分必要的。

这里说的概念设计是从抵抗不利情况出发的，我们在设计时考虑的地震作用一般为多遇地震作用，也就是小震情况，而我们要通过概念设计以及相关构造保证在设防地震（中震）以及罕遇地震作用甚至是极罕遇地震下的结构安全，此时结构中很多构件出现塑性，在此情况，如果拼接节点是先于构件破坏的，那么整个结构成为机构，后果不堪设想。

从规范角度来说，抗规8.2.8等条文也提到了等强连接设计以及强节点弱构件的相关验算，足见节点的重要性。

2、根据门式刚架规范4.1.3条条文说明“当屋面均布荷载标值取0.5KN/m2时，可不考虑最不利布置”计算屋面连续檩条时活荷载取0.5kN/m2时，就可以不考虑其最不利布置？答：首先在考虑此条时应根据具体情况而定，规范中规定“本条所指的活荷载仅指屋面施工及检修时的人员荷载” 同时此条表述与旧版规程类似。

首先该条继承了旧规程3.2.2的说法是主要针对刚架构件而言的，刚架构件一般包括刚架梁、柱构件，对于檩条、墙梁等围护构件的计算新版规范没有单独提出，旧版规程则提出“屋面构件计算时的活荷载取值大于刚架构件计算时的取值是合理的”。

活载不利布置是一般活荷载的一种属性，即可变荷载存在加载位置的随机性，例如楼面或楼面各个房间在不同时间呈现不同的人员分布，屋面雪荷载随着背阴、向阳位置、遮挡及随着太阳位置的变化，对于雪的融化及再次冻结都会产生影响，所以门式刚架规范中4.3.5也考虑了类似不利布置的情况。

规范4.1.3条的规定认为人员及检修荷载取到相应数值时按照一次性加载也有较大概率能够包络活载不利布置的情况，对于雪荷载等其他活荷载类型还要根据具体情况而定。

2000．1上海PKPM展示会上用户提问和解答STS钢结构2-9 STS中梁柱断面修改后形成TAT数据后，总是第一次的断面形状，改不过来。

2-9答：是操作问题，STS-1中断面修改后，必须进行执行数检和输入次梁楼板菜单，且在执行输入次梁楼板菜单时选择第二项。

2-10 STS用TAT计算后，能否将钢结构的应力打出来，以便于优化设计。

2-10答：钢构件的应力有输出，见TAT主菜单与‘计算结果的图形显示’中2、7项5-1 在厂房设计中，厂房顶采用轻钢结构而厂房的围护采用钢筋砼排架结构，能否同时计算绘图，排架柱及钢梁。

5-1答：可以同时计算，但目前由于钢—砼构件连接节点STS未设计，故不能同时绘图11-2 STS中柱脚节点及材料表均有错误，不知有何改进？11-2答：请说明具体的错误信息，以便查核12-1 钢结构斜梁平面外计算长度如何考虑？是以支撑间距离还是以檩距距离为准？如檩条距2m，支撑6米，如何定？12-1答：按规程，应为支撑间距，即6米26-3 STS里在输入平面内外计算长度后，输出结果时平面内外计算长度颠到？26-3答：STS建模时，应正确输入平面内计算长度系数和平面外计算长度，输出结果和输入数据是一致的82-6 钢结构软件可以算圆弧形变截面梁吗？门式钢架可进行空间计算吗？82-6答：目前不能，今年版本将增加PM的变截向梁建模和TAT的吊车荷载计算，到时可实现门式刚架空间计算。

82-7 钢结构柱脚计算时，有无进行锚栓设计，如有的话，锚栓不同的材质，有不同的锚固要求，软件中有几种锚栓材质可选？82-7答：STS中柱脚锚栓有Q235和16Mn两种材质，程序进行了锚栓的验算100-1希望PM与STS软件能接口，因为有很多甲方需要做钢结构和混凝土两种方案做经- 1 -济比较，现在因PM、STS不能接口，这给设计人员增加了不少工作量。

100-2 希望LT软件与STS软件接口，让LT软件直接读取楼梯网格，这样节省很多时间。

PKPM做钢结构的经验集萃RSS 打印复制链接大中小发布时间：2010-06-23 15:57:5374、什么叫刚心？答：刚心是指在结构的某一楼层该点施加侧向荷载时，整个楼层只产生平动而无扭转的坐标位置，该概念类似于构件截面的剪切中心概念。

SATWE计算各层刚心，是采用把楼层放到地面上加单位力计算得到的，刚心坐标的计算与层刚度的三种计算选择无关。

质量中心和重力的重心在重力场中是重合也就是说是一样的。

刚心就是指结构抗侧力构件的中心，也就是各构件的刚度乘以距离除以总的刚度。

质心和刚心离的越近越好，最好是重合，否则会产生比较大的扭转变形。

拿小的来说：一般的开口截面（比如说C型钢），两心就离的比较远，所以在重力的作用下就会产生扭转，加荷以后就更容易扭转失稳，导致材料性能不能充分发挥。

拿大的来说：建筑物的平面形状两心不重合，在地震或风荷载作用下就会产生扭转，导致边缘构件破坏，结构不好处理。

75、水平荷载对结构产生的作用？答：一个结构在水平荷载的作用下，结构一定要发生剪切变形和弯曲变形。

剪切变形是由剪力引起的，剪力就是水平荷载的直接累积，就是说剪力是上部小下部大，所以剪力墙结构的加强部位是在底部，加强水平筋提高其抗剪能力，防止剪力破坏。

这就是说水平荷载的一条传递途径是直接通过剪力传递。

而弯曲变形则是由于水平荷载引起的倾覆弯矩所引起，倾覆弯矩会造成结构一侧受拉，一侧受压，这就是说水平荷载通过结构整体弯曲变形使得水平荷载变成了竖向力。

所以无论是竖向荷载还是水平荷载，最后都要以剪力和轴力的形式传递到结构底部，这就是为什么结构加强部位在底部的原因了。

76、请问抗震墙,剪力墙,承重墙,自承重墙这四个概念有什么区别?答：抗震墙就是剪力墙。

自承重墙：以承受自重为主的墙体，自重部分占总荷载的75%以上的为自承重墙,起到分隔,防火分区,保温等作用,设计时不考虑其对上部荷载的承重。

承重墙：除了以上作用外,设计时考虑其对上部荷载的承重. 按受力情况分类根据墙体的受力情况不同可分为承重墙和非承重墙。

[PKPM]新天地杂志咨询台2004年摘编之钢结构篇[PKPM]新天地杂志咨询台2004年一期摘编问：STS计算砼柱钢梁结构，选用门规和钢规砼柱配筋，为何相差很大？答：用STS计算钢梁砼柱结构，选用门刚规范与钢结构规范，砼柱配筋相差很大，是柱的计算长度的差异引起的。

PKPM新天地二期咨询台答问摘编问略，仅摘编答部分。

1:钢支撑上的线荷载，目前在PKPM软件中只能将其简化为周边上的点荷载加以处理。

2:门式钢架三维建模计算内力程序是没有问题的,计算结果准确。

但在进行构件验算的时侯，三维分析程序是按等截面来验算的，而且三维计算中依据的规范不是门刚规范。

3；出现门式刚架抗剪键，边柱程序无提示，摇摆柱有提示的情况，检查数据文件，摇摆柱的各种组合是否出现了拉力。

4：吊车梁设计中的自重，程序是将最大内力乘以大于1的系数处理的，放大系数见STS技术条件。

其他荷载：制动板上的活荷载、积灰荷载等。

可在程序输入其他荷载中输入产生的设计内力标准、设计值程序会考虑这些值对挠度、强度、稳定等的影响。

pkpm新天地三期咨询台答问摘编1：用STS设计混凝土柱加变截面钢梁的单层工业厂房：可以按STS中的排架结构设计。

此时屋面如果是采用轻型钢结构材料，可以按门刚架工程进行变截面钢梁的设计；程序对于混凝土柱自动按混凝土规范计算。

对于这种结构型式，关键是做好混凝土柱和钢梁的节点铰接设计，这个连接节点目前需由用户自行设计；有条件的话建议在钢梁下部设置一根单拉杆来释放钢梁对柱顶产生的较大水平力。

假如还要进行混凝土柱的施工图绘制工作，在计算分析完以后，如果作用有吊车，需进行“PK->排架绘图“，如果没有吊车作用，只要选择”PK->框架绘图“就可绘制柱施工图了。

2: 门式刚架柱间荷载,KL=5作用点包络图无显示:由于二维计算程序对这种荷载做了简化处理,将荷载直接传递到柱节点上,因此,建议在荷载作用点增加一个节点,将竖向荷载和偏心弯矩按节点荷载输入。

1钢结构部分1、支撑与梁柱连接节点节点板与支撑连接焊缝计算剪力是如何计算的？答：无论是在支撑节点程序默认按照等强连接设计，节点验算最大轴力设计值N为截面轴向承载力设计值，即fA，计算得到N后，如下图中的情况，在与该轴力平行的方向的焊缝为两对共四条，所以每条焊缝的设计剪力为N/4。

2、按照《钢结构设计手册》檩条计算例题相关条件采用STS简支檩条工具箱进行檩条验算，发现工具箱结果在内力相差不大的情况下与手册结果有很大差别，是什么原因？答：《钢结构设计手册》例题中采用的是[10的槽钢截面，槽钢截面对于y轴是不对称的，因此其相对于y轴抵抗矩W左，W右是不同的，考虑强度应力时，相对于y轴，一侧受压，一侧受拉，两者都需要考虑，最终强度应力控制值，应取二者较大值考虑，《钢结构设计手册》中并没有考虑到这一点，具体设计内力和截面数据如下：按照如下方式计算檩条拉压应力，结果取大值，与STS工具箱计算结果一致。

3、门式刚架中需要部分柱间进行抽柱，三维门式刚架建模时是直接将托梁在三维建模中程序会自动识别吗？可以考虑该托梁作为支座进的竖向变形，以及将被支承的这一榀的竖向、水平荷载都传给相邻榀吗？被托的这一榀是梁端直接支承在托梁上还是需要必带短柱呢？答：如下图：门式刚架三维设计中的托梁是需要定义的，只有定义了之后程序才会对托梁上承托的竖向荷载、纵向山墙风荷载和吊车纵向刹车力，进行导算。

需要注意的是门式三维模块是二维单榀模型的集合，程序并不会形成用于分析和计算完整的三维模型，而是和二维pk 一样，生成若干单榀模型，以横向为主分析，同时生成纵向榀数据，横向榀和纵向榀的分析和计算是完全独立的，并不存在双向受力分析和设计过程，托梁两端与柱铰接，所以托梁的竖向荷载产生的竖向力传到横向榀，纵向山墙风荷载和吊车纵向刹车力只对纵向榀（主要是柱间支撑）有影响。

v3系列后期版本可不建立短柱即可完成导算。

具体导算情况可在显示设置中勾选显示导荷节点，选择需要显示的工况可以看到导荷结果。

25个PKPM结构技术问答1、在pmcad模型显示中，楼板开洞处显示为一片白色，无法消退。

不知道是什么缘由，如何能解决这个问题。

从模型上看，荷载、尺寸等都没有问题，就是洞口显示的问题。

答：在PMCAD中点击上部标题栏"状态设置'"点网设置'"显示设置' 将"显示填充'的勾去掉。

2、筏板及桩筏这样的整体基础时，JCCAD程序未考虑柱、墙的基底剪力。

3、基础CAD新增功能平面荷载替换SATWE空间荷载？答：主要用于框剪结构设计基础，类似于模拟施工2的作用，使用后剪力墙轴力可能变小，柱子轴力变大，但基底总轴力不变化。

4、混凝土结构鉴定加固-结构类型选择" A类'与"全国'梁配筋不一样，A类大。

由于A类考虑了承载力抗震调整系数的折减系数0.85，正常的A类配筋应当小一些，为什么比全国大？答：假如是非地震组合掌握，A类按89规范荷载组合公式，其组合系数与01全国规范不同，且设计内力可能要大于01规范，此时由于是非地震，又不考虑其承载力抗震调整系数的折减系数，所以可能消失A类计算梁配筋大于全国的状况。

5、多塔结构，切开按单塔计算时，是否仍旧能够设置遮挡面，考虑风力的折减，让受力接近实际状况？答：能够考虑。

6、TCAD程序绘直线，按F4角度捕拿后只能绘制水平直线，为什么？答：按F9，将弹出的"角度捕拿'菜单中的角度改为常用角度即可。

消失该情况可能是使用新TCAD程序打开了较老的T图，当时角度捕拿未做入程序。

7、SATWE参数定义，自定义荷载组合系数中风荷载没有0.2，只有0.6，是否需要在自定义组合系数中添加0.2的组合，再进行计算？答：不需要。

假如勾选了"按高规或高钢规设计'，则SATWE计算后自动考虑地震组合时，风为0.2的组合值系数，可从WPJ1.OUT中查看荷载组合系数表，0.28的系数就是风与地震同时参与组合时的风工况系数，为0.21.4=0.28。